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揚(yáng)聲器的分類構(gòu)成工作原理性能指標(biāo)檢測(cè)

2021-04-10 18:20:24

揚(yáng)聲器俗稱喇叭,是一種十分常用的電聲換能器件,是音響、電視機(jī)、收音機(jī)、放音機(jī)、復(fù)讀機(jī)等電子產(chǎn)品中的主要器件。常見的揚(yáng)聲器實(shí)物外形和電路符號(hào)如下圖所示,在電路中常用字母“B”或“BL”表示。
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1.揚(yáng)聲器的分類
揚(yáng)聲器按換能機(jī)理和結(jié)構(gòu)可分為動(dòng)圈式(電動(dòng)式)、電容式(靜電式)、壓電式(晶體或陶瓷)、電磁式(壓簧式)、電離子式和氣動(dòng)式等,其中電動(dòng)式揚(yáng)聲器具有電聲性能好、結(jié)構(gòu)牢固、成本低等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用最廣泛;按聲輻射材料可分為紙盆式、號(hào)筒式、膜片式揚(yáng)聲器;按紙盆形狀可分為圓形、橢圓形、雙紙盆和橡皮折環(huán)揚(yáng)聲器;按工作頻率可分為低音、中音、高音揚(yáng)聲器;按音圈阻抗分為低阻抗和高阻抗揚(yáng)聲器;按效果可分為直輻和環(huán)境聲揚(yáng)聲器等。
2.揚(yáng)聲器的構(gòu)成
揚(yáng)聲器由紙盆、磁鐵(外磁鐵或內(nèi)磁鐵)、鐵芯、線圈、支架、防塵罩等構(gòu)成,如下圖所示。

3.電動(dòng)式揚(yáng)聲器的工作原理
當(dāng)處于磁場(chǎng)中的音圈(線圈)有音頻電流通過時(shí),就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場(chǎng),這一磁場(chǎng)和永久磁鐵的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,使音圈沿著軸向振動(dòng),帶動(dòng)紙盆使周圍大面積的空氣發(fā)生相應(yīng)的振動(dòng),從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為聲能,發(fā)出悅耳的聲音。
4.揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)
(1)標(biāo)稱功率
標(biāo)稱功率也叫額定功率、不失真功率。它是指揚(yáng)聲器在額定不失真范圍內(nèi)允許的最大輸入功率,在揚(yáng)聲器的商標(biāo)、技術(shù)說明書上標(biāo)注的功率值就是標(biāo)稱功率值。
(2)最大功率
最大功率是指揚(yáng)聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚(yáng)聲器工作的可靠性,要求揚(yáng)聲器的最大功率為標(biāo)稱功率的2~3 倍。
(3)額定阻抗
揚(yáng)聲器的阻抗一般和頻率有關(guān)。額定阻抗是指音頻為400Hz 時(shí),從揚(yáng)聲器輸入端測(cè)得的阻抗值。它一般是音圈直流電阻的1.2~1.5 倍。一般動(dòng)圈式揚(yáng)聲器阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等多種。
(4)頻率響應(yīng)
當(dāng)揚(yáng)聲器的音圈輸入了相同電壓但頻率不同的音頻信號(hào)后,就會(huì)產(chǎn)生變化的聲壓。一般情況下,中音頻信號(hào)產(chǎn)生的聲壓較大,而低音頻、高音頻信號(hào)產(chǎn)生的聲壓較小。當(dāng)聲壓下降為中音頻信號(hào)的某一數(shù)值時(shí)的高、低音頻率范圍,就是揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)特性,也就是頻率響應(yīng)范圍。理想揚(yáng)聲器的頻率特性應(yīng)為 20~20kHz,這樣就能把全部音頻信號(hào)均勻地重放出來,然而一只揚(yáng)聲器是不可能實(shí)現(xiàn)這樣的功能的。每一只揚(yáng)聲器只能較好地重放音頻信號(hào)的某一部分。
(5)失真
揚(yáng)聲器的失真有頻率失真和非線性失真兩種。其中,頻率失真是由于對(duì)某些頻率的信號(hào)放音較強(qiáng),而對(duì)另一些頻率的信號(hào)放音較弱造成的。失真破壞了原來高低音響度的比例,改變了原聲音色。而非線性失真是由于揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)和信號(hào)的波動(dòng)不能完全一致,在輸出的聲波中增加了一新的頻率成分。
(6)指向性
指向性用來表征揚(yáng)聲器在空間各方向輻射的聲壓分布特性,頻率越高指向性越差,紙盆越大指向性越強(qiáng)。
5.揚(yáng)聲器的檢測(cè)
(1)好壞的判斷
如下圖所示,將萬用表置于“R × 1”擋,用紅表筆接音圈(線圈)的一個(gè)接線端子,用黑表筆點(diǎn)擊另一個(gè)接線端子,若揚(yáng)聲器能夠發(fā)出“咔咔”的聲音,說明揚(yáng)聲器正常;否則說明揚(yáng)聲器的音圈或引線開路。

