受话器培训教材课件

受话器培训教材--杜容彬动圈受话器

利用载流导体在磁场中受电磁力作用产生位移实现电声换能的受话器，称之为动圈受话器。一.概念部分磁通:垂直于某一面积所通过的磁力线的多少叫做磁通量或磁通，用Φ表示,单位是韦伯(wb).磁通密度:单位面积具有的磁通量叫做磁通密度，用B表示，单位是特斯拉（T）。磁场强度：在磁场中每一点都具有大小和方向，因此可以用向量H表示该点磁场的大小（即磁场强度），方向与磁力线方向一致，单位是安培/米（A/M）。磁滞回线：铁磁体从正向至反向，再至正向反复磁化至技术饱和一周，所得到的B与H的闭合关系曲线，称为磁滞回线。最大磁能积：（BH）ax退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即和（BH）代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于这项能量等于磁铁Bm和Hm的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的BD和HD的乘积有最大值，称为最大磁能积。根据电磁学理论，音圈在磁场中所受到的作用力F的大小，与工作间隙的磁场强度B，音圈导线长度L及输入的音频电信号I大小有关，即F∝BIL。所以，动圈受话器的灵敏度除了与输入的音频电信号的大小有关外，还取决于其磁路系统的磁性能及振动系统的音圈导线长度。当然，腔体和孔等声学结构及阻尼量对动圈受话器的灵敏度也有一定的影响。

三.受话器的主要零部件及特性分析

磁路系统

1.

磁路系统由永磁体,华司和YOKE组成。华司+磁铁与YOKE之间形成了一个环形磁间隙，振动系统的音圈就悬挂于磁间隙内。由于磁路系统对受话器的性能和可靠性有直接的影响，因此产品设计时的目的就是要使在工作可靠的磁间隙内产生一个高磁通的磁场。永磁体一般由永磁材料组成，常用的永磁材料有铁氧体，铝镍钴合金，稀土钴合金，钕铁硼合金等。华司和YOKE一般采用电工纯铁做成，华司主要起修正磁力线的作用。

磁路工作点的确定，从理论上讲应取在永磁体的最大磁能积处，这样可以满足磁路系统磁性能的前提下，使所用磁体的体积最小，达到缩小产品体积，减轻重量，同时降低产品成本的目的。但在实际中，为了提高磁路的稳定性，往往是把工作点选择在最大磁能积附近，退磁曲线比较平直的部分上。另外，在磁路计算时要考虑漏磁等磁路损失。磁路组合工艺动圈受话器磁路系统零件的组合通常采用胶合或注塑方式，胶合是采用胶粘剂将永磁体，华司等胶合在一起，磁间隙由中心定位工装保证。注塑是采用模具在上述零件外团支围注塑上塑料，使其成为一个整体，磁间隙由模具保证。这两种方式达到的效果相同，但注塑方式形成的磁路强度高，而且可以减少装配工作量。但无论是胶合还是注塑，都应注意在它们的结合处不能产生大的缝隙，以免增大磁阻，使产品灵敏度下降。间隙磁通量的检测

因动圈受话器的灵敏度与工作间隙内的磁通量成正比，检测受话器磁间隙的磁通量的一个行之有效的方法是探测线圈法。探测线圈法的测量系统是由一个绕制于特制骨架上的线圈及CT1磁通表组成。使用时，将测量线圈插入已充磁的磁间隙中，然后拔出，分别读出测量线圈插入后和拔出时磁通表的偏转格数，然后求出磁通表的偏转格数之差ΔM,并用下式计算磁间隙的磁通量。Φ—（ΔM/N）*10-3(韦伯)式中:N为测量线圈的匝数振膜

振膜是动圈受话器的声辐射元件，其特性好坏直接影响受话器的频响和灵敏度。它的性能取决于制造材料，形状及加工工艺。目前国内动圈受话器的振膜大多选用易热成型又具有一定刚性的聚酯薄膜（PET，PEI，PEN），其性能特点是：单位面积的质量小，即材料密度ρ小;机械强度高,即材料的杨氏模量E大;有较大的内阻尼η。而E/ρ愈大，受话器的有效频率范围愈宽，输出声级也高；内阻尼η大，受话器在大信号下失真小。振膜一般采用热压成型。其基本工艺为：将规定厚度的聚酯膜裁成大小适合的片状或条状，放入成型模具内加热加压保持一段时间，然后冷却后取出切除边缘多余部分。由于成形的温度和时间以及冷却方式对振膜的性能影响很大，故在加工过程中应精心控制这些参数。音圈

