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Dynamic Speaker目 录1 .声音的原理2 .扬声器之结构3 .扬声器之运动原理4 .扬声器组成零件4.1框架4.2震动膜4.3音圈4.4磁石4.5华司4.6端子板4.7连接器4.8胶水5 .扬声器设计流程6 .扬声器组装步骤7 .扬声器之测试1.声音的原理声音是由于物体的振动，经大气传播而使听觉神经受到刺激，从而感到的一种物理现象。 声音可定义为是一种声波(acoustic wave)经由可压缩介质(compressible medium)传动(propagation)所导致压力扰乱(pressure disturbance)行为。声波是一种压力波，是属于机械波的一种Sonorous-line modelMk密疏類似無數個鐵珠以無固定頻率方式敲打有疏密之分，傳送方式與聲波一樣。+_0Speech，Audio，Sound*语音与音讯的定义： Speech：语音是人类可以发出的一连串声音 Audio： 音讯是人类可以听到的一连串声音 Sound : 声音是由于物体的震动,经大气传播而使听觉神经受到刺激,从而感觉到的一种物理现象语音与音讯的频率： 语音：100Hz 4KHz 音讯： 20Hz 20KHzaudiosoundspeech声音的三个要素： (1)声音的高低 (2)声音的强弱 (3)声音的音色一般而论，青年而具有普通听力的人，其听力可及的音域，是从20Hz到20,000Hz之间；又感受所及之音压的范围，也是从0dB到130dB2.扬声器之结构电动型扬声器的主要在结构上可以分做三个部份(1)振动系统: 振动板(mylar cone ) . 音圈(voice coil)(2)磁气回路系统: 支架(frame) . 磁石(magnet) . 华司(washer)喇叭组装图PCB板盆架磁铁音膜音圈华司 NOPART NAMEMATERIALQTY1FRAMESPCC12DIAPHRAGMMYLAR13NON-WOVEN FABRICPAPER14TERMINALFR415MAGNETNd-Fe-B16WASHERSPCC17VOICE COILCu13.扬声器之运动原理 1.佛莱铭左手定理Current電流方向Magnetic filed磁場方向 Motion 運動方向 2.扬声器之磁气回路系统 4.扬声器组成零件4.1.框架喇叭框架(塑材)一般来说皆为模具射出形式:一.铁材简介(常用铁料)1.铁合金 铁合金（Ferrous alloys）系以铁为主要成分的合金材料，其产量比任何其它金属多，且常作为工程结构用材料。它们能广泛的被使用，可由三个因素来解释：(1)含铁之化合物在地壳内蕴藏丰富；(2)铁和钢合金的提炼、精炼、以及制造技术十分成熟；(3)铁合金之机械性质优异。二.塑材简介(常用塑料)丙烯晴-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)聚乙烯对苯二甲酸酯 Polyethylene Terephthalate (PET)聚碳酸酯 Polycarbonate (PC)聚丁烯对苯二甲酸酯 Polybutylene Terephthalate (PBT)聚碳酸酯丙烯睛-丁二烯-苯乙烯 Polycarbonate/ABS Alloy (PC/ABS)聚次苯基硫化物 Polyphenylene Sulfide (PPS)改质的聚次苯基氧化物 Modified Polyphenylene Oxide (MPPO)1.丙烯晴-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)优点 1. 尺寸稳定性 2. 韧性-即使在低温下 3. 耐化学性 限制 1. 耐候性较差 2. 耐溶剂性较差 3. 燃烧时会产生很多烟 ABS三种单体可被裁制以产生适当的特性平衡。 基本上，苯乙烯贡献了容易加工的特性，丙烯晴提供了耐化学性和增加表面硬度，而丁二烯贡献了耐冲击强度和所有的韧性。 ABS被认为是苯乙烯系列塑料中最好的一种材料。 他们具备了硬、韧、和刚性。 玻璃纤维补强的ABS所改善的特性超越无补强的塑料。 此优点开启了宽广范围的高性能应用的机会，特别是用于要求高强度，刚性和尺寸稳定性的应用。 