喇叭单元的基本结构
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唢呐的基本知识
唢呐,又称喇叭,是中国传统双簧木管乐器。
以下是关于唢呐的基本知识:
1. 音域与音色:唢呐的总音域为a(1)-b(3),常用音域为a(1)-d(3)。
其音色雄壮,中、低音区音色豪放、刚劲,富有表现力;高音区则紧张而尖锐,使用时需谨慎。
2. 结构:唢呐由哨子、气牌、侵子、杆子和碗五部分组成。
其中,哨子由芦苇制成,是发音的主要部分;气牌是连接哨子和杆子的部分,可以控制音高;侵子则用来固定哨子和气牌;杆子是唢呐的主体部分,通常有八个孔,用于控制音高;碗是唢呐的扩音部分,通常由铜或银制成。
3. 分类:根据音域和大小,唢呐可分为小唢呐(又称海笛)、一般高音唢呐和大唢呐。
其中,高音唢呐发音穿透力、感染力强,过去多用于民间的鼓乐班和地方曲艺、戏曲的伴奏;中、低、倍低音唢呐音色浑厚,多用于民族管弦乐团以及交响乐团合奏。
4. 演奏技巧:吹奏唢呐需要一定的技巧,包括口型控制、气息运用、手指按孔等。
演奏者需要通过不断练习,才能熟练掌握唢呐的演奏技巧,表现出唢呐独特的音乐魅力。
此外,唢呐还常用于民间婚丧嫁娶、节庆典礼等场合,是中国传统文化中不可或缺的一部分。
喇叭结构以和发声原理喇叭结构及其发声原理喇叭(Loudspeaker)是一种将电能信号转换为声能信号的电声转换器件。
它通过振动电流所产生的磁场作用于一个包围着磁场的磁性电声振动设备,使其产生振动,从而在空气中产生声音。
喇叭结构的设计和发声原理决定了其声音的质量和效果。
喇叭结构可分为四个主要部分:振动单元、振膜、磁场系统和外壳。
振动单元是喇叭结构的核心部分,它通过电流通过在磁场中振荡来产生声音。
振动单元由磁体、音圈和振膜构成。
磁体一般采用强大的稀土磁体,可以在磁场中产生强大的磁力。
音圈是一个绕在永磁磁体上的螺线管,在通过音频信号时产生电磁力。
振膜则是一个连接音圈与喇叭外壳的薄膜,一般由纸、塑料或金属等材料制成。
磁场系统是喇叭结构的重要组成部分,它通过产生强大的磁场来驱动振动单元的振荡。
磁场系统主要由两个磁体构成,一个是固定的磁体,一般为永磁磁体;另一个是活动的磁体,也称为磁钉,它与振膜紧密相连。
当音频信号经过音圈时,产生的电流会在磁场中产生电磁力,使振膜和磁钉一起振动。
外壳是喇叭结构的保护层,它起到固定和支撑振动单元的作用。
外壳一般由塑料、木材或金属等材料制成,其形状和结构也会对声音的传播和分布产生影响。
根据以上的结构组成,喇叭的发声原理可以总结为以下几点:1.音频信号合流:音频信号首先经过电子设备进行处理,然后通过导线导入喇叭结构。
音频信号会通过音圈,产生电流,进而激发振膜的振动。
2.电流激励振膜:音圈中的电流在磁场中产生电磁力,这个电磁力会通过振膜传递出去。
振膜受到电磁力驱动,开始进行快速的振动,这个振动将会产生声波。
3.磁场引起振膜振动:在磁场中,磁钉和振膜相互作用,使振膜发生磁性振动。
磁钉也会产生振动,进一步增强了振膜的振动效果。
4.声波产生与扩散:振膜的振动将声能转化为空气中的压力变化,进而产生声波。
声波的特性和频率受到振膜振动的影响。
声波通过喇叭结构的传导作用,从而扩散到周围空间。
综上所述,喇叭结构以及其发声原理是通过将电能信号转换为声能信号的过程。
微型扬声器知识讲义编著整理:游少林随着通信事业的发展,近几年以来我国通讯终端产品产量增长很快。
扬声器越来越趋向微型化,而微型扬声器体积小,质量轻,所以在性能设计上有很大的局限性,设计一款优秀的微型扬声器,给消费者带来优质的听觉享受,是我们电声工程师孜孜不倦的追求。
