扬声器的基础讲座之一直接辐射式扬声器的结构、工作原理
- 格式:ppt
- 大小:648.00 KB
- 文档页数:15
扬声器的工作原理扬声器是一种将电能转换为声能的设备,广泛应用于音响系统、电视、手机等各种电子设备中。
它通过震动空气产生声音,使人们能够听到声音的放大和传播。
下面将详细介绍扬声器的工作原理。
一、扬声器的组成部分扬声器主要由磁铁、振动膜和固定架构组成。
1. 磁铁:扬声器中的磁铁通常采用永磁磁铁,它产生一个稳定的磁场。
2. 振动膜:振动膜是扬声器中最重要的部分,通常由薄膜材料制成,如纸、塑料或金属。
振动膜的振动产生声音。
3. 固定架构:扬声器中的固定架构用于支撑振动膜和保持其位置稳定。
二、扬声器的工作原理扬声器的工作原理可以分为电磁式扬声器和电动式扬声器两种。
1. 电磁式扬声器电磁式扬声器是最常见的扬声器类型。
它由一个磁铁和一个线圈组成。
当通过扬声器的线圈通电时,线圈内产生电流,这个电流会产生一个磁场。
线圈的磁场与磁铁的磁场相互作用,使线圈受到力的作用。
线圈与振动膜连接,当线圈受到力的作用时,振动膜也会跟随线圈的运动而振动。
振动膜的振动产生了声音。
2. 电动式扬声器电动式扬声器是一种利用电磁感应原理工作的扬声器。
它由一个磁铁和一个振动膜组成。
当通过扬声器的振动膜通电时,振动膜上的电流会受到磁场的作用。
根据洛伦兹力的原理,电流在磁场中会受到力的作用,使振动膜受到推动,从而产生声音。
三、扬声器的工作过程扬声器的工作过程可以分为电信号输入、电能转换和声音输出三个步骤。
1. 电信号输入:扬声器的工作是由输入的电信号驱动的。
电信号可以来自音频设备、电视、手机等。
这些电信号通过连接线传输到扬声器的输入端口。
2. 电能转换:当电信号输入到扬声器后,电信号会通过扬声器的线圈或振动膜产生电流。
通过电磁感应原理,电流在磁场中会产生力,使振动膜或线圈受到推动,从而将电能转换为机械能。
3. 声音输出:振动膜或线圈的运动产生了声音。
声音通过扬声器的振动膜传播到空气中,从而使人们能够听到声音。
四、扬声器的特性扬声器的性能可以通过一些指标来描述。
扬声器的工作原理扬声器是一种将电信号转换为声音信号的设备,广泛应用于音响系统、电视、手机等各种音频设备中。
它的工作原理基于电磁感应和振动原理。
一、电磁感应原理扬声器的核心部件是一个电磁线圈,也称为音圈。
当电流通过音圈时,会在音圈周围产生一个磁场。
这个磁场与音圈附近的磁铁产生相互作用,使得音圈受到一个力的作用。
根据洛伦兹力定律,当电流通过音圈时,音圈受到的力与电流的方向和磁场的方向有关。
这个力会使得音圈产生振动。
二、振动原理音圈受到的力使得音圈开始振动。
音圈与一个连接在其上的薄膜或者振膜相连,薄膜的振动会产生声音。
薄膜的振动频率与音圈的振动频率相同,这样就能够将电信号转换为声音信号。
三、驱动电路为了使扬声器正常工作,需要一个驱动电路来提供合适的电流和电压。
驱动电路由音频信号源、功放器和滤波器组成。
音频信号源提供音频信号,功放器将音频信号放大,滤波器则用于去除杂音。
四、音质改善技术为了提高扬声器的音质,人们还提出了许多音质改善技术。
其中包括:1. 频率响应调整:通过调整电路中的电容、电感和电阻等元件,使得扬声器在不同频率下的响应更加平衡,减少失真。
2. 阻尼控制:通过调整驱动电路中的反馈电阻和电容,使得扬声器在振动住手后能够迅速停下,减少回音和杂音。
3. 磁路设计:通过优化磁路结构,使得磁场更加均匀,提高音圈的灵敏度和线性度。
4. 薄膜材料优化:选择合适的薄膜材料,使得振膜的质量更轻、更坚固,提高音质。
