扬声器基础知识课件.ppt

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1、扬声器基础知识扬声器基础知识简介 电动式扬声器,我们用的最多，这里就以电动式扬声器为例来讲一下，扬声器的定义：能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。喇叭是我们对扬声器的俗称.扬声器基础知识扬声器基础知识扬声器的发音原理l简单的讲，就是通电线圈，产生磁场，和磁路磁场共同作用，产生向下或向上的力，带动纸盆运动，纸盆推力空气发出声音。扬声器基础知识常用规格一览表序号规格音圈内径华司内径（外磁）T铁中柱（外磁）弹波内径纸盆中孔U铁内径（内磁）华司外径（内磁）113芯 2F13.280.0214.40.0512.92-0.0513.40.113.90.114.20.0512.92-0.05

2、213芯 4F13.280.0215.20.0512.92-0.0513.40.113.90.114.20.0512.92-0.05314芯2F14.280.0215.40.0513.92-0.0514.40.1150.1414芯4F14.280.0216.40.0513.92-0.0514.40.1150.1516芯2F16.280.0216.40.117.10.117.30.0515.92-0.05616芯4F16.280.0216.40.117.10.118.10.0515.92-0.05719芯高音19.40.0220.60.0518.92-0.05820芯2F20.40.02220.

3、0519.92-0.0520.60.121.20.1920芯4F20.40.02230.0519.92-0.0520.60.121.20.11025芯2F25.50.0227.20.0524.92-0.0525.80.126.20.11125芯4F25.50.0228.40.0524.92-0.0525.80.126.20.1检测工具以套音规为准卡尺卡尺以套音规为准以套音圈为准卡尺卡尺扬声器基础知识电动式扬声器一般有三部分组成l磁路系统：T铁，华司，磁钢，防磁罩，l振动系统：音圈，纸盆，防尘帽，弹波，锦丝线 l支撑系统，盆架，胶水，磁液扬声器基础知识磁路系统简介l 磁罩的作用，和副磁一起，共同

4、作用，起到防磁的作用。l主要检测项目 :内径公差 +0.5/-0 mm，高度公差 0.3mm；厚度公差 +0.05/-0mm，外观:生锈，变形，电镀是否不良、起泡、镀层脱落等。扬声器基础知识磁路系统简介：磁钢的作用：提供磁能量，我们用的磁钢都是人造磁体，有以下几种：l 铝，镍，钴合金 (Alnico)，磁能积较高，矫顽磁力低，比较容易退磁，一般做得比较厚，做成圆柱形。l 稀土永磁材料（NdFeB），矫顽力高，剩磁高，磁能积高，缺点是：工作温度低，易生锈，价格贵。l 铁氧体，就是我们常用的外磁喇叭，其矫顽力介于Alnico和 NdFeB之间，剩磁较低，一般做成扁平形状，价格便宜，缺点：易磁，体积

5、比较大。扬声器基础知识磁路系统简介l 主要检测项目:l 结构尺寸：外径公差20% ，内径公差20% ，厚度公差0.1mm；l 外观检测：破碎，碎磁、铁粉、锈粉 等。l 磁性能：组装后测试，灵敏度等。扬声器基础知识ALFeB AlNiCo Ferrite对比扬声器基础知识磁路系统简介-华司T铁和华司的作用：是将磁体的一个磁极导向磁隙的另一端，通常用软铁或低碳钢做成，外观有五彩,银白,烤黑等等.l 华司检测项目 ：l 1.外径公差（有磁罩的+0.5/0 无磁罩：0.5mm l 2.中孔公差 0.05mm l 3.厚度小于或等于公差0.2mm，大于4mm的 0.3mml 4.铆钉直径、高度公差0.1

6、0mml 5.各铆钉之间距离公差0.10mm l 6.外观检测：中孔是否偏心、不圆 ，有毛边，不平等外观。扬声器基础知识磁路系统简介-T铁l 华司检测项目 ：l 1.底板外径公差0.5mm l 2.中柱公差 -0.05l 3.中柱高公差0.2mm，l 4.固磁位公差0.5mml 5.底板厚0.20mm l 6.外观检测：中柱偏心、歪斜、毛刺、松脱松脱。生锈、电镀不良、镀层脱落、电镀颜色有差异。扬声器基础知识振动系统部分-音圈 l 我们一般描述 如：ASV：25.5*28*3.7*0.26 4F ASV：为音圈管材质，SV音圈线为SV线，25.5:音圈内径，28为音圈高, 3.7直流阻抗，0.2

