扬声器结构参数公式及音箱音腔设计实列综合整理精品

BatchDoc-Word文档批量处理工具 普通纸盆喇叭的结构贵阳蓝天整理 普通纸盆喇叭的结构1：折环，和弹波一起定位鼓纸（振膜，纸盆）做径向运动。折环的材料一般有橡胶，布基加胶纸质等，折环的软硬和柔顺度，直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性，影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。折环就是接边,纸盆就是振膜2：鼓纸，就是喇叭主要的发声部件。材料主要是纸浆加上其他材料，近年来多种特性不同的材料进入，有聚丙烯、炭纤维，金属钛等等，甚至金刚石。但是主流还是纸浆，一方面造价低廉，另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。3：T铁，夹板。材质为软铁，即纯铁，也叫电工铁，主要特性是导磁，但是没有剩磁，就是磁场消失后，它的磁性也立即消失。此铁的纯度和品质，直接影响喇叭的效率，非线性失真等重要参数，其中夹板的厚度影响喇叭的冲程。长冲程扬声器的T铁夹板都特别厚，就是在音圈的整个行程内都可以切割平行的均匀的磁力线。夹板和T铁中柱的间隙越小，音圈运动所需的功率也就越小扬声器的效率越高，所以，磁液型的扬声器在T铁和夹板之间注入磁性液体，等于缩小了他们之间距离另一方面也把音圈的热量迅速带走，提高了扬声器的功率承受能力。4：磁钢，一般叫磁铁、永磁铁，磁钢叫法更准确一些。在扬声器组装之前是没有磁性的，在和T铁夹板用粘合剂粘好后，在充磁机上充磁，最后的剩磁就是磁钢的磁性，这个剩磁量就是磁钢的磁性大小，根据法拉第电磁感应定律，磁通量越大，一定的电流在磁场中运动的力就越大，所以为了提高扬声器的功率，现在应用了许多强磁性材料，如铷铁硼。5：音圈：一般为扁平的自粘铜漆包线绕制，是个非常矛盾的部件，为了增大电流（增大功率），线径就要增大，线径大了，要求磁隙就大了，磁隙大了，功率效率反而下降，所以只能在矛盾中取中间值。音圈一般为两层绕制，单层绕制无法引出线。为了不改变磁隙大小又能增加电流形成的磁场，就只能增加音圈的直径。所以有了HiFi扬声器声称的大音圈，长冲程。音圈是绕制在一个纸质的骨架上的，大功率的扬声器骨架有的是铝箔作的，所谓铝音圈。音圈还是铜的，骨架是铝的罢了！6：屏蔽罩：防漏磁的部件，一般为软铁，但是有些低价位扬声器为了降低成本用炭钢，普通铁板制作，防漏磁效果大打折扣，其实这种形式的防漏磁已经效果不好了，还是有少量漏磁的，在严格要求的防漏磁场合，扬声器磁铁是装在T铁的中柱的位置，这样整个磁力线系统闭合，完全没有静态漏磁。当然这样就要求磁铁的磁通量非常大，加工要求也高，当然成本也高。7：引线（以前我们叫猪尾），是编制铜线加棉线构成，主要是在扬声器震动环境下保持音圈和外部导线连接正常。结构图在磁屏蔽的地方还有一个镜向磁钢忘了讲了，就是利用正反方向磁场互相抵消减弱漏磁！在这里再废话几个词：音箱（大陆叫法）喇叭（港台叫法） 扬声器（大陆叫法）喇叭（大陆另一种称呼）喇叭单元（港台叫法） 由于我是在大陆，所以文章中一律遵循大陆习惯叫法。继续将剩下的：中心定位片：这是喇叭中最重要部件之一，以前的工业没有这么发达的时候，竞找不到人造的东西能胜任这个小小的支片，只有一种植物葛麻编制然后压制成型才能获得扬声器中心定位片所要求的理化特性，所以在六七十年代，西方对这种植物制品竟然限制向中国出口，不是中国没有这种麻，而是制作工艺不过关，好在响应毛主席号召，我们的工人兄弟攻克此项难关。现在的扬声器多是化学高分子织物做的这个支片，特性上已经很接近葛麻但是高档的Hi-Fi扬声器依旧采用葛麻制作。定位片除了材料要求高，波纹的高低，形状密度曲线各项物理值皆影响音质，并不是随随便便制作的就可以的，有兴趣的朋友可以找更进一步的资料还有粘接中心定位片的胶也很讲究，是织物和金属之间的粘接，在今天高分子化学粘接剂大发展的今天，已经不成问题，关键是现在的扬声器制造商并不重视这个胶，随随便便粘上了事，我见过很多有这方面问题的扬声器。还有粘接工艺，粘接工艺造成扬声器质量的离散性，这里就不多讲了盆架：扬声器盆架主要支撑鼓纸和扬声器其他部件的稳定连接，其刚性对音质影响极大，一般的扬声器会用镀锌钢板冲压而成，在边缘形成弯角立面加强筋或压花加强筋。为什么要压加强筋，因为处于成本考虑可以用到更薄的材料。这当然不是高音质扬声器首选。现在要求高的扬声器一般会用到铸铝盆架，重量轻，刚性好，容易加工成所需形状。由于扬声器一般是垂直安装，由于地球引力影响，尤其是大磁钢的扬声器，其后部重量非常大，所以在盆架的一边会特别加强以抵消这种由于安装方式上带来的变形，国外的极品扬声器都是安装有上下的，并不会因为是圆的可以360度随便装。国内HiFi厂家少有注意这个问题，国外的极品音箱把这一点当做商业秘密这就是为什么一样的用西亚士奥第诗喇叭的国内厂家，却做不出同样好声的音箱（当然因素不仅仅这点）。倒是在发烧友做的音箱中见到过用板子在喇叭后面做支撑的，我也曾经试验过，不过音质的变化我没有听出来，也许其他因素的影响更大吧。现在还有用工程塑料做盆架的，但是刚性还是不行，我认为短时间不会成为主流。