五、扬声器类型扬声器根据使用场景和特点可以分为多种类型,常见的有:1. 动圈扬声器:也称为电磁式扬声器,是最常见的扬声器类型。
它的工作原理基于电磁感应原理,结构简单,价格相对较低,适合于大多数音频设备。
2. 电容式扬声器:也称为电容式麦克风,是一种高灵敏度的扬声器。
它的工作原理基于电容感应原理,适合于对声音细节要求较高的场景,如录音棚。
3. 电动扬声器:也称为压电式扬声器,是一种利用压电材料的电效应产生声音的扬声器。
扬声器的工作原理扬声器是一种将电声信号转换为声音信号的设备,它被广泛应用于电视、音响系统、电脑和手机等各种消费电子设备中。
扬声器的工作原理可以解释为电信号转换为声音信号的过程。
一、电磁感应原理扬声器的工作原理基于电磁感应的原理。
通过一个磁场和一个电流通过的导线,可以产生一个力,这种力称为洛伦兹力。
扬声器的磁场由一个永磁体和一个电流通过的线圈组成,当电流通过线圈时,洛伦兹力将线圈推动,并在声音信号的作用下产生振动。
二、振膜和声音的产生扬声器中的振膜是一个轻薄的薄膜,通常由一层聚合物材料制成。
当线圈受到洛伦兹力的作用时,它将通过一个连接到振膜上的结构传递力量。
这个结构有时被称为音圈或振荡器。
振膜的振动将产生压缩和稀疏空气的波动,这些波动将被我们的耳朵接收并解释为声音。
三、音频信号的驱动为了使扬声器正常工作,需要将音频信号通过放大器发送给它。
放大器接收到来自音频源(例如音乐播放器)的电信号,并为扬声器提供所需的功率。
音频信号的波形将决定线圈所受到的电流大小和方向,从而在扬声器中产生对应的声音。
四、扬声器参数的影响扬声器的工作原理还受到一些参数的影响,包括阻抗、灵敏度和频率响应。
阻抗是指扬声器的阻抗大小,通常以欧姆为单位。
较低的阻抗表示扬声器对电流更敏感,因此可以产生更大的声音。
灵敏度是指在特定电源输入下扬声器的输出声音水平。
频率响应是指扬声器在不同频率下的声音输出强度,并且通常以赫兹为单位。
总结起来,扬声器的工作原理可以归结为:通过电磁感应原理,电流通过线圈产生洛伦兹力,推动振膜振动并产生声音。
音频信号的驱动和一些特定参数的影响也会对扬声器的工作产生影响。
扬声器的进一步发展和创新将为我们带来更出色的听觉体验和音响效果。
扬声器的工作原理扬声器是一种将电能转化为声能的装置,它可以将电信号转换成可听的声音。
在现代社会中,扬声器被广泛应用于音响设备、通信设备、汽车音响系统等各种场合。
了解扬声器的工作原理对于理解其性能和选购合适的扬声器至关重要。
1. 扬声器的基本构成扬声器的基本构成包括振膜、磁场系统和振动系统。
振膜是扬声器的核心部件,它负责将电信号转化为声音。
磁场系统由磁铁和磁场导向器组成,它产生一个稳定的磁场,使振膜在磁场的作用下运动。
振动系统由辅助结构和悬挂系统组成,它支撑和控制振膜的运动。
2. 扬声器的工作原理当电信号通过扬声器的输入端口进入时,它会通过连接线路传输到振膜上。
电信号在振膜上产生变化,使得振膜在磁场的作用下发生运动。
振膜的运动会产生声波,从而产生可听的声音。
具体来说,振膜上的电信号会通过电磁感应的原理与磁场系统发生相互作用。
磁场系统中的磁铁会产生一个稳定的磁场,它与振膜上的电流相互作用,产生一个力的作用。
这个力使得振膜上的电流受到约束,从而使振膜发生运动。
振膜的运动会使空气分子发生振动,从而产生声波。
3. 扬声器的工作参数扬声器的性能由多个参数来描述,包括灵敏度、频率响应、阻抗等。
灵敏度是指扬声器在特定输入信号下产生的声音强度,单位为分贝。
频率响应描述了扬声器在不同频率下的声音输出能力,通常以赫兹为单位。
阻抗是指扬声器对电信号的阻碍程度,它会影响扬声器的功率输出和匹配性能。
