扬声器基础讲座之一直接辐射式扬声器结构工作原理

扬声器的工作原理扬声器是一种能够将电信号转换成声音的设备，它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。

无论是在家庭影音系统中，还是在手机、电脑等电子设备中，我们都可以看到扬声器的身影。

那么，扬声器是如何工作的呢？接下来，我们将从扬声器的结构和工作原理两个方面来进行详细的介绍。

首先，让我们来了解一下扬声器的结构。

一般来说，一个扬声器由振膜、磁环、线圈和磁铁等部件组成。

振膜是扬声器的重要部分，它是一个薄膜状的结构，能够随着电流的变化而振动，从而产生声音。

磁环和线圈则负责控制振膜的振动，而磁铁则提供了必要的磁场。

当电流通过线圈时，线圈会受到磁场的作用而产生受力，从而驱动振膜振动，最终产生声音。

接下来，让我们来了解一下扬声器的工作原理。

当电流通过扬声器的线圈时，线圈会受到磁场的作用而产生受力，从而驱动振膜振动。

这种振动会使空气产生压缩和稀疏的变化，从而产生声波。

这些声波通过空气传播，最终被我们的耳朵所接收，从而产生了声音。

可以说，扬声器的工作原理就是利用电流产生的磁场来驱动振膜振动，从而产生声音。

除了这种基本的工作原理之外，扬声器还有一些特殊的工作原理。

比如，一些扬声器会利用共振箱来增强声音的效果，而一些高级扬声器还会采用复杂的声学设计来实现更加清晰、立体的声音效果。

总的来说，无论是什么样的扬声器，它们的工作原理都是基于电磁感应的原理，通过电流产生的磁场来驱动振膜振动，从而产生声音。

综上所述，扬声器是一种能够将电信号转换成声音的设备，它的工作原理是基于电磁感应的原理。

通过电流产生的磁场来驱动振膜振动，最终产生声音。

扬声器在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色，它不仅让我们能够享受到美妙的音乐，还让我们能够清晰地听到对方的声音。

希望通过本文的介绍，能够让大家对扬声器的工作原理有一个更加清晰的认识。

关于扬声器基础和原理你了解多少扬声器种类比较多，且价格相差大。

扬声器根据结构划分可以划分为，电动式、电磁式、压电式等，其中电动式扬声器由于电声特性好、结构牢固、成本低等优点，被广泛应用于各种音响电器中。

扬声器按工作频率的划分有低音扬声器、中音扬声器、和高音扬声器等。

下面就是扬声器的结构扬声器的工作原理：首先给扬声器的音圈中通入交流电流，音圈在输入电流的作用下产生交变的磁场，而音圈又放置在永久磁铁中，音圈在这两个磁场的作用下做垂直于音圈电流方向的运动，这样音圈在电流作用下而往复运动。

由于音圈与纸盆连接在一起，这样音圈运动带动纸盆的前、后振动，纸盆的振动推动空气的振动，人耳便能感受到空气的振动而产生声音。

这样输入扬声器的电流通过扬声器的作用转换成了声音。

当输入到扬声器中的交流电流越大，流过音圈的交流电流也越大，磁场作用越强，扬声器的纸盆振动幅度越大，相应的声音越大，反之，当输入扬声器的交流电流越小时，扬声器发出的声音越小。

扬声器的频率特性首先给扬声器输入直流电流时，扬声器的纸盆也会产生一个位移，但是纸盆并没有振动，此时空气也不会振动，所以扬声器没有声音，由此可知道，扬声器不能将直流电流转换为声音。

