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1、电声器件,电声器件,-,扬声器,一、种类,1.按换能方式：电动式 电磁式 压电式 离子式 气流调制式 电容式,2.按结构形式：纸盆式 号筒式 同轴扬声器,3.按用途分：高保真用 扩音用 监听用 乐器用 彩电用 汽车用,4.按外形分：圆形 椭圆形 薄形 球形,5.按辐射方式：直射式 号筒式,6.按工作频率：全频带 低频 中音 高音 7.按供电方式：有源 无源,二、工作原理,1.纸盆式扬声器(图),磁路系统:永磁体,导磁板,缝隙. 缝隙12mm 磁通密度10000高斯 振动系统。 振动元件音圈,用0.10.2mm的漆包线绕成,60100匝两层重2g左右.辐射元件振膜常用各种合成纤维做成,重几毫克十
2、几克.定心支片。 支撑及辅助件 包括盆架、压边、防尘罩、引出线等.,结构系统的组成,1.电动式扬声器的结构：,磁路系统 振动系统 支撑及辅助件,2.纸盆材料：天然纤维 人造纤维 常用棉、木棉、羊毛、绢丝、尼龙,折环：纸盆材料或塑料薄膜、泡沫塑料,定心支架：布、绢、化纤物等，同心波纹形,音圈：漆包铜线或铝线，单层或多层绕,优点：价格便宜 结构简单 频响均匀,缺点：效率低 高频指向性明显 容易坏,3.球顶形,振膜：半球面，直径约3570毫米,铝合金 钛合金或棉、绢、化纤,中 高音效果好,喇叭音圈根据低、中、高音单元的需要而有不同，高音喇叭音圈用十分细的线绕成，包括铜线和铝线两种，铝线质重较轻，可获
3、得更佳的瞬态响应，但在承载力和耐用性方面不及铜线。 中音和低音喇叭多用铜线绕音圈，而且铜线较粗能承受大功率，有些低音喇叭绕二至四层音圈增加承载力，至於铜线形状亦不同，例如圆形、六角及长方形横断面，圆线最普遍使用，六角及长方形线可以紧密排列不留空隙，能增加散热效率相应提高功率承载力。,一般烧喇叭多数发生在高音喇叭上，因它的音圈用细线绕成，不能承受大功率，有些扬声器设有保护线路，当输入电流过高时自动截断或降低电流防止高音喇叭损坏。中音和低音喇叭音圈较强健不易烧断，只当输入过强时可能导致音圈撞底或偏斜。,喇叭支架的工作是保持机械构造稳定及为振膜提供准确的活动，支架必须构造坚固和避免谐振，一般喇叭采用
4、的支架材料有钢、铝合金或镁合金等，钢支架是用高压制成，如果钢料厚的话亦相当坚固，现在不少大口径的低音喇叭仍用钢支架，但如果钢料太薄则容易引起谐振，钢支架制造成本较低，所以在低价扬声器中普遍采用。 铝或镁合金压铸的支架在坚固性及防谐振方面性能更佳，外型亦较美观名贵，但这类支架制造成本较钢架高。有些扬声器尤其是日本货，虽然价钱不贵但亦采用合金压铸的支架，主要是为了使外观更有吸引力，实际上喇叭质素平平。,纸振膜历史悠久，取其质轻和具有适当的阻尼特性，但纸振膜易受潮湿霉烂或变形，它的表面硬度低，不能产生高辐射声波速度。但用於低音喇叭声音丰满深沉，十分适合。现在纸振膜多在低音和中音喇叭上使用，纸振膜的高
5、音喇叭已几乎绝迹。,聚丙烯振膜具有极高的阴尼特性，不受潮湿影响，可以塑铸出任何需要的厚度及形状，质轻而硬，物理特性与声音特性均甚佳，聚丙烯还可以与其他材料混合塑铸成硬度更高的振膜，例如混合陶瓷粉，玻璃纤维或石墨等,金属振膜在八十年代已出现，但当时技术只在起步阶段，显露出许多缺点，例如声干硬，高音剌耳，虽然瞬态响应快但音色不自然，经过多年的改良，高音单元的半球金属振膜首先取得成功，材料包括铝、铝合金及钛等,纸盆，又分为纸盆、纸基羊毛盆、紧压纸盆、强化纸盆等几种，有音色自然、廉价、较好的刚性、高内阻尼等优点：缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制。 防弹布：有较宽的频响与较低的失真，是酷爱强劲低音者