4. 扬声器的分类根据振膜的不同类型和结构,扬声器可以分为动圈扬声器、电容扬声器、磁电扬声器等多种类型。
动圈扬声器是最常见的一种类型,它通过电流在磁场中的作用下产生振动。
电容扬声器利用电场的作用产生振动,磁电扬声器则是通过磁场和电场的相互作用产生声音。
5. 扬声器的应用领域扬声器广泛应用于音响设备、通信设备、汽车音响系统等各个领域。
在音响设备中,扬声器用于播放音乐、电影等声音,提供更好的听觉体验。
在通信设备中,扬声器用于手机、对讲机等设备的音频输出。
扬声器的工作原理
扬声器是一种将电信号转换为声音的设备,广泛应用于音响系统、电视、手机等各种电子设备中。
它能够将电信号转化为机械振动,进而产生声音。
下面将详细介绍扬声器的工作原理。
1. 电信号输入:扬声器的工作原理首先需要电信号的输入。
通常,音频信号会通过音频设备(如音频放大器)产生,并通过电线连接到扬声器的输入端口。
2. 磁场产生:扬声器中的关键部件是电磁线圈。
电磁线圈是由绕在一个圆柱形的磁芯上的导线组成的。
当音频信号通过扬声器的电磁线圈时,电磁线圈中的电流会产生磁场。
3. 磁场与振动膜交互:扬声器中的振动膜通常由一个柔软的材料制成,如纸张或者薄膜。
振动膜位于电磁线圈的前面,并与电磁线圈之间保持一定的间隙。
当电磁线圈中的电流通过时,产生的磁场会与振动膜上的磁场相互作用,导致振动膜产生机械振动。
4. 声音产生:振动膜的机械振动会导致周围空气的压力变化,从而产生声音波动。
这些声音波动会传播到我们的耳朵,被听觉系统解读为声音。
5. 音质调节:为了获得更好的音质,扬声器通常会配备一些附加的部件,如低音反射器和高音扩散器。
这些部件能够调节声音的频率响应和分布,以提供更加平衡和自然的音质。
需要注意的是,扬声器的工作原理是基于电磁感应和机械振动的原理。
通过电磁线圈产生磁场,与振动膜相互作用,从而产生声音。
不同类型的扬声器可能采用不同的设计和材料,但基本的工作原理是相似的。
扬声器的工作原理对于我们理解音响设备和电子设备的工作原理非常重要。
通过了解扬声器的工作原理,我们可以更好地选择和使用扬声器,以获得更好的音质和音效体验。
扬声器的工作原理是
扬声器的工作原理是利用电流产生磁场,进而使得扬声器震动并产生声音。
具体来说,扬声器包括一个磁铁和一个驱动器。
磁铁通常被分为两个部分,一个是静态磁铁,另一个是动态磁铁。
静态磁铁通常是一个永久磁体,它提供驱动器的磁场。
动态磁铁则通过电流产生磁场。
驱动器是一个成对的电磁线圈,一个位于磁铁上方,另一个固定于振膜上方。
当电流通过线圈时,它产生一个可控的磁场,使得振膜受到吸引或排斥的力。
这种力使得振膜开始振动,并使空气以相应的频率和振幅振动,从而产生声音。
音频信号通过放大器输入到扬声器的驱动器中,驱动器的电磁线圈根据音频信号的变化而产生不同的磁场强度,从而使得振膜的振动频率和振幅跟随音频信号的变化而变化。
这样,扬声器就可以根据不同的音频信号生成相应的声音效果。
需要注意的是,扬声器的声音质量和效果受多种因素影响,包括驱动器的设计、振膜的材质和形状、磁铁的强度等。
不同的扬声器在工作原理上可能有些许差异,但总体上都是利用电流产生磁场从而使振膜振动并产生声音。
扬声器工作原理扬声器,这玩意儿咱们在日常生活里可太常见啦!从手机、电脑到音响设备,哪儿都有它的身影。
可你知道它到底是咋工作的不?先来说说我自己的一个经历。
有一回,我在家里打扫卫生,不小心把音响上的插头给碰掉了。
插上插头重新打开音响的时候,声音一开始变得特别奇怪,“刺啦刺啦”的,就好像扬声器在跟我闹脾气。
