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扬声器的发声原理是什么?扬声器的工作原理

本文目录

  • 扬声器的发声原理是什么
  • 扬声器的工作原理
  • 扬声器的 工作原理 详细点
  • 扬声器的工作原理是什么
  • 简述扬声器的工作原理
  • 扬声器的发声基本原理是什么
  • 扬声器原理

扬声器的发声原理是什么

  扬声器又称“喇叭”,是一种十分常用的电声换能器件,那么,它的发声遵循着这样的原理呢?下面我给大家带来扬声器发声原理的相关介绍,欢迎阅读!

  扬声器的发声原理介绍

  电动式扬声器又称为动圈式扬声器;它是应用电动原理的电声换能器件;它是目前运用最多、最广泛的扬声器,究其原因主要有三条:

  1.电动式扬声器结构简单、生产容易,而且本身不需要大的空间,导致价格便宜,可以大量普及。

  2.这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应。

  3.这类扬声器在不断改进中,几十年扬声器发展史,就是扬声器设计、工艺、材料不断改进的历史,也是性能与时俱进的历史。

  电动式扬声器其形状大多是锥形、球顶形;锥形扬声器(cone speaker)的结构。

  锥形扬声器的结构可以分为三个部分:

  1》振动系统包括振膜、音圈、定心支片、防尘罩等

  2》磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等

  3》辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞条。

  根据法拉第定律,当载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向符合弗来明左手定则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输入交变音频电流时,音圈受到一个交变推动力产生交变运动,带动纸盆振动,反复推动空气而发声。

  使电动式扬声器的振膜发生振动的力,即为磁场对载流导体的作用力,这个效应我们称它为电动式换能器的力效应,其大小由下式规定:

  F=B L i

  式中:B为磁隙中的磁感应密度(强度),其单位为N/(A.m)《牛顿/(安培。米)》又称为特斯拉(T)

  L为音圈导线的长度,单位:米

  i为流经音圈的电流,单位:安培

  F为磁场对音圈的作用力,单位:牛顿

  但是,在通电音圈受力运动的同时,由于会切割磁隙中的磁力线从而在音圈内产生感应电动势,这个效应我们称它为电动式换能器的电效应,其感应电动势的大小为:

  е=Вiν

  式中:v为音圈的振动速度,其单位为:米/秒

  е为音圈中感应电动势,单位为:伏特

  电动式扬声器力效应与电效应是同时存在、相伴而行的。

  扬声器的组成结构

  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。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。

  低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。

  扬声器的基本特征

  (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、方形和椭圆形等几大类。

  (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。

扬声器的工作原理

扬声器的工作原理是音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。

低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。

通常多媒体音箱都是双单元二分频设计,一个较小的扬声器负责中高音的输出,而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。

挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质:多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的生硬感,给人以温柔、光滑、细腻的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。

扩展资料

扬声器大体由磁回路系统(永磁体、芯柱、导磁板)、振动系统(纸盆、音圈)和支撑辅助系统(定心支片、盆架、垫边)等部分构成。

1、音圈:音圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元,它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上,一般绕有几十圈,又称线圈,放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁疑隙中。音圈与纸盆固定在一起,当声音电流信号通入音圈后,音圈振动带动着纸盆振动。

2、纸盆:锥形纸盆扬声器的锥形振膜所用的材料有很多种类,一般有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等,人造纤维则采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件,在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能,所以无论哪一种纸盆,要求既要质轻又要刚性良好,不能因环境温度、湿度变化而变形。

3、折环:折环是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动而设置的,同时起到阻挡纸盆前后空敢流通的作用。折环的材料除常用纸盆的材料外,还利用塑料、天然橡胶等,经过热压粘接在纸盆上。

4、定心支片:定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位,保证其垂直而不歪斜。定心支片上有许多同心圆环,使音圈在磁隙中自由地上下移动而不作横向移动,保证音圈不与导磁板相碰。定心支片上的防尘罩是为了防止外部灰尘等落磁隙,避免造成灰尘与音圈摩擦,而使扬声器产生异常声音。

扬声器的 工作原理 详细点

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:①振动系统,包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;②磁路系统,包括永义磁铁、导磁板和场心柱等;③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。参考http://baike.baidu.com/view/29867.htm

扬声器的工作原理是什么

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。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。通常多媒体音箱都是双单元二分频设计,一个较小的扬声器负责中高音的输出,而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。

挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质:多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的生硬感,给人以温柔、光滑、细腻的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。电动式扬声器又称为动圈式扬声器;它是应用电动原理的电声换能器件;它是运用最多、最广泛的扬声器,究其原因主要有三条:电动式扬声器结构简单、生产容易,而且本身不需要大的空间,导致价格便宜,可以大量普及。这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应。

