电声知识

喇叭工作原理

1：折环，和弹波一起定位鼓纸（振膜，纸盆）做径向运动。折环的材料一般有橡胶，布基加胶纸质等，折环的软硬和柔顺度，直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性，影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。

2：鼓纸，就是喇叭主要的发声部件。材料主要是纸浆加上其他材料，近年来多种特性不同的材料进入，有聚丙烯、炭纤维，金属钛等等，甚至金刚石。但是主流还是纸浆，一方面造价低廉，另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。

3：T铁，夹板。材质为软铁，即纯铁，也叫电工铁，主要特性是导磁，但是没有剩磁，就是磁场消失后，它的磁性也立即消失。此铁的纯度和品质，直接影响喇叭的效率，非线性失真等重要参数，其中夹板的厚度影响喇叭的冲程。长冲程扬声器的T铁夹板都特别厚，就是在音圈的整个行程内都可以切割平行的均匀的磁力线。夹板和T铁中柱的间隙越小，音圈运动所需的功率也就越小扬声器的效率越高，所以，磁液型的扬声器在T铁和夹板之间注入磁性液体，等于缩小了他们之间距离另一方面也把音圈的热量迅速带走，提高了扬声器的功率承受能力。

4：磁钢，一般叫磁铁、永磁铁，磁钢叫法更准确一些。在扬声器组装之前是没有磁性的，在和T铁夹板用粘合剂粘好后，在充磁机上充磁，最后的剩磁就是磁钢的磁性，这个剩磁量就是磁钢的磁性大小，根据法拉第电磁感应定律，磁通量越大，一定的电流在磁场中运动的力就越大，所以为了提高扬声器的功率，现在应用了许多强磁性材料，如铷铁硼。

5：音圈：一般为扁平的自粘铜漆包线绕制，是个非常矛盾的部件，为了增大电流（增大功率），线径就要增大，线径大了，要求磁隙就大了，磁隙大了，功率效率反而下降，所以只能在矛盾中取中间值。音圈一般为两层绕制，单层绕制无法引出线。为了不改变磁隙大小又能增加电流形成的磁场，就只能增加音圈的直径。所以有了HiFi扬声器声称的大音圈，长冲程。音圈是绕制在一个纸质的骨架上的，大功率的扬声器骨架有的是铝箔作的，所谓铝音圈。音圈还是铜的，骨架是铝的罢了！

6：屏蔽罩：防漏磁的部件，一般为软铁，但是有些低价位扬声器为了降低成本用炭钢，普通铁板制作，防漏磁效果大打折扣，其实这种形式的防漏磁已经效果不好了，还是有少量漏磁的，在严格要求的防漏磁场合，扬声器磁铁是装在T铁的中柱的位置，这样整个磁力线系统闭合，完全没有静态漏磁。当然这样就要求磁铁的磁通量非常大，加工要求也高，当然成本也高。

7：引线（以前我们叫猪尾），是编制铜线加棉线构成，主要是在扬声器震动环境下保持音圈和外部导线连接正常。

以上有些是看书知道的，有些是网上找的资料，仅仅有参考价值，不对的地方欢迎拍砖，漏掉的欢迎补充

扬声器的工作原理

一、术语

扬声器（speaker，loudspeaker），俗称喇叭；1993年出版的《电声辞曲》指出：扬声器是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。

据有关资料记载，最早发明扬声器在1877年，德国人西门子（E.W.Scimens）提出了扬声器雏型专利，他首先提出了由一个圆形线圈放置在径向磁场组成的电动结构。

1924年，美国的赖斯（C.W.Rice）和凯洛格（E.W.Kollogg）发明了电动式扬声器。

二、扬声器易响却难精

扬声器在全世界每年的产量数以亿计，它在通信、广播、教育、日常生活等方面有广泛的用途，和布、帛、菽、粟一样成为人们不可须夷离开的东西。对我们从事扬声器设计、制造的技术人员来说，对扬声器的理论、实践、工艺等方面需要深入、系统、全面的了解。有人讲扬声器很简单，不过是雕虫小技，谁都可以生产扬声器，这话不能说全无道理，声学本来就是一个小学科，扬声器更是一个小器件。不过十几个到几十个部件，生产的门槛确是不高，但问题的另一面是扬声器又不容易做好。

