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1、文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持.微型扬声器知识讲义整理：游小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20m
2、m手机受话器结构如下图：外径为ll*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
3、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：磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。一切磁现象都可以看成是运
4、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：D, 重点讲一下钕铁硼磁体主要磁性能：包括永磁材料的剩磁（Br），磁极化强度矫顽力（内禀矫顽力）（Hcj ）磁感应强度矫顽力（Hcb），最 大磁能积（BH） max）辅助磁性能：包括永磁材料的相对回复磁导率（urec）、剩磁温度系数（a（Br）、磁极化强度矫顽力温度系数（a（Hcj）、居里温度（Tc）分类牌号材料分类：文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持. 烧结钕铁硼永磁材料按磁极化强度矫顽力大小分为低矫顽力N,中等矫顽力M,高矫顽力H,特高矫顽力SH,超高矫顽力UH,极高矫顽力EH六类产品牌号：每类
5、产品按最大磁能积大小划分若干个牌号N35N52（ 般耐温 80C）,N35MN50M（ 般耐温 100C） , N30HN48H （般耐温 120C）, N30SHN45SH （一般耐温 150C）, N28UHN35UH （一般耐温 180C） ,N28EHN35EH数字牌号：牌号示例：048021表示（BH） max为366398kj/m , Hcj为800KA/m的烧结钕铁硼永磁材料。字符牌号：烧结钕铁硼永磁材料的牌号由主称贺 2种磁特性三部分组成，第一部分为主称，由钕元素的化学符号ND, 铁元素的化学符号FE和硼元素的化学符号B组成，第二部分为线前的数字，是材料最大磁能积（BH） ma
6、x的 标称值（单位为kj/m ），第三部分为斜线后的数字，磁极化强度矫顽力值（单位为 KA/m ）的十分之一，数 值采用四舍五入取整。牌号示例：NdFeb380/80表示（BH） max为366398kj/m,Hcj为800KA/MR的烧结钕铁硼永磁材料。材料分类：烧结钕铁硼永磁材料依据矫顽力从低到高分别分为 N、M、H、SH、TH、UH、VH、EH、GH、AH。化学成分钕铁硼永磁材料是以金属间化合物RE2FE14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土（ RE）、铁（FE）、 硼（B）。其中稀土 ND为了获得不同性能可用部分镝（Dy）、错（Pr）等其他稀土金属替代，铁也可被钻（C。）、 铝（Al）
7、等其他金属部分替代，硼的含量较小，但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用，是的 化合物具有高饱和磁化强度，高的单轴各向异性和高的居里温度。制造工艺烧结钕铁硼永磁材料采用的事粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压胚，压胚在惰 性气体或真空中烧结达到致密化，为了提高磁体的矫顽力，通常需要进行时效热处理。材料应用烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机 械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。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.
8、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。F大小：B 一IL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：（1）, B是磁场本身的性质，只与产生磁场的磁体或电流有关。，通电导线不能太长。，通电导线必须与磁场相垂直。，B是矢量，方向就是磁场的方向。，用磁感线描述磁场的分布。（6）,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 ，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。文档收集于互联网，已重新整理排版
9、.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持. 常见磁场的磁感线分布：特点：，磁感线的疏密表示磁场的强弱。，磁感线的切线方向表示磁场的方向。，任意一条磁感线都组成一闭合曲线。，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 二BS 其中S为面积在垂直磁场方向上的投影。丄丄单位：韦伯（Wb） 1Wb = IT. m 2厂由于B =，B可表示为单位面积上的磁通量，称为磁通密度。S1.3 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
10、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
11、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。2.1右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入 手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向动生电 动势的方向。动生电动势的方向与产生的 感应电流的方向相同。（如下图）2.2电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。如果是
12、和力有关的则全依靠 左手定则 即，关于力的用左手，其他的（一般用于判断 感应电流方向）用右手定则。（这一点常常有人记4.3.文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持.混，可以发现“力”字向左撇，就用左手；而“电”字向右撇，就用右手）记忆口诀：左通力右 生电。3. 音圈的质量影响扬声器的谐振状况。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（少36,少40, 402
13、8等）手机音腔扬声器（1628, 2030， 2233，2535等）它由以下四个部分组成：1）.绕线管（线圈骨架）。它是支持线圈的骨架常彌耐2）.绕线。由漆包铜线，铝线，铜包铝线组3）.压线纸。可以是绕线管的一部分，也可件架 BOBBIN , FORMER）热塑料，铝箔等组成。成。计已汪 以是单独的 纸。（有仙花纸，牛皮纸等4）.引出线和引线。引出线是导线的一部分线由别外的编织线组成。如下图a是间 扬声器装配中还要另加引线。如下图b 接型在装配过程中不再另加引线。接引线型，在2.无骨架音圈的结构。 一般用于手机扬声器，手机受话器，耳机喇叭寸。1. 根据形状来分：圆形音圈与跑道形音圈。2. 根据
14、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。漆包线绕制音圈导线介绍1导线的结构：由导体，绝缘层2. 按导体材料分3. 按材料形状分：圆线，扁线，空心线。4. 按绝缘厚度分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）.柜邻引集型青展热风线经过热的作用下自行粘合的线材（如:PEI）.双用线在酒精或热的作用下自行粘合的线材6. 按绝缘材料分：聚氨酯和聚酯两类聚氨酯导线的漆膜以聚氨酯树酯为主体。在焊接时漆膜易熔, 耐磨擦性能差，耐溶剂性弱。音圈的耐热温度约为1 聚酯漆包线的漆膜以聚酯树酯为主体。其焊接性能差，耐磨擦7. 漆包线的检验
15、：包括外观和尺寸的检验测量，性能的测试。其中：电性能。7.1.漆包线表面（外观）应光洁，色泽均匀，无粒子，无氧化，发毛，阴阳面，黑斑点，脱漆等影响性能的缺陷, 排线应整齐，平整紧密，地绕在线盘上，不压线，收放自如影响表面的因素很多，它与原材料，漆料，设 备，工艺，环境等因素有关。7.2 机械性能：包括伸长率，回弹角，柔软度和附着性，刮漆，抗拉强度等项目 ，用其来考核漆包线的延展性。，柔软度则反映材料的弹性变形：用其来考核漆包线的柔软度。 伸长率和回弹角，柔软度的好坏反映了铜材质量和漆包线退火程度影响漆包线伸长率：回弹角主要因素 为（1）线材质量： （2）外力的影响。（3）退火的程度有关。，拉伸，即漆膜随导体拉伸变形而不破裂的允许拉伸变形量 ，剥离，主要考核漆膜对导体的附着性能力。，反映漆膜抗机械刮伤的强度。7.3. 耐热性能；包括热冲击和软化击穿试验 影响热冲击的因素；（1）漆料的影响， （2）铜线的影响，（3）漆包工艺的影响，即受压力的漆膜在高温下塑化变软的能力。漆包线漆膜耐热软化击穿性能高
