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江蘇邱成機電有限公司

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江蘇邱成機電有限公司是一家集研發(fā)、工程、銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)于一體的現代化企業(yè)，是國內自動(dòng)化領(lǐng)域具競爭力的設備供應商。公司主要經(jīng)營(yíng)歐美和日

韓 等發(fā)達國家的機電一體化設備、高精度分析檢測儀器、環(huán)境與新能源工業(yè)設備及電動(dòng)工具等工控自動(dòng)化產(chǎn)品。 

一般來(lái)說(shuō)，中頻揚聲器只要頻率響應曲線(xiàn)平坦，有效頻響范圍大于它在系統中擔負的放聲頻帶的寬度，阻抗與靈敏度和低頻單元一致即可。有時(shí)中音的功率容量不夠，也可選擇靈敏度較高，而阻抗高于低音單元的中音，從而減少中音單元的實(shí)際輸入功率。中音單元一般有錐盆和球頂兩種。只不過(guò)它的尺寸和承受功率都比高音單元大而適合于播放中音頻而已。中音單元的振膜以紙盆和絹膜等軟性物質(zhì)為主，偶爾也有少量的合金球頂振膜。

（3）高頻揚聲器

高音單元顧名思義是為了回放高頻聲音的揚聲器單元。其結構形式主要有號解式、錐盆式、球頂式和鋁帶式等幾大類(lèi)。

工作原理

電動(dòng)式揚聲器又稱(chēng)為動(dòng)圈式揚聲器；它是應用電動(dòng)原理的電聲換能器件；它是運用最多、泛的揚聲器，究其原因主要有三條：

1．電動(dòng)式揚聲器結構簡(jiǎn)單、生產(chǎn)容易，而且本身不需要大的空間，導致價(jià)格便宜，可以大量普及。

2．這類(lèi)揚聲器可以做到性能優(yōu)良，在中頻段可以獲得均勻的頻率響應。

3．這類(lèi)揚聲器在不斷改進(jìn)中，幾十年揚聲器發(fā)展史，就是揚聲器設計、工藝、材料不斷改進(jìn)的歷史，也是性能與時(shí)俱進(jìn)的歷史。

電動(dòng)式揚聲器其形狀大多是錐形、球頂形；錐形揚聲器（cone speaker）的結構。

錐形揚聲器的結構可以分為三個(gè)部分：

1.振動(dòng)系統包括振膜、音圈、定心支片、防塵罩等

2.磁路系統包括導磁上板、導磁柱、導磁下板、磁體等

3.輔助系統包括盆架、壓邊、接線(xiàn)架、相位塞條。

根據法拉第定律，當載流導體通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，會(huì )受到一個(gè)電動(dòng)力，其方向符合弗來(lái)明左手定則，力與電流、磁場(chǎng)方向互相垂直，受力大小與電流、導線(xiàn)長(cháng)度、磁通密度成正比。當音圈輸入交變音頻電流時(shí)，音圈受到一個(gè)交變推動(dòng)力產(chǎn)生交變運動(dòng)，帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，反復推動(dòng)空氣而發(fā)聲。

使電動(dòng)式揚聲器的振膜發(fā)生振動(dòng)的力，即為磁場(chǎng)對載流導體的作用力，這個(gè)效應我們稱(chēng)它為電動(dòng)式換能器的力效應，其大小由下式規定：

F=B L i

式中：B為磁隙中的磁感應密度（強度），其單位為N/（A.m），又稱(chēng)為特斯拉（T）

L為音圈導線(xiàn)的長(cháng)度，單位：米

i為流經(jīng)音圈的電流，單位：安培

F為磁場(chǎng)對音圈的作用力，單位：牛頓

但是，在通電音圈受力運動(dòng)的同時(shí)，由于會(huì )切割磁隙中的磁力線(xiàn)從而在音圈內產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，這個(gè)效應我們稱(chēng)它為電動(dòng)式換能器的電效應，其感應電動(dòng)勢的大小為：

е=Вiν

式中：v為音圈的振動(dòng)速度，其單位為：米/秒

е為音圈中感應電動(dòng)勢，單位為：伏特

電動(dòng)式揚聲器力效應與電效應是同時(shí)存在、相伴而行的。

其它揚聲器工作原理：

<一>磁式揚聲器：亦稱(chēng)“舌簧揚聲器"，在永磁體兩極之間有一可動(dòng)鐵心的電磁鐵，當電磁鐵的線(xiàn)圈中沒(méi)有電流時(shí)，可動(dòng)鐵心受永磁體兩磁極相等級吸引力的吸引，在中央保持靜止；當線(xiàn)圈中有電流流過(guò)時(shí)，可動(dòng)鐵心被磁化，而成為一條形磁體。隨著(zhù)電流方向的變化，條形磁體的極性也相應變化，使可動(dòng)鐵心繞支點(diǎn)作旋轉運動(dòng)，可動(dòng)鐵心的振動(dòng)由懸臂傳到振膜（紙盆）推動(dòng)空氣熱振動(dòng)。