音圈是动圈受话器力电转变的基本零件之一，是振动系统的振动源。动圈受话器的不少性能参数（如额定功率、灵敏度、阻抗等）都与它密切相关。而音圈的性能主要取决于所用材料及音圈的圈数即音圈导线的长度。动圈受话器的音圈一般选用自粘直焊漆包线绕制而成。目前基本上是采用铜漆包线，但国外已出现铜包铝漆包线，它具有铜漆包线的优点，但质量更轻。绕制好的音圈需对其直流电阻及高度等参数进行检测，其中音圈的直流电阻可用欧姆表测量，音圈的高度、直径等可用游标卡尺测量。腔体和孔等声学结构

除磁路系统和振动系统外，动圈受话器尚有以腔体和孔等组成的声学结构，通常在孔上还粘贴有阻尼元件，它们的作用主要是修正受话器的频响。动圈受话器的优点是频响曲线平坦、光滑，因而声音的保真度好。在这里，腔体、孔及阻尼元件的作用是不可忽视的。而且在产品组装过程中，很大一部分工作量是通过改变阻尼元件的阻尼量来使动圈受话器的频率响应达到规定的要求。

为什么有些物质具有磁性？为什么它们可以被磁化？为什么吸铁石能吸引钢铁？为什么指南针会自动地指示方向？由于物质的磁性既看不到，也摸不着，我们无法自己的五种感官（听觉、视觉、味觉、嗅觉、触觉）直接体会磁性的存在，也不能很容易地回答上面的问题。所以磁性的本质和来源也就被多少蒙上了一些神秘色彩。磁铁总有两个磁极，一个是N极，另一个是S极。一块磁铁，如果从中间锯开，它就变成了两块磁铁，它们各有一对磁极。不论把磁铁分割得多么小，它总是有N极和S极，也就是说N极和S极总是成对出现，无法让一块磁铁只有N极或只有S极。磁极之间有相互作用，即同性相斥、异性相吸。也就是说，N极和S极靠近时回相互吸引，而N极和N极靠近时回互相排斥。知道了这一点，我们就明白了为什么指南针会自动指示方向。原来，地球就是一块巨大的磁铁，它的N极在地理的南极附近，而S极在地理的北极附近。这样，如果把一块长条形的磁铁用细线从中间悬挂起来，让它自由转动，那么，磁铁的N极就会和地球的S极互相吸引，磁铁的S极和地球的N极互相吸引，使得磁铁方向转动，直到磁铁的N极和S极分别指向地球的S极和N极为止。这时，磁铁的N极所指示的方向就是地理的北极附近电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。

电生磁：如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来，形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电，那么会怎样？通电以后，螺线管的每一匝都会产生磁场，磁场的方向如上图中的圆形箭头所示。那么，在相邻的两匝之间的位置，由于磁场方向相反，总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部，每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来，最终形成了如右面下图所示的磁场形状。也可以看出，在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。在右面下图中，螺线管表示成了上下两排圆，好象是把螺线管从中间切开来。上面的一排中有一个黑点，表示电流从荧光屏里面流出；下面的一排中有叉，表示电流从外面向荧光屏内部流进。磁生电如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。

那么，如何决定线圈中感生电动势的大小和方向呢？从上面的实验我们知道，磁铁抽出的快慢决定检流计指针的偏转程度，这实际上是说，线圈中的感生电动势的大小与线圈内部磁通量的变化率成正比。这称为法拉第定律。通过实验我们可以证实，如果磁铁抽出，导致线圈中的磁通量减少，那么在线圈中产生的感生电流的方向是它所产生的磁通量能够补偿由于磁铁抽出引起的磁通量降低，也就是说，感生电流所产生的磁通量总是阻碍线圈中磁通量的变化。这称为楞次定律。如右面的图所示，如果磁铁从线圈中向上抽出，将使得线圈中的磁通量减少，这时如果线圈是闭合的，线圈中产生感生电流，该感生电流的方向是：它产生的磁力线的方向也指向下方，以补偿由于磁铁抽出导致的磁通量减少。剩余磁感应强度Br，矫顽力BHc,内禀矫顽力JHc和最大磁能积(BH)m

当磁体的磁化达到饱和，逐渐减小磁化场H，磁感应强度B随之减小，但并不恢复到原来的起点O，而是保留一定的磁性，这时的磁感应强度B叫做剩余磁感应强度，用Br表示，若要使磁体的磁感应强度减到0（B=0），必须加一相反方向的磁化场，只有当反向磁场大到一定程度时，磁体的磁感应强度B=0，使磁体B=0所需的反向磁化场的大小，叫做矫顽力，用BHc继续增大磁化场使磁极化强度J=0，此时的磁场强度叫做内禀矫顽力,用jHc表示，以Br点到BHc点这段曲线,叫做退磁曲线,以Jr点到JHc点的这段曲线,叫做内禀退磁曲线。

