扬声器声学基础

声学和扬声器基础知识教学大纲一、要求:掌握音频声学的基础理论和电\磁\机械学中与喇叭有关的基本知识,了解扬声器测试的要求和T/S参数的计算的原理和方法.二、文化基础要求:高中三、内容与学时安排：第一章音频声学基础1.1 声波的产生1.2 描述声学的物理量1.3 声级,分贝及运算1.4 声波的传播特征第二章人耳听觉特征2.1 响度与频响曲线2.2 音调与倍频音程2.3 音色2.4 波的分解,付氏解析法2.5 失真与失真察觉2.6 哈斯效应2.7 屏蔽效应第三章电、磁、机械振动基础3.1 电学基础知识3.2 磁场与电磁感应3.3 交流电路中的电容3.4 交流电路中的电感3.5 复阻抗3.6 谐振电路3.7 机械振动3.8 电机类比第四章扬声器结构与参数测试4.1 喇叭结构,名称(磁场,间隙,短路环,音圈,锥盒,指向性,防尘帽,音架,弹波,边,磁流液)4.2 Thiele和Small参数测试类比电路图4.3 扬声器阻抗曲线及其物理解释4.4 阻抗测试4.5 质量测试4.6 BL测试,力顺测试4.7 品质因素Q的计算4.8 等效容积Vas 的计算4.9 效率与灵敏度的测试4.10 扬声器基本参数及T/S参数汇总4.11 基于PC的扬声器测试信号,相位,clio, Sound check,Klippel, LMS. 第五章音箱,分频器的设计计算5.1 音箱的设计5.2 无限平板上的喇叭负载5.3封闭音箱中的喇叭5.4 填充物的作用5.5 倒相音箱的设计和计算5.6分频器的种类与计算第一章音频声学的基础1.1波动和声波1.1.1波动的数学描述振动产生波，如绳子的振动能量以波的形式传播。

常用绳子多点的位移来描述绳子波的传动，一个波动可用正弦函数来表示。

正弦函数：y = A sin ϕA为最大振辐（m）ϕ为角度(相位角)。

在x-y 坐标系里，若x代表角度，y代表振幅，画出的波形图叫正弦曲线。

一般在电学、声学里，角度都用弧度表示：2π=360度，π/2 = 90度。

[声学和扬声器基础知识]扬声器喇叭基础知识及制作方法篇一: 扬声器喇叭基础知识及制作方法目录第一章扬声器材料的认识…….…………………………………..………………...……. 第一节部品材料的认识…….……………………………………………………………………一、扬声器材料的构成……….…………………………………………………… ……………………、支架………………………...…………………………………………………………..、铁片………………………...…………………………………………………………..、铁心………………………...…………………………………………………………..、磁铁………………………...…………………………………………………………..、磁液……………………...………………………………………………………、后壳………………………...…………………………………………………………、鼓纸………………………...…………………………………………………………、垫片………………...…………………………………………………………………、弹波……………...……………………………………………………………………、音圈………………………...………………………………………………………… 、防尘盖……………………...………………………………………………………… 、端子……………………...………………………………………………………… 、锦丝线……………………...……………………………………………………… 、电线……………………...……………………………………………………… 、接着剂……………………...……………………………………………………… 、分音器……………………...………………………………………………………第二章扬声器简介………………..……...………………………………………………….一、扬声器的定义………………..…...……………………………………………………….二、扬声器的分类………………..…...……………………………………………………….第三章扬声器的性能………………..…...……………………………………..………….一、扬声器的电气特性………………..…...…………………………………………………...1、阻抗………………..…...……………………..……………………………….……………...2、最低共振周波数或谐振频率…...…..………………..………………………………...3、扬声器的Q 值…...…………..……………………………………………..……………...4、力的系统…...……………………..………………………………………………….……5、出力音压…...……………………..…………………………………………..…………...6、实际周波数带域…...……………………..…………………………………………….....7、定格入力与最大入力…...……………………..…………………………………….……8、失真…...……………………..……………………………………………………….……9、指向性...……………………..……………………………………………………..……..10、总磁通量与磁束密度..……….…..………………………………………………….…. 11、异常音与外碰..…………..………………………………………………….…….…….12、极性与极性标示..……………………..……………………………………….………..13、信赖性..……………………..……………………………………….…………….…….1第四章新机种的开发试作………………..…...……………………………………..………….一、开发试作………………..…...…………………………………………………………………...第五章量产………………..…...………………………………………………………………..………….一、量产………………..…...…………………………………………………...第六章生产技术………..…...………………………………………………………………..………….一、作业流程………………..…...…………………………………………………...2第一章扬声器材料的认识第一节各部品材料的认识一、扬声器材料的构成原材料的好坏很大程度上决定的产品品质，同时直接决定了产品的成本。

