电声基础学习..

电声基础知识
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目录




声学基础特性 电声器件的原理与使用特性 扬声器及受话器的参数及测量方法 受话器产品的发展趋势 电声器件与整机的配合关系
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声学基础特性（音频）
声音的产生来源于振动
声音的传播必须要有介质，这个介质就是空气、水等
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动圈式受话器的主要参数

频率响应
即灵敏度对频率的依赖关系，一般用曲线表示。 原则： 要求曲线平坦，低频、高频均不可过高。 若低频低，则声音不发闷； 若高频低，则可降低刺声。
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动圈式受话器的频响分析
等效网络
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动圈式受话器的频响分析
参数解释：
r0，m0，C0为振动系统的声阻，声质量，声容。

语言的动态范围
名称 动态范围 一般讲话 25~35 艺术语言 40~50 歌唱 45~55
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人耳的听觉特性

响度与等响度曲线
响度是人耳对声音强弱的主观尺度，相对应的物理量是 振幅。 人耳对强弱相同但频率不同的声音有不同的响度感觉， 对低频不敏感，对中频最灵敏，对高频次之。 由于这种变化是一种非线性的，所以右边列出正常人 耳的听觉曲线，即等响曲线。
一般的试验条件为白噪声信号经带通滤波器后 通过功率接到扬声器上试验的时间要求为100小时。
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受话器的发展趋势
移动通信用多功能器件，外形更小， 异型等，泄漏频响，大功率，高可靠性
移动通信用受话器，口径10~15MM，泄漏频响 高频无绳电话用受话器，口径15MM左右的 无绳电话用受话器，口径20~28MM左右的，薄型
有效值 电压表
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动圈式扬声器的主要参数
五、失真

谐波失真 瞬态失真
当馈给扬声器电信号快速变化时，其振 动系统不能及时变化而产生的失真。

异常音
即纯音不良，杂音等。
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动圈式扬声器的主要参数
六、额定噪声功率 也可称为功率承受能力。 是指在额定频率范围内馈给扬声 器规定的模拟节目信号，在一定时间 内不产生热和机械损坏的噪声功率。
ω---------圆周频率
对动圈式电声器件讲，其交流阻抗 接近直流电阻，随频率变化很小， 一般Z≈1.1R
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动圈式受话器的主要参数

