扬声器基本知识

扬声器结构

1. 纸盆：振动压缩空气，形成微弱压缩波，即声波；
2. 磁体：与音圈产生的磁场作用来带动音圈上下振动，纸盆也跟着上下振动；
3. 音圈：由线圈组成，音圈所受到的力为 \(F=Bli\), \(B\) 为磁通量密度，\(l\) 为线圈的长度，\(i = \frac{U}{R}\) 通过线圈的电流, \(R\) 线圈的电阻；
4. 其他部件：
   • 压边：振动结束的位置
   • T 铁（导磁下板）
   • 定芯支片：为纸盆提供回复力
   • 防尘罩
   • ......

扬声器参数

最重要的三个参数

1. \(f_s = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{1}{MC_{MS}}}\): 扬声器单元的谐振频率，Hz。\(M\) 为纸盆+音圈的质量。
2. \(Q_{TS}\): 谐振频率 \(f_s\) 处峰值相对高度的表征，扬声器的品质因素。\(Q_{TS}\)高-阻尼不足，\(Q_{TS}\)低-过阻尼。\(Q_{TS} = Q_{ES}\text{(电路部分)}+Q_{MS}\text{(机械部分)}\)
3. \(V_{AS} = \rho c^2 C_{MS} S_d^2\): 空气容积

扬声器单元属性

1. 磁体质量 kg
2. 音圈高度
3. \(B_l\): \(B\times l\), 表示扬声器将电能转化为机械能的能力
4. 最大位移 \(X_{MAX}\): 纸盆不损坏的最大位移

振膜与其支撑系统参数

1. 直径 \(d\): 扬声器有效辐射面积对应的直径
2. 有效辐射面积 \(S_d = \frac{\pi d^2}{4}\)
3. 振动质量 \(M_{MS} = M_{\text{振膜}} + M_{\text{部分折环}} + M_{\text{防尘罩}}\)
4. 机械顺性 \(C_{MS}\)：可理解为 弹性的导数，值越大，越容易被拉伸。
5. 折环与定芯支片的阻尼 \(R_{MS}\)
6. \(Q_{MS}\)

电路参数和机电参数

1. \(Q_{ES}\)
2. 标称阻抗 \(Z\)
3. \(R_e\): 线圈直流电阻
4. \(L_e\): 线圈电感
5. \(n_0\sim \frac{V_{AS}f_s^3}{Q_{ES}}\): 扬声器电声转换效率
6. 灵敏度：1 W 电功率下，1 m 处测量的声强 dB
   输入电压2.83 V，测量的声强 dB