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江苏邱成机电有限公司

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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。

工作原理

电动式扬声器又称为动圈式扬声器；它是应用电动原理的电声换能器件；它是运用最多、泛的扬声器，究其原因主要有三条：

1．电动式扬声器结构简单、生产容易，而且本身不需要大的空间，导致价格便宜，可以大量普及。

2．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。

3．这类扬声器在不断改进中，几十年扬声器发展史，就是扬声器设计、工艺、材料不断改进的历史，也是性能与时俱进的历史。

电动式扬声器其形状大多是锥形、球顶形；锥形扬声器（cone speaker）的结构。

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、定心支片、防尘罩等

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、相位塞条。

根据法拉第定律，当载流导体通过磁场时，会受到一个电动力，其方向符合弗来明左手定则，力与电流、磁场方向互相垂直，受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输入交变音频电流时，音圈受到一个交变推动力产生交变运动，带动纸盆振动，反复推动空气而发声。

使电动式扬声器的振膜发生振动的力，即为磁场对载流导体的作用力，这个效应我们称它为电动式换能器的力效应，其大小由下式规定：

F=B L i

式中：B为磁隙中的磁感应密度（强度），其单位为N/（A.m），又称为特斯拉（T）

L为音圈导线的长度，单位：米

i为流经音圈的电流，单位：安培

F为磁场对音圈的作用力，单位：牛顿

但是，在通电音圈受力运动的同时，由于会切割磁隙中的磁力线从而在音圈内产生感应电动势，这个效应我们称它为电动式换能器的电效应，其感应电动势的大小为：

е=Вiν

式中：v为音圈的振动速度，其单位为：米/秒

е为音圈中感应电动势，单位为：伏特

电动式扬声器力效应与电效应是同时存在、相伴而行的。

其它扬声器工作原理：

<一>磁式扬声器：亦称“舌簧扬声器"，在永磁体两极之间有一可动铁心的电磁铁，当电磁铁的线圈中没有电流时，可动铁心受永磁体两磁极相等级吸引力的吸引，在中央保持静止；当线圈中有电流流过时，可动铁心被磁化，而成为一条形磁体。随着电流方向的变化，条形磁体的极性也相应变化，使可动铁心绕支点作旋转运动，可动铁心的振动由悬臂传到振膜（纸盆）推动空气热振动。

<二>静电扬声器：它是利用加到电容器极板上的静电力而工作的扬声器，就其结构看，因正负极相向而成电容器状，所以又称为电容扬声器。有两块厚而硬的材料作为固定极板，极板上有此可以透过声音，中间一片极板则用薄而轻的材料作振膜（如铝膜）。将振膜周围固定、拉紧而与固定极保持相当距离，即使在大振膜上，亦不致与固定极相碰。

在两电极间原有一直流电压（称之为偏压）。若在两电极间加由放大器输出的音频电压，与原来的输出电压相重叠，形成交变的脉动电压，这个脉动电压产生于两极间隙吸引力的强弱变化，而振膜因此振动而发声。

静电扬声器的优点是整个振膜同相振动，振膜轻，失真小，可以重放的声音，有很好的解析力、细节还原好、声音逼真。它的缺点是效率低，需要高压直流电源，容易吸尘，振膜加大失真亦会加大，不适合听摇滚、重金属音乐，价格相对贵一些。

<三>压电扬声器：利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器称为压电扬声器。电介质（如石英、酒石酸钾钠等晶体）在压力作用下发生极化使两端表面间出现电势差的现象，称之为“压电效应"。它的逆效应，即置于电场中的电介质会发生弹性形变，称为“逆压电效应"或“电致伸缩"。

压电扬声器同电动式扬声器相比不需要磁路，和静电扬声器相比不需要偏压，结构简单、价格便宜，缺点是失真大而且工作不稳定。

<四>离子扬声器：在一般的状态下，空气的分子量中性的、不带电。但经过高压放电后就成为带电的粒子，这种现象称游离化。把游离化的空气利用音频电压振动，则产生声波，这就是离子扬声器的原理。