中音喇叭盆架除了支撑作用外还是一个小小的音箱，是封闭的，质量良好的喇叭在这个小小的音箱内还会放置吸音棉以改善音质。防尘罩：材料五花八门，形状也五花八门，为什么会这样，因为除了防尘作用外，喇叭的美观也要靠它做花样。其中以丹麦丹拿为代表的超大防尘罩已经成为振膜发声的一部分可谓极限代表。还有就是国内惠威的软质防尘罩，解决了被人按下上不来的问题，至于音质的改善我不敢苟同。其中惠威10炭塑聚丙烯扬声器因为在大功率时候防尘罩会吸下去而放弃软防尘罩，只在8一下口径使用软的就是这样了。还是最早的纱质防尘罩最科学，气阻很小有能防尘，还不做为发声的一部分，不会影响已经按照曲面方程设计好的纸盆频响曲线。再有就是关于子弹头，在国外品牌是以西亚士为代表，97年前后突然在国内热起来，至于对音质改善多大，就是仁者见仁，智者见智了。有一点可以肯定，这种光滑曲面一定会在空间某个地方形成声焦点，声焦点总是一个好的重放系统要避免的，就像照相技术上的尽量避免杂光点一样的道理。纸盆喇叭结构图 扬声器的主要参数扬声器的主要参数有额定阻抗、功率、频率特性、谐振频率、灵敏度、失真度、等效质量、等效顺性、弹性系数、总品质因数等效容积、等效振动半径、磁感应强度、磁通量、线性范围、指向性等。 1额定阻抗 扬声器额定阻抗也称标称阻抗值，即扬声器在共振峰后所呈现的最小阻抗，有4、6、8、16和32等几种。额定阻抗通常为扬声器音圈直流电阻的1.1倍左右。2功率 扬声器的功率分为额定功率、最小功率、最大功率和瞬间功率，单位均为W。额定功率也称标称功率，是指扬声器长时间正常连续工作而无明显失真的输入平均电功率。最小功率也称起步功率，是指扬声器能被推动工作的基准电功率值。最大功率也称最大承载功率，是指扬声器长时间连续工作时所能承受的最大输入功率。瞬间功率也称瞬时承受功率，是指扬声器在短时间内（10ms）所能承受的最大功率，一般为额定功率的830倍。瞬态：是器材对音乐信号的反应能力该说器材的电流的供应能力瞬态好的，音乐比较流畅，反之就拖泥带水 比如功放瞬态差的，推动喇叭就容易显得力不从心具体表现就是低音出不来，高音不够干脆 我理解的瞬态反应就是功放的电流输出能力- 3频率特性 扬声器的频率特性是指当输入扬声器的信号电压恒定不变时，扬声器有参考轴上的输出声压随输入信号的频率变化而变化的规律。它是一条随频率变化的频率响应（简称频响）曲线，反映了扬声器对不同频率声波的辐射能力。扬声器的频响曲线是具有许多峰谷点的不规则连续曲线，将扬声器的谐振频率作为低频不限频率，而将频响曲线高频端的交点作为高频上限频率。低频下限与高频上限之间的频率范围。称为扬声器的有效频率范围。扬声器的频响曲线越平坦，说明频率失真越小，有效频率范围越宽。一般低音扬声器的频率范围在20HZ3kHZ之间，中音扬声器的频率范围在500HZ5kHZ之间，高音扬声器的频率范围在220kHZ之间。4谐振频率(Fs或F0) 谐振频率是指扬声器所能重（chong,重新还原：低音重新播放出来，现场录音后 再由CD等载体播放出来，类似于音乐还原）放的最低频率，它与扬声器口径大小有关。低音扬声器的谐振频率值一般是随其口径的增大而降低，6in（in=0.0254m）低音扬声器的谐振频率为50HZ左右，8in（in=0.0254m）低音扬声器的谐振频率为40HZ左右，10in低音扬声器的谐振频率为30HZ左右，12in低音扬声器的谐振频率为20HZ左右。谐振频率是决定扬声器低频特性的重要参数，该值越低，扬声器重放低音的质感和力度也越好。谐振频率其实是指喇叭设计时规定的使用频率，不同用途的喇叭设计的使用频率不同。因此，高音也好低音也好，都要符合设定的频率，不存在其谐振频率大好还是小好的问题5灵敏度 灵敏度也称输出声压级，主要用来反映扬声器的电-声转换效率。高灵敏度扬声器，用较小的电功率即可推动它。扬声器的灵敏度有特性灵敏度级和平均特性灵敏度两种表示方法，前者最常用且误差较小。6失真度 扬声器的失真主要表现为重放声音与原始声音有差异。它又分为谐波失真、瞬态失真、互调失真和相位失真。7等效质量 扬声器的等效质量也称振动质量，是扬声器振动系统的静态质量（指振膜和音圈本身的质量）与同振质量（指振膜两边随之一起振动的部分空气层的质量）之和。等效质量与扬声器的口径成正比，与扬声器的谐振频率成反比。8等效顺性 等效顺性也称力顺或声顺，表示扬声器悬置系统的松紧度（指折环和定位支片的柔软程度）或称为受力后位移的顺从性。9弹性系数 扬声器的弹性系数也称振动系统的等效力劲度，是表示锥盆折环和定位支片刚性的参数，它与扬声器的谐振频率成正比，与振动系统的等效质量成反比。10总品质因数 扬声器的总品质因数也称Qts值，用来反映其振动系统消耗能量的较慢，即表示振动系统损耗的大小。11等效容积 扬声器等效容积是指扬声器振动系统顺性的等效空气容积。扬声器的口径越大，其等效容积也越大。12等效振动半径 扬声器的等效振动半径也称振膜有效面积，它表示有助于声音辐射的面积，一般指从振膜中心到折环中间处的长度。13磁感应强度与磁通量 磁感应强度也称磁隙强度，用来表示扬声器空气隙中磁场强度的品质标记。磁通量等于磁感应强度与空气隙面积平均值的乘积。14线性范围 扬声器的线性范围是指振膜的最大线性位移。扬声器工作时，若振膜的位移超过线性范围值，放音失真就会增大。15指向性 指向性是指扬声器在不同方向的声压辐射能力随频率而变化的特性，或指扬声器声波辐射到空间各个方向的能力。