7、6 音圈线径，4F层数 如果不写，为 2Fl 音圈的直流电阻Re一般要预先设定，或按额定阻抗Znom确定: l Znom =(1.051.10)* Re 扬声器基础知识振动系统部分-音圈l 牛皮纸(Kraft Paper) PSV/PLl 采用最高连续工作温度180 oC的电缆纸(牛皮纸)，其特点为质轻、绝缘好、价格低廉。其厚度有： l 0.03 0.05 0.07 0.10 0.13 0.17 l 杜拉铝(Aluminium Duralumin) AL/ASVl 采用加以表面硬化及清洁处理的合金铝箔，最高连续工作温度200 oC，具有耐高温、强度高等特点。铝箔有黑、白两种，黑色铝箔更具有绝缘

8、性能佳、传热快等优点。其厚度有： l 0.05 0.07 0.08 0.10 0.12 扬声器基础知识振动系统部分-音圈l 音圈材料性能与选择 l 音圈骨架材料常见的有牛皮纸(Kraft Paper)、杜拉铝(Aluminium Duralumin)、NOMEX、TIL、KAPTON等。主要特性如下： l 牛皮纸(Kraft Paper) PSV/PLl 采用最高连续工作温度180 oC的电缆纸(牛皮纸)，其特点为质轻、绝缘好、价格低廉。其厚度有： l 0.03 0.05 0.07 0.10 0.13 0.17扬声器基础知识振动系统部分-音圈lKAPTON（KSV）l采用聚酰亚胺箔膜， 最高连

9、续工作温度220 oC，具有绝缘、质轻、强度高、耐高温、不易燃烧等特点。KAPTON有褐色、黑色两种，黑色KAPTON还有散热快、表面硬度高等优点。扬声器基础知识振动系统部分-音圈l导线材料常见的有LOCK线、SV线、CCAW（铜包铝线）、扁线等，其主要特性如下： lLOCK线 l使用温度在140 oC，为溶剂型，一般用于小型低功率扬声器。 lSV线 l使用温度在200 oC，为溶剂型，特点为固化后粘接性能很强，是音圈生产中最常用的线种之一。 扬声器基础知识振动系统部分-音圈lCCAW（铜包铝线）比铜线质轻、比铝线导电率高且拉力强，其高频时阻抗与铜线相仿，用它制成的扬声器瞬态特性好、灵敏度高，

10、是高灵敏度扬声器中常采用的材料。 l扁线 l磁场利用率较圆线大（圆线磁场利用率为78%91%,扁线为96%），特点为换能效率高，适于制作大功率扬声器，扁铝线更常用于专业扬声器（大功率、高灵敏度）。扬声器基础知识振动系统部分-音圈l检测项目：内径，全高，引线距，出线高，补强纸高，过锡长度，卷幅，阻抗公差 8% ，极性标示l外观检测：绕线不齐，绕线松脱，重叠，跳线，音圈变形，粘附异物 ，剥离试验，跳线，焊点大小焊点大小，不牢固不牢固，变形。扬声器基础知识振动系统部分-锦丝线锦丝线l 锦丝线有以下要求；l 1。具有良好的导电性能。l 2。具有优良的耐折性，抗拉强度。l 3。具有稳定的可塑性，保持弯曲

11、的形象，不会发散与其它部件相碰。l 4 有上佳的焊接性。l 检测项目：股数，长度 1mm，l 外观检测：材质，表面氧化，线松散，生硬。 扬声器基础知识振动系统部分-弹波弹波(定位支片定位支片)l 弹波主要作用：一是固定音圈的中心位置，使音圈保持在磁间隙中间，避免音圈与磁路碰触；二是控制扬声器的低频共振频率，限制音圈的最大位移，避免音圈跳出磁路，同时对振动系统提供适当的阻尼，改善低频响应及品质因数。一般要求弹波应该具有很大的径向刚性和很大的轴向顺性，以保证良好的机械强度和较低的共振频率及较小的失真。 扬声器基础知识振动系统部分-弹波弹波(定位支片定位支片)l 弹波常用材料有棉布、绢、人造丝、NO