扬声器基础知识--培训文件扬声器是一种把电信号转换成声音信号的电声器件。

确切地说，扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。

扬声器的种类很多，分类方式也五花八门，一般可根据其工作原理、振膜形状以及放声频率范围来分类。

一、扬声器的构造我们最常见的电动式锥形纸盆扬声器。

电动式锥形扬声器即过去我们常说成纸盆扬声器，尽管现在振膜仍以纸盆为主，但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜，用锥形扬声器称呼就名符其实了。

锥形纸盆扬声器大体由磁回路系统（永磁体、芯柱、导磁板）、振动系统（纸盆、音圈）和支撑辅助系统（定心支片、盆架、垫边）等三大部份构成。

1、音圈：音圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元，它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上，一般绕有几十圈，放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁疑隙中。

音圈与纸盆固定在一起，当声音电流信号通入音圈后，音圈振动带动着纸盆振动。

2、纸盆：锥形纸盆扬声器的锥形振膜所用的材料有很多种类，一般有天然纤维和人造纤维两大类。

天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等，人造纤维刚采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。

由于纸盆是扬声器的声音辐射器件，在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能，所以无论哪一种纸盆，要求既要质轻又要刚性良好，不能因环境温度、湿度变化而变形。

3、折环：折环是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动而设置的，同时起到阻挡纸盆前后空敢流通的作用。

折环的材料除常用纸盆的材料外，还利用塑料、天然橡胶等，经过热压粘接在纸盆上。

4、定心支片：定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位，保证其垂直而不歪斜。

定心支片上有许多同心圆环，使音圈在磁隙中自由地上下移动而不作横向移动，保证音圈不与导磁板相碰。

定心支片上的防尘罩是为了防止外部灰尘等落磁隙，避免造成灰尘与音圈摩擦，而使扬声器产生异常声音。

二、场声器的分类按工作原理分类:按工作原理的不同，扬声器主要分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电式扬声器和压电式扬声器等。

扬声器分类总述到今天扬声器已繁衍成一个大家庭，或自立门户、嫡脉相传；或另树一帜、烟火相继.为了方便叙述、研究明确，可将扬声器按不同方法分类。

物以类聚，通过分类能够有条不紊、分门别类、举一反三地了解扬声器的性能。

分类也是对扬声器的横向叙述,可以根据分类来定位扬声器的名称。

在叙述扬声器分类以前，有必要说明扬声器与音箱（扬声器箱、扬声器系统）是两个不同的概念，有的人常常将它们混为一谈。

音箱是由一个或者几个扬声器和相应的附件如箱体、号角、分频网络等组成。

扬声器是电声换能器之一。

电声换能是将电能转换成为声能或将声能转换为电能的、进行同频率转换的器件.这种转换不是电能和声能的直接转换,而是要借助一个机械系统.由于出发点不同，切入角不同，可以用不同方法对扬声器分类。

目前常用的分类方式有按换能方式分类；按工作原理分类；按辐射方式分类;按用途分类；按振膜形状分类;按组合方式分类等。

扬声器工作原理可以分为电动式、电磁式、静电式、压电式、离子式、气动式等。

在各种类型的扬声器中，运用最多、最广泛的是电动式扬声器，又称为圈动式扬声器。

它是应用电动原理的电声换能器件，结构如图1—10 所示，外形如图1-11所示。

根据法拉利定律，当截流导体通过电磁场时，会受到一个点动力,其方向符合弗莱明左右手定则,力与电流、磁场方向垂直,受到大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。

当音圈输入交变音频电流时，音圈受到一个交变推动力产生交变运动，带动纸盆震动,反复推动空气发声。

目前使用最广泛的纸盆扬声器、号简扬声器都属于电动式扬声器.我们重点描述的将是这种扬声器，深入讨论它的原理、性能、结构、特点、部件性能等.（2）电磁式扬声器.利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器称为压电扬声器。

电介质（如石英、酒石酸钾钠等晶体）在压力作用下发生极化使两端表面间出现电势差的现象，称之为“压电效应”.它的逆效应，即置于电场中的电介质会发生弹性形变，称为“逆压电效应”或“电致伸缩”。

