电声器件知识简介

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1、1 LANSON ELECTRONICS.CO.，LTD 2 n声学基础特性 n电声器件的原理与使用特性 n受话器产品简介 n动圈式受话器的主要参数 n扬声器产品简介 n动圈式扬声器的主要参数 n扬声器及受话器的主要原材料组成 n扬声器及受话器的可靠性试验项目 n扬声器及受话器的生产工艺流程 n手机扬声器及受话器产品的发展趋势 n微型动圈式电声器件技术远景设想 n附录 目 录 3 声学基础特性（音频） 声音的传播必须要有介质，这个介质就是空气、水等。 空气压力Po，受到振源的扰动，产生微弱的疏密变化P, 并通过空气分子间的相互作用传递出去就形成了声波。 声音的产生来源于振动 4 声学基础特性（

2、音频） 1、声压： 表达式： P=Po(t-kx+) 式中 ：Po声压幅值； 角频率； k波数 k=w/Co ； 初相位 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： 在介质中传播速度称为声速。 固体最快，例如：钢铁中约为6100m/s； 液体次之，例如：水中约为1480m/s；空气中最慢，约340m/s。 5 4、波长： 相邻同相位的两点之间的距离称为波长 Co= f Co为空气中声速 f为频率 声学基础特性（音频） 5、声压级： Lp=20lg(P/Po) (dB) Po为基准声压 2x10-5 pa

3、基准声压为0 dB ，称为听阀 一般交谈为60 dB 纺织车间为100 dB 高于120 dB耳朵有痛感，称这个声压级为痛阀。 为什么采用对数标度“dB”来度量声学量？ 1、从发声的角度讲：由于声振动的能量范围极其 广阔，人们通常讲话的声功率约只有10-5瓦，而强 力火箭的噪声功率可高达109瓦，两者相差十几个数 量级，这样使用对数标度比绝对标度方便些。 2、从声音接收的角度讲：人的耳朵有一个很“奇怪 ”的特点，当耳朵接收到声音后，主观上产生的“响 度感觉”并不是正比于强度的绝对值，而是更接近 于与强度的对数成正比。 6 6、声压级与功率的关系： L=10lg(w/wo) (dB) wo为参考

4、功率，为10-12瓦特 功率增加一倍，声压级增加3 dB 声学基础特性（音频） 7、声压级与距离的关系： L=-20lg(r1/ro) (dB) ro为参考距离 距离增加一倍，声压级减小6 dB 7 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。 电声器件原理与使用特性 广播电声器件：主要指的是用于广播、电影、电视、剧院等方面声重 放和录音的各种扬声器系统、耳机、传声器、拾音器(唱头)。 其特点：频率范围宽（2020KHz),动态范围大，高音质，高保真、 失真小等特点。 通信电声器件：主要指的是应用于电话系统和军、民用无线电通讯 机中的送话器、受话器及头戴送、受话器

5、组合部件。 其特点：主要用于语言通信，频带窄（3003400Hz), 强调语言 的清晰度，可懂度。 8 产品类别： 1. 按磁路结构分：外磁式和内磁式 2. 按工作原理分：动圈式、电磁式、压电式、电容式等 3. 按使用环境分：军用、民用等 电声器件原理与使用特性 受话器把电能转换为声能并与人耳直接耦合的电声换能器称 为受话器（又称为通信用的耳机） 扬声器把电能变换为声能，并将声能辐射到室内或开阔空间 的电声换能器称为扬声器。 外磁式特点是磁体位于工作气 隙的外面，优点是磁体体积不 受限制，缺点是漏磁较大。 内磁的结构是磁体位于工作气 隙的里面，优点是漏磁比较小 ，缺点是磁体体积受到限制。 9

6、电声器件原理与使用特性 S S N 电动式受话器 3. 频响平坦光滑，单体测试时通常为高低曲线形状， 经泄漏测试后变为平坦光滑的曲线； 4. 失真度小； 5、高可靠、微型化。 13 受话器产品简介 动圈式手机受话器的基本结构（内磁式） 磁体 导磁材料 振膜 音圈 前盖 塑胶主体 助听线圈 PCB板阻尼材料 14 受话器产品简介 动圈式受话器的基本结构（外磁式） 磁体导磁材料 后盖 阻尼材料 胶垫 助听线圈 振膜 前盖 音圈 焊片（引 出端子） 15 受话器产品简介 手机用功能（受话器 3. 频响范围主要覆盖手机用的和弦铃声频段（一般取5005000Hz） ； 4. 高音质、失真小； 5. 承受