12、MEX纤维布等，一般都是浸渍酚醛树脂酒精溶液后热压成形。常用的形状为波纹形。布的编织方式、经纬密度、纱支粗细、浸胶浓度、成形热压温度及时间等，均对弹波的强度、顺性、抗疲劳性能有很大的影响；另外，弹波的尺寸、形状、波纹数等对其性能也有影响。 l 波纹数越多、波纹越深、材料越薄，则弹波的顺性越大。l 因受支架、音圈等材料尺寸的限制，弹波的尺寸选择余地较小，最终其形状及参数必须结合材料工艺等试验的结果,根据扬声器整体性能设计要求而确定扬声器基础知识振动系统部分-弹波弹波(定位支片定位支片)l检测项目：外径，次外径次外径，全高，有效高，波纹数，硬度，材质与样品是否相同。l外观：走纱，抽纱，脆硬易烂 变

13、形，有杂物。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l 纸盆按边的材质可分为：全纸纸盆，泡盆，橡皮边，金属盆，l 纸盆按锥体的材料来分：l 纸类，用得比较普遍。主要因为它基本上能满足扬声器的要求，音质柔和耐听，工艺成熟，成本低。l 金属材料类，铝，钛，铍及其合金，取其弹性模量高的优点l 高分子材料，如聚丙烯，碳纤维，防弹布，优点：具的弹性模具与内阻尼，韧性好，容易定形，扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l折环的作用：l确保振动板在轴向有相当的自由度l防止振动作横向振动l调整振动系统的顺性，从而改变扬声器的Fo和音质。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l扬声器的频响特性，在很大程度上决定于纸盆的性能，而纸盆

14、的性能又决定于纸盆的材料，几何形状和加工工艺l一般对纸盆有三个要求：l材料密度要小，l材料的机械强度要大，l具有适当的内部阻尼。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l 为了同时达到上述要求，人们采取了各种各样的措施：l 在纸浆中渗入食粮的碳纤维。碳纤维是一种复合材料，具有密度小、刚性大、阻尼适当的特性，且兼有耐热、耐烛、稳定等优点，用以制成的扬声器纸盆有较好的性能，具体表现：l a. 纸盆刚性大， 可展高扬声器作活塞振动的频率范围，提高高频重放频率。l b. 在纸盆厚度相同的情况下， 碳纤维纸盆轻而刚，因此输出声压较高。l C . 因有适当的内部损耗（阻尼），可以仰制振膜的分割振动，使频响特性比较

15、平坦。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l 在纸盆上蒸发上一层金属钹（BE）以提高纸盆的E/p的值。l 采用金属材料（如铝合金），为获得适当阻尼，常常做成多层结构，层间填以高阻尼树脂。l 采用强化发泡金属，如发泡盲层，因气孔率可大98%，所以密度很小。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l采用蜂巢板结构。所谓蜂巢板结构，是用箔状材料把无数个六角形筒集合成蜂巢状的结构（称为芯），再把两张薄板（称蒙皮）粘在芯的两面，就组成蜂巢板。芯的材料，可以是，铝、塑料、纸等，蒙皮的材料可以是碳纤维、玻璃纤维、强化塑料、铝等。l蜂巢芯的空隙率约为90%，因蒙皮采用刚性高的材料，所以具有既轻而刚性的内部阻尼，因此是一个

16、较为理想的振膜材料。目前平板扬声器的膜，多采用此种材料。扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l 采用高分子复合材料。如云母和聚芳基物型（PA）树脂组成的复合材料，石墨聚合物复合材料等等，都是目前国际上新发展起来的振膜材料。这些材料都具有E/P大和阻尼适当的特点。由这些材料做振膜的扬声器，可获得宽而平坦的频率响应和较低的谐波失真 扬声器基础知识振动系统部分-纸盆l结构尺寸检测：外径，次外径，全高，有效高，胴体外径，全重MC 10% ,胴体MC 10% ，l外观检测：缺损、变形 ，胴体形状。l纸锥（胴体）软硬不一，或颈部未经加强处理，颜色与样板不符。l喷油不全面 ，纸锥折伤、划伤、斑点、起毛，与贴边粘

