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1、第一章 扬声器简介扬声器英文为Speaker,目前在高保真电声系统中，扬声器是最薄弱的一个环节，它的各项指 针都低于高保真声频放大器，虽然随着电声技术的迅猛发展，扬声器的指针，有了很大的提高，但 还没有突破性的改进，因此扬声器系统在电声技术中，还是需要攻克的难关。一、扬声器的定义扬声器，从字面上理解，扬：扬出、发出之意；声：指声音；器：器件，合起来即发出声音的 器件。但大家都知道，扬声器本身并不能发音，它是在给它通以信号电流的时候才会将电流信号转 换出声信号的，因此它是通过能量转换来实现的，所以扬声器是指将电信号转换成声音信号的电声 换能器。扬声器能量变换的保真度如何，由扬声器的性能好坏来决定
2、，表示扬声器性能好坏的量叫特性 参数，在后面会着重介绍。二、扬声器的分类扬声器的种类繁杂多样，我们可以用三种方法来给予分类。分别是按驱动方式，按振动板或 辐射器的形状、按用途等三种方式分类。1、按驱动方式即是怎样把电信号加在振动板上使之变换成机械力进而产生振动的。见下表 1-1表 1-1 按驱动方式分类驱动方式作用原理电磁式由声源信号磁化了的振动部分与磁体的磁性相互吸引排斥，产生驱动力，在这个力的作用下振动 板振动而发出声。电动式声源的信号民电流流过凌晨圈产生的磁场与磁体磁场相互作用而形成电磁力，振膜在这个力的作 用下振动而发声。静电式把导电振膜与固定电极按相反极性配置，形成一电容，将电信号加
3、于此电容的两极，极间电场变 化产生吸引力，使振膜振支发声。压电式把压电组件置于电场中会发生位移（变形），利用这种原理制成的扬声器叫压电扬声器。按驱动方式分类目前兴声厂主要生产电动式与压电工两种。电动式机种已有近 100 多种，如 P12DC60-54D 等；压电式机种亦有几种如： B32Z-K 等。2 、按振膜或辐射器的形状分类 按振膜或辐射的形状分类主要有圆锥形、平板形、球顶形、号筒形、带状形、薄片形等。 圆锥形振膜扬声器：平时一提到扬声器，就会想到锥形振膜扬声器（也叫纸盆扬声器），这是目 前广泛采用的一种扬声器类型，尤其作为高保真扬声器系统的低音扬声器，高保真即高度的保 持其真实性，我们平
4、时见到HiFi音响，HiFi即High Fidelity之简写，意为高保真。圆锥形振膜扬声器即其振动板或圆锥形状，在我们的仕样书制品规格第11节中经常看到类型 为CONE形，CONE即为圆锥之意，我们常称鼓纸为CONE PAPER，即为纸体为圆锥形。锥形振膜扬声器大都由三大部分构成，即振动系统、支撑系统和磁路系统。其包括的部品如下振动系统：振动板、音圈、弹波、防尘盖磁路系统：铁片、铁心、磁铁支撑系统：铁框、端子、锦丝线、垫片 纸盆开口形状有圆形和椭圆形两种，其中圆口形最多，纸盆的断面形状亦有各种各样，但最 多的是直线形，反抛物形和抛物形三种。当然，鼓纸的纸本不一定全部是纸质的，亦有金属材料或合
5、成材料做成的，如我厂目前还有PP胴体的鼓纸，PP胴体就其成型状态有两种，即片成型和注射型，英文分别为Sheet和Injection, 我厂的PP Body成型为注射成型。 平板形振膜扬声器：辐射面呈凹形，所以在实际应用中会产生频率特性波动性衰减现象，这种现 象叫“前腔效应”,从而大大降低了扬声器的活塞运动范围,为了克服此缺点,可以把振膜作为平 板形状，为了进一步提高活塞运动范围，要对其结构和形状和所用的材料加以选择，平板形扬声器 有直接驱动平板扬声器和在锥体内填有发泡树指等物质的填充型两种。最近已有这种扬声器用于高 保真扬声器。 球顶形扬声器：其振膜形状呈球缺形，从驱动方式看，它属于电动型扬声