当输入扬声器的交流电流频率不同的时候，扬声器纸盆振动的频率不同，扬声器的纸盆振动频率与输入扬声器的交流频率相同。

输入电流频率越高，扬声器发出声音频率越高，反之输入电流频率越低，扬声器发出声音的频率越低。

理论和现实证明，同一个扬声器不能很好地兼顾高音和低音，这样出现了低音扬声器、高音扬声器和中音扬声器。

将低音扬声器的纸盆做大些，外缘柔软些，让低音扬声器只工作在低音频段。

再根据高音扬声器的工作特点，制成高音扬声器，让高音扬声器只工作在高音频段，这样可以很好地兼顾扬声器的高频、低频特性。

在运用多于一个扬声器时，要分清扬声器引脚的极性，因为当两个扬声器不同极性相串联或并联时，流过两个扬声器音圈的电流方向不同，一个是从音圈的头流入，另一个是从音圈的尾流入，这样当一个扬声器的纸盆为向后振动，两个扬声器纸盆振动的相位相反，使一部分空气振动的能量被抵消。

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。

扬声器基础知识培训资料TCL AV事业部电声实验室培训资料事业部-电声实验室培训资料事业部扬声器基础知识1、扬声器的一般介绍 2、电动式扬声器的工作原理 3、电动式扬声器的结构赵福彬 2021-12-17V0.11/43TCL Home Networking BU TCL家庭网络事业部1.扬声器的一般介绍1.扬声器是一种电声换能器， 1.扬声器是一种电声换能器，它通过某种物理效应把电能扬声器是一种电声换能器转换成声能。

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， ,因此，按物理效应的不同，可能把扬声器分成若干类型。

类型。

1.1如利用馈有音频电流的电磁铁与连有振膜的衔铁之 1.1如利用馈有音频电流的电磁铁与连有振膜的衔铁之间相互作用来实现电声能之间的转换的，间相互作用来实现电声能之间的转换的，称为电磁式扬声器。

(利用了磁极之间的互相吸引力) 。

(利用了磁极之间的互相吸引力磁式扬声器。

(利用了磁极之间的互相吸引力)2/43TCL Home Networking BU TCL家庭网络事业部1.扬声器的一般介绍1.2利用压电体的反向压电效应来实现电声能之间转换 1.2利用压电体的反向压电效应来实现电声能之间转换称为压电扬声器。

的，称为压电扬声器。

3/43TCL Home Networking BU TCL家庭网络事业部1.扬声器的一般介绍1.3 利用作用于电极间的吸引力来发声的扬声器. 该speaker是将可动电极(振动板)和固定电极放置在相反方向，形成一种电容，在这两电极间增加电压，利用电荷产生的吸引力而做成的speaker。

两电极间增加bias用的直流电压和声音电压，为了改变吸引力而使振动板 (膜)振动，使得声音辐射出去。

4/43TCL Home Networking BU TCL家庭网络事业部1.扬声器的一般介绍1.4电容式扬声器 1.4电容式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或电放型扬声器。

直接辐射式扬声器系统的分析作者：RICHARD H. SMALLJAES Vo.20 No.5 June 1972译者：杨定军译者前言：时间要追溯到1973年， 译者当时还在天津电声器材厂(真美集团的前身)从事扬声器的开发工作。

为了给厂刊“电声情报”准备稿件，在JAES上找到这篇文章，和当时的一个同事詹一玲女士一道翻译了这篇文章，后来在厂刊上发表。

鉴于其重要性，又于1980年代，将其压缩而写成摘要式稿件发表在国家出版刊物“电声技术”上。

由于文章本身的理论性强，再加上是摘要式稿件的关系，以至得到了“这是天书”的评价。

尽管译者当年就认识到SMALL先生的这篇著作以及他后来的有关扬声器系统的系列论文的重要性，但是到了1990年代，仍然要为SMALL理论在扬声器行业上的广泛运用而感到惊讶。

对扬声器开发人员乃至应用扬声器的人员来说，了解本论文和他的系列论文仍然是重要的，这就是译者要把这篇文章整理和重新翻译的本意。

直接辐射式扬声器系统的分析直接辐射式扬声器系统的低频特性可准确地给定，並定量地表示为系统部件的基本参数的关系式，这些系统在低频段如同一低效率的电声高通滤波器； 其频率特性由一个有理多项式描述，该函数的系数包含基本的部件参数，这些基本参数易于求得，它们决定了系统的低频响应，效率和功率额定值。

