扬声器-磁路内部-磁力线-走向分布图
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].电声技术,2021,45(of loudspeaker magneticDOI:10. 16311/j. audioe. 2021. 03. 007扬声器磁路系统优化设计探讨夏 利普瑞姆扬声器系统(深圳)有限公司,广东扬声器磁路系统的主要作用是为扬声器发声提供驱动力,而驱动力大小直接影响扬声器的电声转换效率。
使用仿真软件对磁路系统进行电磁仿真,针对不同的扬声器搭配不同的零部件可以获得高性价磁铁、华司及短路环等零部件的尺寸和材质等参数进行调整以优化磁路设计,Discussion on Optimal Design of Loudspeaker Magnetic Circuit SystemXIA Li(Premium Sound Solutions (Shenzhen) Co., Ltd., Shenzhen 518034, China)The main function of loudspeaker magnetic system is to provide driving force for loudspeaker sound. The driving force directly affects the electro-acoustic conversion efficiency of loudspeaker. The magnetic circuit system is simulated by COMSOL 5.6 simulation software and FEMM 4.2 simulation software. High cost performance magnetic circuit system can be obtained for different speakers with different parts. Through simulation software, optimize magnetic circuit system design for different sizes and materials of T-Yoke, magnet, Washer, short circuit ring and other components, so as to obtain the optimal acoustic performance at the lowest cost.loudspeaker; magnetic circuit system; simulation software; optimizing design-力-声转换的核心部件。
教你看懂扬声器的构造图作为音箱最基本的组成部分,扬声器单元(简称单元)对于普通读者来说是既简单又复杂的。
为什么这么说呢?因为单元的工作原理似乎很简单,往复运动的振膜不停的振动,带动空气形成声波,似乎就这么简单。
不过本文也没有让您一下子就能肉眼辨别单元好坏的妙方,只能先为大家揭秘这么个看似简单的单元,内部究竟是个什么样,各部件有何功能等等。
惠威M200MKIII原木豪华版扬声器的爆炸图(分解图):惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元爆炸图将单元按照中轴及大致的装配顺序进行分解排列的说明图被行业人士称为爆炸图,上图便是典型的扬声器爆炸图。
锥形扬声器的特点及其内部组成:锥形扬声器是我们最常的扬声器类型,它的结构相对简单、容易生产,而且本身不需要大的空间,这些原因令其价格便宜,可以大量普及。
其次,这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应,因此能够满足大部分普通消费者的常规听感需求。
最后,这类扬声器已有几十年的发展史,而其工艺、材料也在不断改进,性能与时俱进,这也令这两款扬声器能够获得成为主流的持续的原动力。
惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元锥形扬声器的结构可以分为三个部分:1、振动系统包括振膜、音圈、定型支片、防尘罩2、磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等3、辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞等下面我们将为大家逐一介绍锥形扬声器内部的主要部件。