简述扬声器的工作原理

扬声器的工作原理是:永磁体通过轭铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场,和扬声器纸盆相连的音圈插入环形气隙中,永磁体被外部的轭铁所包围,从而可以免遭外界杂散磁场的干扰,反过来也可以减小永磁体磁场对外界的影响,当声音以电流的形式通过磁场时线圈便会因电流强弱的变化产生不同频率的震动,进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。

扬声器的发声基本原理是什么

  扬声器是我们经常在用的机器之一,那么你知道扬声器是怎么发出声音的呢?下面是我给大家带来的扬声器的发声原理的相关知识,欢迎阅读!  扬声器的发声原理   电动式扬声器又称为动圈式扬声器;它是应用电动原理的电声换能器件;它是目前运用最多、最广泛的扬声器,究其原因主要有三条:   1.电动式扬声器结构简单、生产容易,而且本身不需要大的空间,导致价格便宜,可以大量普及。   2.这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应。   3.这类扬声器在不断改进中,几十年扬声器发展史,就是扬声器设计、工艺、材料不断改进的历史,也是性能与时俱进的历史。   电动式扬声器其形状大多是锥形、球顶形;锥形扬声器(cone speaker)的结构。   锥形扬声器的结构可以分为三个部分:   1》振动系统包括振膜、音圈、定心支片、防尘罩等   2》磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等   3》辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞条。   根据法拉第定律,当载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向符合弗来明左手定则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输入交变音频电流时,音圈受到一个交变推动力产生交变运动,带动纸盆振动,反复推动空气而发声。   使电动式扬声器的振膜发生振动的力,即为磁场对载流导体的作用力,这个效应我们称它为电动式换能器的力效应,其大小由下式规定:   F=B L i   式中:B为磁隙中的磁感应密度(强度),其单位为N/(A.m)《牛顿/(安培。米)》又称为特斯拉(T)   L为音圈导线的长度,单位:米   i为流经音圈的电流,单位:安培   F为磁场对音圈的作用力,单位:牛顿   但是,在通电音圈受力运动的同时,由于会切割磁隙中的磁力线从而在音圈内产生感应电动势,这个效应我们称它为电动式换能器的电效应,其感应电动势的大小为:   е=Вiν   式中:v为音圈的振动速度,其单位为:米/秒   е为音圈中感应电动势,单位为:伏特   电动式扬声器力效应与电效应是同时存在、相伴而行的。    其它 扬声器工作原理:   〈一〉磁式扬声器:亦称“舌簧扬声器”,其结构如图4所示,在永磁体两极之间有一可动铁心的电磁铁,当电磁铁的线圈中没有电流时,可动铁心受永磁体两磁极相等级吸引力的吸引,在中央保持静止;当线圈中有电流流过时,可动铁心被磁化,而成为一条形磁体。随着电流方向的变化,条形磁体的极性也相应变化,使可动铁心绕支点作旋转运动,可动铁心的振动由悬臂传到振膜(纸盆)推动空气热振动。   〈二〉静电扬声器:它是利用加到电容器极板上的静电力而工作的扬声器,就其结构看,因正负极相向而成电容器状,所以又称为电容扬声器。如图所示,有两块厚而硬的材料作为固定极板,极板上有此可以透过声音,中间一片极板则用薄而轻的材料作振膜(如铝膜)。将振膜周围固定、拉紧而与固定极保持相当距离,即使在大振膜上,亦不致与固定极相碰。   在两电极间原有一直流电压(称之为偏压)。若在两电极间加由放大器输出的音频电压,与原来的输出电压相重叠,形成交变的脉动电压,这个脉动电压产生于两极间隙吸引力的强弱变化,而振膜因此振动而发声。   静电扬声器的优点是整个振膜同相振动,振膜轻,失真小,可以重放极为清脆的声音,有很好的解析力、细节清楚、声音逼真。它的缺点是效率低,需要高压直流电源,容易吸尘,振膜加大失真亦会加大,不适合听摇滚、重金属音乐,价格相对贵一些。   〈三〉压电扬声器:利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器称为压电扬声器。电介质(如石英、酒石酸钾钠等晶体)在压力作用下发生极化使两端表面间出现电势差的现象,称之为“压电效应”。它的逆效应,即置于电场中的电介质会发生弹性形变,称为“逆压电效应”或“电致伸缩”。   压电扬声器同电动式扬声器相比不需要磁路,和静电扬声器相比不需要偏压,结构简单、价格便宜,缺点是失真大而且工作不稳定。   〈四〉离子扬声器:在一般的状态下,空气的分子量中性的、不带电。但经过高压放电后就成为带电的粒子,这种现象称游离化。把游离化的空气利用音频电压振动,则产生声波,这就是离子扬声器的原理。   为了离子化,就要加20MHz的高频电压,而在其上重叠音频信号压电。可见,离子扬声器由高频振荡部分,音频信号调制部分,放电腔及号筒组成。   放电腔采用将直径8mm的石英棒在中心开孔,开成石英管,将一个电极插入其中,另一个电极所示,呈圆筒形套在石英管外面,由于采用无声放电形式,只有中心的针头电极有损耗,可以定期更换中心电极。离子扬声器与其他扬声器不同之处在于没有振膜,所以瞬态特性和高频特性都很好,但结构太复杂。   〈五〉火焰扬声器:当空气和煤气燃烧的火焰通过电极,电极加有直流电压和高频信号,火焰受音频信号调制而发声。火焰几乎无质量,声音动态极好。但它有致命的缺点:不安全,不方便。   〈六〉气流调制扬声器:又称气流扬声器。它是利用压缩空气作能源,利用音频电流调制气流发声的扬声器。它由气室、调制阀门、号筒和磁路组成。压缩空气气流由气室经过阀门里,受外加音频信号调制,使气流的波动按照外加音频信号而变化,同时被调制的气流经号筒耦合,以提高系统的效率。它主要用做高强度噪声环境试验的声源或远距离广播等。   〈七〉磁致失真扬声器。这是一种特殊的强磁体,它能在磁场作用下振动发声。   扬声器的种类   电动号筒式扬声器   电动号筒式扬声器又称为高音喇叭,其构造如图1所示。主要由磁路系统、振动系统和助音筒三部分组成。磁路系统和振动系统装在一起,称为发音头。发音头和助音简可以分开,各成一体。   磁路系统由永久磁铁和软铁组成,磁场集中在缝隙处。振动系统由带着音圈的振动膜构成,音圈位于磁隙正中。音频电流通过音圈时,受磁场力的作用,音圈便带动振动膜前后运动,使空气发生振动。由于发音头前面装有助者简,可使空气共鸣,从而发出宏亮的声音。   电动纸盆式扬声器   电动纸盆式扬声器又称为低音喇叭,其构造如图2所示。主要由磁路系统和振动系统两部分组成。   磁路系统由环形永久磁铁和软铁组成,磁场集中在缝隙处。振动系统由带着音圈的纸盆构成,弹性片把音圈固定在磁隙的正中。有音频电流通过时,音圈在磁场力的作用下,带着纸盆前后运动,从而发出声音。   组合式扬声器   为了提高放音质量,扩展有效频率范围,通常将几只不同频率响应范  围的扬声器组合在一起,装入同一助音箱内,构成组合音箱。它可以使得在整个音频范围内的频率响应曲线得到显著改善。   扬声器的基本特征   (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、方形和椭圆形等几大类。   (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。   扬声器的安装技巧   号筒式扬声器在农村和城镇的一些集市上仍在广泛使用,而号筒式扬声器的音膜一旦损失后,要保证音膜位置的正确安装下面介绍一种 方法 ,能够比较容易地解决这个问题。安装可分两步进行。   第一步,选取适当厚度纸张,裁两条宽松~10mm,长度比中心片的直径大20mm的纸条。然后把两纸条互相垂直地放在中心片上(位置要取中)。为了防止它们移动,可用一点浆糊把它们粘住。将纸条的两端插入磁隙中。把音膜上的音圈对准磁隙,轻轻压下去。由于纸条的存在,这时音圈的位置正好在磁隙中间,而不会偏斜。在音膜边缘上测涂上测涂上万能胶,并把音头的上盖盖好。对正螺孔,把螺拧紧。并在适当位置记好上盖上与音头的相对位置。放置8小时,待万能胶完全干透后,便可拧开螺丝,取下上盖。这时,音膜已粘在上盖上了。