输入扬声器的信号频率越高，指向性越强。1.扬声器主要参数综合设计和分析 扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果，由鼓纸、弹波、音圈、磁路等关键零部件的性能共同确定，其中一些参数相互制约相互影响，因而必须综合考虑和设计。 扬声器常用机电参数以及计算公式、测量方法简述如下： 1.1直流电阻Re 由音圈决定，可直接用直流电桥测量。 1.2共振频率Fo 由扬声器的等效振动质量Mms和等效顺性Cms决定，见公式(5)， Fo可直接用Fo测试仪测量或通过测量阻抗曲线获得。 1.3共振频率处的最大阻抗Zo 由音圈、磁路、振动系统(鼓纸、弹波)共同决定，可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获得。 Zo = Re+(BL)2/(Rms+Rmr) (10) 1.4 机械力阻Rms 由鼓纸、弹波的内部阻尼及使用胶水的特性决定，可由测量出机械品质因数Qms后通过下列公式计算： Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11) 这里SQR( )表示对括号( )中的数值开平方根，下同。 1.5 辐射力阻Rmr 由口径、频率决定，低频时可忽略。 Rmr = 0.022*(f/Sd)2 (12) 1.6 等效辐射面积Sd 只与口径(等效半径a)有关。 Sd =* a2 (13) 1.7 机电耦合因子BL 由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定，也可通过测量电气品质因数Qes后用下列公式计算: (BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14) 1.8 等效振动质量Mms 由音圈质量Mm1、鼓纸等效质量Mm2、辐射质量Mmr共同决定， Mms可由附加质量法测量获得。 Mms=Mm1+Mm2+2Mmr 1.9 辐射质量Mmr 只与口径(等效半径a)有关。 Mmr =2.67*o* a3 (16) 其中o=1.21kg/m3为空气密度， a为扬声器等效半径。 1.10 等效顺性Cms 是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度.其值越大,扬声器的整个振动系统越软.单位:毫米/牛顿(mm/N). 由鼓纸顺性Cm1、弹波顺性Cm2共同决定，此顺性即是我们所称的变位，只是单位需换算为国际单位制：m/N, 而变位可以用变位仪直接测量。Cms可由附加容积法测量获得。 Cms=(Cm1*Cm2)/(Cm1+Cm2) (17) 1.11 等效容积Vas 只与等效顺性、等效辐射面积有关。 Vas =o*c2*Sd2*Cms (18) 此处c为空气中的声速，c=344m/s 1.12 机械品质因数Qms 由振动系统的等效振动质量Mms、等效顺性Cms、机械力阻Rms共同决定，Qms可由阻抗曲线的测量获得。 Qms =(1/Rms)*SQR(Mms/Cms)=(Fo/f)*(Zo/Re) (19) f 为阻抗曲线上阻抗等于SQR(Zo*Re)所对应的两个频率的差值。 1.13 电气品质因数Qes 由振动系统的等效振动质量Mms、等效顺性Cms、机电耦合因子BL共同决定，由阻抗曲线的测量获得。 Qes =Re/(BL)2*SQR(Mms/Cms)=(Fo/f)*SQR(Zo*Re)/(Zo-Re) (20) 1.14 总品质因数Qts 由机械品质因数Qms和电气品质因数Qes共同决定。 Qts =(Qms*Qes)/(Qms+Qes)=(Fo/f)*SQR(Re/Zo) (21) 1.15 参考电声转换效率o 由机电耦合因子BL、等效辐射面积Sd、等效振动质量Mms共同决定。 o =(o/2c)*(BL*Sd/Mms)2/Re (22) 1.16 参考灵敏度级SPLo 与参考电声转换效率o直接相关。 SPLo = 112+10lgo (23) 1.17 参考振幅 与参考电声转换效率o、电功率Pe、等效半径a、频率f有关。 = 0.481*SQR(Pe*o)/(a*f)2 以上这些参数现在均可用扬声器计算机测试系统进行测量和计算，常用的测试系统有LMS、CLIO、MLSSA、DAAS、SYSID、LAUD、IMP等。另外，也可利用一些计算机模拟软件进行扬声器参数的基本设计，如LEAP、CALSOD、Speaker Easy、DLC Design、AudioCad、SOUNDEASY等。 扬声器的功率、失真指标无法直接用公式进行定量计算，只能作些定性分析和探讨。 扬声器的额定正弦功率以及纯音检听功率，基本上由低频最大振幅o决定。一般低频最大振幅是在共振频率Fo处。扬声器的低频最大振幅主要取决于磁路结构和音圈卷宽，当然与振动系统也有很大的关系。扬声器正常工作时，音圈不能跳出磁间隙，即有oXmax，否则会产生很大的非线性失真(表现为振幅异常音)、甚至会导致音圈损坏(卡死或烧毁)。Fo处最大振幅o可由下列公式计算： o = 1.414*BL*I*Cms*Qts (25) 式中I为馈给扬声器的电流，I=SQR(Pe/Re)。