最新扬声器内部解构:惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元爆炸图具体到上图,根据序号,他们分别是:1.防磁罩、2&4.磁体、3.导磁下板、5.导磁上板、6.盆架、7.定心支片(弹拨)、8.音圈、9.振膜+折环、10.防尘帽。
振膜:电动式扬声器,当外加音频信号时,音圈推动振膜振动,而振膜则推动空气,产生声波。
常见的锥盆有三种形式:直线式锥盆振膜、指数式锥盆振膜和抛物线式锥盆振膜。
振膜在振动频率较高时,会出现分割振动,在振膜锥形斜面上增加褶皱可以改变分割振动的状态,如果设计得当,可以改善单元的高频特性,还可以增加振膜的强度及阻尼。
扬声器知识扫盲贴扬声器,俗称喇叭,它是一种电能转换成声音的一种转换设备,当不同的电子能量传至线圈时,线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动,这种互动造成纸盘振动,因为电子能量随时变化,喇叭的线圈会往前或往后运动,因此喇叭的纸盘就会跟着运动,这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。
喇叭分类:按发声方式:1、动圈式。
基本原理来自佛莱明左手定律,把一条有电流的导线与磁力线垂直的放进磁铁南北极间,道线就会受磁力线与电流两者的互相作用而移动,在把一片振膜依附在这根道线上,随著电流变化振膜就产生前后的运动。
目前百分之九十以上的锥盆单体都是动圈式的设计。
2、电磁式。
在一个U型的磁铁的中间架设可移动斩铁片(电枢),当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象,并同时带动振膜运动。
这种设计成本低廉但效果不佳,所以多用在电话筒与小型耳机上。
3、电感式。
与电磁式原理相近,不过电枢加倍,而磁铁上的两个音圈并不对称,当讯号电流通过时两个电枢为了不同的磁通量会互相推挤而运动。
与电磁是不同处是电感是可以再生较低的频率,不过效率却非常的低。
4、静电式。
基本原理是库伦(Coulomb)定律,通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。
静电单体由于质量轻且振动分散小,所以很容易得到清澈透明的中高音,对低音动力有未逮,而且它的效率不高,使用直流电原又容易聚集灰尘。
目前如Martin-Logan等厂商已成功的发展出静电与动圈混合式喇叭,解决了静电体低音不足的问题,在耳机上静电式的运用也很广泛。
5、平面式。
最早由日本SONY开发出来的设计,音圈设计仍是动圈式为主题,不过将锥盆振膜改成蜂巢结构的平面振膜,因为少人空洞效应,特性较佳,但效率也偏低。
6、丝带式。
没有传统的音圈设计,振膜是以非常薄的金属制成,电流直接流进道体使其振动发音。
微型扬声器磁路设计1.有限元法在磁路设计中的应用扬声器的磁路设计软件Femm , 我们已经初步的掌握了它的使用方法,由于对Femm 的使用,使我们的很多想法变成了现实,磁路中磁缝隙的磁场分布情况清晰可见,磁路中每一点都可以读出一个准确的磁感应强度B 值,极大地提高了分析效率,从而可以更快捷地实现了磁路的优化设计。
对于此软件我们还要继续的去研究,进一步的发挥它的作用。
Femm 就是利用有限元法将磁场的求解归于对磁矢势的求解。
磁矢势A 定义如下:B=▽×A (1)式中:B — 磁感应强度 (单位:特斯拉-T ) ▽× — 表示对A 求旋度。
由此定义,并根据斯托克斯公式可得csA dlB ds φ⋅=⋅=⎰⎰ (2)式中:φ — 磁通量 (单位:伟伯-b W )这样就把B 和φ的计算变成对有限元网格每一个节点处磁矢势A 的计算。
分析的→ → → →在模拟设计阶段,我们要利用麦克斯韦方程和磁路的有关定律进行分析计算,要想计算出空间每一点的信息,计算繁杂、耗时而且不现实。
Femm 的使用,便扬声器的磁路设计上升到一个新的高度。
但是,任何设计软件都是要人来操作的,软件中也要填入一些经验数值,这就是下面要讲的第二个问题: 2.磁阻系数r 和漏磁系数f图1中,设a=b(U 杯厚度=磁蕊厚度),磁缝隙中的2B 可采用公式(3)速算出 1122S B S B = (3) 式中: 1S — 磁体圆周的表面积 1B — 测量出的磁体的磁通量 2S — 磁蕊侧面的表面积2B — 待求的磁缝隙中的磁通量然后将求出的2B ×70%,也就是减掉30%的漏磁,这个数值就是此磁路的近似算法。