这让我对扬声器的工作原理产生了极大的好奇。
其实呢,扬声器的工作原理说起来也不算太复杂。
它就像是一个勤劳的“声音搬运工”。
扬声器主要由磁铁、音圈和振膜这几个关键部分组成。
咱们先来讲讲磁铁。
这磁铁就像是扬声器的“大力士”,提供了一个稳定的磁场。
而音圈呢,就像是在磁场里游泳的“运动员”。
当音频电流通过音圈的时候,由于电流的大小和方向不断变化,这音圈就在磁场里受到不同大小和方向的力。
比如说,电流变大的时候,音圈受到的力就大,电流变小,力也就跟着变小。
方向也是一样,电流方向改变,力的方向也跟着改变。
这就使得音圈在磁场里不停地来回运动。
音圈连着振膜,振膜就像是个“传令兵”。
音圈的运动带动着振膜一起动,振膜的振动就产生了声音。
你想想看,就像咱们说话的时候,声带振动发出声音。
扬声器的振膜振动也是这个道理,只不过它是被电流控制着振动的。
而且啊,不同大小和频率的电流会让音圈产生不同强度和速度的运动,这样振膜振动的幅度和频率也就不同啦。
所以咱们听到的声音就有大有小,有高有低。
再比如说,咱们听音乐的时候,那些动感的节奏,强烈的鼓点,其实就是电流让扬声器的振膜大幅度、快速地振动产生的。
而轻柔的钢琴曲,那就是电流让振膜小幅度、缓慢地振动发出来的声音。
所以说,扬声器虽然看起来就是个小部件,但它背后的工作原理可真是神奇又有趣。
下次你再用手机听歌或者用电脑看电影的时候,不妨想想这个小小的扬声器是怎么努力工作,为咱们带来精彩声音的。
说不定,你会对它多一份敬意和喜爱呢!总之,扬声器通过磁铁、音圈和振膜的协同工作,把电流信号转换成了咱们能听到的各种各样的声音。
扬声器的工作原理引言概述:扬声器是我们日常生活中常见的音响设备之一,它可以将电信号转化为声音,使我们能够欣赏到音乐、电影等多种声音媒体。
本文将详细介绍扬声器的工作原理,包括电磁式扬声器和电动式扬声器两种类型。
一、电磁式扬声器的工作原理:1.1 电磁线圈:电磁式扬声器的核心部件是电磁线圈,它是由导电线圈绕制而成。
当通过线圈的电流发生变化时,会产生磁场。
1.2 磁场与音膜:电磁线圈的磁场与音膜相互作用,音膜是一个薄膜状的振动元件。
磁场的变化会使音膜产生振动。
1.3 振动产生声音:音膜的振动会使周围空气产生压缩和稀薄,从而产生声波。
这些声波通过传播使我们能够听到声音。
二、电动式扬声器的工作原理:2.1 振动膜片:电动式扬声器使用的是电动力学原理,其中一个重要组成部分是振动膜片。
它是一个由薄膜材料制成的圆形或椭圆形结构。
2.2 电磁感应:当通过振动膜片的线圈通入电流时,会在膜片周围产生磁场。
这个磁场与外部磁场相互作用,使膜片产生振动。
2.3 振动产生声音:振动膜片的振动会使周围空气产生压缩和稀薄,从而产生声波。
这些声波通过传播使我们能够听到声音。
三、扬声器的频率响应:3.1 频率范围:扬声器的工作原理决定了它能够产生的声音频率范围。
不同类型的扬声器在频率响应上有所差异。
3.2 频率响应曲线:频率响应曲线是用来描述扬声器在不同频率下的响应情况的图形。
它通常以分贝为单位表示声音的强度。
3.3 频率分离技术:一些高端扬声器会采用频率分离技术,将不同频率的声音分配给不同的音膜或振动膜片,以提高声音的质量和还原度。
四、扬声器的功率和效率:4.1 功率:扬声器的功率是指扬声器能够处理的最大电功率。
功率越大,扬声器可以产生的声音也就越大。
4.2 效率:扬声器的效率是指扬声器将电能转化为声能的能力。
高效率的扬声器可以在相同输入功率下产生更大的声音。
4.3 提高效率的方法:为了提高扬声器的效率,可以采用一些方法,例如优化设计、使用高效率的电磁线圈等。
