扬声器发展历程及应用全解析

电动式扬声器

电动式扬声器是Ernst W. Siemens (Siemens amp; Halske公司创始人)于1874年1月20日申请的扬声器原型专利。此种扬声器是让带支撑系统的音圈处于磁场中，以便使振动系统保持轴向运动。当时主要用于继电器而不是扬声器领域。1877年12月14日， Siemens申请了号筒专利，在一个移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器，羊皮纸可以制成指数型锥体形状，这是 一个留声机时代的号筒实型。单自由度振动系统（扬声器单元***简化的模型）在共振频率f0以下工作在弹性控制区，振动位移与频率无关。

1898年，英国Oliver Lodge爵士进一步依照电话传声筒的原理发明了锥盆喇叭，与我们所熟悉的现代喇叭十分类似，这个发明决定了现在99%的现代动圈扬声器的结构Lodge爵士称为“咆哮的电话”。不过这个发明却无法运用，因为直到1906年Lee De Forest才发明了三极真空管，而制成可用的扩大机又是好几年以后的事，所以锥盆喇叭要到1930年代才逐渐普及起来。而当频率超过250Hz后，失真度急剧飙升，输出功率也骤然降低。

又过了整整25年，20世纪20年代，无线电广播出现。C. W. Rice 和E. W. Kellogg发表了划时代的文章“新型非号筒式单元”，详细介绍了直接辐射式扬声器，利用这个理论设计的Radiola 104音箱风靡美国。

在过去的几十年间，电动式扬声器的基本原理没有变化，只是改进了设计细节及零件。频响范围动态范围等方面较老产品有了长足的发展。电动式扬声器以结构简单，音质高，成本低，动态大已经成为目前市场主流。

汽车音响***和扬声器频率匹配

功率放大器通常分为全频段功放和低音专用功放。低音专用功放在信号频率为250Hz以下能供保证失真小于1%。而当频率超过250Hz后，失真度急剧飙升，输出功率也骤然降低。所以不要试图用低音专用功放推动中音和高音扬声器。

　　全频段功率放大器通常采用AB类放大设计，功率损耗比较大。所以滤除低频段的信号，只推动中高频扬声器将是节省功率、保证音质的***佳选择。

　　只要掌握上述的设备搭配原则，就基本能够保证扬声器和功率放大器出于安全状态，并且能够还原出纯正且无失真的声音。

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扬声器的音圈常识

音圈是扬声器振动体系的中心局部，通电后，即成为了一枚电磁体，与永磁体作用后沿轴方向前后静止驱动振膜发声。音圈的冲程长度、气力、速度等都均会影响到音质。

　　音圈基本由绕线管【线圈骨架】、导线绕制的线圈形成，以及引线和压住引线的压线纸形成。在音圈任务时，会有局部电能转换成热能，音圈的温度可以到达“很烫“的程度。因而绕线管的材质是有请求的，必需耐热。通常应用的是铝箔，铝箔本身也可以用于散热。也有应用耐热塑料、防火纸的。相反地，系统的电子部分则以极快的速度在物理属性和研究方法上经历了根本性的改变。

　　导线不能是裸线，它表层需掩盖绝缘材料。线圈也是扬声器功率大小的抉择因素，“烧喇叭“实际上烧的就是音圈，因为音圈导线烧穿绝缘层而无法任务。绝缘材料能蒙受的温度越高，音圈能承载的功用就越大，因而绝缘层成为晋升功率的症结点之一，有的扬声器宣扬当中提到应用了XXX耐低温涂层，指的就是这个绝缘层耐低温。（2）高音扬声器：又名高音头，高音仔，主要重放高频部分的声音6~22KHz的声音。

　　音圈悬浮于磁隙当中，与之接触的是空气，空气是热的不良导体，晋升音圈的承载功用，在磁隙中注入磁性液体能增添散热效力。当然，磁液的作用不只仅是散热，它也能加大阻尼，对音圈的响应速度以及扬声器的敏锐度均发作影响。

　　通常的绕制线圈的材料截面都是圆线，因为圆形截面的线材加工是***为简朴的，但圆线的效力并不是***高的，看音圈截面表示就能明了，圆线音圈会糟蹋不少的截面空间，而扁线音圈对空间的应用更大，这样就可以在雷同体积占用的状况下，实现更高的电磁转换效力，也就意味着更增壮大的作用力与***力，即掌握力可以进步更多。但扁线音圈的老本则非常高，因为扁线难以加工成型。该项目由于用户不顾科学设计方案，未经任何计算，凭着估量，便随意乱砍掉配置方案，为了节省成本。

　　依据扬声器设计须要，线圈的长度可高可低。在很多音箱或许扬声器的宣扬当中，咱们常常听到一个这样的词汇－－长冲程设计。长冲程设计与悬挂体系有关，更与音圈有关，假如线圈不够长，长冲程静止时，线圈会脱离磁隙，而降落了与永磁体的作用力，招致扬声器掌握力降落。长冲程音圈通常应用于中小口径的低音扬声器设计当中。较大的冲程推动更大体积的空气，让低频量感更加充分。额定谐波失真扬声器的谐波失真主要由磁路系统和支撑系统的非线性产生。

　　导线绕制也存在差别。音圈可以绕制成单层、双层、4层甚至多层，绕制方法也存在平绕和连绕两种，不同的绕制会招致不同的电磁转换效力，电感量也会存在差别，导线的总长度对音圈分量也会发作影响，音圈的自重同样也会影响转换效力，转换效力越高的，其高频响应才能也会随之晋升。这里只是简朴提及，有兴致请查阅***材料。虽然很少被人注意到，但在高保真低音单元中，定心支片的性能对单元低音的重播有非常重要的影响。

　　导线导体的材料也各有不同，通常应用的是铜和铝线，铝的密度小，效力高，但铝线的难以焊接，因而涌现了铜包铝线，即在铝线表层掩盖铜膜，铜包铝线较好的均衡了材质的加工与自重之间的关系。很多厂商不乐意间接通知大家什么是铜包铝，而是提及一个“CCAW“，其实是一样的，只是CCAW看上去更加洋气一些罢了。铜包铝线被较多的应用于耳机扬声器的设计当中，因为这些扬声器对音圈的自重非常敏感。音圈可以绕制成单层、双层、4层甚至多层，绕制方法也存在平绕和连绕两种，不同的绕制会招致不同的电磁转换效力，电感量也会存在差别，导线的总长度对音圈分量也会发作影响，音圈的自重同样也会影响转换效力，转换效力越高的，其高频响应才能也会随之晋升。

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