6、器。球顶扬声器和圆锥 形扬声器相比，效率稍低，但指向特性却非常好。在所用材料上，从质地柔软的材料到硬材料各式 各样都有，但根据振动板材料质地软硬不同，有软球顶和硬球顶之分。最近在高保真扬声器系统中， 所用中高音扬声器大都采用球顶扬声器，这主要虽为了获特纯的音质和良好的指向性。 号筒扬声器：振动板大都有是球顶形的，亦有部分其它形状的，它与圆锥形和球顶形扬声器最大 的差别是由振动板直接鼓动周围空气氢声音辐射出去的，而号筒扬声器是由振动板产生的声音通过 号筒辐射到空间去的，即为间接辐射。在这种情况下，号筒就象一个变换器，它以足够魇负荷加到 振动板上。故号筒扬声器一般比圆锥形扬声器和球顶形扬声器效率高
7、。号筒扬声器按截面增长方式可分几大类，具有代表性的分类有：圆锥形号筒，指数形号筒和抛 物线形号筒等。如果按号筒形状分，可分成下图所示五种形式，作为高保真扬声器系统，用号筒扬 声器作低音单元的很少见，多半作中、高音单元。 带状形扬声器：这种扬声器的振膜是用非常轻的铝箔带条作成短带条形状，振膜本身就是导电性 材料，将其置于磁场中，若通以信号电流即可振动发声，这种结构的振膜，其阻抗非常小，在和放 大器及分频网络连接时，必须用匹配变压器。 薄片扬声器：这种扬声器的振膜是用耐高温分子薄膜作成，音圈装在或印行在高分子振膜上。如 果把这种印有音圈的高分子振膜置于特殊形状磁体构成的磁场体构成的磁场中，就可作成
8、薄片形扬 声器。这种扬声器的音圈导线电阻可设计成数个Q,可不需要匹配变压器。另外它还具有输入容量 大的优点。在音质方面，它和带状扬声器一样，不失真的自然声音感可延伸到超高频段。3、按用途分类若按用途进行扬声器分类，主要他为全频扬声器、低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器四种。目前扬声器系统有的只用一个扬声器构成，有的用两种构成，有的三个以上构成，若用一个扬 声器，这种扬声器的频带宽度要能够覆盖系统的重放频带范围，若用两个扬声器，这两个扬声器的 选择要能分段覆盖系统的重放频带范围。总之根据采用的方式不同，在各扬声器的选择上也不同， 通常的高保真系统差不多都是采用三分频构成的扬声器系统，在这种系统上
9、，为了能很好地进行低 音重放，必须采用大口径的低音扬声器，高音重放时，要采用振膜小而轻的高音扬声器，因为用一 个扬声器不能很好地同时进行高低音重放，所以，要采用高低分频段重放的专用高低音扬声器。通 过分频段重放，就可以构成一个整体性能良好的系统。 全频带扬声器度（英文：Full Range简称FL）：能够同覆盖系统，高低频段的扬声器叫全频带扬 声器。这种扬声器的振膜振动可产生从低音到高音的全频带声音，在全频带扬声器中，有单振动板 的全频带扬声器，双振动板型和同轴型扬声器。双振动板和单振动板扬声器一样，是一个整体结构， 所以用起来很方便，但同轴型扬声器实际上是把两个扬声器做在一起，是一种多声道器
10、件。 低音扬声器（英文Woofer简称WF）：是为在低频段重放而设计的低间性能很好的扬声器，这种 扬声器几乎全是圆锥型扬声器。其重放频带下限应尽量的低，振动板振幅容许值尽量大些。因此振 动板口径应尽量大些。为了提高振动板的振幅，要采用软而比较宽的支撑边。 一个良好的低音喇叭需具备如下条件：a、要有强而有力的磁气回路。b、振动板的直径要大。c、档板和振动的凸缘边要柔软，而且在大振幅时仍保持良好的直线性。d、振动系统不能太单薄，弹性要好，长时间振动不疲劳。 中音扬声器（英文Midrange简称MID）：在三分频以上的多分频扬声器系统中，用以专门重放 中音段的单元叫中音扬声器。作为中音扬声器最重要的