扬声器工作原理
扬声器是一种将电能转换为声能的装置,广泛应用于各种音响设备中,如音箱、耳机、手机等。
扬声器的工作原理主要包括电磁感应原理和声音共振原理两个方面。
首先,我们来看电磁感应原理。
扬声器的核心部件是电磁线圈和振膜。
当通过
电流通过电磁线圈时,会在线圈周围产生一个磁场。
这个磁场会与扬声器磁铁产生相互作用,使得振膜产生振动。
振膜的振动会使空气产生压缩和稀疏,从而产生声音。
这就是扬声器利用电磁感应原理将电能转换为声能的过程。
其次,我们来看声音共振原理。
扬声器的箱体设计是非常重要的,因为箱体内
的空气质量和箱体结构会影响声音的表现。
当振膜振动时,会使箱体内的空气产生共振,增强声音的表现力。
此外,箱体的设计还可以控制声音的方向性和频率响应,使得扬声器的声音更加清晰和平衡。
总的来说,扬声器的工作原理是通过电磁感应和声音共振两个原理相互作用,
将电能转换为声能。
在实际应用中,人们还会根据不同的需求和场景,对扬声器的设计和材料进行优化,以达到更好的音质和音效表现。
希望通过本文的介绍,你对扬声器的工作原理有了更深入的了解。
扬声器的工作原理扬声器是一种将电信号转换为声音信号的设备,广泛应用于音响系统、通讯设备和电子产品中。
它的工作原理基于电磁感应和声学原理。
一、电磁感应原理扬声器的核心部件是一个电磁线圈,它固定在一个磁场中。
当通过线圈通电时,会产生一个电流,从而在线圈周围产生一个磁场。
这个磁场与固定在线圈周围的磁铁的磁场相互作用,产生一个力,使得线圈开始运动。
二、声学原理当线圈开始运动时,它会连接到一个振动膜或者振动装置上,这个膜或者装置可以将电信号转化为声音信号。
当电流通过线圈时,线圈的运动会导致膜或者装置产生机械振动。
这些振动会产生压缩和稀疏的空气波动,从而产生声音。
三、工作过程1. 电信号输入:扬声器通常通过电线连接到音频设备或者其他电子设备,接收电信号输入。
2. 电流产生:当电信号输入到扬声器时,电流通过线圈,产生一个磁场。
3. 线圈运动:磁场与固定在线圈周围的磁铁的磁场相互作用,产生一个力,使得线圈开始运动。
4. 振动转化:线圈的运动连接到一个振动膜或者振动装置上,将电信号转化为声音信号。
5. 声音产生:振动膜或者装置的机械振动导致空气波动,产生声音。
四、优化设计为了获得更好的音质和更高的效率,扬声器的设计经过了许多优化。
以下是一些常见的优化设计:1. 磁路设计:通过设计磁铁的形状和材料,可以增强磁场的稳定性和强度,提高扬声器的效率。
2. 线圈设计:线圈的材料和结构可以影响扬声器的频率响应和功率处理能力。
3. 振动膜设计:振动膜的材料和形状可以影响声音的清晰度和音质。
4. 箱体设计:扬声器的箱体形状和材料可以改善低音效果和声场扩散。
五、应用领域扬声器广泛应用于各种领域,包括:1. 音响系统:扬声器是音响系统中的核心组件,用于放大和播放音频信号,提供高品质的音乐和声音体验。
2. 通讯设备:扬声器用于手机、电脑和其他通讯设备中,用于播放通话声音、音乐和其他音频内容。
3. 电子产品:扬声器也被广泛应用于电视、电子游戏机、平板电脑等消费电子产品中,提供更好的音频体验。
扬声器的工作原理扬声器是一种电声转换器,能将电信号转化为声音信号,广泛应用于音响设备、通讯设备和汽车音响等领域。
它的工作原理涉及到电磁感应和机械振动两个方面。
1. 电磁感应原理:扬声器的电磁感应原理是基于法拉第电磁感应定律。
扬声器由磁铁、线圈和振膜组成。
磁铁通常采用永磁体或电磁体,线圈则是由导电线绕成的线圈。
当通过线圈的电流改变时,会在线圈周围产生磁场。
根据右手定则,磁场与电流方向垂直。