可见，假使扬声器的基本机电参数(BL、Cms、Qts)确定，其电流I决定的功率Pe=I2*Re就受到低频最大振幅oXmax的限制。反之，假使扬声器的功率必需达到一定值，则扬声器的等效顺性就不能太大，亦即Fo不能太小。当有(BL)2/ReRms时，公式(25)又可简化如下： o = 0.225*V/(BL*Fo) (26) 式中V为馈给扬声器的电压，V=SQR(Pe*Re)。此式更直观地显示出最大振幅o与电压V、机电耦合因子BL、共振频率Fo的关系。一般所称的总品质因数Qts对低频振幅的控制能力就由公式(25)、(26)体现和反映，其中BL值的作用更明显。 扬声器的低频声功率Pa同样也受到限制： Pa= Pe*o=4.33*2*a 4*f 4 (27)可见，声功率Pa既与电功率Pe有关、又与电声转换效率o直接相关，实际上最终与扬声器的振幅、口径、频率有关。为了达到一定的声功率Pa，在频率一样的条件下，口径越小、则其振幅越大，而振幅一般都受到限制，所以口径就不能太小。亦即，小口径扬声器不可能产生很大的声功率，因为小口径扬声器一般都受到结构限制，其振幅较小，效率较低，而音圈不会很大、所用线径有限、所能承受的电功率也有限。扬声器额定噪声功率和长期最大功率，既与低频最大振幅有关，又与音圈的线径、材料和系统的散热条件、使用的胶水等直接相关。大功率扬声器，一般均使用高强度耐高温的音圈线、音圈骨架、胶水，采用大冲程、散热良好的磁路结构，音圈采用较宽的卷宽和线径，弹波采用强度好、抗疲劳性能好的材料，当然一般也采用大口径系列。扬声器额定噪声功率和长期最大功率，最终只能通过负荷试验获得和验证。 2. 喇叭单元的参数1，T/S指标(Thiele/Small-Specs) T/S指标是由澳大利亚人A.N. Thiele 和 Richard Small，在70年代初发明的扬声器系统数学模型的基本参数。现今，几乎所有的人都是按照该理论来生产喇叭音箱。T/S指标有如下几个： Fs(Fo) 为喇叭在自由场下的谐振点频率。 Vas 为等同于喇叭顺性的空气容积。 Qes 为喇叭的电Q值，它反映了单元在Fo时于电磁控制下的谐振能力，数值越低，阻尼越强，谐振能力越低。 Qms 为喇叭的机械Q值。它反映了单元在Fo时于机械结构方面的谐振能力，数值越低，阻尼越强。 Qts 为喇叭的总Q值(由Qms和Qes并联耦合而成)它反映了单元在Fo处的谐振能力，数值越低，阻尼越强。 2.1 机电性能指标(Electro-Mechanical parameter) Mms：喇叭的总振动质量(包括振膜的质量、音圈的质量、前后加载的空气等) Cms：喇叭单元的顺性 Rms：机械阻尼，包括振动的摩擦、辐射阻。 Rme ：电气阻尼因数，反映单元电磁系统对振膜的机械控制和阻尼，常用来衡量单元的电磁系统的能力。 Re：音圈的直流电阻 BL：线圈间隙的磁场强度 Dd：振膜直径 Le：音圈电感量 Sd：振膜的表面积 fLe：电感测量频率 2.2 大信号指标(Large-Signal Parameter) Xmax：最大线性位移，或叫线性冲程，计算为全冲程位移值的1/2，通常这个值比较有水分，有些厂家会给出单元的物理最大位移。而一些厂家采用全程的P-P值(peak-to-peak)表示,此时我们要注意在对比时减半。 Xlim：不损坏的最大位移。(或又表示为其他Xmec，最大机械位移) Hc：线圈高度 Hg：间隙高度 Vd：喇叭在线性范围内，最大的推动空气体积 Pe：可连续工作不烧毁的最大输入功率。 讨论： 实际上，所有T/S参数都是围绕低音单元的谐振峰测量得来的，反映了低音单元谐振峰的特性，并据此特性设计各种音箱箱体。而高音单元的谐振峰对于箱体制作无意义(高音的振幅也很小)，也无须进行特别的描述去应用，所以我们不会在高音单元上搞T/S参数。 Fo值是指单元的谐振频率，即喇叭振幅最大时的频率。基本上这就是单元的低频重放极限，因为过了谐振点，单元的声压将急降，(一般将-3db处称为截止频率表示为F3) Q值在我们形容单元时，出现极多，它其实是描述谐振造成的阻抗峰的尖锐度的一个数学值，Q值越高，表示阻尼小，控制弱，谐振的幅度大，从而产生更强的低频声压，但由此带来了振动不受控产生的失真。 关于Q值高低，对应适合做什么箱的问题,这个问题有许多的口水争论。一般说来，低Q值的喇叭，阻尼高控制力好，适合做倒相箱。而高Q值的单元适合做密闭箱。这个实际上是个较模糊界线的选择，一般Q值高于0.5的单元适宜密闭箱，而Q值低于0.3的要做倒相箱。而业内通常采用EBP值来衡量单元适合制作哪种箱体。 3. Qtc：音箱全系统的总Q值 3.1 箱体的损耗Q值 Ql-泄漏损耗Q值. 由箱体及单元密封不好造成泄漏产生的，通常这个对于倒相箱影响较大. 一般数值取在5-20， 这个值难以预知。5表示为密封非常良好! 通常预设值为10。 Qa-吸收损耗Q值， 由箱体对声波的吸收产生的，箱内的填充料会大大增强吸收。一个干燥光滑刚性箱体内壁通常约Qa=30-100，大量填充时，将达到3-5。 Qp-倒相管损耗， 由倒相管产生，由于空气通过时，管壁的摩擦，倒相管会有一些阻尼. 事实上，如果你将此Q值设得很小的话(意味着阻尼非常大)，那倒相箱就会变成了密闭箱了，呵呵。 