音响基础知识一、声学基础：1、名词解释（1）波长——声波在一个周期内的行程。

它在数值上等于声速（344米/秒）乘以周期，即λ=CT（2）频率——每秒钟振动的次数，以赫兹为单位（3）周期——完成一次振动所需要的时间（4）声压——表示声音强弱的物理量，通常以Pa为单位（5）声压级——声功率或声强与声压的平方成正比，以分贝为单位（6）灵敏度——给音箱施加IW的噪声信号，在距声轴1米处测得的声压（7）阻抗特性曲线——扬声器音圈的电阻抗值随频率而变化的曲线（8）额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最初出现的极小值，单位欧姆（9）额定功率——一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时的输入功（10）音乐功率——以声音信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率（PMPO）（11）音染——声音染上了节目本身没有的一些特性，即重放的信号中多了或少了某些成份（12）频率响应——即频响，有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内的平均声压级下降10分贝划一条直线，其相交两点间的范围2、问答（1）声音是如何产生的？答：世界上的一切声音都是由物体在媒质中振动而产生的。

扬声器是通过振膜在空中振动，使前方和后方的空气形成疏密变化，这种波动的现象叫声波，声波使耳膜同样产生疏密变化，传级大脑，于是便听到了声音。

（2）什么叫共振？共振声对扬魂器音质有影响吗？答：如果物体在受迫振动的振动频率与它本身的固有频率相等时，称为共振当物体产生共振时，不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动，甚至产生破坏性的振动。

当扬声器振膜振动时，由于单元是固定在箱体上的，振动通过盆架传递到箱体上。

部分被吸收，转化成热能散发掉；部分惟波的形式再辐射，由于共振声不是声源所发出的声音，将会影响扬声器的重放，使音质变坏，尤其是低频部分（3）什么是吸声系数与吸声量？它们之间的关系是什么？答：吸声性能拭目以待好坏通常用吸声系级“α”表示，即α=1-K；吸声量是用吸声系数与材料的面积大小来表示。

扬声器基础知识目录一、概述 (2)1. 扬声器基本概念 (2)2. 扬声器应用领域 (3)3. 扬声器发展趋势 (4)二、扬声器基本构造与原理 (6)1. 磁路系统 (6)1.1 磁铁种类与特性 (7)1.2 磁极设计原理 (8)1.3 磁路材料的选用 (9)2. 驱动系统 (11)2.1 音圈与引线的连接方式 (11)2.2 驱动系统的振动模式 (13)2.3 驱动系统的输出能力 (14)3. 悬边及悬挂系统 (15)3.1 悬边材料的选择 (16)3.2 悬挂系统的结构设计 (17)3.3 振动系统的动态特性 (18)三、扬声器性能指标与评价方法 (20)1. 声学性能参数 (21)1.1 频率响应特性 (22)1.2 声压级与灵敏度 (23)1.3 总谐波失真及其他失真指标 (24)2. 电气性能参数评价要点介绍与测量方法 (24)一、概述扬声器是一种将电能转换为声音信号并通过空气传播的电子设备。

