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浅谈扬声器的工作原理

(一)扬声器特征
    1)扬声器有两个接线柱(两根引线),当单只扬声器使用时两根引脚不分正负极性,多只扬声器同时使用时两个引脚有极性之分。
    2)扬声器有一个纸盆,它的颜色通常为黑色,也有白色。
    3)扬声器的外形有圆形和椭圆形两大类。
    4)扬声器纸盆背面是磁铁,外磁式扬声器用金属螺丝刀去接触磁铁时会感觉到磁性的存在;内磁式扬声器中没有这种感觉,但是外壳内部确有磁铁。
    5)扬声器装在机器面板上或音箱内。
    [编辑本段]扬声器解析
    扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。
    (二) 电动式扬声器的结构和工作原理
    电动式扬声器应用最广泛,它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。这里只介绍前两种。
    1、纸盆式扬声器
    纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。
    它由三部分组成:振动系统,包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;磁路系统,包括永义磁铁、导磁板和场心柱等;辅助系统,包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。当处于磁场中的音圈有音频电流通过时,就产生随音频电流变化的磁场,这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用,使音圈沿着轴向振动,由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽,但效率较低。
    2、号筒式扬声器
    号筒式扬声器的结构,它由振动系统(高音头)和号筒两部分构成。振动系统与纸盆扬声器相似,不同的是它的振膜不是纸盆,而是一球顶形膜片。振膜的振动通过号筒(经过两次反射)向空气中辐射声波。它的频率高、音量大,常用于室外及方场扩声。
    (三)扬声器的主要性能指标
    扬声器的主要性能指标有:灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。
    1、额定功率
    扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率,在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬扬器工作的可靠性,要求扬声器的最大功率为标称功率的2~3倍。
    2、额定阻抗
    扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时,从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.2~1.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有16Ω32Ω等。
    3、频率响应
    给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时,其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大,而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围,叫该扬声器的频率响应特性。
    理想的扬声器频率特性应为20~20KHz,这样就能把全部音频均匀地重放出来,然而这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。
    4、失真
    扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种:频率失真和非线性失真。频率失真是由于对某些频率的信号放音较强,而对另一些频率的信号放音较弱造成的,失真破坏了原来高低音响度的比例,改变了原声音色。而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够完全一致造成的,在输出的声波中增加一新的频率成分。
    5、指向特性
    用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性,频率越高指向性越狭,纸盆越大指向性越强。
    (四)扬声器的使用
    要根据使用的场反和对声音的要求,结合种扬声器的特点来选择扬声器。例如,室外以语音为主的广播,可选用电动式呈筒扬声器,如要求音质较高,则应选用电动式扬声器箱或音柱:室内一般广播,可选单只电动纸盆扬声器做成的小音箱:而以欣赏音乐为主或用于高质量的会扬扩音,则应选用由高、低音扬声器组合的扬声器箱等。
    在使用扬声和对应注意以下几点:
    1)扬声器得到的功率不要超过它的额定功率,否则,将烧毁音圈,或将音圈振散。电磁式和压电陶瓷式扬声器工作电压不要超过30V
    2)注意扬声器的阻抗应与输出线路配合,具体做法可参看扩音机一节。
    3)要正确选择扬声器的型号。如在广场使用,应选用高音扬声器;在室内使用,应选用纸盆式扬声器,并选好助音箱。也可将高、低音扬声器做成功扬声器组,以扩展频率响应范围。
    4)在布置扬声器的时候,要做到声扬匀且足够的声级,如用单只(点)扬声器不能满足需要,可多点设置,使每一位听众得到几乎相同的声音响度,提高声音的清晰度;有好的方位感,扬声器安装时应高于地面3米以上,让听众能够到扬声器,并尽量使水平方位的听觉(声源)一视觉(讲话者)要尽量一致,而且两只扬声器之间的距离也不能过大。
    5)电动号筒式扬声器,必须把音头套在号筒上后才能使用,否则很易损坏发音头。
    6)两个人以扬声器放在一起使用时,必须注意相位问题。如果是反相,声音将显着削弱。测定扬声器相位的最简单方法利用高灵敏度表头或万用表的50~250μA电流挡,把测试表与扬声器的接线头相连接,双手扶住纸盆,用力推动一下,这时就可从表针的摆动方向来测定它们的相位。如相位相同,表针向一个方向摆动。此时可把与正表笔相连的音圈引出头作为级。
  

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