灵敏度
标志着电声转换能力的大小，一般以1KHz的 频率点来表示。
Lp=20lg(p/po) 单位为dB
定义为当施加于受话器一定电功率（或电压） 时，受话器所产生的耦合于仿真耳中的声压值。
空气压力Po，受到振源的扰动，产生微弱的疏密变化ΔP, 并通过空气分子间的相互作用传递出去就形成了声波。
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几个基本概念
1、声压： 表达式： P=Po(ωt-kx+Ψ) 2、频率： 声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz. 人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~ 20000Hz,即音频范围 3、声速：
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电声器件原理与使用特性
电声器件最典型的是扬声器、受话器、传声器 等，是一种声电互相转换的换能器件。 广播电声器件：频率范围宽（20~20KHz),动态范 围大，噪声低，失真小等特点。 通信电声器件：主要用于语言通信，频带窄 （300~3400Hz), 强调语言的清晰 度，可懂度。
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动圈式电声器件的原理
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受话器与整机的配合关系
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谢谢大家！
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测试方法： 用正弦信号测的频响曲线图上（如下 ）
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动圈式扬声器的主要参数
四、额定特性灵敏度级 指在规定频率范围内，在自由场条件下，相当 于馈给扬声器1W粉红噪声信号电压，在其参考轴上 距参考点1m处所产生的声压级。 测量电原理图：
粉红噪 声发生器 带通滤 波器 测量功率 放大大器
自由场空间
测量放 大器
Rs 声频信号发 生器
Rk
SP
有效值电压表
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动圈式扬声器的主要参数
二、额定共振频率
共振频率是在扬声器单元的阻抗模值随频率递增变化 的曲线上，出现第一个阻抗极大值时所对应的频率。
额定共振频率值的允许偏差一般取±15%，例如 ƒ0=50±15%Hz，但纸盆如果是全纸的一般允许偏差取±20%。 结合上面的阻抗曲线测量，现在的数字式电声测试系 统都是采用恒压法一次性测试同时得到阻抗曲线及共振频 率ƒ0
普通电话用受话器，大口径38MM左右的
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受话器与整机的配合关系 手柄前侧的腔体设计原则：应该是尽量使受 话器装在手柄内测试和不放在手柄内测试两者一 致或差别愈小愈好，要起到这目的：
1、前腔台阶+EVA垫圈后，总高度H不超过1~1.5mm 2、手柄前侧孔径宜大而少，不要小而少
3、前腔内径φ K，应小于受话器前盖直径。
在介质中传播速度称为声速。 固体最快，液体次之，空气中最慢。
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声学基础特性（音频）
4、波长： 相邻同相位的两点之间的距离称为波长 Co= λf Co为空气中声速 λ f为频率
5、声压级：
Lp=20lg(p/po) (dB) 基准声压为0 ，称为听阀 一般交谈为60 纺织车间为100 高于120 耳朵有痛感，称这个声压级为痛阀。 Po为基准声压 2x10-5 pa
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动圈式扬声器的主要参数
一、额定阻抗
额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的 极小值。在额定频率范围内，阻抗模值的最低值一般不应 小额定阻抗的80%（一般取±20%公差，例8±20%Ω ）。
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动圈式扬声器的主要参数
额定阻抗的测试方法： 用替代法进行，馈给扬声器的电流通常选用 50mA±10%，测量原理图如下
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动圈式扬声器的主要参数
三、频率响应与有效频率范围 扬声器的频率响应就是用曲线来表示扬声器
的输出声压级与频率之间的关系，这个曲线通常
是在自由场条件或半空间自由均条件下测得的。 信号源可用正弦信号或1/3oct的窄带噪声信号测 试，测试频率至少应覆盖扬声器的有效频率范围 。
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动圈式扬声器的主要参数
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人耳的听觉特性 等响曲线
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人耳的听觉特性

哈斯效应与掩蔽效应
1、哈斯效应
是指当两个声音发生时间超过50ms时，听觉上感到有回声， 也叫优先效应。
2、掩蔽效应
是指当同时听到两个或以上声音时，对其中一个声音的感觉 会因其他声音的存在而受到干扰，使听阀提高。
3、声像定位问题
与声压级、时间差（优先效应决定）有关。
S
N
S
电动扬声器的力效应由下式决定
F=Bli
式中： F为磁声对音圈的作用力，N； B为磁隙中的磁感应密度，Wb/m2；
l为音圈导线的长度，m；
i为流经音圈的电流，A。
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动圈式受话器的主要参数
主要技术指标如下：

交流阻抗
z=√R+j ωL
R---------直流电阻
z----------交流阻抗
L----------线圈电感
r1，m1为前盖出声孔的声阻，声质量，C1为振膜与前盖间
腔体的声容。 C2为振膜的第一腔的声容，C3为振膜的第二腔的声容。
r2，m2为振膜的第一、二腔间小孔的声阻，声质量。
Ｃ４为仿耳的耳室声容。 P为振膜产生的声压
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动圈式受话器的频响分析
理论分析：
左图曲线由三个回路组成 m0，C0，C1，C2 组成基本谐振曲线a， m2，C2，C3， 组成反谐振曲线b，作用是 降低基本谐振曲线的峰值。 m1，C1 组成低通曲线c，提高低频响 应。
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声学基础特性（音频）
6、声压级与功率的关系：
ΔL=10lg(w/wo) (dB)
wo为参考功率 功率增加一倍，声压级增加3 dB
7、声压级与距离的关系：
ΔL=-20lg(r1/ro) (dB)
ro为参考距离
距离增加一倍，声压级减小6 dB
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语音特性

语音的产生
声带振动产生声音，舌头喉腔的调制产生语音