喇叭基础知识

一. 喇叭的零件

喇叭会发出声音，乃鼓纸受音圈的驱动，推动空气，人耳感受到空气的振动而感觉声音。 驱动力 F = B L I

F ：驱动力 B ：磁场强度 L ：被磁场包覆内的线圈长度 I ：线圈内的电流

间隙设计考虑的重点：

【纸管式的音圈：内间隙设计成一致，外间隙随阻抗的变化而改变；音圈线径可以因需求而变化】。

【无纸管的音圈：外间隙设计成一致，我们考虑上音圈制具的一致；只要一个上音圈的制具，可以大部分解决不同阻抗的音圈厚度】。

2. Fo ( Lowest resonant frequency ；最低共振频率) =

21Mo

So

Mo = 振动系的重量 包括鼓纸(振膜)、音圈、弹波的附加、防尘盖、胶。

So = 振动系的柔顺性 包括鼓纸、弹波。

比较正确的测试方式为用阻抗曲线测出的值，较准确。通常测定Fo 的电压为1V ，但我们会碰上喇叭的功率不足1V 的情形，在这种情况下，我们会改用0.5V 测，但必须载明于规格书上。

Q 值：代表在谐振点Fo 的质量因素

Q 值，和电子电路的Q 值定义一样，可以从阻抗曲线上来求得。Q 愈高表示曲线愈尖锐，以振动的现象来说，是振动不易停止，所以听起来，低音会变得浑浊。

但在小喇叭的情况来说，因为低音都不易做好，所以Q 值都高一些。

Q 质的最大用处在于设计音箱时，着手点都从Q 开始。当然我们也可以调整Q 值，有其它资料参考。

3. 响应曲线

喇叭对于(输入)不同频率的电讯号，所产生音压的大小。通常将X 轴设定为频率，Y 轴为音压。主要作为判断一支喇叭好坏的重要依据，理想的曲线为一条直线，就是对认意频率输入的电讯号喇叭都做一样大小(声音)的输出。

音压(db Decibel)：

定义为 db = 20 log 5102-x 測得的壓力 压力的单位为 Newton / m 2

2 x 105- Newton / m 2 (20 uPa)(或 2 x 104- Dyne / cm 2) 是人耳能听到的最低界限，我们拿来当音压位准(0 db)。注意：db 是一个比较值，不是单位，所以我们可以改变 【位准】的值来从新定义db 。

不加任何字尾的db 表示为音压的db 。 其它常用的单位如以1 伏(V)为0db 位准的称为dbV (如

用在麦克风的感度上)。 600瓯姆0.7745 V 为位准值的，我们称为dbm ；定义为600Ω的负载，1mW 的功率消耗，常用在测试仪器上的量测单位。

频率：每秒钟振动的次数，单位为 Hz (Hertz)。惯称 K (Kilo = 103) Hz 、M (Mega = 106) Hz 。 有效频率范围： Fo ~ (Average SPL - 10db)。这是JIS 、CNS 规范的标准。

中音谷：在1000 ~ 3000 Hz 的中音范围，当一个讯号送到鼓纸的固定边，反弹回来，恰好碰上后来赶上来的讯号，产生一个抵消的作用，在曲线上会有一个下跌的山谷形状。利用不产生反弹的形状、吸收振动的材质、涂怖吸震的胶来解决。

4. 失真

当喇叭收到一个纯音的电讯号，鼓纸相应的震动并非如预期的只产生该讯号的震动，会有它一倍、二倍频率….等等的震动，这些震动产生的声音，我们称为 [谐波 Harmonic]。

失真 = 2

232221225242322........n n P P P P P p p p p +++++++ x 100% P 1: 基本波、P 2：二次谐波….P n ：n 次谐波 依上式求得的失真，也惯称为THD (Total Harmonic Distortion)。

增加鼓纸本体的钢性，可以减少失真的现象。

5. 功率

没有仪器能测定一下喇叭就知道喇叭的功率是多少，通常的方式都是用寿命试验来决定。 我们以IEEE-219 (Institute of Electric and Electronics Engineering))的规范来做。

功率大并不表示声音就大，详细的关系参照它项说明。注意 [功率] 和 [效率] 意义上的不同。 正常功率(Normal)：是指长时间工作没有问题的功率。

最大功率(Maximum)：短时间，非连续工作的功率。

6. 极性

以电池加在喇叭标示的正端，鼓纸是向前推出。---当有任何怀疑时，这是最基本也最正确的标准。

在双声道以上的设备里，对极性的要求就很严谨。

7. 环境试验

包括： 高温、低温、高湿、冷热循环、冷热冲击。

震动、落下。

盐雾。

二. 扬声器单体的结构及各特性

1.音箱有多个作用。首先，它可把扬声器内的各部份固定及保护防止它们移位。第二，

音箱可吸收扬声器的振动，如我们把扬声器的主体放在桌上，桌子会和扬声器一起振动，吸去扬声器的声音。第三，当振动膜在振动时，它不单振动前方的空气，振动膜后方的空气亦会同时被振动。音箱内的声波会由反射管道发方出外，倍大声音。

一般音箱结构可分为以下几类

◆反射式音箱：为最多的设计方式。当单体振膜发声时，其声音打到后板所反弹

的声波，藉由反射导管将反相的声波传递出来。其反射孔的大小与导管的长度皆会影响低频的延伸，因此必须根据单体的特性，设计出适合的孔径与导管的长度，以取得最佳的速度感与良好的低频延伸。

◆密闭式音箱：其音箱完全采密闭式，虽然能获得不错的低频音色，可是此种设

计方式会大大降低喇叭的效率，若要获得良好的控制力，就必须采用超大功率来推用，否则其低频的速度感会有迟顿的现象。

◆图解说明

2. 喇叭的重要参数

a. 音压(db Decibel)

定义为 5102log 20-⨯=測得的壓力db 压力的单位为 Newton / m 2 (Pa)

2 x 105- Newton / m 2 (20 μPa) (或 2 x 104- Dyne / cm 2) 是人耳能听到的最低界限，我们拿来当音压位准(0 db)。

b. 响应曲线 (Frequency Response)

喇叭对于(输入)不同频率的电讯号，所产生音压的大小的变化。通常X 轴设定为频率，成对数刻度，Y 轴为音压，线性刻度。主要作为判断一支喇叭好坏的重要依据，理想的曲线为一条直线，就是对任意频率输入的电讯号喇叭响应为一致的输出。

但在实际的产品中，大口径的喇叭无法再生高音，小口径的喇叭无法反应低频。

c. 功率 (Power Rating)

没有仪器能一下就测定出喇叭能承受的功率是多少，通常的方式都是通过寿命试验来决定。

加在喇叭上的驱动电压 V = PR P ：喇叭的额定功率 R ：喇叭阻抗

功率大并不表示声音就大，请注意 【功率】 和 【效率】 意义上的不同。

功率：是指以电的讯号送给喇叭，消耗在喇叭上的电功率。

效率：喇叭是一个换能器件，将电能转换为声能，效率是指这个转换的比值。简单的指标参数就是db/W M 。

喇叭的效率都不高，依我们现生产的产品大概都不超过10%，其余的能量大部分都转换成