扬声器原理

音圈输入交流电流产生交变的磁场,在永久磁铁与交变磁场的作用下做垂直于音圈电流方向的运动。音圈运动带动纸盆的前、后振动,纸盆的振动推动空气的振动,使得人能感受到声音。交流电流越大,磁场作用越强,扬声器的纸盆振动幅度越大,相应的声音越大。

给扬声器的音圈中通入交流电流,音圈在输入电流的作用下产生交变的磁场,而音圈又放置在永久磁铁中,音圈在这两个磁场的作用下做垂直于音圈电流方向的运动,这样音圈在电流作用下而往复运动。由于音圈与纸盆连接在一起,这样音圈运动带动纸盆的前、后振动,纸盆的振动推动空气的振动,人耳便能感受到空气的振动而产生声音。这样输入扬声器的电流通过扬声器的作用转换成了声音。

当输入到扬声器中的交流电流越大,流过音圈的交流电流也越大,磁场作用越强,扬声器的纸盆振动幅度越大,相应的声音越大,反之,当输入扬声器的交流电流越小时,扬声器发出的声音越小。

扬声器的结构:扬声器的结构有很多种,但其基本的工作原理是相似的,均是一种将电信号转换为声音信号进行重放的原件。目前使用最广泛的的是电动式扬声器,主要由磁路系统、振动系统和辅助系统组成。


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