当电流通过线圈时,线圈内的电流与磁场相互作用,产生一个力,称为洛伦兹力。
这个力会使线圈受到推动或拉扯,进而使振膜产生机械振动。
2. 机械振动原理:振膜是扬声器的重要组成部分,它是一个薄膜状的结构,通常由纸、塑料或金属制成。
振膜被安装在扬声器的前端,当线圈受到洛伦兹力的作用时,会使振膜产生机械振动。
这些振动通过空气传播,形成声波,最终被人耳感知为声音。
3. 工作过程:当音频信号传输到扬声器时,信号经过功放放大后,会通过线圈产生变化的电流。
这个变化的电流会产生相应的磁场,使线圈受到洛伦兹力的作用,进而推动振膜产生机械振动。
振膜的振动频率与音频信号的频率相对应,振膜的振动幅度则与音频信号的振幅大小相关。
这样,扬声器就能够将电信号转化为声音信号,并通过空气传播出来。
4. 扬声器参数:扬声器的性能可以通过一些参数来描述,如频率响应、灵敏度、阻抗等。
频率响应表示扬声器在不同频率下的声音输出能力,通常以赫兹(Hz)为单位。
灵敏度表示扬声器对输入信号的响应程度,以分贝(dB)为单位。
阻抗是指扬声器对电流的阻碍程度,通常以欧姆(Ω)为单位。
总结:扬声器的工作原理基于电磁感应和机械振动两个方面。
通过电流在线圈中产生的磁场,推动振膜产生机械振动,从而将电信号转化为声音信号。
扬声器的参数可以描述其性能,如频率响应、灵敏度和阻抗等。
理解扬声器的工作原理有助于我们更好地选择和使用扬声器设备。
扬声器工作原理初中物理
扬声器是一种将电能转化为声能的电子设备,它广泛应用于音响设备、电视机、电话等各种电子产品中,为我们带来了丰富的声音体验。
那么,扬声器是如何工作的呢?
让我们从扬声器的结构开始说起。
一个典型的扬声器由磁铁、振动膜和音圈等部件组成。
磁铁通常被安置在扬声器的外部,它产生一个稳定的磁场。
振动膜则是一个薄薄的圆形膜片,它负责将电能转化为声能。
音圈则是一个绕在振动膜边缘的线圈,它与振动膜紧密相连。
接下来,我们来看一下扬声器的工作原理。
当音频信号通过扬声器的电路时,电流会通过音圈,产生一个与音频信号频率相同的电磁场。
这个电磁场与磁铁产生的磁场相互作用,使得音圈开始振动。
振动膜随之开始快速地向前后移动,产生声音。
当音频信号频率不断变化时,振动膜也会相应地产生相应频率的声音。
扬声器的工作原理可以用一个简单的比喻来解释。
我们可以将振动膜想象成一个鼓膜,音圈则像是敲击鼓膜的鼓槌,而音频信号则是指挥家的指挥棒。
当指挥家挥动指挥棒时,鼓槌会按照指挥动作敲击鼓膜,产生出美妙的音乐。
当然,扬声器的工作原理还涉及到一些细节。
例如,扬声器的音质和音量大小会受到振动膜的材质、尺寸以及磁铁的强度等因素的影
响。
此外,扬声器还需通过电流放大器来提供足够的功率,以保证声音的清晰、响亮。
扬声器的工作原理可以归纳为电流通过音圈产生的电磁场与磁铁的磁场相互作用,使得振动膜开始振动,从而产生声音。
扬声器的工作原理虽然简单,但是它为我们带来了丰富多彩的声音世界,让我们对音乐、电影等有了更加深入的感受。
扬声器(喇叭)结构知识一、介绍扬声器是一种电声换能器,它通过某种物理效应把电能转换成声能.用以实现电声能转换的物理效应有很多,因此,按物理效应的不同,可以把扬声器分成若干类型.如利用馈有音频电流的电磁铁与连有振膜的衔铁之间的相互作用来实电声能之间的转换的,称为电磁式扬声器;利用压电体的反向压电效应来实现电声能之间的转换的称为压电扬声器;利用电容器极板之间的静电力来实现电声能转换的,称为电容式扬声器;利用磁场对载流导体的作用来实现电声能转的,就称为电动式扬声器,如果将磁场中的导体做成线圈的形式,则又称为动圈式扬声器,等等.