11、性能要求是声压频率特性曲线应平坦，失真 小，指向性好，以及频率高等到。这种单元所用表状，除圆锥型扬声器外，也常用球顶型和号角型。 高音扬声器：专门承受高频段重放的单元叫高音扬声器。高音扬声器的一般工作频段范围在 15KHZ 以上，这种单元主要性能要求，除同于中音单元之外，还要求重放频段上限要高和输入容 量要大。高音扬声器有圆锥形、平顶、球顶型、号筒型、带状和薄片型等多种形式。 一个良好的高音喇叭应具备如下条件：a、振动板的口径要小且轻。b、高频特性平垣且伸展宽广。c、高频失真小，指向性良好。d、音圈直径小，线径细。e、输入容量大。第三章 扬声器的性能、扬声器的电气特性 为了便于后面出现各英文代
12、号表示的意思，首先要了解各参数的定义。BL：单体的动力即力系数，单位为特斯拉米（TM）Fo：单体在自由大气下的谐振频率或叫Fs，单位为赫滋（HZ）Foa：单体在加质量（Ma）后的谐振频率或叫Fsa,单位为赫滋（HZ）Fc：单体装箱后的谐振频率，单位为赫滋（HZ）Fct：单体装入测试箱后的谐振频率，单位为赫滋（HZ）Mmd：单体振动系的等效质量，单位为克或千克（g或Kg）Mmr：单体纸盆空气的辐射质量负载，单位为克或千克（g或Kg）Mms：包括空气的辐射质量的总的振动系的等效质量或Mo,单位为克或千克（g或Kg） Ma：测试砝码（通常为已知质量的粘土），单位为克（g）Sd:纸盆的有效振动面积Cm
13、b：测试音箱的柔顺性，单位为（M/N）Cms：单体的机械柔顺性或Co,单位为（M/N）Qms： 单体的机械 Q 值Qes： 单体的电气 Q 值Qts:单体的总Q值或QoQect：测试箱内单体的电气Q值Vas：与单体柔顺性相当的空气体积，单位为升（L）Vab：未填充吸音棉的测试箱体积，单位为升（L）Re：音圈的直流阻抗即Revc或叫DCR，单位为欧姆（Ohm/Q）ACR： 公称阻抗即交流阻抗，在扬声器阻抗曲线峰值后最低点所对应的阻抗，单位为 欧姆（ Ohm/Q）Zmax:单体阻抗曲线峰点对应的阻抗值，单位为欧姆（Ohm/Q）No： 参考效率即n,以百分比为单位（）L eve：单体音圈的电感单位位
14、毫亨（mH）SPLo： 音压水准（Sound Pressure Level）或叫SPL或So，单位为分贝（dB）Levc： 音圈的电感（一）阻抗（Impedance） 扬声器单元的阻抗包括直流阻抗（DCR/Re ）和交流阻抗（ACR）a. 指直流阻抗：即DCR （Re）,不受频率的影响（静态）。亦即音圈线的阻抗。它在阻抗特性 上表现为一条直线。b. 交流阻抗：即ACR,是指经过频率测定之公称阻抗或叫额定阻抗（动态）。业余爱好者可用替代法测量扬声器单元的额定阻抗，按下图用恒流法去测量扬声器单元的R毫伏表音频信号发生器$电阻箱卜被测扬声CM用恒流法去测量扬声器单元的额定阻抗额定阻抗,为了满足信号源
15、为恒流源的测量要求,音频信号发生器的输出端要串一只阻值至少大于 或等于被测扬声器额定阻抗值10倍的大电阻R。调节音频信号发生器的信号旋钮，使输出信号频 率从20HZ开始起缓慢上升，并联在被测扬声器两端毫伏表的电压值在达到第一个最大值后即开始 下降，当毫伏表的电压值降至最低并开始上升时，停止改变音频信号发生器的信号频率，在保持音 频信号发生器输出电压不变的前提下，记下毫伏表上的电压值。用无感电阻箱代替被测扬声器单元， 反复调节电阻箱的阻值，当毫伏表上的电压值恢复到原来的电压值时，这时电阻箱的阻值就是被测 扬声器单元的额定阻抗值。扬声器单元的阻抗特性是指将电信号加到扬声器输入端子，如果在保持输入电压怛定不变的条 件下，变更信号频率，扬声器的输入阻抗会有很大的变化，在图表上表现为一条曲线。如下图表。 把曲线上高于Fo （最低共振频率）时的最小阻抗值定义为扬声器的公称阻抗（标准阻抗），单位为Q。公称阻抗公差一般为15%,稍严一点为510%。产生阻抗曲线的原因：扬声器的音圈除了有它的直流阻抗外还有一定的电感。当音频信号输入 扬声器时扬声器的音圈即在磁回间隙中上下振动由于音圈的电感作用，这时在音圈中会感应出一个 与音频信号反向的感应电动势，这个与音频信号反向的感应电动势会削弱音圈中的电流，从而使音 圈的阻抗加大，随着音频信号的上
