音响技术第7章扬声器系统ppt课件.ppt

第7章 扬声器系统
扬声器类型及其主要性能指标
电动式扬声器的工作原理
电动式扬声器的振动系统与磁路系统
扬声器系统
音箱的设计
功率分频器的设计
思考题与习题
扬(纸盆)。
扬声器的频响特性, 在很大程度上取决于纸盆的性能, 而纸盆的性能又取决于纸盆的材料 , 几何形状和加工工艺。
一般说来, 要求纸盆材料同时具有 3 种特性, 即
(1) 密度ρ要小;
(2) 机械强度要大, 或者说, 杨氏模量E要大。 与第一个特性合在一起, 即要求材料弹性率E/ρ的值要大;
(3) 适当的内部阻尼。
扬声器振膜的形状是各种各样的, 可以是圆形的, 也可以是椭圆形的, 如图 7 - 6所示。 在圆形纸盆中, 又可分为球顶形 , 平板形和锥形。 而在锥形纸盆中, 又可按其母线的形状, 分为直线形纸盆和曲线形纸盆, 如图 7 - 7所示。
图 7 - 6 圆形和椭圆形扬声器
图 7 – 7 直线形纸盆和曲线形纸盆
纸盆的形状和顶角的大小, 对扬声器的性能影响极大, 必须按照扬声器的设计要求进行适当的选取。
一般说来, 浇制和加压直线形纸盆的模具比较简单, 但有一个缺点, 即当加给扬声器的功率超过一定限度时, 纸盆表面会产生某些频率的振动, 从而影响放声质量, 而曲线形纸盆就可避免这一现象。
由图 7 - 5可知, 纸盆的顶端与音圈相接, 而音圈的电动力沿着扬声器的轴向作用于整个锥顶的圆周, 如图 7 - 8所示。
图 7 - 8 电动力对纸盆顶端的作用
由图 7 - 9可知, 纸盆的基部是固定在盆架上的, 因此, 当功率足够大时, Fl 足以使纸盆产生纵向弯曲, 如图 7 - 9(a)所示。 这种弯曲的过程如图 7 - 9(b)所示。
图 7 - 9 分谐波失真的产生
定心支片就是以上述要求为出发点而设计的, 常见的结构如图 7 - 10(a), (b)所示。 使用最为普遍的则是波纹形定心支片(a)。 在某些大功率扬声器中, 为了增大径向功率, 经常将定心支片做成双层的。
图 7 - 10 定心支片的结构
扬声器的磁路系统
电动式扬声器磁路系统的结构一般有 5 种形式, 如图 7 - 11所示。 其中A一般称为外磁结构, 具有环状的磁钢, 如M所指。 这种结构的磁钢尺寸实际上不受限制, 因此, 气隙中所能获得的磁感应密度的大小主要取决于极靴材料, 可达 Wb／m2; 若选用铁钴合金极靴材料, 则气隙中的磁感应密度可达 Wb／m2。 对于结构B和C, 其圆柱形的磁钢(如M所指)在中间, 即通常所称的内磁式磁路结构。
图 7 - 11 各种结构的磁路系统
从扬声器的各种磁路结构可以看出, 扬声器的磁路系统包括永磁体(即磁钢) , 极靴和工作气隙。 永磁体在气隙中提供的磁能被音圈利用。
永磁体由硬磁材料制成, 其作用是在气隙中产生恒稳磁场。 磁路设计的根本目的是设计一种磁路结构, 以体积最小 , 价格最廉的磁钢, 在气隙中产生要求的磁感应密度。 单位体积的永磁体向外空间发出的能量, 与它的磁能积(B×H)成正比。
考虑如图 7 - 12(a)所示的永磁体, 其磁滞回线的第二象限部分称为该磁体的去磁曲线。 去磁曲线上的各个点, 相应于不同的去磁情况, 亦即不同的气隙长度lg , 如图 7 - 12(b)所示。
图 7 – 12 永磁体及其工作点的选择
扬 声 器 系 统
扬声器系统的组成
1. 扬声器单元
　　 扬声器系统通常包括两个或 3 个不同类型的扬声器单元。 扬声器单元质量的好坏, 直接影响到音箱的音质, 所以应当根据不同的要求, 来选择适当的扬声器单元。
2. 分频器和衰减器
多频带扬声器系统中的每只扬声器只能重放规定的频带, 所以要用分频器正确地分配给各扬声器恰当频带的信号功率。 因此, 输入到多频带扬声器系统的信号, 必须经过一个分频设备, 通常称为分频器。
3. 箱体
由于扬声器振膜前后所辐射的声波, 其相位相差180°, 在低频时, 这种反相的声波会互相干涉而使声波削弱, 从而使扬声器的低频性能下降。
封闭式音箱