<二>靜電揚聲器：它是利用加到電容器極板上的靜電力而工作的揚聲器，就其結構看，因正負極相向而成電容器狀，所以又稱(chēng)為電容揚聲器。有兩塊厚而硬的材料作為固定極板，極板上有此可以透過(guò)聲音，中間一片極板則用薄而輕的材料作振膜（如鋁膜）。將振膜周?chē)潭?、拉緊而與固定極保持相當距離，即使在大振膜上，亦不致與固定極相碰。

在兩電極間原有一直流電壓（稱(chēng)之為偏壓）。若在兩電極間加由放大器輸出的音頻電壓，與原來(lái)的輸出電壓相重疊，形成交變的脈動(dòng)電壓，這個(gè)脈動(dòng)電壓產(chǎn)生于兩極間隙吸引力的強弱變化，而振膜因此振動(dòng)而發(fā)聲。

靜電揚聲器的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)振膜同相振動(dòng)，振膜輕，失真小，可以重放的聲音，有很好的解析力、細節還原好、聲音逼真。它的缺點(diǎn)是效率低，需要高壓直流電源，容易吸塵，振膜加大失真亦會(huì )加大，不適合聽(tīng)搖滾、重金屬音樂(lè )，價(jià)格相對貴一些。

<三>壓電揚聲器：利用壓電材料的逆壓電效應而工作的揚聲器稱(chēng)為壓電揚聲器。電介質(zhì)（如石英、酒石酸鉀鈉等晶體）在壓力作用下發(fā)生極化使兩端表面間出現電勢差的現象，稱(chēng)之為“壓電效應"。它的逆效應，即置于電場(chǎng)中的電介質(zhì)會(huì )發(fā)生彈性形變，稱(chēng)為“逆壓電效應"或“電致伸縮"。

壓電揚聲器同電動(dòng)式揚聲器相比不需要磁路，和靜電揚聲器相比不需要偏壓，結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是失真大而且工作不穩定。

<四>離子揚聲器：在一般的狀態(tài)下，空氣的分子量中性的、不帶電。但經(jīng)過(guò)高壓放電后就成為帶電的粒子，這種現象稱(chēng)游離化。把游離化的空氣利用音頻電壓振動(dòng)，則產(chǎn)生聲波，這就是離子揚聲器的原理。

為了離子化，就要加20MHz的高頻電壓，而在其上重疊音頻信號壓電?？梢?jiàn)，離子揚聲器由高頻振蕩部分，音頻信號調制部分，放電腔及號筒組成。

放電腔采用將直徑8mm的石英棒在中心開(kāi)孔，開(kāi)成石英管，將一個(gè)電極插入其中，另一個(gè)電極所示，呈圓筒形套在石英管外面，由于采用無(wú)聲放電形式，只有中心的針頭電極有損耗，可以定期更換中心電極。離子揚聲器與其他揚聲器不同之處在于沒(méi)有振膜，所以瞬態(tài)特性和高頻特性都很好，但結構太復雜。

<五>火焰揚聲器：當空氣和煤氣燃燒的火焰通過(guò)電極，電極加有直流電壓和高頻信號，火焰受音頻信號調制而發(fā)聲?；鹧鎺缀鯚o(wú)質(zhì)量，聲音動(dòng)態(tài)較好。但它有致命的缺點(diǎn)：不安全，不方便。

<六>氣流調制揚聲器：又稱(chēng)氣流揚聲器。它是利用壓縮空氣作能源，利用音頻電流調制氣流發(fā)聲的揚聲器。它由氣室、調制閥門(mén)、號筒和磁路組成。壓縮空氣氣流

由氣室經(jīng)過(guò)閥門(mén)里，受外加音頻信號調制，使氣流的波動(dòng)按照外加音頻信號而變化，同時(shí)被調制的氣流經(jīng)號筒耦合，以提高系統的效率。它主要用做高強度噪聲環(huán)境試驗的聲源或遠距離廣播等。

<七>磁致失真揚聲器。這是一種特殊的強磁體，它能在磁場(chǎng)作用下振動(dòng)發(fā)聲。 [1] 

研發(fā)產(chǎn)品編輯 語(yǔ)音

靜電揚聲

一百多年前的1876年2月14日，Alexander Graham Bell提出了歷重要的一利“電話(huà)"。該項發(fā)明讓人類(lèi)的聲音從此可以傳到比叫喊更遠的地方。人類(lèi)也從此懂得了聲與電的轉換關(guān)系，并從此樂(lè )此不疲。

