扬声器基础知识.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,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,.,扬声器的发音原理,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。,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）,1,13,芯,2F,13.28,0.02,14.4,0.05,12.92,-0.05,13.4,0.1,13.9,0.1,14.2,0.05,12.92,-0.05,2,13,芯,4F,13.28,0.02,15.2,0.05,12.92,-0.05,13.4,0.1,13.9,0.1,14.2,0.05,12.92,-0.05,3,14,芯,2F,14.28,0.02,15.4,0.05,13.92,-0.05,14.4,0.1,15,0.1,4,14,芯,4F,14.28,0.02,16.4,0.05,13.92,-0.05,14.4,0.1,15,0.1,5,16,芯,2F,16.28,0.02,16.4,0.1,17.1,0.1,17.3,0.05,15.92,-0.05,6,16,芯,4F,16.28,0.02,16.4,0.1,17.1,0.1,18.1,0.05,15.92,-0.05,7,19,芯高音,19.4,0.02,20.6,0.05,18.92,-0.05,8,20,芯,2F,20.4,0.02,22,0.05,19.92,-0.05,20.6,0.1,21.2,0.1,9,20,芯,4F,20.4,0.02,23,0.05,19.92,-0.05,20.6,0.1,21.2,0.1,10,25,芯,2F,25.5,0.02,27.2,0.05,24.92,-0.05,25.8,0.1,26.2,0.1,11,25,芯,4F,25.5,0.02,28.4,0.05,24.92,-0.05,25.8,0.1,26.2,0.1,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,电动式扬声器一般有三部分组成,磁路系统：,T,铁，华司，磁钢，防磁罩，,振动系统：音圈，纸盆，防尘帽，弹波，锦丝线,支撑系统，盆架，胶水，磁液,磁路系统简介,磁罩的作用，和副磁一起，共同作用，起到防磁的作用。,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。,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：,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。,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。,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，体积比较大。,磁路系统简介,主要检测项目,:,结构尺寸：,外径公差,20%,，内径公差,20%,，厚度公差,0.1mm,；,外观检测：破碎，碎磁、铁粉、锈粉 等。,磁性能：组装后测试，灵敏度等。,ALFeB AlNiCo Ferrite,对比,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,.,华司检测项目：,1.,外径公差（有磁罩的,+0.5/0,无磁罩：,0.5mm,2.,中孔公差,0.05mm,3.,厚度小于或等于公差,0.2mm,，大于,4mm,的,0.3mm,4.,铆钉直径、高度公差,0.10mm,5.,各铆钉之间距离公差,0.10mm,6.,外观检测：中孔是否偏心、不圆，有毛边，不平等外观。,磁路系统简介,-T,铁,华司检测项目：,1.,底板外径公差,0.5mm,2.,中柱公差,-0.05,3.,中柱高公差,0.2mm,，,4.,固磁位公差,0.5mm,5.,底板厚,0.20mm,6.,外观检测：中柱偏心、歪斜、毛刺、,松脱,。,生锈、电镀不良、镀层脱落、电镀颜色有差异。,振动系统部分,-,音圈,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，,0.26,音圈线径，,4F,层数 如果不写，为,2F,音圈的直流电阻,Re,一般要预先设定，或按额定阻抗,Znom,确定,:,Znom=(1.051.10)*Re,振动系统部分,-,音圈,牛皮纸,(Kraft Paper),PSV/PL,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：,0.030.050.070.100.130.17,杜拉铝,(Aluminium Duralumin),AL/ASV,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性能佳、传热快等优点。其厚度有：,0.05,0.07,0.08,0.100.12,振动系统部分,-,音圈,音圈材料性能与选择,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：,牛皮纸,(Kraft Paper),PSV/PL,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：,0.030.050.070.100.130.17,振动系统部分,-,音圈,KAPTON,（,KSV,）,采用聚酰亚胺箔膜，最高连续工作温度,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。,振动系统部分,-,音圈,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：,LOCK,线,使用温度在,140 oC,，为溶剂型，一般用于小型低功率扬声器。,SV,线,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。,振动系统部分,-,音圈,CCAW,（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，是高灵敏度扬声器中常采用的材料。,扁线,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）。,振动系统部分,-,音圈,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,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,，,不牢固,，变形。,振动系统部分,-,锦丝线,锦丝线有以下要求；,1,。具有良好的导电性能。,2,。具有优良的耐折性，抗拉强度。,3,。具有稳定的可塑性，保持弯曲的形象，不会发散与其它部件相碰。,4,有上佳的焊接性。,检测项目：股数，长度,1mm,，,外观检测：材质，表面氧化，线松散，生硬。