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淺談?chuàng)P聲器的工作原理

(一)揚(yáng)聲器特征
    1)揚(yáng)聲器有兩個(gè)接線柱(兩根引線),當(dāng)單只揚(yáng)聲器使用時(shí)兩根引腳不分正負(fù)極性,多只揚(yáng)聲器同時(shí)使用時(shí)兩個(gè)引腳有極性之分。
    2)揚(yáng)聲器有一個(gè)紙盆,它的顏色通常為黑色,也有白色。
    3)揚(yáng)聲器的外形有圓形和橢圓形兩大類。
    4)揚(yáng)聲器紙盆背面是磁鐵,外磁式揚(yáng)聲器用金屬螺絲刀去接觸磁鐵時(shí)會(huì)感覺到磁性的存在;內(nèi)磁式揚(yáng)聲器中沒有這種感覺,但是外殼內(nèi)部確有磁鐵。
    5)揚(yáng)聲器裝在機(jī)器面板上或音箱內(nèi)。
    [編輯本段]揚(yáng)聲器解析
    揚(yáng)聲器是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件,揚(yáng)聲器的性能優(yōu)劣對音質(zhì)的影響很大。
    (二) 電動(dòng)式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理
    電動(dòng)式揚(yáng)聲器應(yīng)用最廣泛,它又分為紙盆式、號(hào)筒式和球頂形三種。這里只介紹前兩種。
    1、紙盆式揚(yáng)聲器
    紙盆式揚(yáng)聲器又稱為動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。
    它由三部分組成:振動(dòng)系統(tǒng),包括錐形紙盆、音圈和定心支片等;磁路系統(tǒng),包括永義磁鐵、導(dǎo)磁板和場心柱等;輔助系統(tǒng),包括盆架、接線板、壓邊和防塵蓋等。當(dāng)處于磁場中的音圈有音頻電流通過時(shí),就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場,這一磁場和永久磁鐵的磁場發(fā)生相互作用,使音圈沿著軸向振動(dòng),由于揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡單、低音豐滿、音質(zhì)柔和、頻帶寬,但效率較低。
    2、號(hào)筒式揚(yáng)聲器
    號(hào)筒式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu),它由振動(dòng)系統(tǒng)(高音頭)和號(hào)筒兩部分構(gòu)成。振動(dòng)系統(tǒng)與紙盆揚(yáng)聲器相似,不同的是它的振膜不是紙盆,而是一球頂形膜片。振膜的振動(dòng)通過號(hào)筒(經(jīng)過兩次反射)向空氣中輻射聲波。它的頻率高、音量大,常用于室外及方場擴(kuò)聲。
    (三)揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)
    揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)有:靈敏度、頻率響應(yīng)、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真度等參數(shù)。
    1、額定功率
    揚(yáng)聲器的功率有標(biāo)稱功率和最大功率之分。標(biāo)稱功率稱額定功率、不失真功率。它是指揚(yáng)聲器在額定不失真范圍內(nèi)容許的最大輸入功率,在揚(yáng)聲器的商標(biāo)、技術(shù)說明書上標(biāo)注的功率即為該功率值。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)揚(yáng)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。
    2、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)聲器輸入端測得的阻抗。它一般是音圈直流電阻的1.2~1.5倍。一般動(dòng)圈式揚(yáng)聲器常見的阻抗有、、16Ω、32Ω等。
    3、頻率響應(yīng)
    給一只揚(yáng)聲器加上相同電壓而不同頻率的音頻信號(hào)時(shí),其產(chǎn)生的聲壓將會(huì)產(chǎn)生變化。一般中音頻時(shí)產(chǎn)生的聲壓較大,而低音頻和高音頻時(shí)產(chǎn)生的聲壓較小。當(dāng)聲壓下降為中音頻的某一數(shù)值時(shí)的高、低音頻率范圍,叫該揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)特性。
    理想的揚(yáng)聲器頻率特性應(yīng)為20~20KHz,這樣就能把全部音頻均勻地重放出來,然而這是做不到的。每一只揚(yáng)聲器只能較好地重放音頻的某一部分。
    4、失真
    揚(yáng)聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現(xiàn)象叫失真。失真有兩種:頻率失真和非線性失真。頻率失真是由于對某些頻率的信號(hào)放音較強(qiáng),而對另一些頻率的信號(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)不夠完全一致造成的,在輸出的聲波中增加一新的頻率成分。
    5、指向特性
    用來表征揚(yáng)聲器在空間各方向輻射的聲壓分布特性,頻率越高指向性越狹,紙盆越大指向性越強(qiáng)。
    (四)揚(yáng)聲器的使用
    要根據(jù)使用的場反和對聲音的要求,結(jié)合種揚(yáng)聲器的特點(diǎn)來選擇揚(yáng)聲器。例如,室外以語音為主的廣播,可選用電動(dòng)式呈筒揚(yáng)聲器,如要求音質(zhì)較高,則應(yīng)選用電動(dòng)式揚(yáng)聲器箱或音柱:室內(nèi)一般廣播,可選單只電動(dòng)紙盆揚(yáng)聲器做成的小音箱:而以欣賞音樂為主或用于高質(zhì)量的會(huì)揚(yáng)擴(kuò)音,則應(yīng)選用由高、低音揚(yáng)聲器組合的揚(yáng)聲器箱等。
    在使用揚(yáng)聲和對應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    1)揚(yáng)聲器得到的功率不要超過它的額定功率,否則,將燒毀音圈,或?qū)⒁羧φ裆ⅰk姶攀胶蛪弘娞沾墒綋P(yáng)聲器工作電壓不要超過30V。
    2)注意揚(yáng)聲器的阻抗應(yīng)與輸出線路配合,具體做法可參看擴(kuò)音機(jī)一節(jié)。
    3)要正確選擇揚(yáng)聲器的型號(hào)。如在廣場使用,應(yīng)選用高音揚(yáng)聲器;在室內(nèi)使用,應(yīng)選用紙盆式揚(yáng)聲器,并選好助音箱。也可將高、低音揚(yáng)聲器做成功揚(yáng)聲器組,以擴(kuò)展頻率響應(yīng)范圍。
    4)在布置揚(yáng)聲器的時(shí)候,要做到聲揚(yáng)勻且足夠的聲級(jí),如用單只(點(diǎn))揚(yáng)聲器不能滿足需要,可多點(diǎn)設(shè)置,使每一位聽眾得到幾乎相同的聲音響度,提高聲音的清晰度;有好的方位感,揚(yáng)聲器安裝時(shí)應(yīng)高于地面3米以上,讓聽眾能夠到揚(yáng)聲器,并盡量使水平方位的聽覺(聲源)一視覺(講話者)要盡量一致,而且兩只揚(yáng)聲器之間的距離也不能過大。
    5)電動(dòng)號(hào)筒式揚(yáng)聲器,必須把音頭套在號(hào)筒上后才能使用,否則很易損壞發(fā)音頭。
    6)兩個(gè)人以揚(yáng)聲器放在一起使用時(shí),必須注意相位問題。如果是反相,聲音將顯著削弱。測定揚(yáng)聲器相位的最簡單方法利用高靈敏度表頭或萬用表的50~250μA電流擋,把測試表與揚(yáng)聲器的接線頭相連接,雙手扶住紙盆,用力推動(dòng)一下,這時(shí)就可從表針的擺動(dòng)方向來測定它們的相位。如相位相同,表針向一個(gè)方向擺動(dòng)。此時(shí)可把與正表筆相連的音圈引出頭作為級(jí)。
  

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