声学传达的核心理念:扬声器
一、扬声器的基本理解
扬声器,实质上是一种将电能转化为声能的电声设备。更具体地说,它通过能量的转换,将一定范围内的音频电功率信号转化成低失真、足够声压级的可听声音。
二、扬声器的分类详述
扬声器种类繁多,按照其换能原理,可以分为电动式(如动圈式)、静电式(如电容式)、电磁式(如舌簧式)和压电式(如晶体式)等。其中后两种类型常被用于农村有线广播网络中。
根据频率范围,扬声器又可分为低频扬声器、中频扬声器和高频扬声器,它们经常在音箱中被组合使用,以实现更全面的音频输出。
三、电动式扬声器的结构解析
1. 音圈:音圈是扬声器的驱动核心,它由细铜导线两层绕制在纸管上而成。当声音电流信号通过音圈时,音圈的振动会带动纸盆振动。
2. 纸盆:扬声器的锥形振膜主要由天然纤维和人造纤维制成,如棉、木材、羊毛、绢丝及人造丝、尼龙、玻璃纤维等。
3. 折环:折环的目的是确保纸盆沿扬声器的轴向运动。除了常用的纸盆材料外,折环还可能采用塑料、天然橡胶等材料,并经过热压粘接在纸盆上。
4. 定心支片:定心支片的作用是支撑音圈和纸盆的结合部位,保证其垂直而不偏斜。
5. T铁与磁体:喇叭的音圈置于磁场中。当音频电流通过音圈时,它会受到磁场的作用力,从而产生振动并发出声音。
四、电动式扬声器的运作原理
1. 磁场构建:利用磁铁和T铁构建稳定的磁场环境。
2. 电感制作:在纸管上使用铜丝紧密绕制,形成电感。
3. 声音产生:当声音电流信号通入音圈后,根据左手定则,音圈在磁场和电流的作用下产生振动,进而带动纸盆振动。
4. 声音传播:纸盆的振动产生声音,向外界传播。
五、扬声器的性能指标简述
1. 额定功率:扬声器的功率分为标称功率和最大功率,其中标称功率常被称为额定功率或不失真功率。
2. 额定阻抗:扬声器的阻抗与频率相关。通常在400Hz音频下的阻抗被称为额定阻抗。
3. 频率响应:扬声器的频率响应特性描述了其在不同频率下的声压变化。理想的频率响应范围是20~20000Hz,但实际很难达到。
4. 失真类型:扬声器失真包括频率失真和非线性失真,都会影响音质。
5. 指向特性:描述了扬声器在空间中各方向辐射的声压分布。
6. 喇叭尺寸:喇叭的尺寸是根据其有效振动半径计算的,通常以英寸为单位表示。
还可以通过扬声器频响曲线来了解其性能表现。频响曲线是描述扬声器在不同频率下的响应情况的图表,对于评估扬声器性能具有重要意义。