它广泛应用于各种场合，如家庭影院、音响系统、广播、电视、电话等。

扬声器的工作原理是利用电流在磁性线圈中产生磁场，使磁铁与钕铁硼磁体相互吸引或排斥，从而带动音膜振动，产生声音。

扬声器的主要组成部分包括磁铁、音膜、线圈和振膜等。

本文将对扬声器的基础知识进行简要介绍，包括扬声器的分类、性能参数、工作原理和应用等方面的内容。

1. 扬声器基本概念扬声器是音频系统中的核心组件之一，是一种电能转声能的转换设备。

它负责将电子信号中的低频信号转化为声波，以人类听觉感知的声音形式表现出来。

扬声器的基本工作原理是通过电流激发磁场与磁场的相互作用来推动声波的传导媒介，也就是音膜或振膜震动产生声音。

其主要构成包括磁铁、音圈、音膜、磁路以及箱体等部分。

扬声器的种类多样，按其应用场景和功能可分为多种类型，如落地式音箱、书架式音箱、监听音箱等。

它们各自具有不同的特性和性能参数，以满足不同的音频输出需求。

了解扬声器的基本概念对于理解和使用音频设备至关重要，它不仅能帮助我们更好地理解声音的产生和传输过程，还能为选择合适的音响系统提供基础指导。

音响的基础知识之声学基础音响的基础知识：名词解说(1)波长——声波在一个周期内的行程。

它在数值上等于声速(344 米/ 秒) 乘以周期，即λ=CT(2)频次——每秒钟振动的次数，以赫兹为单位(3)周期——达成一次振动所需要的时间(4)声压——表示声音强弱的物理量，往常以 Pa 为单位(5)声压级——声功率或声强与声压的平方成正比，以分贝为单位(6)敏捷度——给音箱施加 IW 的噪声信号，在距声轴 1 米处测得的声压(7)阻抗特征曲线——扬声器音圈的电阻抗值随频次而变化的曲线(8)额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最先出现的极小值，单位欧姆(9)额定功率——一个扬声器能保证长久连续工作而不产生异样声时的输入功(10)音乐功率——以声音信号瞬时能达到的峰值电压来计算的输出功率 (PMPO)(11)音染——声音染上了节目自己没有的一些特征，即重放的信号中多了或少了某些成份(12)频次响应——即频响，有效频响范围为频响曲线最顶峰邻近取一个倍频程频带内的均匀声压级降落 10 分贝划一条直线，其订交两点间的范围音响的基础知识：问答(1)声音是怎样产生的 ?答：世界上的全部声音都是由物体在媒质中振动而产生的。

扬声器是经过振膜在空中振动，使前面和后方的空气形成疏密变化，这类颠簸的现象喊声波，声波使耳膜相同产生分密变化，传级大脑，于是便听到了声音。

(2)什么叫共振 ?共振声对扬魂器音质有影响吗 ?答：假如物体在受迫振动的振动频次与它自己的固有频次相等时，称为共振当物体产生共振时，不需要很大的外加振动能量就能是使用权物体产生大幅度的振动，甚至产生损坏性的振动。

当扬声器振膜振动时，因为单元是固定在箱体上的，振动经过盆架传达到箱体上。

部分被汲取，转变成热能发散掉; 部分惟波的形式再辐射，因为共振声不是声源所发出的声音，将会影响扬声器的重放，使音质变坏，特别是低频部分(3)什么是吸声系数与吸声量 ?它们之间的关系是什么 ?答：吸声性能刮目相待利害往常用吸声系级“α”表示，即α=1-K; 吸声量是用吸声系数与资料的面积大小来表示。

扬声器基础知识专栏第一期1.扬声器的发音原理扬声器是一种将电讯号能量转变成声音能量的换能器，其发音原理：音频信号通过扬声器的音圈，使音圈在磁隙中产生交變磁场，此种变压磁场与扬声器的永久磁场形成磁吸作用，迫使音圈上下振动，驱动纸盆、弹波挤压空气而产生声音，实现电信号还成声音的功能。

2.声音的产生、要素及其内容①声音是由于物体的振动经大气的传播而使听觉神经受到刺激而感觉到的一种物理现象，其传动的形态就如投石于水面所激起的波纹，冉冉的向四周扩散，所以称之为声波或音波。

②声音的高低，强弱和音色是声音的三大要素，三个要素的配合如何，就决定了音质的好与坏。

③自然音：是大自然所发出的声音，如风声，雨声，雷声。

乐音：就是乐器所发出的声音，在一定的周期以内以相同的波形，反复发出的悦耳声音。

非乐音：乐音以外的声音都是非乐音，人类的声音亦属之，但是悦耳的非乐器發出的聲音也可列入音乐之内。

噪音：凡印入人耳感到不快的声音都可以列入噪音，例如汽车的紧急煞车，消防车的警笛乃至大声喧哗都会让人感到十分刺耳。

3.扬声器的结构磁路系統：磁鐵、鐵芯（T鐵）、鐵片（華司）。

振动系统：鼓纸、音圈、弹波（定心之片）。

輔助系統：支架、防塵帽、壓邊、端子、錦絲線。

扬声器基础知识专栏第二期一.扬声器部品材料的作用及相关功能振动板：是扬声器的主要零件之一，一般称之为鼓纸，它对扬声器的性能与音质，有其决定性的影响，它的作用是活塞运动，扩充声带，连同弹波音振动发出声音。

1.波纹：振动板颈部到边缘的凸缘之间的斜面上有若干凸起或凹下环形纹横向其间，这些环形纹就叫波纹，它的目的在于缓和振动板因分割振动而在高音共振带域所造成的峰谷面，而让频率响应的峰面较为平坦，同时也能增加振动板的强度。

2.凸缘：就是振动板的边缘部分和振动板本是一体，但边缘有波形的曲折状态，它的作用有两种：1.支持振动板在一定的位置，有其支持的作用，音导电而振动时，凸缘可以形成振动板的直线（前后）运动，兼具保持弹波的缓冲运动。