华司是如何修正磁力线的？

原理是：磁力线要寻找磁阻最小的地方通过，华司与外壳均是纯铁也叫软铁，其磁阻比空气小得多，或者说是导磁率小很多，所以磁力线会沿华司改变方向，并且集中在华司周边与外壳最近的地方。在此位置磁力线最为集中，也就是此处的磁场最强。

阻抗最大时的频率为谐振频率，而此时振幅最大，振幅与阻抗有何联系？音圈振动，切割磁力线会产生感应电动势；音圈通电会产生交变磁场，这些会对RCV造成干扰、造成什么不良影响？阻抗是电阻与电抗（感抗和容抗）的合称，其中电抗是与频率大小成线性关系的。在RCV方面，阻抗随频率变化的特性称为阻抗—频率特性，把它记在以频率的对数刻度为横座标的图上简称为阻抗曲线。由于线圈是电感元件并且通电后运动会产生反电动势，所以它不再是成简单的线性关系，而是随运动幅度的变化而变化，当振膜共振时，幅度最大，反电动势最高，根据关系I=（V-V反）/R，可知此时电流最小，也就是阻抗最大，该阻抗出现在阻抗曲线中第一个最大值，其所对应的频率就是谐振频率。

振幅与阻抗有何联系？其他参数完全相同的条件下，振幅越大，阻抗也越大

7、RCV与SPK具体是依据什么来进行划分的？

概念：RCV是语言通信中把电信号转换成相应的声信号而紧密耦合于耳朵的一种电声换能器。SPK是将电能转换成声能并将它辐射到空气中去的一种电声换能器件。严格讲没有严格的区分，只是声音大小、距离远近而已。

阻尼为什么只影响中高频，而对低频无影响？

用一个比喻可解释：活塞有一个小孔，活塞慢慢运动时感不到阻力，幅度可很大，但速度加快后会明显感到阻力，振幅会缩小。不同的产品区别对待。

18、不同产品的华司的厚度是不是一定的，如果较厚会对产品有什么影响（在振膜振动碰不到的前提下）？除修正磁力线之外，华司还有没有其他作用？

华司的厚度也不宜过厚，在有限的设计空间内磁铁会减薄，使磁场强度降低，最合适的厚度应为音圈高度的1/3。在磁铁厚度一定的情况下，华司厚些会加大线圈有效受力面积，提高灵敏度。所以磁铁厚度与华司厚度对不同产品会有不同的最佳配合。

0、华司与磁铁的配合方式除以下

三种(下图)还有什么方式，这样配合对受话器的性能有何影响，他们的区别在哪里？RCV和SPK是不是有严格的区分？

一般情况下我们选用A方式，华司加工容易，成本低；另外与磁铁粘接时中心对位公差要求低。在设计空间高度有限而灵敏度要求又较高的情况下会采用B方式，原理同上一问题：不想减薄磁铁，还想加厚华司。但这样华司加工困难，会增加成本。C方式没有太大的意义，主要是生产工艺难保证。

规格书规定RCV的听音范围为300~3.4kHz，那我们在检验时是不是可以不考虑高频部分？

虽然人耳的听觉范围为16-20000HZ，但其最敏感的频率大约在300~3.4kHz，该范围包括了语音的绝大多数信息，因此在电信通讯时，将300~3.4kHz作为通带，必须要保证的，带外的信号进行滤除，但并非完全滤掉，它是以-3dB为界线的。当然高频无杂音为最好，有的客户就对其高频部分没有特殊要求，只要满足300~3.4kHz就好了。

充磁机充磁原理，磁铁充磁之后磁性会衰减吗？衰减周期为多少？

原理是电容充有高电压，大能量Q=C.V，然后通过空心线圈瞬间大电流放电，在线圈中产生极强的磁场，将放置其中的未磁化磁铁中杂乱无章的磁极分子强行排序，这样磁铁便显现磁性，也就是说充了磁。磁铁充磁后通常情况下不会衰减或衰减很慢，但当受到强烈震动、高温、非同极性强磁场时，磁分子的排列会发生变化，从而是整体磁性表现减弱。

RCV和SPK的用途分别是什么？分别用在哪儿？

RCV用于电话、手机等靠在耳朵上使用的地方；SPK用于离开耳朵一定距离使用的地方。

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