3.2 题外话，- 关于Q值的理解：(Q值一般直译成品质因数) Q值是一个描绘谐振情形的数学量,它总是伴随阻尼概念(在谐振系统中)被介绍给大家，或者有人把它等同于阻尼值来介绍。对于一个谐振系统，阻尼越大，那么系统的谐振越被钳制，从而导致低Q值的谐振曲线。当阻尼小时，则情况相反，谐振剧烈，形成高Q的曲线。 一般来说，对于扬声器系统，合适的Q值在0.5-1.5之间。低于0.5时，阻尼太强了，此时已无谐振发生。所以，也有人称0.5Q值时，为临界阻尼，称再小的Q值，为过阻尼。 反之， Q大于1.5, 可以叫欠阻尼。 在谐振系统的频率-振幅曲线图上，我们可以直观地看到不同Q值所代表的曲线，以及不同Q值的意义。 4. 喇叭的Q Qes 为喇叭的电Q值，它反映了单元在Fo时于电磁控制下的谐振能力，数值越低，阻尼越强，系统谐振越小。 Qms 为喇叭的机械Q值。它反映了单元在Fo时于机械结构方面的谐振能力，数值越低，阻尼越强，系统谐振越小。 Qts 为喇叭的总Q值(由Qms和Qes并联耦合而成)它反映了单元在Fo处的谐振能力，数值越低，阻尼越强。 5. 系统的Q值 全系统指包括功放输出端、喇叭线、音箱。 这是一个工作时的实际Q值， 与箱体Q值Qtc相比， 这里加入了阻尼系数的因素。 阻尼系数的影响， 包括功放的输出阻尼系数、 喇叭线的阻尼系数、 串连喇叭的阻尼系数(如果有)、分频器的阻尼系数。 所以，为保证不影响原箱的Q值设计， 一般功放要求采用阻尼系数尽量小的， 最最起码是10以上， 但一般要求100以上。 而分频器中主要是电感的电阻的影响，一般是说20以上。线材同样也应该尽量小。 对于串接喇叭， 阻尼系数无可避免的在1以上， 所以一般设计都是并联喇叭的。 阻尼、Q值都是描绘单元在谐振点附近的工作情形， 即谐振点附近的发声变化情况， 对其他频率区域的频响基本无影响。扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。音频电能通过电磁、压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。按换能机理和结构分动圈式（电动式）、电容式（静电式）、压电式（晶体或陶瓷）、电磁式（压簧式）、电离子式和气动式扬声器等，电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点，应用广泛；按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式；按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环；按工作频率分低音、中音、高音，有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等；按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗；按效果分直辐和环境声等。扬声器分为内置扬声器和外置扬声器，而外置扬声器即一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭，这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器，可以不用外接音箱，也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。 编辑本段特征 （1）扬声器有两个接线柱（两根引线），当单只扬声器使用时两根引脚不分正负极性，多只扬声器同时使用时两个引脚有极性之分。（2）扬声器有一个纸盆，它的颜色通常为黑色，也有白色。（3）扬声器的外形有圆形和椭圆形两大类。（4）扬声器纸盆背面是磁铁，外磁式扬声器用金属螺丝刀去接触磁铁时会感觉到磁性的存在；内磁式扬声器中没有这种感觉，但是外壳内部确有磁铁。（5）扬声器装在机器面板上或音箱内。 编辑本段解析 扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。（一）扬声器的种类扬声器的种类很多，按其换能原理可分为电动式（即动圈式）、静电式（即电容式）、电磁式（即舌簧式）、压电式（即晶体式）等几种，后两种多用于农村有线广播网中；按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器，这些常在音箱中作为组合扬声器使用。（1）低频扬声器对于各种不同的音箱，对低频扬声器的品质因素Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说，Q0值一般在0.30.6之间最好。一般来说，低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大，低频重放性能、瞬态特性就越好，灵敏度也就越高。 低音单元的结构形式多为锥盆式，也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多，有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小，承受功率比较大，而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确，整体平衡度不错。 （2）中频扬声器一般来说，中频扬声器只要频率响应曲线平坦，有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度，阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够，也可选择灵敏度较高，而阻抗高于低音单元的中音，从而减少中音单元的实际输入功率。中音单元一般有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主，偶尔也有少量的合金球顶振膜。（3）高频扬声器高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。（二） 电动式扬声器的结构和工作原理电动式扬声器应用最广泛，它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。这里只介绍前两种。1、纸盆式扬声器纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。它由三部分组成：振动系统，包括锥形纸盆、音圈和定心支片等；磁路系统，包括永义磁铁、导磁板和场心柱等；辅助系统，包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。当处于磁场中的音圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场，这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使音圈沿着轴向振动，由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽，但效率较低。2、号筒式扬声器号筒式扬声器的结构，它由振动系统（高音头）和号筒两部分构成。振动系统与纸盆扬声器相似，不同的是它的振膜不是纸盆，而是一球顶形膜片。振膜的振动通过号筒（经过两次反射）向空气中辐射声波。它的频率高、音量大，常用于室外及方场扩声。（三）扬声器的主要性能指标扬声器的主要性能指标有：灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。1、额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬扬器工作的可靠性，要求扬声器的最大功率为标称功率的23倍。2、额定阻抗扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时，从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.21.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有4、8、16、32等。3、频率响应给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时，其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大，而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围，叫该扬声器的频率响应特性。理想的扬声器频率特性应为2020KHz，这样就能把全部音频均匀地重放出来，然而这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。4、失真扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种：频率失真和非线性失真。频率失真是由于对某些频率的信号放音较强，而对另一些频率的信号放音较弱造成的，失真破坏了原来高低音响度的比例，改变了原声音色。而非线性失真是由于扬声器振动系统的振动和信号的波动不够完全一致造成的，在输出的声波中增加一新的频率成分。5、指向特性用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性，频率越高指向性越狭，纸盆越大指向性越强。（四）扬声器的使用要根据使用的场反和对声音的要求，结合种扬声器的特点来选择扬声器。例如，室外以语音为主的广播，可选用电动式呈筒扬声器，如要求音质较高，则应选用电动式扬声器箱或音柱：室内一般广播，可选单只电动纸盆扬声器做成的小音箱：而以欣赏音乐为主或用于高质量的会扬扩音，则应选用由高、低音扬声器组合的扬声器箱等。在使用扬声和对应注意以下几点：（1）扬声器得到的功率不要超过它的额定功率，否则，将烧毁音圈，或将音圈振散。电磁式和压电陶瓷式扬声器工作电压不要超过30V。（2）注意扬声器的阻抗应与输出线路配合，具体做法可参看扩音机一节。（3）要正确选择扬声器的型号。如在广场使用，应选用高音扬声器；在室内使用，应选用纸盆式扬声器，并选好助音箱。也可将高、低音扬声器做成功扬声器组，以扩展频率响应范围。