6、之首选。缺点是成本高，制作工艺复杂，轻音乐效果不甚佳。 羊毛编织盆：质地稍软，优点是对柔和音乐的表现十分完美；缺点是低音效果不好，摇滚乐和进行曲的表现力不尽人意,4.号筒式-高音喇叭,三、技术特性,1.扬声器失真：非线性失真 互调失真 瞬态失真,2.功率,额定功率：非线性失真不超过5%时的最大输入功率,最大功率：在短时间内能承受的峰值功率，约为额定功率的23倍,3.阻抗,输入阻抗,额定阻抗：可以测量，一般为1.051.1R，R为音圈的直流电阻,4.灵敏度,相对灵敏度：有效值为1W的输入功率下，扬声器轴线上1米处产生 的声压有效值。,绝对灵敏度：自由声场中，扬声器轴线上1米处有效声压与输入扬声
7、器功率平方根之比。,5.指向性：扬声器向空间各个方向发声的声压分布状况。,结论：,（1） 扬声器的指向性随频率而有很大变化，频率越高，指向性越强,（2） 扬声器在各频率下的辐射角大小，由纸盆直径决定，不能任意 改变 。,（3）在相同频率时，直径大的扬声器要比小的更具有指向性。,6.频率范围和频率响应,音 箱 音箱是一种声音还原设备，将电信号转换成声音信号，然后发出声音。还原质量好的音乐听起来更自然，这种音箱通常被叫做高保真音箱。,音箱外观,第五章 电声器件 扬声器,第五章 电声器件 扬声器,听力可及音域：20 HZ -20K HZ ; 感受可及音压：0dB-120dB,音圈阻抗 voice c
8、oil impedance 产品规格书上所列的 音圈阻抗Voice coil IMP.是指交流阻抗 磁铁 magnet 异常音 buzzes 最大输入功率 Max Power Input 额定出入功率 Rated Power Input 失真 Distortion 连续负载 Load Test 耐湿 Humidity 遮断板口径 Baffle Opening 指扬声器装载喇叭箱或各种外壳中之前面障板 的开口径 矢纸/垫圈Gasket 支架 Frame 纸管 Bobbin 铝箔管 AL Bobbin 端子板 Terminal,多音路用扬声器 multi way 低音用扬声器 woofer 中音用
9、扬声器 Mid Range or Squawker 高音用扬声器 Tweeter Piezo super tweeter,圖 揚聲器的結構,一、 音箱的组成 音箱是由箱体、扬声器单元、信号放大和电源部分等几个主要部分组成的。 一）箱体 1. 箱体结构 目前最常见的是密闭式和倒相式两种普通音箱，当然还有一些特殊的如平板式音箱。,密闭式音箱 其主要特点是在封闭的箱体内装上扬声器，将箱体内部与外部的声波完全隔绝起来。,密闭箱的主要优点是低频清晰有力度、反应迅速，听古典乐、室内乐效果佳。,倒相式音箱,倒相式音箱与密闭式音箱的不同之处就是在音箱的前面装上筒形的倒相孔以使箱体内外的空气沟通。 优点是有更高
10、的功率承受能力和更低的失真，量感足、灵敏度高，能比较全面地胜任于各种场合。,密闭箱好在低频有力度、瞬态好、反应迅速、低频清晰，听古典乐、室内乐效果极佳,但下潜深度有限，低频量感不足,倒相式有比密闭式音箱更高的功率承受能力和更低的失真，量感足、灵敏度高，能比较全面地胜任于各种场合。其效率也高于密闭箱。,平板式音箱,平板音箱由于体积小，便于携带，曾经在市场上风靡一时。其核心是“驱动体”，“驱动体”的冲程长度非常小，一般不超过2mm。平板音箱的另一个重要组成部分是“振动板”，所起的作用类似人的声带，对音箱的音色、声强和声音的平整度起着决定性的作用。,音箱的材质一般分为三类：,3塑料类 塑料类的音箱主
11、要的特点是容易加工，外形可以设计得比较漂亮，摆脱了木质音箱呆板的方砖型外观。如目前大部分音箱使用的ABS工程塑料等。 一般来说，塑料材质被用在低端的音箱中，但这也不是绝对的，只不过在国内，技术还不纯熟，塑料音箱的音质无法得到保证。国外的部分高档音箱也采用塑料材质。,2合成类 该类材质需要将木材进行化学处理，使木制品有防水和防蛀的功能，然后再压制而成。例如密集版（MDF）、三合板、防水板等等。合成板材材质均匀，音箱的品质也能得到很好的控制。所以我们目前看到的音箱，大部分都是合成板材制造的。,1原木类 原木类是指板材未经处理，是原生木材。由于密度非均匀，所以我们可以通过敲打板材的不同部位，根据其发
