微型扬声器及NB运用

微型扬声器与 NB优化匹配方案
Topstar CE Sumbo.zhang 2009.10.28

概要
扬声器的基本工作原理 声音的传播和干涉 声音系统与机构之腔体设计 常见不良的原因 实例演习 实 演

概述
扬声器是一种将电信号转换成声信号 扬声器是 种将电信号转换成声信号 的换能器件，俗称喇叭。 扬声器按换能机理和结构分：电动式、电 容式、压电式、电磁式、电离子式和气动 式扬声器等． 电动式式扬声器在笔记本各类扬声器中， 应用最多、最广泛。 应用最多 最广泛

扬声器的构成
Cap罩壳 p Diaphragm振动膜 Voice coil音圈 Plate上夹板 Magnet磁铁 磁铁 Yoke下夹板 Basket盆架 B k t盆架 Damping制动材 Terminal 端子

扬声器的基本结构
音膜 前盖
N极
盆架
P CB
磁碗
S极
磁钢
极片
音圈
通气 孔
阻尼 纸

电动式扬声器结构
扬声器分解为：磁路系统，振动系统和支撑系统 ，
磁路系统
振动系统

工作原理
• 根据法拉第定律， 当载流体通过磁场时，会 受到一电动力，其方向符 受到一电动力 其方向符 合弗来明左手法则，力与 电流、磁场方向互相垂直， 受力大小与电流、导线长 度、磁通密度成正比。
运动（力） 磁场
电流
的左手定则
• F∝ BIL

工作原理
N S
B ℓ I F =IBℓ IBℓ

Technical Specifications of Speaker
1. Resonance Frequency (Fo) 900±20% Hz 2. 2 Impedance 3. Input Voltage 4. Frequency Response 5. Sensitivity灵敏度 6. Rated/Max Power 6 Rated/Ma Po er 7. T. H.D. 8±15%Ω at 2kHz 3V Shown in Fig.2 90±3dB at 1kHz 0.1W/0.1m 0.8W/1.2W 0 8W/1 2W Less than 10% at 1kHz for S.P.L.

Frequency Response Fig.2
频响曲线图

阻抗和最低共振频率
扬声器阻抗具有频率特性。由振动系统的质量和振动系统支 撑部的弹性决定的共振频率（称之为最低共振频率 点出现峰值。 而在 以上出现最小值这样的频率点的阻抗 称之为标称阻抗 。 以上出现最小值这样的频率点的阻抗，称之为标称阻抗 另外，一到高频段，该阻抗将随着音圈阻抗而按比例升高。
频率

扬声器失真
100mW
300mW

*Rted/Max Power • 根据 IEC268-5 （ 1989 ）、 GB/T9396-1996 中的规定，可分为 额定功率、最大功率 额定功率 最大功率。
• 额定功率(Rated Power) • S k 可允许长时间正常工作之功率 在额定频率 Speaker 可允许长时间正常工作之功率，在额定频率 范围内馈给扬声器以规定的模拟节目信号，而不产 生热和机械损坏的相应电功率。功率高表示Speaker 生热和机械损坏的相应电功率 功率高表示Speaker 可承受较高声音输出。 • 最大功率(Max Power) • Speaker在短时间内不会被破坏之功率，指能承受持 续时间为1秒、间隔为60秒、重复60次的模拟节目信 续时间为1秒 间隔为60秒 重复60次的模拟节目信 号，而不产生永久性损坏的功率。（但声音的表现 无法保证正常）

声音的概念 空气中的物体产生振动，振动了四 周的空气，使得空气受到压缩或者变得 稀疏 于是空气压力产生高低变化（也 稀疏。于是空气压力产生高低变化（也 即空气密度高的区域和密度低的区域）。 空气的这种稀疏和致密向四周扩散传播， 空气的这种稀疏和致密向四周扩散传播 使得人的耳朵里的空气压力发生变化， 耳膜发生振动，便听到声音。 耳膜发生振动 便听到声音

声音
很多的空气粒子被压缩被拉扯的这种状态互相 变化的同时，进行传播的东西
以大气压为中心，气压在短时间 内急速进行微小的变化的东西， 可以作为声音被人类感知
大气压1013hPa
稍高
稍低

球面波
呈球状的声源，在 其半径方向以相同的速 度产生振动时，其四周 产生的波，就称为球面 波。这个声音随着远离 声源而减弱，其减弱程 度与离开声源的距离的 度 离 离 平方成反比例。
声源
近似于平面波 似 波

将无限长的管状物 的一端限制为活塞状， 振动时，管内产生的平 行波就是平面波，在自 由的空间里要产生平面 波，就需要无限大的平 面；从声源点发出的球 面波，在距离声源足够 远的地方，也可以把波 阵面看作是平面波。
平面波
管

驻波
管
在存在着反射面的空间， 当声源辐射出 定频率的连 当声源辐射出一定频率的连 续声波时，在声源和反射面 之间就存在一个声场。这时， 入射（发射）声和反射声会 互相干涉而出现强声区域和 弱声区域。这种强声和弱声 点在一定的部位出现时，这 点在 定的部位出现时 这 种声场便称为产生驻波的声 场。在实际的试听室中，必 须避免这种现象的产生。 须避免这种现象的产生
压力变化
速度变化 驻波

声波
• 声波不是冲击波，声波前进的过程是相邻空气粒子之 间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍 旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！ • 这种媒介质点的振动方向与波的传播方向一致的波， 称为 纵波 称为“纵波”。不过要注意，声波虽然 般是纵波， 不过要注意 声波虽然一般是纵波 但在固体中传播时，也可以同时有纵波及横波，横波 速度约为纵波速度的50％－60％。在空气中的声波是 纵波，原因是气体或液体（合称流体）不能承受切力， 纵波 原因是气体或液体（合称流体）不能承受切力 因此声波在流体中传播时不可能为横波；但固体不仅 可承受压（张）应力，也可以承受切应力，因此在固 体中可以同时有纵波及横波。 体中可以同时有纵波及横波