,振动系统部分,-,弹波,(,定位支片,),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。,振动系统部分,-,弹波,(,定位支片,),弹波常用材料有棉布、绢、人造丝、,NOMEX,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。,波纹数越多、波纹越深、材料越薄，则弹波的顺性越大。,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,振动系统部分,-,弹波,(,定位支片,),检测项目：外径，,次外径,，全高，有效高，波纹数，硬度，材质与样品是否相同。,外观：走纱，抽纱，脆硬易烂 变形，有杂物。,振动系统部分,-,纸盆,纸盆按边的材质可分为：全纸纸盆，泡盆，橡皮边，金属盆，,纸盆按锥体的材料来分：,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。,金属材料类，铝，钛，铍及其合金，取其弹性模量高的优点,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，,振动系统部分,-,纸盆,折环的作用：,确保振动板在轴向有相当的自由度,防止振动作横向振动,调整振动系统的顺性，从而改变扬声器的,Fo,和音质。,振动系统部分,-,纸盆,扬声器的频响特性，在很大程度上决定于纸盆的性能，而纸盆的性能又决定于纸盆的材料，几何形状和加工工艺,一般对纸盆有三个要求：,材料密度要小，,材料的机械强度要大，,具有适当的内部阻尼。,振动系统部分,-,纸盆,为了同时达到上述要求，人们采取了各种各样的措施：,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：,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。,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。,C .,因有适当的内部损耗（阻尼），可以仰制振膜的分割振动，使频响特性比较平坦。,振动系统部分,-,纸盆,在纸盆上蒸发上一层金属钹（,BE,）以提高纸盆的,E/p,的值。,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。,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。,振动系统部分,-,纸盆,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。,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。,振动系统部分,-,纸盆,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,振动系统部分,-,纸盆,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%,，,外观检测：缺损、变形，胴体形状。,纸锥（胴体）软硬不一，或颈部未经加强处理，颜色与样板不符。,喷油不全面，纸锥折伤、划伤、斑点、起毛，与贴边粘结不良，开胶等。,材质不良，复合边搭配错误。,振动系统部分,-,防尘帽,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。,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。,振动部分,-,盆架,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,1”=25.4mm,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,，全高，有效高，厚度，端子孔。,外观：变形，破缺、变形、刮花、划伤 电镀不良，华司铆接松动。,扬声器主要参数,扬声器主要参数,Manufacturer:,Model:306v-3,Date:2007-6-15,_,F,S,103.2023 Hz,V,AS3.4922 L,R,E,3.7000,Q,MS,3.1396Q,ES,1.5288,Q,TS,1.0282,Bl,2.0401 T,m,dBSPL,86.0208SD0.0053 m2,C,MS,0.8967 mm/NMms2.6521 gRms0.5478,M,C,AS,2.50E-8 m5/NM,AS,95.10 kg/m4RAS19641,A,C,ME,S637.2216 mFLCES3.7323 HRES7.5982,R,AT,59974 WA R,MT,1.6726,M,M,MD,2.4349 g,Z,MIN,4.3679,W,Z,MAX,11.2982 Z,AVG,7.6532,W,h,0,0.2410%L,1kHz,0.5731 mH L,10kHz,0.2380 mH,扬声器主要参数,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。,扬声器常用机电参数简述如下,扬声器主要参数,1,直流电阻,Re,由音圈决定，可直接用直流电桥测量。,2,共振频率,Fo,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。,扬声器主要参数,3,共振频率处的最大阻抗,Zo,由音圈、磁路、振动系统（鼓纸、弹波）共同决定，可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获得。,扬声器主要参数,4,等效辐射面积,Sd,只与口径,(,等效半径,a),有关。,5,机电耦合因子,BL,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,.,扬声器主要参数,6,等效振动质量,Mms,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。,7,等效顺性,Cms,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。,扬声器主要参数,8,等效容积,Vas,只与等效顺性、等效辐射面积有关。,9,机械品质因数,Qms,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。,扬声器主要参数,10,电气品质因数,Qes,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。,11,总品质因数,Qts,由机械品质因数,Qms,和电气品质因数,Qes,共同决定。,扬声器主要参数,12,参考电声转换效率,o,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。,13,参考灵敏度级,SPLo,与参考电声转换效率,o,直接相关。,14,参考振幅,与参考电声转换效率,o,、电功率,Pe,、等效半径,a,、频率,f,有关,扬声器主要参数,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。,谢谢大家,!,