扬声器是一个电声器件，是电声学研究的内容之一。电声学是包括电子学、声学、电磁学、磁学等的交叉学科。扬声器虽然只有不多的几十个部件，但是其复杂繁难的程度远远超过我们的想象。这是因为：

（1）扬声器的能量转换层次多、反馈多。通常遇到的器件能量转换只是一种一次。例如电动机是将电能转换为机械能。发电机是将机械能转换为电能。电灯是将电能转换为光能。电池是将化学能转换为电能。这里发生的只是一种能量向另一种能量的转换。而扬声器有所不同，它是将电能转换为机械能，再将机械能转换成电能，这是在诸种换能器中不常见的。它的层次多、反馈多自然带来系统的复杂性和多样性。在一个扬声器系统中同时存在电学部分、声学部分、能和力学部分（机械振动部分）。

（2）扬声器的工作状态不仅不是静止的，而且是振动的，这种振动又是在三维空间。这个三维空间的振动系统，具有多个边界条件，因此它的振动分析极为复杂，一般的数学工具已不够用。荷兰学者Frankort等导出锥体微分方程，是具有14个变量的联立一阶微分方程，而且扬声器的振动还与频率和时间有关，实际上它处于多维空间之中。

（3）扬声器振动系统只在低频区为一集中参数系统。在频率升高时振动系统不再是刚体。在分析扬声器时，常采用等效电路法，将扬声器看成由集中参数组成的等效电路。因为我们对电路理论是熟悉的，所以用电路理论来分析扬声器会得心应手。在分析扬声器振动时，假设扬声器是一个刚体，这样分析起来相应方便。但是上述的假设只是在低音频段是合适的。在频率升高时，扬声器不再是集中参数元件，扬声器振膜不再是刚体，振膜会出现分割振动。因此在高频段，由刚体振动假设导出的分析一律失效，由等效电路推出的公式失效。

分布参数系统的特点还在于这些分散元件并不是彼此无关的。具体来说，振膜上每一点的振动都不相同的，每一点振动都有不同的振幅与相位，而每一点又相互影响。

还可以同我们熟悉的电子技术相比较。因为有了物理性能为大家所熟悉的电学元件（电阻、电感、电容、晶体管、集成电路……），以及大家所熟悉的电路原理，按电路图可以装配成一个放大器，用这些元件不论是经验丰富的工程师还是初出茅庐的中学生其差别是有限的。但对扬声器、音箱来说，就没有那么简单。相同的单元组装成音箱、若经验不同，可能有相当大的差距。

（4）扬声器的评价不仅取决于众多的客观测试指标，而且目前客观测试指标不能完全概括扬声器的质量。

扬声器的客观测试指标有数10项之多，而且有增加的趋势。大多数测量要求在消声室内进行。尽管现在有了计算机辅助测量，但仍然代替不了消声室的测量。

扬声器的主观评价是不可缺少的，而主观评价又带有极大的离散性，它往往因人而异、因时而异、因地而异、因曲而异，并且自觉或不自觉地受到各种心理暗示的影响。评价的结果不仅取决于聆听者的修养、素质、心理状态，而声音本身是转瞬即逝的，其难度高于其他需主观评价的项目，比如评酒评茶等，它涉及心理声学、生理声学、环境声学、音乐声学、数理统计方法等。

（5）扬声器制造工艺又涉及造纸、化工、粘合剂、金属加工、磁体制造等许多工艺领域，体现了它的综合性与多样性。其中扬声器振膜材料的变化尤为重要，在几何形状不变的条件下仅仅改变振膜的材料，不但客观测试指标会变，主观音质也会发生变化。