根据电声前辈们积累下来的精华结合本人对微型扬声器的实践经验,编写了本讲义。
不妥之处敬请各位批评指正。
一.微型扬声器的结构主要由这几部分组成(盆架,磁钢,极片,音膜,音圈,前盖,接线板,阻尼布等)耳机喇叭结构如下图:外径为15mm手机喇叭结构如下图:外径为20mm二微型扬声器的发声原理1 应用的基本原理-------电,磁,力带有电流的导线切割磁力线,会受到磁场的作用力。
导线在磁场中的受力方向符合左手定律。
作用力大小F=BLI(B为磁感应强度,L为导线长度,I为电流)2微型扬声器的发声原理A 扬声器的磁路系统构成环形磁间隙,其间布满均匀磁场(磁感应强度的大小与方向处处相同的磁场)。
B. 扬声器的振动系统由导线绕成的环形音圈和与之相连的振膜。
C. 音圈被馈入信号电压后,产生电流,音圈切割磁力线,产生作用力,带动振膜一起上下运动,振膜策动空气发出相应的声音。
D. 整个过程为:电—力---声的转换。
3 馈入信号与发出声音的对应A. 磁场恒定,音圈受到的电动力随着电流强度和方向的变化而变化,B. 音圈在磁间隙中来回振动,其振动周期等于输入电流周期,振动的幅度则正比于各瞬时作用的电流强弱。
B.音圈有规则的带动振膜一起振动,策动空气发出与馈入信号相对应的声音。
三微型扬声器磁路的设计1.1磁场的产生A,安培分子电流假设:在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两极相当于两个磁极。
B,磁场的产生:从宏观上看,磁场是由磁体或电流产生的;从微观上看,磁场是由运动电荷产生的。
理解:⑴磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由运动电荷产生的。
喇叭原理图
喇叭是一种将电能转换为声能的装置,它通过振动膜片来产生声音。
喇叭原理
图是指喇叭内部的结构和工作原理的图示,通过这些图示可以清晰地了解喇叭是如何工作的。
首先,喇叭原理图中会标明喇叭的各个部分,如振膜、磁环、磁铁等。
振膜是
喇叭内部的一个重要部件,它通常由纸、塑料或金属制成,是声音振动的主要部位。
而磁环和磁铁则是用来产生磁场,通过与振膜的相互作用来产生声音。
其次,喇叭原理图中还会显示喇叭的工作原理。
当电流通过喇叭的线圈时,线
圈会产生磁场,这个磁场会与磁环和磁铁相互作用,使得振膜产生振动。
这种振动会使周围的空气产生压缩和稀疏,从而产生声音。
因此,喇叭原理图可以清晰地展示喇叭是如何将电能转换为声能的过程。
另外,喇叭原理图还可以显示喇叭的不同类型和工作原理。
例如,动圈式喇叭
和电磁式喇叭就有不同的工作原理,通过喇叭原理图可以清晰地了解它们的区别和特点。
这对于喇叭的设计和选择都有很大的帮助。
总之,喇叭原理图是了解喇叭工作原理的重要工具,它可以帮助我们更直观地
了解喇叭是如何工作的,也可以帮助工程师们设计更高效的喇叭系统。
通过深入研究喇叭原理图,我们可以更好地理解声音的产生和传播,从而为音响设备的发展和改进提供更多的可能性。
喇叭单元的基本结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述喇叭单元是音响设备中至关重要的组成部分,它承担着将电信号转换为可听音频的功能。
喇叭单元的基本结构由振膜和磁路系统组成,通过振膜的振动和磁路系统的作用来实现声音的放大和输出。
在本篇文章中,我们将深入探讨喇叭单元的基本结构和工作原理,并对其进一步的研究和应用进行展望。
