喇叭介绍

1930年代经济大 萧条期间，爱迪生 留声机公司倒闭了，其它人也好不到哪去，需要扩大机驱动的喇叭因此推广不顺，老Victorla留声机直到二次前都还很流行。二次战后 经济起飞，各种新型音响配件成为抢手货，锥盆式喇叭再度受到严重考验。这段时间由于强力合金磁铁开发成功，动圈式喇叭由电磁式全部变成磁铁式，过去的缺点一扫而空（常用的除了天然磁铁钴以外，还有Alnico与Ferrite磁铁，除了磁通密度外，天然磁铁的各种特性都较优越，喇叭则采用 钕磁铁）。为配合LP的问世，以及 Hi-Fi系统的进展，锥盆喇叭于是在纸盆材料上寻求改革。常见的像是以较厚重材料制造低音单体，轻而硬的振膜当高音；或者把不同大小的喇叭组装成同轴单体；也有在高音前面加号筒变成压缩式号角高音喇叭；甚至有将高音号筒隐藏在低音纸盆后面的设计。

喇叭发声原理

喇叭其实是一种电能转换成声音的一种转换设备，当不同的电子能量传至线圈时，线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动，这种互动造成纸盘振动，因为电子能量随时变化，喇叭的线圈会往前或往后运动，因此喇叭的纸盘就会跟着运动，这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。

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扬声器、受话器的工作原理

过去扬声器的设计方法主要采用美国白瑞耐克的等效电路法，什么是等效电路法？因为声幅射、力振动、电振荡微分方程的解是一样的，所以将机械系统用电路代替，将声系统用电路代替，用我们熟知的电路理论进行分析，这种替代的电路称为等效电路。利用等效电路对扬声器进行定性的分析，由理论指导在实验中探索，这就是模拟设计法。

目前***的设计方法是利用设计软件，采用计算机进行设计：用有限元法对扬声器进行分析和设计，什么叫有限元法？将振膜看成是由许多性质相同而且又是极其微小的单元组成，对于每一个单元来说都是相同的，利用能量守恒原理建立各节点的平衡方程，求解方程组，得出各节点的位移，再由节点位移求解单元内各处的应变应力。从而获得整个振膜的振动特性。有限元法利用计算机的***技术，只要输入各种数据，经计算机快速计算便可获得结果，使扬声器的设计变成一个使用软件的问题,实现了扬声器的设计可计算的现实。目前国内外已有多种软件，比如我们正在使用的：Femm（磁路系统设计软件）和FINEMotor （扬声器单元的磁路系统和音圈的设计软件—丹麦），通过对这二个软件的应用，我们已从设计软件使用中尝到了甜头，但是对于FINECone（采用有限元法对锥体盆和球顶形振膜的声学特性的摸拟软件—丹麦）的使用我们还没有掌握，所以对它们的使用还需要一段时间。在国内扬声器设计软件已经得到越来越多厂家的认可和使用。我们认为采用计算机辅助设计扬声器是明智之举，设计软件的应用会提高产品的研发水平，会缩短产品开发周期，降低成本。我们要求设计人员要从摸拟设计阶段尽快的过渡到使用设计软件的计算机设计阶段，跟上时代的步伐，提高产品的设计水平。

扬声器的分类

扬声器的分类，由于出发点不同，切入角度不同，可以用不同的方法对扬声器进行分类：

按工作原理：电动式、电磁式、压电式、静电式…

按工作频带：全频带、语言段、低音、中音、高音…

按辐射方式：直接辐射式、号筒式、耳机…

按磁路形式：内磁式、外磁式、双磁式、内外磁复合式…

按振膜形状：平模形，太阳花形、锥形、球顶形、…

按振膜材质：聚脂膜 、纸盆、铝膜 、钛膜…

光讯生产的各种扬声器属于：电动式扬声器(包括耳机用扬声器)

2.1电动式扬声器的工作原理：

当扬声器在工作时我们看到它的振膜在上下振动，这个使振膜上下振动的力就是电动力，既载流导体与磁场之间的相互作用力，其大小为：F=BLI

            F – 电动力的瞬时值 N（牛顿）

            B – 缝隙磁通密度 T（特斯拉）

            L – 音圈线长 M（米）

            I – 瞬时电流强度 A（安培）

音圈在磁场中的受力情况，根据弗来明左手定律确定（见图1）。左手拇指和其余四指垂直，使磁力线穿过手心，四指指向电流的流向，则拇指指的方向既为音圈受力方向，若改变电流的方向，则F的方向随之改变。音圈在电动力的作用下上下运动，带动纸盆产生振动，纸盆振动的快慢与输入频率有关，振动的幅度与输入电流的强弱有关。纸盆振动时激发了周围空气发生振动，形成了声波，传入人耳，就是我们听到的声音。扬声器完成了由电→力→声的转换。