7、功率大，在0.5W以上。 22 扬声器产品简介 动圈式手机喇叭的基本结构（通常为内磁式） 可以看出同手机受话器结构基本一样 主体 导磁材料 磁体 引线 胶垫 振膜 前盖 音圈 阻尼材料 PCB板 23 动圈式扬声器的主要参数 一、纯音检听 在额定频率范围内馈给扬声器规定电压的正弦信号，检查 扬声器的装配质量。 测量方法 测试线路如图所示。馈给扬声器规定电压的正弦信号，一般 在0.3m处检听。在此距离内应无反射物，扬声器产生的声音 中应无碰圈声、垃圾声和机械声。 声频信号发 生器 被测扬声器 电压表 一般为扬声器额定功率对 应的电压 24 动圈式扬声器的主要参数 二、额定阻抗 额定阻抗是指阻抗曲

8、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 应小于额定阻抗的80%（一般取20%公差，例820%） 。 25 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 50mA10%， 测量原理图如右 声 频 信 号 发生器 有效值电压表 Rs SPRk K 26 动圈式扬声器的主要参数 三、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 0=5015%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

9、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0 27 动圈式扬声器的主要参数 四、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 是在自由声场条件或半空间自由声场条件下测得的 。 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 。 何谓自由声场：只有直达声而没有反 射声的声场。 用以形成自由声场的实验室称为消声 室（无响室）。 28 动圈式扬声器的主要参数 测试方法： 用正弦信号测的频响曲线图（如下 ） 29 动圈式扬声器的主要参数 五、额定

10、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 放大器 测 量 放大器 有效值 电压表 自由场空间 30 动圈式扬声器的主要参数 六、失真 n谐波失真 扬声器输出的声信号中，除了原输入的信号频率（基波） 外同时出现二次、三次谐波等。 n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。 n异常音 即纯音不良，杂音等。 线性失真：扬声器重放某些频率信号时，信号振幅不能 再保持原信号中的比例关系。可由频响曲线查出

11、。 非线形失真：扬声器重放声信号中出现输入电信号中所 没有的频率成分。 31 动圈式扬声器的主要参数 七、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。 一般的试验条件为白噪声信号经带通滤波器后通 过功率放大器接到扬声器上，试验的时间要求为100小时。 32 手机用动圈式受话器&扬声器 主要原材料组成 1.磁体： 有铁氧体、钕铁硼、铝镍钴等 2.导磁材料： 08F 冷轧钢板 3.振膜： PET PEN PEI PI等 4.塑胶主体： ABS PC PBT等 5.音圈： 自粘直焊漆包线绕制； 6.阻尼材料：无

12、纺布、海绵、丝网等 7.输出端子： PCB、焊片、弹簧、端子引线等 8.其它附件： 胶圈、商标等 33 手机用动圈式受话器&扬声器 可靠性试验项目 1.高温： +6530C 96 h 2.低温： -2030C 96 h 3.湿热： 温度400C，相对湿度90% 96 h 4.温度循环冲击： 34 手机用动圈式受话器&扬声器 可靠性试验项目 5.机械冲击： 6.机械振动： 方法1：将受话器&扬声器裸体从1.2m高度自由跌落至 5mm厚的木板上。 方法2：将受话器&扬声器安装在手柄或默认的装置内从 1.5m高度跌落至水泥地面上。 对特殊要求产品进行此项试验。 35 手机用动圈式受话器&扬声器 生产

13、工艺流程 1、内磁式结构装配工艺流程A 36 手机用动圈式受话器&扬声器 的生产工艺流程 1、内磁式结构装配工艺流程B 37 手机用动圈式受话器&扬声器 的生产工艺流程 1、内磁式结构装配工艺流程C 38 通信用受话器&扬声器的发展趋势 普通电话用受话器，大口径38mm左右的，扬声器36mm以上 无绳电话用受话器&扬声器，口径2028MM左右的，薄型 高频无绳电话用受话器&扬声器，口径15mm20mm左右的 移动通信用受话器&扬声器，口径10mm15mm， 受话器通常为高低曲线泄漏频响 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 39 小型化、多功能化、泄漏式 Lea

14、k Tolerant Multifunction Device in Small Size(13 15) 微小型化、双面产品多功能化、泄漏式 Leak Tolerant Double Sided Multifunction Device in Micro Size (8 10) 微小型化、异型磁回路系统、泄漏式 Leak Tolerant / Special Shaped Magnet Structure in Micro Size （10 x18, 8x15, 7x11, 6x10) 微型化、异型化贴片式 Tape Packed in Micro Size / Special Shape 有源电子放大式电声器件 Active Electric Amplified Device 微型动圈式电声器件技术远景设想 40 附录一 测试信号 我们日常遇到的各种语言、音乐等节目，往往是多个频率组合在一起的瞬态过程 。 它的平均峰值因数(最大值与有效值之比)约为3。而噪声信号本身是一个连续的无 规信号，它的峰值因数也约为3。两信号较为接近，因此，常用噪声信号来作为模拟 正常的语言和音乐节目信号，用来测试扬声器的某些电声特性，如频率响应，灵敏 度，失真和寿命