（4）在布置扬声器的时候，要做到声扬匀且足够的声级，如用单只（点）扬声器不能满足需要，可多点设置，使每一位听众得到几乎相同的声音响度，提高声音的清晰度；有好的方位感，扬声器安装时应高于地面3米以上，让听众能够“看”到扬声器，并尽量使水平方位的听觉（声源）一视觉（讲话者）要尽量一致，而且两只扬声器之间的距离也不能过大。（5）电动号筒式扬声器，必须把音头套在号筒上后才能使用，否则很易损坏发音头。（6）两个人以扬声器放在一起使用时，必须注意相位问题。如果是反相，声音将显着削弱。测定扬声器相位的最简单方法利用高灵敏度表头或万用表的50250A电流挡，把测试表与扬声器的接线头相连接，双手扶住纸盆，用力推动一下，这时就可从表针的摆动方向来测定它们的相位。如相位相同，表针向一个方向摆动。此时可把与正表笔相连的音圈引出头作为“十”级。编辑本段参数 扬声器的参数是指采用专用的扬声器测试系统所测试出来的扬声器具体的各种性能参数值.其常用的参数主要包括：Z，Fo，0，SPL，Qts，Qms，Qes，Vas，Mms，Cms，Sd，BL，Xmax，Gap gauss.以下分别是这几种参数其物理意义。Z：是指扬声器的电阻值，包括有：额定阻抗和直流阻抗.(单位：欧姆/ohm)，通常指额定阻抗。它是计算扬声器电功率的基准。直流阻抗DCR：是指在音圈线圈静止的情况下，通以直流信号，而测试出的阻抗值. 我们通常所说的4欧或者8欧是指额定阻抗。(ACR交流阻抗：音圈线圈动态下所测出的阻值）Fo(最低共振频率)是指扬声器阻抗曲线第一个极大值对应的频率。单位：赫兹(Hz)扬声器的阻抗曲线图是扬声器在正常工作条件下，用恒流法或恒压法测得的扬声器阻抗模值随频率变化的曲线。0(扬声器的效率)：是指扬声器输出声功率与输入电功率的比率。SPL(声压级)：是指喇叭在通以额定阻抗1W的电功率的电压时。在参考轴上与喇叭相距1m的点上。单位：分贝(dB)产生的声压。Qts ：扬声器的总品质因数值。Qms：扬声器的机械品质因数值。Qes：扬声器的电品质因数值。Vas(喇叭的有效容积)：是指密闭在刚性容器中空气的声顺与扬声器单元的声顺相等时的容积。Mms(振动质量)：是指扬声器在运动过程中参与振动各部件的质量总和，包括鼓纸部分，音圈，弹波以。单位：克(gram).及参与振动的空气质量等。Cms(力顺)：是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度。其值越大，扬声器的整个振动系统越软。单位：毫米/牛顿(mm/N)Sd(振动面积)：是指在扬声器的振动过程中，鼓纸/振膜的有效振动面积。单位：平方米(m2).。BL(磁力)：间隙磁感应强度与有效音圈线长的乘积。单位：(T*M)。Xmax：音圈在振动过程中运动的线性行程。单位：毫米(mm)。Gap Gauss：间隙磁感应强度值.单位：特斯拉(Tesla)。 编辑本段材质 低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振，无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱)；木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染，音质普遍好于塑料音箱。通常多媒体音箱都是双单元二分频设计，一个较小的扬声器负责中高音的输出，而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质：多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等)，它与数字音源相配合能减少高频信号的生硬感，给人以温柔、光滑、细腻的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。低音单元它决定了音箱的声音的特点，选择起来相对重要一些，最常见的有以下几种：纸盆，又有敷胶纸盆、纸基羊毛盆、紧压制盆等几种。纸盆音色自然、廉价、较好的刚性、材质较轻灵敏度高，缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制，但顶级HiFi系统中用纸盆制造的比比皆是，因为声音输出非常平均，还原性好。防弹布，有较宽的频响与较低的失真，是酷爱强劲低音者之首选，缺点是成本高、制作工艺复杂、灵敏度不高轻音乐效果不甚佳。羊毛编织盆，质地较软，它对柔和音乐与轻音乐的表现十分优异，但是低音效果不佳，缺乏力度与震撼力。PP(聚丙烯)盆，它广泛流行于高档音箱中，一致性好失真低，各方面表现都可圈可点。此外还有像纤维类振膜和复合材料振膜等由于价格高昂极少应用于普及型音箱中。扬声器尺寸自然是越大越好，大口径的低音扬声器能在低频部分有更好的表现，这是在选购之中可以挑选的。用高性能的扬声器制造的音箱意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。普通多媒体音箱低音扬声器的喇叭多为35英寸之间。用高性能的扬声器制造的音箱也意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。 编辑本段极性 扬声器的引脚极性是相对的，只要在同一室中使用的各扬声器极性规定一致即可。