硬件设计 |《喇叭的工作原理》

目录:
1.喇叭的结构组成
2.喇叭的工作原理
 
1.喇叭的结构组成
音频设备中负责发出声音的核心部件是扬声器,俗称喇叭,是一种把电信号转变为声信号的换能器件。
喇叭一般是由T铁、磁体、音圈和振膜这几个关键部件组成的。
 

音响喇叭的构成:

1、折环

折环,又叫作皮边,它的作用是为锥盆的运动提供一定的惯性,让其可以前后运动。另外,它还有辅助定心支片让音圈保持在磁隙中央的作用。

2、锥盆

锥盆,又叫作振膜。它可以直接驱动空气,把喇叭的机械运动转换为声波的传递运动,是喇叭中最重要的一个振动部件。

3、防尘罩

防尘罩不仅可以防止异物掉落在磁隙中,还可以把锥盆前后方的空气隔开,避免向后辐射的声音绕到前方,造成声短路。

4、定心支片

定心支片,又叫作弹波,它的性能对高保真低音单元有着非常大的影响。定心支片的作用主要是为锥盆的运动提供恢复力,并使音圈在运动的过程中仍能保持在正确的位置上。

5、盆架

盆架主要由铁皮、铸铝或塑料制成,它是整个喇叭的骨架。

6、音圈

音圈是喇叭的中心部件,能完成电能到机械能的转化。

7、上夹板

上夹板又叫作前夹板或华司,导磁板柱又叫作T铁(T铁可以分为下夹板和导磁柱两个部分),它们和磁体共同组成了整个喇叭的磁路系统。

8、磁体

磁体在最开始是由电磁铁制成的,但现在基本上被永磁体取代。

9、音圈骨架

音圈骨架的材料可以分为金属与非金属两种,有纸、聚酰亚胺、云母增强树脂、铝和黄铜等。其中,铝合金是目前大功率喇叭最常用的音圈骨架材料。

10、导磁板柱

为了磁导率更高,导磁板与导磁柱一般由低碳钢或纯铁制成。

11、气孔

气孔贯穿了T铁的中央,并不存在于所有的部件上。

 

2.喇叭的工作原理
看完视频秒懂:

下面是文字描述:
通电导线中会产生磁场,电流的强弱影响磁场的强弱(磁场方向遵循右手定则),当交流音频电流通过喇叭的线圈(即音圈)时,根据上述原理音圈中就产生了相应的磁场,这个磁场与喇叭上自带的磁体所产生的磁场产生相互作用力,这个作用力使音圈在喇叭磁场中随着音频电流强弱而振动起来。
 
 
喇叭的振膜和音圈是连在一起的,当音圈与喇叭振膜一起振动,推动周围的空气振动,扬声器由此产生声音。
 
 
只需要记住几个现象就可以理解喇叭为何能发声了。
1. 喇叭(扬声器)底部有颗磁铁,磁场方向是固定不可改变的(日常生活中常常见到的)
2. 通电的线圈也能产生磁场,换句话说,通上电源时,喇叭(扬声器)的身体里就有了“第二颗磁铁”。由于我们用的电源是交流电,电流会时刻改变方向,因此,这第二颗磁铁的磁场方向是时刻处在变化中的。
3. 磁铁与磁铁的相处方式是:同性相斥,异性相吸。不用去探究原理,因为人类的相处方式与此毫无两样。想想“男女搭配,干活不累”这句话…
4. 第一颗磁铁是固定位置的,而“第二颗磁铁”则是悬挂在一个有折环边的纸盆上的,是可移动的。
根据上述第3点,通电后,当“第二颗磁铁”与第一颗的固定磁场方向相同时,它会被推离原来静止时的位置,而当它的磁场方向与第一颗的固定磁场方向相反时,它又会被吸引过去…如此来回往返,纸盆也跟着来回运动,于是,振动就产生了——声音也产生了。
(对照第一个图,自己用右手定则看看两个磁场的方向可以加深理解)
Q: 喇叭已经有磁铁,为什么还要加导磁板?
外磁式喇叭中华司作用是导磁。所以又称导磁板,它必须是含碳量很低的低碳钢以降低磁阻,它通常与T铁、磁体构成磁路,华司与T铁的芯柱形成磁间隙,提供音圈运动所需要的均匀磁场。它的厚度和音圈绕宽的配合决定了喇叭的低音失真的大小。没有华司意味着没有均匀磁场,喇叭不会有较高的灵敏度和较低的失真,这样的喇叭声音不会很好。
改天整理下喇叭的参数和驱动电路设计。

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