上述各种扬声器中,电动式扬声器结构简单,性能良好,品种繁多,使用最为广泛,是当前扬声器生产的主流.近几年来,随着立体声技术的发展以及人们欣赏能力的提高,对扬声器的音质提出了更高的要求.特别是PCM(脉冲编码调制)录音技术和数字音频唱片的出现,要求扬声器同时具备承受功率大,动态范围大,失真小,频响宽广平坦和瞬态响应良好的特性.为了适应这一要求,人们设计了各种各样的电动式扬声器,按其振膜结构的不同,可分为锥形扬声器(其振膜为圆锥形),球顶形扬声器(其振膜为球缺形),平板形扬声器(其振膜为一个平板)和带式扬声器(其振膜为金属薄带来).本章将对锥形扬声器作较详细的研究,其余各种扬声器,将在以后的章节里加以讨论.二、电动式扬声器工作原理电动式扬声器自1925年创制以来,已有80年的历史,结构上作过不少改进,使扬声器的性能有了较大的改善.锥形扬声器多为直接辐射式扬声器,其振膜直接向周围介质(空气)辐射声波.其圆锥形的振膜,通常为纸质,俗称纸盆,因此,锥形扬声器也称为纸盆扬声器.使电动式扬声器的振膜发生振动的力效应,其大小由下式决定:F=Bli式中B为磁隙感应密度(韦伯/米2),i为流经音圈的电流,l为音圈导线的长度(米),F为磁场对音圈的作用力(牛顿).然而,一但音圈受力运动,就会切割磁隙中的磁力线,从而在音圈内产生感应电动势,这个效应称为电动式换能器的电效应,其感应电动势的大小为e=Blv式中v为音圈的振动速度(米/秒),e为音圈中的感应电动势(伏特).电动式换能器的力效应和电效应总是同时存在,相伴而生的.以后我们将会看到,由于电效应的存在,将对扬声器的电阻抗特性产生极大的影响.音圈在磁场中的受力情况,中间是圆柱形的N极,外面有斜线的是环状的S极,磁场的方向由N极至S极.环形气隙内为导线环(即音圈),若电流由+极端流入,由负端出来,则音圈l所受的力F的方向,由左手定则决定:左手平伸,使拇指和其余四指垂直,若磁场(B)的方向即为音圈受力的方向.若改变电流方向则力F的方向亦随之改变.如果流经音圈的电流强度和方向,均随时间不间断地变化,则电动力F也就随着电流强度和方向的变化而变化.显然,电动力的作用方向,也就是音圈的移动方向.这样,随着电流强度和方向的变化,音圈就在空气中来回振动,其振动周期等于输入电流的周期,而振动的幅度,则正比于各瞬时作用电流的强弱.若将音圈固定地一个膜片(纸盆)上,并输入音频电流,则振膜地音圈的带动下产生振动,从而向周围介质辐射声波,实现了电声能之间的转换.三、电动式锥形扬声器的结构扬声器的各种部件,按其作用的不同,可分为振动系统和磁路系统两部分.磁路系统提供策动音圈所必需的磁场,与音圈一起组成策动元件,通过电动力效应,激发振动系统的机械振动,从而向空气辐射声波.此外,还有把上述两部分组成牢固的整体所必需的部件,如盆架.现在,我们分别对扬声器的振动系统和磁路系统作进一步的讨论.1.扬声器的振动系统扬声器的振动系统,包括策动元件音圈,辐射元件振膜和保证音圈在磁隙中正确位置的定心支片.音圈是整个振动系统的策动源,是有漆包线在纸质或金属的线圈架上绕制而成.前一种线圈架是用浸过胶的纸制成,后一种是用铝箔或杜拉铝箔制成,通常用自粘漆包线边绕边喷以酒精,绕成后稍稍加热烘干即成.线圈的绕制层数都为偶数,因此线圈的两端都在靠近纸盆的一边,便于引出, 为了充分利用磁隙的空间,还常常采用矩形截面的导线来绕制音圈,导线的材质可以采用铜或铝.振膜是振动系统的主要部件,最常用的是纸质振膜(纸盆).目前我国生产扬声器的厂家,多采用纤维沉降法,将纸浆浇入特制的模型中,再经热压而成,称为模塑纸盆.扬声器的频响特性,在很大程度上决定于纸盆的性肥,而纸盆的性能又决定于纸盆的材料,几何形状和加工工艺.