多于一只扬声器运用时，出于这样的原因需要分清各扬声器引脚极性：两只扬声器不是同极性相串联或并联时，流过两只扬声器的电流方向不同，一只从音圈的头流入，一只从音圈的尾流入，这样当一只扬声器的纸盆向前振动时，另一只扬声器的纸盆向后振动，两只扬声器纸盆振动相位相反，有一部分空气振动的能量被抵消。所以要求多于一只扬声器在同一室内中运用时，同极性相串联或并联，以使各扬声器纸盆振动的方向一致。一些扬声器背面的接线支架上已经用“+”“-”符号标出两根引线的正负极性，可以直接识别出来。扬声器的引脚极性可以采用视听判别法，两只扬声器两根引脚任意并联起来，接在功率放大器输出端，给两只扬声器馈入电信号，两只扬声器同时发出声音。将两只扬声器口对口接近，如果声音越来越小，说明两只扬声器反极性并联，即一只扬声器的正极与另一只扬声器的负极相并联。上述识别方法的原理是：两只扬声器反极并联时，一只扬声器的纸盆向里运动，另一只扬声器的纸盆向外运动，这时两只扬声器口与口之间的声压减小，所以声音低。当两只扬声器相互接近后，两只扬声器口与口之间的声压更小，所以声音更小利用万用表的直流电流档识别出扬声器引脚极性办法是：万用表置于最小的直流电流档（微安档），两只表棒任意接扬声器的两根引脚，用手指轻轻而快速将纸盆向里推动，此时表针有一个向左或向右的偏转。当表针向右偏转时（如果向左偏转，将红黑表棒互相反接一次），红表棒所接的引脚为正极，黑表棒所接的引脚为负极。同样的方法和极性规定，检测其他扬声器，这样各扬声器的引脚极性就一致了。这一方法能够识别扬声器引脚极性的原理是：按下纸盆时，由于音圈有了移动，音圈切割永久磁铁产生的磁场，在音圈两端产生感生电动势，这一电动势虽然很小，但是万用表处于量程很小的电流档，电动势产生的电流流过万用表，表针偏转。由于表针偏转方向与红黑表棒接音圈的头还是尾有关，这样可以确定扬声器引脚的极性。识别扬声器的引脚极性过程中要注意以下两点：（1）直接观察扬声器背面引线架时，对于同一个厂家生产的扬声器，它的正负引脚极性规定是一致的；对于不同厂家生产的扬声器，则不能保证一致，最好用其他方法加以识别。（2）采用万用表识别高声扬声器的引脚极性过程中，由于高声扬声器的音圈匝数较少，表针偏转角度小，不容易看出来，此时可以快速按下纸盆，可使表针偏转角度大些。按下纸盆时小心，切不可损坏纸盆。 编辑本段故障 开路故障：两根引脚之间的电阻为无穷大，在电路中表现为无声，扬声器中没有任何响声。纸盆破裂故障：直接检查可以发现这一故障，这种故障的扬声器要更换。音质差故障：这是扬声器的软故障，通常不能发现什么明显的故障特征，只是声音不悦耳，这种故障的扬声器要更换处理。业余条件下对扬声器的检测只能采用试听检查法和万用表检测法。试听检查法是将扬声器接在功率放大器的输出端，通过听声音来主观评价它的质量好坏。采用万用表检测扬声器也是粗略的。测量直流电阻：用R*1档测量扬声器两引脚之间的直流电阻，正常时应比铭牌扬声器阻抗略小。例如8欧姆的扬声器测量的电阻正常为7欧姆左右。测量阻值为无穷大，或远大于它的标称阻抗值，说明扬声器已经损坏。听喀喇喀喇响声：测量直流电阻时，将一只表棒断续解除引脚，应该能听到扬声器发出喀喇喀喇响声，响声越大越好，无此响声说明扬声器音圈被卡死。直观检查：检查扬声器有无纸盆破裂的现象。检查磁性：用螺丝刀去试磁铁的磁性，磁性越强越好设计音箱有很多种方法这里就简单的介绍一种，以供读者参考。其它的设计程序请读者参考有关资料。首先，要设计一款密闭箱需要知道以下几个扬声器的参数：扬声器的谐振频率fs，扬声器的系统总Q值Qts，扬声器的等效容积Vas。接下来我们要确定合适的密闭箱的谐振频率fc，一般说来fc大约比fs高1.2到2倍（在这里不要贪心呀，这个比值越低音箱的低频下限也越低，当然音箱的体积也要几何级的增大）确定fc后就可以计算出整个系统的声顺比a（a=(fc/fs)(fc/fs)-1）根据声顺比我们就可以求得密闭箱的箱体体积Vb（Vb=Vas/a）最后确定音箱的箱体尺寸就可以了，当然并非音箱的长，宽，高可以任意取值，因为扬声器后面辐射出的声波会在箱体内部多次反射，当音箱的某一边长度等于声波波长的1/2倍或是整数倍时，箱体就会在这一频率点产生驻波，当大量驻波集中到某一频率时就会严重影响音箱的声音回放，所以需要使整个驻波均匀的分布在整个频带内。比较理想的箱体尺寸比例是7：5：3或7：5：2。需要注意的是，在设计完箱体参数后，应该计算一下音箱的总品质因数Qtc（Qtc=fc/fsQts）Qtc参数是影响音箱低频表现的主要参数之一，它表明了音箱对振动系统的控制能力，一般Qtc的值应该介于0.6-1.2之间。Qtc低（小于等于0.65）音箱处于过阻尼状态这时瞬态性优良，细节表现力好但低音稍欠缺；Qtc高（大于等于0.85）音箱处于欠阻尼状态这时低音更为强烈，但瞬态特性很差，细节表现力差。Qtc适中（0.707）这时音箱拥有最佳的低频平坦响应及延迟特性。设计密闭箱的要点就是要密封箱体，不能使箱体出现泄漏，这可以通过在胶接处涂抹热融胶来达到密封的效果。箱体可以使用1.0到1.2cm的进口中密度或是国产高密度板材。制成的箱体还应该在内部填充一定量的吸音棉可以起到吸收缓冲箱体内部的驻波，调节产品设计偏差的作用先用附加重物法求顺性：Cms（fo/f1）平方1（2f0）平方Mfo是自由场谐振频率，f1是附加重物后的谐振频率，M是附加重物质量，是