图1这个算法开始我们是在忽略了漏磁和内阻的情况下得到的,因为磁体的总磁通量和总磁通势不能全部供献给利用的气隙,而是有一部分漏磁和有一部分磁势损失,所以引入磁阻系数r 和漏磁系数f 。
漏磁的分布情况我们都很清楚,内磁式主要是磁隙中上下的漏磁,如果U 杯的厚度不够,也会产生漏磁。
扬声器基础知识扬声器基础知识培训教材扬声器俗称喇叭,是声⾳重放系统的终端,它和⼈类的现代⽣活密不可分,已进⼊⼏乎每个家庭。
扬声器是⼀种电声换能器,它通过某种物理效应把电能换成声能。
根据换成的不同原理,扬声器可以分成电动(动圈)式扬声器、电磁式扬声器、压电式扬声器、电容式扬声器、⽓流式扬声器、平板式扬声器、离⼦式扬声器……电动式扬声器⾃1925年创制以来,已有70多年的历史。
因其结构简单,性能良好,品种繁多,使⽤最⼴⽽成为当前扬声器⽣产的主流。
现代⽣活中实际使⽤的扬声器,95%以上是电动式扬声器。
本教材以后提到的扬声器均指电动式扬声器。
1.电动式扬声器的基本构成与⼯作原理1.1 扬声器的基本构成圈边压线)丝线(锦出引帽尘防板线接架盆 . 统系助辅芯极罩磁铁T 司)板(华夹上钢磁统系路磁板)簧波、弹⽚(弹⽀位定盆)⾳合盆、复膜(纸振圈⾳统系动振成构本基的器声扬1.1典型扬声器结构⽰意图:(见封⾯)1.3 扬声器零部件的作⽤和要求1.3.1⾳圈⾳圈是振动系统的策动源。
⼈们把它⽐喻成扬声器的“⼼脏”,⾜见其重要。
⾳圈的基本要求是:直流电阻符合设计规定;漆包线与线之间,线与⾻架之间粘接牢固;有⼀定的耐热性,在扬声器使⽤中和长期最⼤功率试验中不散圈、不分离、不烧毁;外形圆整不变形;⾳圈⾻架有⼀定的强度,在使⽤和试验中不变形。
⾳圈由漆包线和⾻架组成。
漆包线的有:QA线(油性线)、QZ线(⾼强度线)、QAN线、LOCK线(⼀般耐温⾃粘线)、SV线(耐⾼温强⼒线)、CCAW线(铜包铝线)……⾻架材料的有:纸、铝(AL)、⽯棉、玻纤、环氧树脂、⼯程塑料(Kapton)⾳圈⼀般为⼆层绕制,但也有四层绕制的。
⾳圈的抽头⼀般为单⾯抽头,但也有双⾯抽头,既便于阴搞串联,并联组合,⼜有利于振动时的均衡受⼒。
⾳圈导线的截⾯⼀般都为圆形,其空间有效利⽤率仅为78%,现有截⾯为准矩形的扁线问世,其空间有效利⽤率⾼达96%。
为满⾜⼤功率、长冲程扬声器的特殊要求,⼯程技术⼈员采⽤左⾳圈⾻架上端均匀打孔的措施来帮助散热;采⽤⼀个特长⾻架分绕⼆组线圈与双定位⽀⽚相配,保证在⼤功率、长冲程条件下不擦边。
设计与分析♦Sheji yu Fenxi解决声音失真问题的新型耳机扬声器结构设计师瑞文(深圳市冠旭电子股份有限公司,广东深圳51*116)摘要:为解决耳机声音失真问题,对耳机扬声器进行了创新设计。
新装置主要简化了喇叭支架、磁路系统以及振动系统三部分的内部结构,以降低磁性损耗,保证原声的高品质输出。
关键词:失真;耳机扬声器;结构设计0引言耳机作为典型的电声能量转换装置,能将声音在更小的空进行。
耳机,对的音进行容易导致原有音频的波形、频等出化,导致耳机声音失真。
为能耳机的声音失真问题高人们的听觉体验,本文对耳机扬声器进行了创新设计,力求做原声的高品质输出。
!耳机扬声器概述对于音系统喇叭扬声器的设计将声能空空的能声音。
在一,扬声器能声音,要耳机。
耳机在扬声器装置,统的音系统扬声器,耳机的设计能在小型空内声音。
耳机的工作频率主要集中在20〜20000Hz,这一区间是人耳听觉可接受的,有的声学频声波频声波频,低0.1Hz,高,,的频分K耳机扬声器作为耳机的声,在进设计,为在等性解决耳的高低频化问题。
在,耳机及扬声器的设计要结机、电、声系统进行分析,综量要素,在一定程度设计的影。
耳机扬声器对音效的主要察设计对磁回路系统的设计能。
2耳机扬声器设计2.1耳机扬声器的基本结构组成1为文所设计的耳机扬声器装置的立分解,耳机扬声器装置主要由喇叭支架、磁路系统、振动系统构成。
1可知,本文设计的耳机扬声器主要结构了喇叭支架、磁路系统和振动系统以,还包括屏蔽组磁性、'杯、阻尼片开口以及电路板等结构。
3个主要结构作为3个小型系统,各自结构又作进一步细分。
图1中从元件6外侧按线A-A作剖 ,如2所示。
综1、2知,系统1的孑L11为磁路系统的结构而布置。
挡结构的设计位置在音膜端部,阻止系统2的磁性向音膜移动。
U杯的设计固定在音膜背端部,开口腔的底腔壁主要固定第二屏蔽组磁性。
系统2的内磁相互套嵌,保持轴线,两留有隙,两均带磁性且磁极相反,在隙在均匀分布的径向磁线。