在喇叭单元的的基本结构中,振膜是其中之一。
振膜是由材料制成的薄膜,它可以被电信号激发而产生振动。
振膜的振动以一定的频率和幅度,将电信号中的声音信息转换为机械能。
不同的振膜材料和结构将会影响声音的音质和音色。
另一个基本的组成部分是磁路系统。
磁路系统主要由磁体和磁铁组成,它们被安置在振膜的附近。
当通过磁体通电时,产生的磁场与磁铁相互作用,形成一个磁路。
这个磁路将会对振膜产生力量的影响,使其振动。
通过改变磁场的强度和方向,我们可以调整振膜的振动情况,从而调节输出声音的音量和音调。
喇叭单元的工作原理基于振膜的振动和磁路系统的作用。
当电信号通过喇叭单元流过时,它会导致振膜开始振动。
振膜的振动将会产生声波,通过喇叭单元的其他部分进一步放大和输出。
同时,磁路系统的作用可以保证振膜在正确的位置进行振动,并有效地转换电信号中的声音信息。
概括地说,喇叭单元的基本结构由振膜和磁路系统组成。
振膜通过振动将电信号转换为声音,而磁路系统则起到辅助振膜振动的作用。
喇叭单元的工作原理依赖于这两个基本组成部分的协同作用。
在接下来的内容中,我们将更加深入地探讨喇叭单元的基本结构和工作原理,为进一步的研究和应用提供基础。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:2. 正文2.1 喇叭单元的基本组成2.1.1 振膜2.1.2 磁路系统2.2 喇叭单元的工作原理2.2.1 振膜的振动2.2.2 磁路系统的作用本文将详细介绍喇叭单元的基本结构和工作原理。
在正文部分,我们将首先探究喇叭单元的基本组成,包括振膜和磁路系统两个关键组件。
喇叭的常用知识点总结一、喇叭的工作原理1.1 喇叭的基本结构喇叭一般由振膜、振荡线圈、磁铁和外壳等部分组成。
振膜是喇叭发声的关键部位,它是一个薄而有弹性的材料,可以根据电流的变化而振动。
振荡线圈被固定在振膜上,并通过电流产生的磁场和磁铁之间的相互作用,使振膜产生振动。
磁铁则提供了产生磁场的力量,外壳则起到保护喇叭内部部件和改善声音效果的作用。
1.2 喇叭的工作原理喇叭的工作原理是将电能转换成机械能再转换成声能,其过程包括了声音的产生、放大和传播。
当通过振荡线圈通电时,线圈会产生磁场,并与磁铁之间的相互作用使振膜产生振动。
振动的振膜会使周围的空气产生压缩和稀疏的波动,从而产生声音。
而外壳也会对声音进行一定的调节,改善音质。
1.3 喇叭的分类根据使用场合和功能,喇叭可以分为动圈式喇叭、电磁式喇叭和电波式喇叭。
动圈式喇叭主要用于音响系统,它可以根据要放大的声音的频率和音量的不同设计出不同类型的振膜和线圈。
电磁式喇叭主要应用于通讯设备,如电话、收音机等,其工作原理类似于动圈式喇叭。
电波式喇叭则是一种新型的喇叭,它可以通过无线技术将声音传播到远距离的地方,如汽车喇叭、广播喇叭等。
1.4 喇叭的特点喇叭具有良好的音质和广泛的应用,其特点主要包括了频率响应范围广、音量大、声音清晰、结构简单、制作工艺成熟等。
因此,喇叭被广泛应用于音响系统、通讯设备、汽车等领域。
二、喇叭的应用领域2.1 音响系统喇叭是音响系统中不可或缺的重要组成部分,它可以将音频信号放大并传播到空气中。
在音响系统中,喇叭的类型和数量会影响整个系统的音质、音量和声场效果。
因此,选择适合自己需求的喇叭是建立一个良好音响系统的关键。
2.2 通讯设备喇叭被广泛应用于各种通讯设备中,如电话、收音机、对讲机等。
在这些设备中,喇叭可以将声音信号转化为声波,并传播到周围的空间中,使人们可以听到交流的声音。