用40%玻璃纤维补强的ABS展示了15,000psi的抗拉强度，20,000psi的抗弯强度和1.3百万psi的模数。 在苯乙烯系列塑料中此材料也有最高的热变形温度和最低的模收缩率。 ABS会被一些溶剂严重腐蚀。 应避免长期暴露于芳香族溶剂2.聚乙烯对苯二甲酸酯 Polyethylene Terephthalate (PET)优点 1. 耐热性 2. 电气特性 限制 1. 翘曲性 2. 成型限制 3. 在成型前要适当烘干 聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)是一种热塑性聚酯工程塑料。 当用来作为一种射出成型材料时，PET必须用玻璃纤维和(或)矿物补强。 当PET混合了补强材料后，其强度，刚性和耐热性会大幅增加。 PET有优异的流动特性，紧密的成型公差和来自多模穴成型的高生产率。 因为其机械特性和电气特性是如此宽广，PET经常用来取代金属于监视器外壳，开关，感应器及其它电器应用。 4.2震动模(1) 膜材料的力学性能膜结构所用的膜材料为具有高强、阻燃、耐久、自洁等特性的高强复合材料，一般由基布和涂层二部分组成。基布主要采用高强聚脂纤维或玻璃纤维丝编织而成，有平织和绞织等多种编织方法，不同的编织方法影响着膜材料的经纬向力学性能指针，提供膜的抗拉强度和抗撕裂强度等；涂层材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯，在一定程度上提高了膜材料各项强度指标，为提高膜材料的耐久、自洁等特性，表面往往有一层氟涂层或硅涂层，提供膜材料的耐火、耐久及防水、自洁等性能，决定着膜材料的物理特性。膜材料是一种高强柔软的织物，具有较高的抗拉强度，有一定的抗撕裂强度，但其平面内的抗压、抗弯强度几乎为零，抗剪强度也很低，幷具有一定的各向异性和材料几何非线性性质，使用时又易发生应力松弛和徐变，因而在膜结构分析计算中如何正确地确定膜材料的各项力学参数及本构关系将是一项极其繁琐而又必不可少的事情。在实际工程应用时，随着膜材料品种的不同，膜中预应力一般在18kN/m，即使在最不利荷载工况下，膜中应力值也只是其抗拉强度的1/41/8，为简便设计计算，一般可假定膜材料为正交异性的线弹性材料，由弹性力学理论可知，平面应力正交异性弹性材料的本构关系有如下形式。式中E1、E2、 、 分别为膜材料经、纬向的弹性模量和泊松比，G12为膜材料的剪切模量。(2)膜材料的物理性能膜材料是一种柔性织物，织物内部只有存在一定的应力场，才能获得一定的刚度。因此，对于膜结构而言，任何情况下不允许膜中有无应力状态。在高应力状态下，膜材料的抗拉强度越高，越不易发生徐变和老化；其次，在大跨度膜结构中，膜中应力往往较大，且对膜的安全度要求较高，一般在长期荷载作用下，安全系数取，在短期荷载作用下，安全系数取。安全系数考虑了以下几种不利因素：膜材料本身的强度和弹性常数有较大的变异性；膜结构计算假定及计算结果的不精确性；膜材料双向应力测试与实际情况的差异；紫外线照射下膜材的老化；动静力下膜材的疲劳；膜材制作和施工过程中的划伤和折叠等。(3)震动模种类振模总类众多,除特殊求之外,一般常使用的材质为下列两大类:(1)PAPER: 纸浆成型技术门坎低,质量轻弹力系数佳,低频特性佳,传统式外磁纸管音圈结构大口径喇叭较常采用,功能上较不具防水性,基本上成型方式为一体成型结构有时为调整特性会加上海绵&橡胶悬边&柔软胶, 材质为单一PAPER(2)MYLAR: 薄片热压成型技术门坎较高,质量轻弹性系数佳, 高频特性较佳,新式内磁音圈小口径喇叭较常使用,功能具备些微防水性,基本上成型方式为一体成型结构有时为了调整特性会压合不同材质成为复合材&放射状花纹, 材质较常使用的有PET PEI PI 请详见下表简介:名称耐温颜色厚度PET-20+55透明,黑色,淡茶色6以上提供PEI-40+80透明,黑色,淡茶色6以上提供PI-40+160以上淡茶色12以上提供振动模外观尺寸一览图上叙所列振动模MYLAR目前市面上大量使用的尺寸&颜色&和花纹样式,在选择使用时必须依据客户所需颜色: 透明&黑色&淡茶色&银色,颜色主要影响外观对电器特性的影响微乎其为尺寸: 必须依据框架所需尺寸请厂商提供花纹: 