微型扬声器知识

微型扬声器知识讲义

编著整理：游少林

随着通信事业的发展，近几年以来我国通讯终端产品产量增长很快。扬声器越来越趋向微型化，而微型扬声器体积小，质量轻，所以在性能设计上有很大的局限性，设计一款优秀的微型扬声器，给消费者带来优质的听觉享受，是我们电声工程师孜孜不倦的追求。根据电声前辈们积累下来的精华结合本人对微型扬声器的实践经验，编写了本讲义。不妥之处敬请各位批评指正。

一． 微型扬声器的结构

主要由这几部分组成（盆架，磁钢，极片，音膜，音圈，前盖，接线板，阻尼布等）

耳机喇叭结构如下图：外径为15mm

手机喇叭结构如下图：外径为20mm

手机受话器结构如下图：外径为11*7mm ，高为2.6，外磁式。

二 微型扬声器的发声原理

1 应用的基本原理-------电，磁，力

带有电流的导线切割磁力线，会受到磁场的作用力。

导线在磁场中的受力方向符合左手定律。

作用力大小F=BLI （B 为磁感应强度，L 为导线长度，I 为电流）

2微型扬声器的发声原理

A 扬声器的磁路系统构成环形磁间隙，其间布满均匀磁场（磁感应强度的大小与方向处处相同的磁场）。

B. 扬声器的振动系统由导线绕成的环形音圈和与之相连的振膜。

C. 音圈被馈入信号电压后，产生电流，音圈切割磁力线，产生作用力，带动振膜一起上下运动，振膜策动 空气发出相应的声音。

D. 整个过程为：电—力---声的转换。

3 馈入信号与发出声音的对应

A. 磁场恒定，音圈受到的电动力随着电流强度和方向的变化而变化，

B. 音圈在磁间隙中来回振动，其振动周期等于输入电流周期，振动的幅度则正比于各瞬时作用的电流强弱。

B.音圈有规则的带动振膜一起振动，策动空气发出与馈入信号相对应的声音。

三 微型扬声器磁路的设计

1.1磁场的产生

A ，安培分子电流假设：在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微

粒都成为微小的磁体，它的两极相当于两个磁极。

B ，磁场的产生：从宏观上看，磁场是由磁体或电流产生的；从微观上看，磁场是由运动电荷产生的。

理解：⑴磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。

⑵一切磁现象都可以看成是运动电荷和运动电荷之间通过磁场发生相互作用。

C ，磁性材料：

1.2，磁场的描述。

磁场最基本的特性是对放入其中的磁体或电流有磁场力的作用。

A.磁感应强度：用来描述磁场的强弱和方向。

定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的比值。

大小：IL

F B 方向：磁场的方向，用放在磁场中的小磁针N 极受力方向表示。

注意：⑴，B 是磁场本身的性质，只与产生磁场的磁体或电流有关。

⑵，通电导线不能太长。

⑶，通电导线必须与磁场相垂直。

⑷，B 是矢量，方向就是磁场的方向。

⑸，用磁感线描述磁场的分布。

⑹，在国际单位制（SI ）中磁感应强度单位是特斯拉 1T=1N/A ﹒m =10KGs 等于10的四次方高斯产 ⑹，磁感应强度的测量：（一般采用特斯拉计）

B ．磁感线：用来形象地描述磁场强弱和方向的假想曲线。

常见磁场的磁感线分布：

特点：⑴，磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵，磁感线的切线方向表示磁场的方向。

⑶，任意一条磁感线都组成一闭合曲线。

⑷，任意两条磁感线都不相交。

C ．磁通量，可形象地表示为通过磁场中某个面的磁感线的条数。

匀强磁场中 ⊥=ΦBS 其中 ⊥S 为面积在垂直磁场方向上的投影。

单位：韦伯（Wb ） 1Wb = 1T ﹒m 2

由于S

B Φ=，B 可表示为单位面积上的磁通量，称为磁通密度。 1.3 微型扬声器的磁路形状主要有：

根据磁钢的数量来分：单磁与双磁

根据磁钢的位置来分：内磁与外磁

内磁：磁体置于音圈中心，周围有磁罩环绕。这种结构漏磁小。

外磁：磁体位于磁路处，在音圈的外面。这种结构漏磁较多。一般用于体积小的受话器磁路。

1.4，微型扬声器的磁路设计与工艺要领

1.磁钢+极片的高度一般与U杯（磁罩）的内高相等。

2.极片的外径要比磁钢的外径大0.1mm。

3.一般采用的是钕铁錋磁铁（有N35，N38，N45等）。

4.双磁作业时要分开充磁，充好磁后再粘贴。不能先把两磁钢粘好后再充磁。

5.微型扬声器的磁路单边间隙一般为0.2-0.3mm。

6.胶水一般采用AB胶粘贴磁路。

1.5．设计低失真的磁路

四. 微型扬声器音圈的设计

音圈是扬声器振动系统的重要组成部分，可以说是扬声器的心脏。音圈的名称来自“通过音频电流的线圈，简称“音圈”。音圈的性能会影响扬声器的声压频率特性﹑效率﹑失真﹑承受功率和寿命﹑瞬态特性﹑音质。

承受功率使音圈不因过热而损坏。

4.1音圈的作用

1．当处在磁隙中磁场强度为B的音圈通过电流I时，受到的力为F=BIL，受力方向按左手定则。如下图

2. 当振膜以速度V振动时，会在音圈内产生感应电压BLV，其方向符合右手定则，起阻尼作用。

3. 音圈的质量影响扬声的谐振状况。

4. 音圈与磁路关系非常密切，特别是失真，如下图所示，由于磁通密度分布不均匀面产生非线性失真。

当音圈通过音频电流时，会产生交变磁场，由于磁性材料的非线性会出现电流失真。

4.2 音圈的结构

1. 有骨架音圈的结构。

一般用于多媒体扬声器，笔记本扬声器（∮36，∮40，4028等）它由以下几个部分组成：

1. 绕线管（线圈骨架）。它是支持线圈的骨架，通常由纸，耐热塑料，铝箔等组成。

2. 绕线。由漆包铜线，铝线，铜包铝线组成。

3. 压线纸。可以是绕线管的一部分，也可以是单独的压线纸。

4. 引出线和引线。引出线是导线的一部分，引线由别外的编织线组成。如下图a是间接引线型，在

扬声器装配中还要另加引线。如下图b是直接引线型，在装配过程中不再另加引线。

2. 无骨架音圈的结构。

一般用于手机扬声器，手机受话器，耳机喇叭等。它只由一根漆包线绕制而成

1. 根据形状来分：圆形音圈与跑道形音圈。

2. 根据引线位置来分：相邻引线型与中心对称引线型形。中心对称引线型形音圈一般用于弹片式受话器。

4.3．音圈导线介绍

1.导线的结构：由导体，绝缘层，粘接层组成。

2. 按导体材料分：铜线，铝线，铜包铝线等。

3. 按材料形状分：圆线，扁线，空心线。：

4. 按绝缘厚度分：圆线：薄漆膜-1厚漆膜-2加厚漆膜-3。

5. 按粘着方式可分为:

酒精线--------在酒精作用下自行粘合的线材(如:Lock).

热风线--------经过热的作用下自行粘合的线材(如:PEI).