喇叭的音质和音量对通讯设备的效果有着重要的影响。
2.3 汽车音响随着汽车的普及,汽车音响也逐渐成为了人们生活中的一部分。
喇叭单元的基本结构基本结构很简单1、折环折环,又叫皮边。
它的作用首先是为锥盆(2)的运动提供一定的顺性,也就是具有一定的柔性,让锥盆可以前后运动,另外还有辅助定心支片(4)对锥盆音圈进行定位,让音圈保持在磁隙中央,并提供锥盆运动的回复力的作用。
在最早的喇叭上,折环就是锥盆最外沿的部分,也就是没有专用的折环材料。
后来出现了皮革、布基、橡胶、塑料等各种各样的折环材料,折环形状也多种多样。
根据折环的作用,有时候可以从折环的形状粗略估计单元的冲程情况,宽而高高鼓起的折环常常意味着单元有较大的冲程,但这并不准确。
另外宽大的折环往往对声音有不利的影响,下文马上提到。
虽然现代的折环从锥盆中分离出来,是一个独立的结构,但它仍然会对声音有很大的影响。
一个方面,折环跟着锥盆一起振动,这个振动对喇叭单元整体的声音辐射有贡献。
因此计算单元的有效振动直径时,通常要包含折环一半的宽度(也有只计1/3的)。
所以有效振动直径就是折环中部所围的圆的直径。
另一个方面,折环的振动又无法与锥盆完全一致,它有自己的谐振特性,可能在某个频率处与锥盆的运动正好反相,于是就产生了一种现象,即所谓的折环反共振,并影响锥盆的运动,最后在声音输出上产生“中频谷”。
所以呢,折环最好能自己消耗掉这种振动的能量,也就是要有很好的内阻尼。
不同的材料具有不同的内阻尼,一些胶水也常常被涂在折环上用来提高内阻尼,以抑制中频谷。
另外折环的形状、几何尺寸等对"中频谷“也都有影响。
”中频谷“不仅仅可以从频率响应曲线上看出,由于它是一种谐振引起的现象,所以常常还会很明显地体现在阻抗曲线上.题外话:我们能不能认为,单元的阻抗曲线越光滑越好(问题2)由于”中频谷“与折环有很大的关系,大家在测量中可能会发现近场测量时测不到这个”中频谷“,为什么呢(问题3)另外,有些折环材料的顺性受气温等影响较大,当气温较低时,有些单元的谐振频率fs就会升高,比如我用过的vifa P13wh,在南方的冬天会升到300Hz以上,非常恐怖。
但这种情况在其他hifi喇叭单元中并不常见。
2、锥盆:锥盆,又叫振膜,也就是喇叭单元中最重要的一个振动部件,由它来直接驱动空气,把单元的机械运动,转换为空气的声波传递运动。
锥盆直接决定了单元重播声音各个方面的性能,例如频率响应、失真、甚至灵敏度等。
其中,锥盆的大小、几何形状、材料性能、质量(重量)等方面的特征都是重要的。
这些因素中,首先是锥盆材料。
最早的锥盆材料就是纸,当然,纸的种类本身就非常多,性能也有巨大的差别。
后来又发展出金属(铝等)、塑料(如聚丙烯等)、高分子纤维(芳纶纤维、碳纤维等)、精细陶瓷(氧化铝陶瓷等)、复合材料(钻石涂层、三明治结构)等等,不胜枚举。
理想的锥盆材料应该是刚性(杨氏模量)极好,密度极小,内阻尼大等。
杨氏模量大是为了使喇叭单元重放声音的带宽(频响范围)足够大,特别是为了提高重放范围的上限,因为在低频区,可以认为锥盆是作为一个整体来运动的,这个频率范围就是所谓的活塞运动区,这时候声音的重放性能主要是由单元的电和力方面的设计决定的。
当重播的频率提高时,锥盆就无法做为一个整体来运动了,而是会产生所谓的分割振动,锥盆各个区域的振动行为各不相同,如下图所示:注:图中的+号表示这个区域运动方向与音圈的运动方向相同,或同相;-号表示该区域的运动方向与音圈的相反、或反相。
从这个图上可以看出,低到420Hz,这个六寸半的单元就开始分割振动了。