17、结不良，开胶等 。l材质不良，复合边搭配错误 。扬声器基础知识振动系统部分-防尘帽l防尘帽的作用主要是防尘，也有改善高频作用，防尘帽以前多用纸质，现在还有：无纺布，布质，丝，也有金属铝，钛的，根据需要来选择。l检测项目：外径，次外径，高度，MC 10% ，外观：变形，划伤，折伤，斑点，表面脏污 ，材质颜色与样品不同。扬声器基础知识振动部分振动部分-盆架盆架l 常用的是铁盆，还有铸铝盆，盆架主要是起支撑作用，如果盆架过薄，也会产生振音，变形，外观处理：五彩电镀，烤黑，镀铬，银白色等等l 1”=25.4mml 检测项目：外径，装纸盆外径，安装孔及对径，弹波径，放弹波次外径放弹波次外径，全高，有效高

18、，厚度，端子孔。l 外观：变形，破缺、变形、刮花、划伤 电镀不良，华司铆接松动。扬声器基础知识扬声器主要参数Sinusoidal2007-6-15 10.29.58CH A Ohm 1/6 Octave Delay ms 0.000 Dist Rise dB 30.00 File: r1.sini101001k10k20k10Hz25.0Ohm180.0Deg20.0108.015.036.010.0-36.05.0-108.00.0-180.0CLIO扬声器基础知识扬声器主要参数lManufacturer:lModel:306v-3lDate:2007-6-15l_l FS103.2023

19、HzVAS3.4922 LRE3.7000 lQMS3.1396QES1.5288QTS1.0282l Bl2.0401 TmdBSPL86.0208SD0.0053 m2lCMS0.8967 mm/NMms2.6521 gRms0.5478 MlCAS2.50E-8 m5/NMAS95.10 kg/m4RAS19641 AlCMES637.2216 mFLCES3.7323 H RES7.5982 lRAT59974 WA RMT1.6726 M MMD 2.4349 glZMIN4.3679 W ZMAX11.2982 ZAVG7.6532 Wlh00.2410 % L1kHz0.5731

20、 mH L10kHz 0.2380 mH扬声器基础知识扬声器主要参数 l扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果，由鼓纸、弹波、音圈、磁路等关键零部件的性能共同确定，其中一些参数相互制约相互影响，因而必须综合考虑和设计。 l扬声器常用机电参数简述如下 扬声器基础知识扬声器主要参数l1直流电阻Re l由音圈决定，可直接用直流电桥测量。 l2共振频率Fo l由扬声器的等效振动质量Mms和等效顺性Cms决定， Fo可直接用Fo测试仪测量或通过测量阻抗曲线获得。 扬声器基础知识扬声器主要参数l3共振频率处的最大阻抗Zo l由音圈、磁路、振动系统（鼓纸、弹波）共同决定，可用替代法测量或

21、通过测量阻抗曲线获得。 扬声器基础知识扬声器主要参数l4等效辐射面积Sd l只与口径(等效半径a)有关。 l5机电耦合因子BL l由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定，也可通过测量电气品质因数Qes后来计算.扬声器基础知识扬声器主要参数l 6 等效振动质量Mms l 由音圈质量Mm1、鼓纸等效质量Mm2、辐射质量Mmr共同决定， Mms可由附加质量法测量获得。 l 7等效顺性Cms l 由鼓纸顺性Cm1、弹波顺性Cm2共同决定，此顺性即是我们所称的变位，只是单位需换算为国际单位制：m/N, 而变位可以用变位仪直接测量。Cms可由附加容积法测量获得。 扬声器基础知识扬声器主要参数l8 等效容积Va

22、s l只与等效顺性、等效辐射面积有关。 l9 机械品质因数Qms l由振动系统的等效振动质量Mms、等效顺性Cms、机械力阻Rms共同决定，Qms可由阻抗曲线的测量获得。 扬声器基础知识扬声器主要参数l10 电气品质因数Qes l由振动系统的等效振动质量Mms、等效顺性Cms、机电耦合因子BL共同决定，由阻抗曲线的测量获得。 l11 总品质因数Qts l由机械品质因数Qms和电气品质因数Qes共同决定。 扬声器基础知识扬声器主要参数l12参考电声转换效率o l由机电耦合因子BL、等效辐射面积Sd、等效振动质量Mms共同决定。 l13 参考灵敏度级SPLo l与参考电声转换效率o直接相关。 l14 参考振幅 l与参考电声转换效率o、电功率Pe、等效半径a、频率f有关 扬声器基础知识扬声器主要参数l以上这些参数现在均可用扬声器计算机测试系统进行测量和计算。