音响扬声器单元

  扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的电声换能器件,在发声的电子电气设备中都能见到它。

  英文名称:Loudspeakers

  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。

  低音单元它决定了音箱的声音的特点,选择起来相对重要一些,最常见的有以下几种:纸盆,又有敷胶纸盆、纸基羊毛盆、紧压制盆等几种。纸盆音色自然、廉价、较好的刚性、材质较轻灵敏度高,缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制,但顶级HiFi系统中用纸盆制造的比比皆是,因为声音输出非常平均,还原性好。

  防弹布,有较宽的频响与较低的失真,是酷爱强劲低音者之首选,缺点是成本高、制作工艺复杂、灵敏度不高轻音乐效果不甚佳。

  羊毛编织盆,质地较软,它对柔和音乐与轻音乐的表现十分优异,但是低音效果不佳,缺乏力度与震撼力。

  PP(聚丙烯)盆,它广泛流行于高档音箱中,一致性好失真低,各方面表现都可圈可点。此外还有像纤维类振膜和复合材料振膜等由于价格高昂极少应用于普及型音箱中。

  扬声器尺寸自然是越大越好,大口径的低音扬声器能在低频部分有更好的表现,这是在选购之中可以挑选的。用高性能的扬声器制造的音箱意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。普通多媒体音箱低音扬声器的喇叭多为3~5英寸之间。用高性能的扬声器制造的音箱也意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。

  我们最常见的电动式锥形纸盆扬声器。电动式锥形扬声器即过去我们常说成纸盆扬声器,尽管2014年振膜仍以纸盆为主,但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜,用锥形扬声器称呼就名符其实了。锥形纸盆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)等三大部分构成。

  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。

  一般扬声器是由:磁铁、框架、定心支片、模折环锥型纸盆组成的。

  (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。

  扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种,后两种多用于农村有线广播网中;按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。

  按换能机理和结构分动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;

  按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直辐和环境声等。

  扬声器分为内置扬声器外置扬声器,而外置扬声器即一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭,这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。

  (1)低频扬声器

  对于各种不同的音箱,对低频扬声器的品质因素——Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.3~0.6之间最好。一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。低音单元的结构形式多为锥盆式,也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。

  Q0: 扬声器单元的品质因数是设计和和制作音箱前必须了解的一个很重要的参数。在扬声器单元的阻抗特性曲线上它表示,阻抗曲线在谐振频率处阻抗峰的尖锐程度,它在一定的程度上反映了扬声器振动系统的阻尼状态,简称Q0值,扬声器单元的品质因数越高,谐振频率就越难控制。扬声器的低频特性通常由扬声器单元的品质因数值和谐振频率决定,其中品质因数的大小与扬声器单元在谐振频率处输出的声压有关。Q0值过低时扬声器的输出声压还没有到F0处时就迅速的下降,扬声器处于过阻尼状态,造成低频衰减过大。Q0值过高时扬声器处于欠阻尼状态,低频得到过份的加强。Q0值越大峰值越陡。因此我们说扬声器的品质因数即不能过高也不能过低,通常我们取它的临界阻尼值Q0等于0。5—0。7作为最佳的取值范围。

  (2)中频扬声器

  一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高,而阻抗高于低音单元的中音,从而减少中音单元的实际输入功率。中音单元一般有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。

  (3)高频扬声器

  高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。

责任编辑:kaka 发表时间:2015-03-25 15:39
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