符号的解释B 扬声器单元磁隙中的磁通密度C 空气中的声速(345 m/s)音箱箱体内空气的声顺CAB被动辐射体的支撑的声顺CAP扬声器单元支撑的声顺CAS扬声器单元支撑的力顺CMS扬声器单元的质量所引起的等效电容CMESe信号源的开路输出电压gf 频率f CT扬声器单元在封闭测试箱中的谐振频率fs 扬声器单元的谐振频率G(s) 响应函数Kx 系统的位移常数L 扬声器单元磁场中音圈导线的长度L CES扬声器单元顺性所引起的等效电感(=C AB B2L2/SD2)M ACT封闭测试箱中扬声器单元的声质量(包括空气负载)M AP管道或被动辐射体的声质量(包括空气负载)M AS扬声器单元膜片组的声质量(包括空气负载)M MS扬声器单元膜片组的力质量(包括空气负载)P A声输出功率P AR位移限定的声功率的额定值P E标准电输入功率 P ER位移限定的最大输入功率 P E(max)热限定的最大输入功率 Q电抗对电阻的比值(串联电路) 电阻对电抗的比值(并联电路)Q E 只考虑系统电阻(Rg+R E )时， fs 处扬声器单元的Q 值Q ECT只考虑电阻R E 时， f CT 处扬声器单元的Q 值 Q ES 只考虑电阻R E 时， fs 处扬声器单元的Q 值Q M 只考虑系统非电性阻尼时， fs 处扬声器单元的Q 值Q MCT 只考虑系统非电性阻尼时，f CT 处扬声器单元的Q 值Q MS 只考虑单元非电性阻尼时， fs 处扬声器单元的Q 值Q T 包括系统所有阻尼的总Q 值R AB由于内能吸收引起的助声箱耗散中的声阻R AL由于泄漏引起的助声箱耗散中声阻 R AP管道或被动辐射体损耗引起的声阻 R AS扬声器单元支撑损耗的声阻 R AT扬声器单元电路中全部损耗的声阻 R E扬声器单元音圈的直流电阻 R ES扬声器单元支撑损耗引起的等效电阻(=B 2L 2/S D 2R AS ) Rg信号源的输出电阻 R MS扬声器单元支撑损耗的力阻(=R AS S D 2)R AR声辐射阻 S复频率 S D扬声器单元的膜片的有效投影面积 T时间常数 u线速度 U体积速度 V AS和扬声器单元支撑具有相同声顺的空气体积 (=) AS C C 20ρV D 扬声器单元膜片有位移体积极限（=S D Xmax ）X 线位移Xmax 扬声器膜片的位移极限X(s) 扬声器膜片的位移函数Z VC(s) 音圈阻抗函数η效率η0 参考效率ρ 空气密度（=1.18㎏/m3）σx(p) 不同箱子的扬声器单元的静态位移灵敏度(m/瓦ω角频率变数(=2πf)导论导致扬声器问题进行许多讨论的含糊不清之处十分可能是根源于名词解释的混乱。

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我们日常生活中常见的电子设备之一，其作用是将电信号转化为声音信号输出。

