扬声器的原理是_扬声器的分类/构成/工作原理/性能指标/检测

扬声器,俗称喇叭,是一种非常常用的电声换能器,是音响、电视、收音机、播放器、复读机等电子产品中的主要器件。常见扬声器的物理外观和电路符号如下图所示,电路中经常使用字母“B”或“BL”。

1.说话人的分类

扬声器按能量转换机理和结构可分为动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷式)、电磁式(压簧式)、离子式和气动式,其中电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用最为广泛。按声辐射材料可分为纸盆式、喇叭式、振膜式扬声器;按纸盆形状可分为圆形、椭圆形、双纸盆、橡胶折叠环音箱;按工作频率可分为低音、中音、高音扬声器;根据音圈阻抗,分为低阻抗和高阻抗扬声器;按效果可分为直辐式和环境音扬声器。

2.说话者的构成

扬声器由纸盆、磁铁(外磁铁或内磁铁)、铁芯、线圈、支架、防尘罩等组成。如下图所示。

3.电动扬声器的工作原理

当音频电流通过磁场中的音圈(线圈)时,会产生一个随音频电流变化的磁场。这个磁场与永磁体的磁场相互作用,使音圈沿轴向振动,带动纸盆使周围的空气相应振动,从而将机械能转化为声能,发出悦耳的声音。

4.扬声器的主要性能指标

(1)额定功率

标称功率也称为额定功率和不失真功率。指扬声器在额定不失真范围内允许的最大输入功率,扬声器商标和技术规格上标注的功率值为标称功率值。

(2)最大功率

最大功率是指扬声器在某一时刻所能承受的峰值功率。为了保证扬声器的可靠性,要求扬声器的最大功率为标称功率的2 ~ 3倍。

(3)额定阻抗

扬声器的阻抗通常与频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时,从扬声器输入端测得的阻抗值。一般是音圈DC电阻的1.2 ~ 1.5倍。动圈式扬声器的阻抗一般有4、8、16、32等。

(4)频率响应

当电压相同但频率不同的音频信号输入到扬声器的音圈时,会产生变化的声压。一般来说,中间音频信号产生的声压较大,而低音频信号和高音频信号产生的声压较小。当声压下降到中间音频信号的某个值时,高低频范围就是扬声器的频率响应特性,即频率响应范围。理想的扬声器的频率特性应该是20 ~ 20kHz,这样才能均匀地再现所有的音频信号。但是,一个扬声器是不可能实现这个功能的。每个扬声器只能很好地回放音频信号的某一部分。

(5)失真

扬声器失真有两种:频率失真和非线性失真。其中,频率失真是由某些频率的强放和其他频率的弱放造成的。失真破坏了原有的高低声学比例,改变了原有的音色。非线性失真是由于扬声器振动系统的振动和信号的波动不完全一致,在输出声波中加入了新的频率成分。

(6)方向性

指向性用于表征扬声器在空间各个方向辐射的声压分布特性。频率越高,指向性越差,纸盆越大,指向性越强。

5.说话人检测

(1)好坏判断

如下图所示,将万用表放在“R 1”位置,用红色唱针连接音圈(线圈)的一端,用黑色唱针点击另一端。如果说话者能做出

方法技巧:如果手头没有万用表,也可以用5号电池和一根导线来判断音箱的音圈是否正常。方法是将电池的负极与音圈的一端相连,将电池的正极与导线的一端相连,用导线的另一端点击音圈的另一端,这样扬声器在正常情况下也能发出“咔哒”声。

(2)阻抗的估计

扬声器铁芯背面一般有直接印刷或粘贴的铭牌,一般标有阻抗的大小。如果铭牌脱落,无法识别其阻抗,需要用万用表判断。将万用表放在“R 1”位置,调零后,测量线圈电阻。电阻值为6.1,将该值乘以1.3得到的值为7.93,说明待测扬声器的阻抗为8。

(3)极性的判断

扬声器必须以正确的极性连接,否则音质会受到相位失真的影响。大部分音箱都在背面的接线支架上标注了两个引线的正负极,但也有部分音箱没有标注,所以需要区分这类音箱的极性。判别方法主要有两种:电池检测和万用表检测。

提示;同一厂家生产的音箱背面引线框上标注的正负极性基本相同。

方法技巧:使用电池判断扬声器极性时,通过导线在扬声器音圈两端点一下5号电池的正负极,在点一下的瞬间及时观察扬声器纸盆的振动方向。如果纸盆向上振动,说明连接电池正极的端子是音圈的正极,连接电池负极的端子是音圈的负极。反之,如果纸锥向下振动(靠近磁铁),则说明电池的负极是扬声器的正极。使用万用表判断扬声器极性时,将其置于“R 1”位置,用两个探针分别点击扬声器音圈的两个端子,在点击的瞬间及时观察扬声器纸盆的振动方向。如果纸锥向上振动,说明黑笔的端子是音圈的正极;如果纸锥向下振动,说明黑笔的端子是扬声器音圈的负极。另外,万用表电流块也可以用来判断扬声器的极性,但不如以上两种方法简单准确。责任编辑:抄送