一般说来,对于纸盆材料的要求,是同时具备三种特性,即材料的密度p要小材料的机械强度要大,或者说,材料的杨氏模量E要大.与第一个特性合在一起,即要求材料的比弹性率E/p的值要大.具有适当的内部阻尼.为了同时达到上述要求,人们采取了各种各样的措施:1、在纸浆中渗入适量的碳纤维.碳纤维是一种复合材料,具有密度小,刚性大,阻尼适能的特性,且兼有耐热,耐蚀,稳定等优点,用以制成的扬声器纸盆有较好的性能,具体表现在:A>a纸盆刚性大,可提高扬声器作活塞振动的频率范围,提高高频重放频率。
扬声器工作原理
扬声器是一种将电能转换为声音能量的设备。
它通过运用电磁感应原理来工作,具体工作原理如下:
1. 电流通过线圈:扬声器内部包含一个线圈(也称为音圈),其通常由铜线绕成。
当通过这个线圈通电时,它会产生一个磁场。
2. 磁场与磁铁交互作用:扬声器中还配备有一个称为磁铁的永久磁体,通常使用钕铁硼或铝镍钴磁铁。
磁场产生的线圈与磁铁之间的相互作用力会产生声音。
3. 线圈受力振动:当电流通过线圈时,由于与磁铁产生的磁场相互作用,线圈开始受到一个向上或向下的力。
这种力会导致线圈和它附着的一个薄膜(称为振膜)一起振动。
4. 振动产生声音:线圈和振膜的振动会导致周围空气的压力变化。
这种压力变化以声波的形式传播,从而产生了声音。
通过控制输入线圈的电流强度和方向,扬声器可以产生不同音调和音量的声音。
同时,改变振膜的形状和材料,也可以对声音的质量和特性进行调整。
总结起来,扬声器通过将电流通过线圈产生的磁场与磁铁之间的相互作用力,使线圈和振膜振动,最终产生声音。
扬声器的工作原理扬声器是一种将电信号转换为声音信号的装置,广泛应用于音响设备、电视、手机等电子产品中。
它的工作原理基于电磁感应和振动原理。
一、电磁感应原理扬声器的核心部件是电磁线圈和磁铁。
当通过扬声器的电线输入音频信号时,电流会通过电磁线圈。
根据安培定律,电流通过线圈时会产生磁场。
同时,磁铁也会产生一个恒定的磁场。
根据洛伦兹力定律,当电流通过线圈时,电磁力会作用在线圈上,使得线圈受到一个力的作用。
二、振动原理扬声器中的线圈连接着一个振动膜或者振动器。
当电流通过线圈时,线圈会受到力的作用,从而使得振动膜或者振动器产生振动。
这些振动会引起周围空气的压缩和稀薄,形成声波。
声波会传播到扬声器的前方,被人耳所接收,从而产生声音。
三、工作过程当音频信号输入到扬声器时,信号会经过放大电路进行放大,然后传递给扬声器的电磁线圈。
电流通过线圈时,线圈会受到力的作用,使得振动膜或者振动器产生振动。
这些振动会根据音频信号的频率和振幅的变化而变化,从而产生不同的声音效果。
四、声音效果扬声器的声音效果取决于多个因素,包括振动膜或者振动器的材质、形状和大小,电磁线圈的电流和磁场强度,以及扬声器的设计和创造工艺等。
通过调整这些因素,可以实现不同频率范围和音质的声音输出。
五、应用领域扬声器广泛应用于音响设备、电视、手机、电脑等消费电子产品中。
在音响设备中,扬声器通常作为输出设备,将音频信号转换为声音。
在电视和手机中,扬声器用于播放视频中的声音,提供更好的观影和听觉体验。
在电脑中,扬声器可用于音乐播放、游戏声效和语音通话等。
六、技术发展趋势随着科技的不断进步,扬声器技术也在不断发展。
目前,一些新型扬声器采用了更先进的材料和设计,以提供更高的音质和更小的体积。
此外,一些扬声器还具备防水、防尘和无线连接等功能,以满足用户对便携性和多功能性的需求。
此外,虚拟现实和增强现实技术的兴起也为扬声器技术的创新提供了新的机遇。
总结:扬声器的工作原理基于电磁感应和振动原理。