为了离子化，就要加20MHz的高频电压，而在其上重叠音频信号压电。可见，离子扬声器由高频振荡部分，音频信号调制部分，放电腔及号筒组成。

放电腔采用将直径8mm的石英棒在中心开孔，开成石英管，将一个电极插入其中，另一个电极所示，呈圆筒形套在石英管外面，由于采用无声放电形式，只有中心的针头电极有损耗，可以定期更换中心电极。离子扬声器与其他扬声器不同之处在于没有振膜，所以瞬态特性和高频特性都很好，但结构太复杂。

<五>火焰扬声器：当空气和煤气燃烧的火焰通过电极，电极加有直流电压和高频信号，火焰受音频信号调制而发声。火焰几乎无质量，声音动态较好。但它有致命的缺点：不安全，不方便。

<六>气流调制扬声器：又称气流扬声器。它是利用压缩空气作能源，利用音频电流调制气流发声的扬声器。它由气室、调制阀门、号筒和磁路组成。压缩空气气流

由气室经过阀门里，受外加音频信号调制，使气流的波动按照外加音频信号而变化，同时被调制的气流经号筒耦合，以提高系统的效率。它主要用做高强度噪声环境试验的声源或远距离广播等。

<七>磁致失真扬声器。这是一种特殊的强磁体，它能在磁场作用下振动发声。 [1] 

研发产品编辑 语音

静电扬声

一百多年前的1876年2月14日，Alexander Graham Bell提出了历重要的一利“电话"。该项发明让人类的声音从此可以传到比叫喊更远的地方。人类也从此懂得了声与电的转换关系，并从此乐此不疲。

为了更好的回放记录被记录下的声音，1910年，S. G. Brown将驱动力和振膜分离，发明了'armature'电枢耳机。

平衡耳机

而在1910年，Baldwin 又发明了'balanced armature'平衡电枢耳机。电枢式耳机是在一个U型的磁铁的中间架设可移动铁片(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，虽然效果不佳，但在当时也是划时代的发明，该项技术多用在电话筒与小型耳机上。

在记录声音的科技方面，1917年，Wente 和Thuras设计了电容式麦克风。

扬声器

扬声器

到了20世纪30年代中期，根据电容式麦克风原理，静电扬声器面世。20世纪50年代初期，美国C. V. Bocciarelli 提出'constant charge'恒定电荷法则。P. Walker在同一时期独立发展了相同理论，并将其应用到著名的Quad静电扬声器设计中。

静电扬式声器基本原理是库伦(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，所以静电扬声器工作于中高频段，音质冰凉空灵，富有特色，很容易得到冰凉空灵的高音。但是它的效率不高，声压输出低，动态小，成本较为昂贵也是其弱项。

电动式

和Bell同一时期，不同的扬声器类型被提出。作为一种业余兴趣，Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司创始人)于1874年1月20日，申请了电动式扬声器原型专，让带支撑系统的音圈处于磁场中，以便使振动系统保持轴向运动。当时主要用于继电器而不是扬声器领域。1877年12月14日， Siemens申请了号筒利，在一个移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器，羊皮纸可以制成指数型锥体形状，这是个留声机时代的号筒实型。

1898年，Oliver Lodge申请了个实用电动式扬声器利，将音圈放在内外圆极板的磁隙中运动，和许多发明一样，当时这个伟大的发明太超前了。

个发明决定了2014年99%的现代动圈扬声器的结构。

又过了整整25年，20世纪20年代，无线电广播出现。C. W. Rice 和E. W. Kellogg发表了划时代的论文'新型非号筒式单元'，详细介绍了直接辐射式扬声器，利用这个理论设计的售价为250美元的Radiola 104音箱风靡美国。

在过去的五十年间，电动式扬声器的基本原理没有变化，只是改进了设计细节及零件。频响范围动态范围等方面较老产品有了长足的发展。电动式扬声器以结构简单，音质优秀，成本低，动态大已经成为2014年市场主流。

电动式扬声器应用泛，它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。这里只介绍前两种。

各种扬声器

各种扬声器

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：①振动系统，包括锥形纸盆、音圈和定心支片等；②磁路系统，包括永义磁铁、导磁板和场心柱等；③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。

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