本文将介绍扬声器的工作原理及其基本组成部分。

一、扬声器的基本组成部分1.1 震荡膜扬声器的震荡膜是其最核心的部分，它负责将电信号转化为机械振动，产生声音。

震荡膜一般由薄膜材料制成，如纸、塑料或金属等。

1.2 电磁铁电磁铁是扬声器的发声驱动装置，由导线和磁铁组成。

通过通电使导线在磁场中产生电磁力，推动震荡膜振动从而产生声音。

1.3 牵引线圈牵引线圈是连接震荡膜和电磁铁的重要组成部分。

它可以使电磁铁和震荡膜之间的力平衡，确保扬声器的振动稳定。

二、扬声器的工作原理扬声器的工作原理可以简单概括为电能转化为机械振动和声能的过程。

2.1 信号输入当音频信号输入扬声器时，信号会通过放大电路进行放大，然后传送到导线上。

2.2 电信号转化为机械振动经过放大的信号经过导线传输到电磁铁中的导线上。

电磁铁的磁场与电流方向相互作用，产生电磁力。

该电磁力将导致电磁铁上的导线与导线之间产生相互作用力。

这种作用力会推动牵引线圈和震荡膜向前后方向移动，从而使震荡膜产生振动。

2.3 振动产生声音随着震荡膜的振动，周围空气也会随之产生压缩和稀疏的变化。

这种变化会通过空气的传导形成声波，最终产生我们听到的声音。

三、扬声器的工作原理演示为了更好地理解扬声器的工作原理，我们可以通过一个简单的实验进行演示。

3.1 准备材料我们需要一台音频播放设备、一只扬声器、一根电线和一个电池。

3.2 连接扬声器将音频播放设备的输出端与扬声器的输入端通过电线连接起来。

3.3 通电演示将电线的另一端连接到电池的正负极上，并确保音频播放设备和扬声器正常工作。

当音频播放设备播放声音时，扬声器就会发出相应的声音。

通过这个简单的实验，我们可以直观地看到扬声器如何将电信号转化为声音信号输出。

总结：扬声器作为将电信号转化为声音信号的设备，在现代生活中具有重要的应用。

其基本组成部分包括震荡膜、电磁铁和牵引线圈等。

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、电脑和手机等各种电子设备中。

它的工作原理涉及到电磁感应和声学传导两个方面。

1. 电磁感应原理：扬声器的核心部件是电磁线圈和磁铁。

当音频信号通过扬声器的电线传递时，电磁线圈中会产生交变电流，从而形成一个交变磁场。

这个磁场与磁铁产生的永磁场相互作用，导致电磁线圈受到一个力的作用，使得电磁线圈和与之连接的振膜一起振动。

2. 声学传导原理：振膜是扬声器中的一个关键部件，它是一个薄膜，负责将电磁线圈的振动转化为空气中的声波。

当电磁线圈受到力的作用而振动时，振膜也会随之振动。

振膜的振动使得周围的空气被压缩和稀薄，形成了声波的传播。

3. 工作过程：当音频信号通过扬声器的电线传输到电磁线圈时，电磁线圈会根据信号的频率和振幅产生相应的振动。

这些振动通过振膜传导到空气中，形成声波。

声波通过空气的传播，最终达到人耳，被人耳感知为声音。

4. 扬声器的结构：扬声器通常由振膜、电磁线圈、磁铁、辐射器等组件构成。

振膜是一个薄膜，可以是纸质、塑料或金属等材料制成，负责将电磁线圈的振动转化为声波。

电磁线圈是由绝缘线圈包裹的金属线圈，当通过电流时，会产生磁场。

磁铁则提供一个永久磁场，与电磁线圈的磁场相互作用，使得电磁线圈受到力的作用。

辐射器则用于扩散声波，使声音更加均匀地传播。

5. 扬声器的性能指标：扬声器的性能指标包括频率响应、灵敏度、功率等。

频率响应指的是扬声器能够产生声音的频率范围，通常以赫兹（Hz）表示。

灵敏度表示扬声器对输入信号的响应程度，通常以分贝（dB）表示。

功率指的是扬声器能够承受的最大功率，通常以瓦特（W）表示。

总结：扬声器的工作原理是基于电磁感应和声学传导的原理。

通过电磁线圈和磁铁的相互作用，将电信号转换为振动，再通过振膜将振动转化为声波，在空气中传播并被人耳感知为声音。

扬声器的结构和性能指标决定了其声音的质量和效果。