分割振动的出现,使得频率响应不再平滑,出现许多峰谷,并产生失真。
很多金属锥盆严重的分割振动的谐振峰(也有人称之为盆裂峰)的高度可以高达10dB以上。
除了峰以外,分割振动的谐振现象在频响曲线上也可能表现为谷。
金属盆的分割振动谐振峰明显,并不意味着非金属锥盘就没有严重的分割振动,而可能是更严重(在较低的频率就开始了,我曾经开玩笑地形容说“高频基本靠抖”)。
但是许多非金属材料,如纸、聚丙烯、具有良好的内阻尼,较好地吸收了这些分割振动的能量,所以在频率响应曲线上看,谐振产生的峰谷不是很明显,但毕竟存在。
这些谐振严重时也可以从阻抗曲线上看出来。
如下图所示的曲线:为了提高内阻尼,有些锥盆表面还涂上某种胶水。
而锥盆表面有时也做出各种形状的加强筋,主要目的也是抑制分割振动。
重播的上限还与锥盆的质量以及形状有关,如盆剖面是直线形、抛物线型还是指数形,盆的顶角等等。
锥盆的质量也影响重播的下限。
喇叭单元,特别是高音单元中,振膜(这时候不能叫锥盆了)的形状还影响重播声音的指向性。
一般来说球顶的指向性比反球顶的广。
一种很特殊的振膜形状是平板振膜:一般来说,平板振膜由于消除了锥形振膜中存在的前室效应,所以一定程度上可以抑制中频谷,但指向性不好,目前大多数平板扬声器的音质也不是很理想。
3、防尘罩防尘罩么,不就是个盖子,有啥好说的?没错,盖子是它的首要功能,防止异物落在磁隙中影响音圈的运动。
它做为一个盖子,同时还具有一个和折环一样的功能,就是把锥盆前后方的空气隔离开,避免向后辐射的声音绕到前方,而造成声短路。
(但事实上有少数单元的防尘罩特意留有小孔,为什么捏(问题4))但是防尘罩是粘在振膜的中央和振膜一起运动的,所以它也会推动空气,产生声辐射,因此防尘罩也会影响音质。
不同的防尘罩,形状和材质不同,常见的是鼓起来的一个球顶形状的,也有凹下去的,如下图的喇叭用的:)也有些防尘罩与振膜是一体成形的,如Dynaudio的低音单元,采用大音圈的同时使用大型的一体成形防尘罩,这样的防尘罩使得整个锥盆的形状有点接近平板振膜,好处是可以抑制中频谷,并且组装的工艺可以简化:另外,防尘罩的材质也会影响单元的频率响应。
出于市场的考虑,防尘罩还被赋予了重要的装饰功能,特别是在车用超低音单元上。
有不少单元并没有防尘罩,比如SEAS的许多单元在导磁柱上安了一个金属的相位塞,这防尘罩就没地方装了。
相位塞可以改变声波传递的途径,对声音输出有一定的影响,但单元的防尘功能就差了一些,后向辐射也会在一定程度上“泄露”到前方来。
对于SEAS的一些单元来说,金属相位塞最重要的优点应该是它加强了音圈的散热,可以提高单元的功率。
带相位塞单元的有效振动面积的计算方法有别于带防尘罩的单元,差别在哪里(问题5)4、定心支片定心支片,又叫弹波。
它的功能主要是为锥盆的运动提供回复力,并使音圈在运动时仍能保持在磁隙中的正确位置。
除此之外,它还能防止异物落入磁隙。
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。
它不仅和锥盆、折环以及音圈一起决定单元的fs、Qts等T/S参数,还影响单元的动态、失真等性能。
大声压下单元的性能与定心支片有很大的关系,但是目前国内相关行业对这方面的认识似乎还不是很充分。
定心支片一般用棉、麻、聚䣷亚胺、NOMEX等纤维织成的布做成,然后浸上树脂使之定形(波浪形)、变硬。
力-位移曲线是定心支片的基本参数。
新单元的定心支片比较硬,经过一定时间的工作之后会慢慢变松,使得单元整体的fs、Qts等均发生变化,这也是“煲”喇叭的主要原因。