方法與技巧:若手頭沒有萬用表,也可以利用一節(jié)5號(hào)電池和一根導(dǎo)線對(duì)揚(yáng)聲器的音圈是否正常進(jìn)行判斷。方法是將電池的負(fù)極與音圈的一個(gè)接線端子相接,電池正極接導(dǎo)線的一端,用導(dǎo)線的另一端點(diǎn)擊音圈的另一個(gè)接線端子,正常時(shí)揚(yáng)聲器也能發(fā)出“咔咔”的聲音。
(2)阻抗的估測(cè)
揚(yáng)聲器鐵芯的背面通常有一個(gè)直接打印或貼上去的銘牌,該銘牌上一般都標(biāo)有阻抗的大小,若銘牌脫落導(dǎo)致無法識(shí)別它的阻抗時(shí),則需要使用萬用表進(jìn)行判別。將萬用表置于“R × 1”擋,調(diào)零后,測(cè)量線圈的電阻,阻值為6.1Ω,將該值乘以1.3 得到的數(shù)值為7.93Ω,說明被測(cè)揚(yáng)聲器的阻抗為8Ω。
(3)極性的判斷
揚(yáng)聲器必須要按正確的極性連接,否則會(huì)因相位失真而影響音質(zhì)。大部分揚(yáng)聲器在背面的接線支架上通過標(biāo)注“+”、“?”的符號(hào)標(biāo)出兩根引線的正、負(fù)極性,而有的揚(yáng)聲器并未標(biāo)注,為此需要對(duì)此類揚(yáng)聲器的極性進(jìn)行判別。采用的判別方法主要有電池檢測(cè)法和萬用表檢測(cè)法兩種。
提示;同一個(gè)廠家生產(chǎn)的揚(yáng)聲器背面引線架上標(biāo)注的正、負(fù)極性基本是一致的。
方法與技巧:利用電池判別揚(yáng)聲器的極性時(shí),將一節(jié) 5 號(hào)電池的正、負(fù)極通過引線點(diǎn)擊揚(yáng)聲器音圈的兩個(gè)接線端子,點(diǎn)擊的瞬間及時(shí)觀察揚(yáng)聲器的紙盆振動(dòng)方向。若紙盆向上振動(dòng),說明電池正極接的接線端子是音圈的正極,電池負(fù)極接的接線端子是音圈的負(fù)極。反之,若紙盆向下(靠近磁鐵的方向)振動(dòng),說明電池的負(fù)極接的引腳是揚(yáng)聲器的正極。利用萬用表判別揚(yáng)聲器的極性時(shí),將它置于“R × 1”擋,用兩個(gè)表筆分別點(diǎn)擊揚(yáng)聲器音圈的兩個(gè)接線端子,在點(diǎn)擊的瞬間及時(shí)觀察揚(yáng)聲器的紙盆振動(dòng)方向。若紙盆向上振動(dòng),說明黑表筆接的端子是音圈的正極;若紙盆向下振動(dòng),說明黑表筆接的端子是揚(yáng)聲器音圈的負(fù)極。另外,也可以采用萬用表電流擋判別揚(yáng)聲器的極性,但沒有上述兩種方法簡單、準(zhǔn)確。

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