花纹的深浅$疏密&样式会影响刚性,刚性会直接影响高频部分的电器特性振模形状第一模态(Hz)第二模态(Hz)简单圆形508.4810.0简单圆形中间皱折549.4880.1三角形刻痕 10条530.6848.6三角形刻痕 20条537.1855.0三角形刻痕 40条553.3864.1三角形刻痕60条569.8875.8 改变振膜形状对自然频率的影响4.3音圈 制造音圈所使用的线,几乎都是使用铜线和铝线再生产这种专用于绕音圈所用的铜(铝)线时,先拉出各种线径不同的裸线,然后再覆以绝缘和自黏性胶剂,铝线本身难加工下表为铜(铝)线的比重区分比重导电率耐温铜线8.9K58*10M低铝线2.7K3.54*10M高下表为音圈参数电子表格音圈内径 mm7.3请输入Cu or CCA线径线外径单位阻值/M线径 mm0.025请输入Cu0.020m/m0.030m/m57.65线外径 mm0.036请输入0.022m/m0.033m/m47.30阻抗 50请输入0.025m/m0.036m/m39.70单位阻值/M39.7请输入0.027m/m0.040m/m30.80圆周长 M0.0229340.030m/m0.044m/m28.05导线长度 M1.2594460.033m/m0.047m/m23.25圈数 R55 0.035m/m0.050m/m18.45层数 B2请输入0.038m/m0.053m/m16.35卷幅 mm0.99 参考值0.040m/m0.056m/m14.15音圈外径 mm7.43 参考值0.045m/m0.062m/m11.150.050m/m0.069m/m8.950.055m/m0.075m/m7.580.060m/m0.081m/m6.320.070m/m0.093m/m4.600.075m/m0.100m/m3.96 CCAW0.030m/m0.044m/m37.45 CCAW0.035m/m0.050m/m27.05 CCAW0.040m/m0.056m/m20.8 CCAW0.050m/m0.068mm13.85 CCAW0.060m/m0.081m/m9.185 CCAW0.070m/m0.093m/m6.73 CCAW0.080m/m0.105m/m5.134.4磁石磁石的主要功能为当音圈导电而震动时,对音圈以直角供给直流磁通(供给磁场),一般来说分为三大类:(1)Alnico系永久磁石 Alnico系永久磁石的构造是以铁Fe , 铝Al , 镍Ni , 钴Co 为主要成分,另外加入少量的铜Cu和钛Ti,其制造是以铸造 为主,但因为材料影响导致售价过高,目前已经渐渐不在 使用(2)Ferrite系永久磁石 Ferrite系永久磁石的构造是以氧化钡和氧化二铁的混合粉 以Press成型,高温烧结而成,因材料便宜所以售价便宜,目前 外磁式喇叭还大量采用(3)Nd-Fe-B 永久磁石 Nd-Fe-B 永久磁石的构造是以铷Nd , 铁Fe , 硼B混合粉 以Press成型,高温烧结而成,因材料便宜所以售价便宜,目前 被微型内磁式喇叭大量采用,因为配方不同在磁力和耐温上 有非常多规格可以选择,详见下表简介: PROPERTY 性能CODE牌号剩磁感应强度矫顽力内禀矫顽力最大磁能积最高工作温度Tw Br mT(K G)bHc KA/m(K Oe)iHc KA/m(K Oe)(BH)max KJ/m(MGOe)N331130-1170836955247-26380(11.3-11.7)(10.5)(12)(31-33)N351170-1210868955263-28780(11.7-12.1)(10.9)(12)(33-36)N381210-1250899955287-31080(12.1-12.5)(11.3)(12)(36-39)N401250-1280923955318-34280(12.5-12.8)(11.6)(12)(38-41)N421280-1320923955318-34280(12.8-13.2)(11.6)(12)(40-43)N451320-1380876955342-36680(13.2-13.8)(11.0)(12)(43-46)N481380-1420835876366-39080(13.8-14.2)(10.5)(11)(46-49)N33H1130-11708361353247-271120(11.3-11.7)(10.5 )(17 )(31-34)N35H1170-12108681353263-287120(11.7-12.1)(10.9 )(17 )(33-36)N38H1210-12508991353287-310120( 12.1-12.5 )(11.3 )(17 )(36-39)N40H1240-12809231353302-326120( 12.4-12.8 )(11.6 )(17 )(38-41)N42H1280-13209551353318-342120(12.8-13.2 )(12.0 )(17 )(40-43)N33SH1130-11708441592247-272150(11.3-11.7 )(10.6 )(20 )(31-34 )N35SH1170-12108761592263-287150(11.7-12.1)(11.0 )(20 )( 33-36)N38SH1210-12509071592287-310150( 12.1-12.5 )(11.4 )(20 )(36-39 )N40SH1240-12809391592302-326150( 12.4-12.8 )(11.8 )(20 )(38-41)N28UH1020-10807641990207-231180( 10.2-10.8 )(9.6 )(25 )( 26-29 )N30UH1080-11308121990223-247180(10.8-11.3 )(10.2 )(25 )( 28-31)N33UH1130-11708521990247-271180(11.3-11.7 )(10.7 )(25 )( 31-34)N28EH1040-10907802388207-231200(10.4-10.9 )(9.8 )( 30)(26-29 )N30EH1080-11308122388223-247200磁力系统可谓动圈式扬声器的心脏，唯有强有力的心脏，才能将微型扬声器的特性发挥出来。而动圈式之磁力系统主要可分为二个部份，一为音圈，一为磁体。振动力的产生是根据劳伦兹力而来，某一长度的线圈(L)，输入电流(I)之后经过磁场(B)，即可输出一个垂直磁场方向与电流方向的力量F。在扬声器中常见的磁铁，即是提供磁场B值的来源。其三者关系如下1：F=B*I*L (1)驱动方向可用佛莱明左手定则表示,中指为电流方向,食指为磁场方向,大姆指则为出力方向,此力即为推动音圈上下运动的力量来源。而本文中对于此驱动振膜振动之电磁力,都直接假设1牛顿力作用于音圈底端,对于电磁力分析的研究,可单独地另外考虑4.5华司华司最重要的功能是将发自永久性磁石的磁通量,方常有效的导入磁隙之内,而且通过的磁通量,决定于材质和断面(厚度),如果材质不佳和断面的厚度不够时则导入磁系之内的磁通量少,泄漏的磁通量就较多。所以,不论性能多好的永久磁石,如果不能充分导磁时也不会获得良好的效果,这是在设计和选用上必须要注意之项目。就选用的材质上来说,一般来说选用导磁性越好的越佳,所以可以选用软铁(低碳钢)或纯铁,表面也必须做电镀处理来防止氧化,因为氧化之后的铁粉会掉落在磁隙之中造成不良。通常磁石和华司的径和高度有一比例的关系存在, 华司的径必须比磁石大,因为如此情况之下才可充分导磁, 磁石和华司的高度也须维持3:13.414.6端子板端子的功用为连结,其主要功能为连结外部正旋波讯号和音圈,其形状并无固定形式完全依照机构形状而定环保要求提供尺寸电木NO4mm以上FR4YES1mm以上4.7连接器连接器的主要功能是连接客户所使用的机构1.线材对于所用UL线材以下表做简单说明:UL 验证认可电线一览表:品种STYLE No.定格电压(V)定格温度(C)导体规格(AWG)用途耐热PVC电线10071015300600801053216289耐热性要求之电子、电器机器之内部配线用。二重绝缘PVC电线16171618600300105802893216耐热半硬质PVC电线106111951208300300300808080301630143016耐热性，耐剪性要求之计算器、事务用机器之内部配线用。耐热PVC隔离电线11852405300300808030163016耐热性要求之电子、电器机器之内部配线用。耐热SR-PVC 隔离电808030163016非屈曲性等机械性质之电子机器之内部配线用。1777300803016耐热性要求之