5、盆架书上不一定学得到:喇叭单元的基本结构2015-07-18小小喇叭小小喇叭喇叭单元的基本结构基本结构很简单\(问题1)1、折环折环,又叫皮边。
它的作用首先是为锥盆(2)的运动提供一定的顺性,也就是具有一定的柔性,让锥盆可以前后运动,另外还有辅助定心支片(4)对锥盆音圈进行定位,让音圈保持在磁隙中央,并提供锥盆运动的回复力的作用。
在最早的喇叭上,折环就是锥盆最外沿的部分,也就是没有专用的折环材料。
后来出现了皮革、布基、橡胶、塑料等各种各样的折环材料,折环形状也多种多样。
根据折环的作用,有时候可以从折环的形状粗略估计单元的冲程情况,宽而高高鼓起的折环常常意味着单元有较大的冲程,但这并不准确。
另外宽大的折环往往对声音有不利的影响,下文马上提到。
虽然现代的折环从锥盆中分离出来,是一个独立的结构,但它仍然会对声音有很大的影响。
一个方面,折环跟着锥盆一起振动,这个振动对喇叭单元整体的声音辐射有贡献。
因此计算单元的有效振动直径时,通常要包含折环一半的宽度(也有只计1/3的)。
所以有效振动直径就是折环中部所围的圆的直径。
另一个方面,折环的振动又无法与锥盆完全一致,它有自己的谐振特性,可能在某个频率处与锥盆的运动正好反相,于是就产生了一种现象,即所谓的折环反共振,并影响锥盆的运动,最后在声音输出上产生“中频谷”。
所以呢,折环最好能自己消耗掉这种振动的能量,也就是要有很好的内阻尼。
不同的材料具有不同的内阻尼,一些胶水也常常被涂在折环上用来提高内阻尼,以抑制中频谷。
另外折环的形状、几何尺寸等对"中频谷“也都有影响。
”中频谷“不仅仅可以从频率响应曲线上看出,由于它是一种谐振引起的现象,所以常常还会很明显地体现在阻抗曲线上,请看下图:$题外话:我们能不能认为,单元的阻抗曲线越光滑越好(问题2)由于”中频谷“与折环有很大的关系,大家在测量中可能会发现近场测量时测不到这个”中频谷“,为什么呢(问题3)另外,有些折环材料的顺性受气温等影响较大,当气温较低时,有些单元的谐振频率fs就会升高,比如我用过的vifa P13wh,在南方的冬天会升到300Hz以上,非常恐怖。
但这种情况在其他hifi喇叭单元中并不常见。
2、锥盆锥盆,又叫振膜,也就是喇叭单元中最重要的一个振动部件,由它来直接驱动空气,把单元的机械运动,转换为空气的声波传递运动。
锥盆直接决定了单元重播声音各个方面的性能,例如频率响应、失真、甚至灵敏度等。
其中,锥盆的大小、几何形状、材料性能、质量(重量)等方面的特征都是重要的。
这些因素中,首先是锥盆材料。
最早的锥盆材料就是纸,当然,纸的种类本身就非常多,性能也有巨大的差别。
后来又发展出金属(铝等)、塑料(如聚丙烯等)、高分子纤维(芳纶纤维、碳纤维等)、精细陶瓷(氧化铝陶瓷等)、复合材料(钻石涂层、三明治结构)等等,不胜枚举。
理想的锥盆材料应该是刚性(杨氏模量)极好,密度极小,内阻尼大等。
杨氏模量大是为了使喇叭单元重放声音的带宽(频响范围)足够大,特别是为了提高重放范围的上限,因为在低频区,可以认为锥盆是作为一个整体来运动的,这个频率范围就是所谓的活塞运动区,这时候声音的重放性能主要是由单元的电和力方面的设计决定的。
当重播的频率提高时,锥盆就无法做为一个整体来运动了,而是会产生所谓的分割振动,锥盆各个区域的振动行为各不相同,如下图所示:注:图中的+号表示这个区域运动方向与音圈的运动方向相同,或同相;-号表示该区域的运动方向与音圈的相反、或反相。
从这个图上可以看出,低到420Hz,这个六寸半的单元就开始分割振动了。
分割振动的出现,使得频率响应不再平滑,出现许多峰谷,并产生失真。