12、声不同来判断。在使用 这样的箱体时，每个音箱的音质都会有所区别，品质也无法得到很好的控制。除非在原木初始加工阶段，能够得到非常精密的修正。但这样一来也会增加其成本。目前通常的做法只是用原木的木纹作为装饰而已。,扬声器是电声转换的核心单元，也是声音还原的重要部分。 扬声器主要是由振膜、磁铁、音圈、盆架组成。它们的使用的材质对扬声器发声的好坏起着重要的作用。 一个音箱要由几种扬声器共同工作，这样就有了高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器，同时也就有了分频器。,二）扬声器单元,三）功放电路和电源部分 变压器一般被固定在主音箱的底部（这也是主音箱份量重的原因），对它的要求是要有足够的功率输出，而劣质产品
13、常在此偷工减料。,二、 音箱的主要技术指标,功率 频率范围 频率响应 失真度 灵敏度,阻抗 信噪比 输入接口 箱体材质 音效技术,功 率,功率（输出功率）决定音箱发声的最大强度以，单位是瓦特（W）。可分为：额定功率（长期功率）与最大承受功率（瞬间功率或音乐功率MPO） 额定功率是指在额定频率范围内给扬声器一个规定了波形持续模拟信号，在有一定间隔并重复一定次数后，扬声器不发生任何损坏的最大电功率。 最大承受功率是指扬声器短时间所能承受的最大功率。,频率范围,频率范围是指是在音频信号重放时，额定功率状态下的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围，单位是赫兹（Hz）。 音箱的重放频率范围最理想
14、的是均匀重放人耳的可听频率范围（即20HZ20KHZ）。 频率范围要受到三方面因素的影响： 一是听音环境的限制；二是喇叭的尺寸和音箱体积的限制；三是音箱的频率范围越宽对放大器的要求越高，否则放大器的缺点会暴露。 多媒体音箱（包含超低音箱）的频率范围要求一般在70Hz-10KHZ（-3dB：表示在两端的衰减不超过3dB），要求较高的可在50-16KHZ（-3dB）。,频率响应,频率响应是指将一个恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接，当改变音频信号的频率时，音箱产生的声压随频率的变化而增高或衰减、相位滞后也随频率而变的现象，这种声压和相位与频率的相应变化关系（变化量）称为频率响应，变化量用分贝表
15、示。 频率响应是考察音箱性能优劣的一个重要指标，它与音箱的性能和价位有着直接的关系，其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。,失真度,失真度是指用一个未经放大器放大前的信号与经过放大器放大后的信号进行比较，通过比较而得出的差别称之为失真度。 失真度是音箱技术指标中的一个重要评价指标，它直接影响到声音的还原品质，通常采用百分数来表示，数值越小表示失真度越小。通常声波的失真允许范围是10%内，一般人耳对5%以内的失真不敏感。,灵敏度,音箱的灵敏度是指在经音箱输入端输入1W/1KHZ信号时，在距音箱喇叭平面垂直中轴前方1m的地方所测试得的声压级（声压与声波的振幅及频率成正比）。灵敏
16、度的单位为分贝（dB），音箱的灵敏度每差3dB，输出的声压就相差一倍。一般的90dB以上为高灵敏度，84dB以下为低灵敏度，84dB到90dB之间为中灵敏度。 灵敏度能产生全功率输出时的输入信号，输入信号越高，灵敏度越低。灵敏度的提高是以增加失真度为代价的 。,阻 抗,阻抗不会影响音箱的性能，但在输入信号相同的情况下，低阻抗音箱能得到更大的输出功率。音箱的标准阻抗是8欧姆。,信噪比,信噪比是指音箱回放的正常声音信号强度与噪声信号强度的比值，单位是分贝(dB)。信噪比越大，则表示混在信号里的噪声越小，放音质量就越高。 信噪比是多媒体音箱中的一个重要指标，只有信噪比高，声音的重放才可能清晰、干净和有层次。多媒体音箱中，信噪比要求至少大于70dB、最好大于80dB，而高保真音箱的信噪比一般要求大于或等于90dB，所以信噪比低于80dB的音箱建议不要购买。,输入输出接口,输入接口关系到音箱是否支持多声道音频信号的同时输入、是否有接无源环绕音箱的