為了更好的回放記錄被記錄下的聲音，1910年，S. G. Brown將驅動(dòng)力和振膜分離，發(fā)明了'armature'電樞耳機。

平衡耳機

而在1910年，Baldwin 又發(fā)明了'balanced armature'平衡電樞耳機。電樞式耳機是在一個(gè)U型的磁鐵的中間架設可移動(dòng)鐵片(電樞)，當電流流經(jīng)線(xiàn)圈時(shí)電樞會(huì )受磁化與磁鐵產(chǎn)生吸斥現象，并同時(shí)帶動(dòng)振膜運動(dòng)。這種設計成本低廉，雖然效果不佳，但在當時(shí)也是劃時(shí)代的發(fā)明，該項技術(shù)多用在電話(huà)筒與小型耳機上。

在記錄聲音的科技方面，1917年，Wente 和Thuras設計了電容式麥克風(fēng)。

揚聲器

揚聲器

到了20世紀30年代中期，根據電容式麥克風(fēng)原理，靜電揚聲器面世。20世紀50年代初期，美國C. V. Bocciarelli 提出'constant charge'恒定電荷法則。P. Walker在同一時(shí)期獨立發(fā)展了相同理論，并將其應用到著(zhù)名的Quad靜電揚聲器設計中。

靜電揚式聲器基本原理是庫倫(Coulomb)定律，通常是以塑膠質(zhì)的膜片加上鋁等電感性材料真空汽化處理，兩個(gè)膜片面對面擺放，當其中一片加上正電流高壓時(shí)另一片就會(huì )感應出小電流，藉由彼此互相的吸引排斥作用推動(dòng)空氣就能發(fā)出聲音。靜電單體由于質(zhì)量輕且振動(dòng)分散小，所以靜電揚聲器工作于中高頻段，音質(zhì)冰涼空靈，富有特色，很容易得到冰涼空靈的高音。但是它的效率不高，聲壓輸出低，動(dòng)態(tài)小，成本較為昂貴也是其弱項。

電動(dòng)式

和Bell同一時(shí)期，不同的揚聲器類(lèi)型被提出。作為一種業(yè)余興趣，Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司創(chuàng )始人)于1874年1月20日，申請了電動(dòng)式揚聲器原型專(zhuān)，讓帶支撐系統的音圈處于磁場(chǎng)中，以便使振動(dòng)系統保持軸向運動(dòng)。當時(shí)主要用于繼電器而不是揚聲器領(lǐng)域。1877年12月14日， Siemens申請了號筒利，在一個(gè)移動(dòng)的音圈上面附著(zhù)一個(gè)羊皮紙作為聲音輻射器，羊皮紙可以制成指數型錐體形狀，這是個(gè)留聲機時(shí)代的號筒實(shí)型。

1898年，Oliver Lodge申請了個(gè)實(shí)用電動(dòng)式揚聲器利，將音圈放在內外圓極板的磁隙中運動(dòng)，和許多發(fā)明一樣，當時(shí)這個(gè)偉大的發(fā)明太超前了。

個(gè)發(fā)明決定了2014年99%的現代動(dòng)圈揚聲器的結構。

又過(guò)了整整25年，20世紀20年代，無(wú)線(xiàn)電廣播出現。C. W. Rice 和E. W. Kellogg發(fā)表了劃時(shí)代的論文'新型非號筒式單元'，詳細介紹了直接輻射式揚聲器，利用這個(gè)理論設計的售價(jià)為250美元的Radiola 104音箱風(fēng)靡美國。

在過(guò)去的五十年間，電動(dòng)式揚聲器的基本原理沒(méi)有變化，只是改進(jìn)了設計細節及零件。頻響范圍動(dòng)態(tài)范圍等方面較老產(chǎn)品有了長(cháng)足的發(fā)展。電動(dòng)式揚聲器以結構簡(jiǎn)單，音質(zhì)優(yōu)秀，成本低，動(dòng)態(tài)大已經(jīng)成為2014年市場(chǎng)主流。

電動(dòng)式揚聲器應用泛，它又分為紙盆式、號筒式和球頂形三種。這里只介紹前兩種。

各種揚聲器

各種揚聲器

1、紙盆式揚聲器

紙盆式揚聲器又稱(chēng)為動(dòng)圈式揚聲器。

它由三部分組成：①振動(dòng)系統，包括錐形紙盆、音圈和定心支片等；②磁路系統，包括永義磁鐵、導磁板和場(chǎng)心柱等；③輔助系統，包括盆架、接線(xiàn)板、壓邊和防塵蓋等。當處于磁場(chǎng)中的音圈有音頻電流通過(guò)時(shí)，就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，使音圈沿著(zhù)軸向振動(dòng)，由于揚聲器結構簡(jiǎn)單、低音豐滿(mǎn)、音質(zhì)柔和、頻帶寬，但效率較低。

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