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文檔簡介

一:揚聲器與受話器的差異

喇叭(Speaker)與受話器(Receiver)的基本構造是大同小異的,都是透過音圈與磁鐵的作用力,帶動振動膜來發聲。

它們的較大差異體現在以下幾個方面:二:揚聲器與受話器的共同點1:動圈式揚聲器/受話器結構分三個部分:第一部分為振動系統:包含振膜、音圈第二部分為磁回路系統:包含磁石、磁軛、極片(華司)第三部份為本體:包含支架、防塵罩、端子、調音布振膜的中心部分連接音圈,音圈處在揚聲器永久磁鐵磁路的磁縫隙之間。音圈導線與磁路磁力線成垂直交叉狀態。振膜(音圈支架)的作用是保證并在一定范圍內限制紙盆只能沿軸向移動,它還起到防塵罩作用,防止塵埃進入磁路系統。音圈、振膜共同構成了揚聲器的發音振動系統。磁路系統包括磁體和導磁系統(華司、軛鐵),將磁鐵固定在軛鐵上磁鐵通過軛鐵導磁。盆架、壓邊、端子、防塵網、調音布等是揚聲器的輔助部件

2:動圈式揚聲器/受話器工作原理

動圈式喇叭是利用固定磁場的反作用力使另一個磁場反方向動作(異極性相吸、同極性相斥)。當通電的導線(或線圈)放入磁場中時,導線就會受到一個與磁力線垂直方向的力,其方向符合左手定則。功放的功率交流電壓作用在線圈上時,通過音圈轉換成電流,在音圈周圍就會產生隨音頻電流變化極性的交變磁場,相對于喇叭磁鐵所產生的固定磁區產生磁場反作用力,正向脈沖使振膜相對于磁鐵產生往外的運動、而負向脈沖使振膜向內運動。振膜限制線圈只能沿軸向移動,當音圈推動振膜來回運動時,就會使振膜推動空氣,空氣壓力產生改變,聆聽者所接收到這些改變的訊息,就是聲音。

3:動圈式揚聲器/受話器主要振動原理

F∝BIL

F:音圈在磁場中所受到的作用力

B:磁場強度

I:輸入音圈的電流

L:導線的有效長度

外殼音圈磁鐵BBFFNSS4:內磁動圈式揚聲器/受話器磁力系統:

采用軸向極化方式的圓柱形磁鐵。圓柱形磁鐵的磁力線是從中央往外流,磁鐵外圈的磁力遠高于內圈,使用導磁材料(軟鐵)做成的磁極將磁力線引導形成磁隙,構成磁力線回路,也就是磁場方向平行于半徑方向,音圈動作所需要的便是磁隙中的徑向磁場,磁隙中的總磁力強度和磁束密度便是源自于磁鐵的磁力。內磁式單體如果以剖面圖來看的話導磁片(華司、軛)夾在磁鐵上下兩端,音圈在整個運動中都處于均勻磁場之內。三:揚聲器/受話器的主要技術參數

1.交流阻抗

z=R+jωLz----------交流阻抗R---------直流電阻

L----------線圈電感ω---------圓周頻率

對動圈式電聲器件講,其交流阻抗接近直流電阻,隨頻率變化很小,一般Z≈1.1R額定阻抗

是指阻抗曲線上緊跟在第一個極大值后面的極小值。在額定頻率范圍內,阻抗模值的最低值一般不應小額定阻抗的80%(一般取±20%公差,例8±20%Ω)。額定阻抗的測試方法:用替代法進行,饋給揚聲器的電流通常選用50mA±10%,測量原理圖如下

聲頻信號發生器有效值電壓表RsSPRk2.靈敏度

饋給揚聲器/受話器一定的信號電壓,然后在距揚聲器/受話器一定距離用特定的聲壓計測定聲壓,這個聲壓值就是揚聲器/受話器在這一頻率點上的靈敏度。一般以1KHz的頻率點來表示。

SPL=20lg(p/Pr)單位為dBa:揚聲器一般用其平均特性靈敏度來表示,即在額定頻率范圍內,在其頻率響應曲線上讀出各規定頻率點的聲壓,然后求其算術平均值。大多廠家選用

0.8KHz、1KHz、1.2KHz、1.5KHz的靈敏度的平均值。行業內測試條件大多為0.1W/0.1m,即測試電功率為0.1W,產品距離標準MIC0.1米。

b:對受話器來講,大多選用1KHz的靈敏度作為產品的靈敏度,行業內測試電壓大多為100mv,也有部分廠家測試電壓為1mw.參考聲壓Pr=2×10帕-53.額定共振頻率

共振頻率:是在揚聲器單元的阻抗模值隨頻率遞增變化的曲線上,出現第一個阻抗極大值時所對應的頻率。額定共振頻率值的允許偏差一般取±15%,例如

?0=50±15%Hz,但紙盆如果是全紙的一般允許偏差取±20%。結合阻抗曲線測量,現在的數字式電聲測試系統都是采用恒壓法一次性測試同時得到阻抗曲線及共振頻率?0FO4.頻率響應

在恒定電壓作用下,是指揚聲器或受話器所輻射的聲壓隨頻率變化的特性,一般是記錄在以對數頻率刻度為橫座標的圖上,這就是頻率響應曲線。5.諧波失真(THD%)揚聲器的失真有很多種。常見的有:

a:諧波失真:多由揚聲器磁場不均勻以及振動系統的畸變而引起,常在低頻時產生。

b:互調失真:因兩種不同頻率的信號同時加入揚聲器,互相調制引起的音質劣化。

c:和瞬態失真:因振動系統的慣性不能緊跟信號的變化而變化,從而引起信號失真。諧波失真是指重放時,增加了原信號中沒有的諧波成份。揚聲器的諧波失真來源于磁體磁場不均勻、振動膜的特性、音圈位移等非線性失真。目前,較好的揚聲器的諧波失真指標不大于5%。6.額定噪聲功率額定功率:是指揚聲器或受話器能長期正常工作的電功率,為保證揚聲器能可靠工作,手機輸出的音頻信號的最大功率應小于揚聲器的額定功率,可通過調整音圈、膜片提高揚聲器的額定功率。試驗條件:揚聲器或受話器輸入額定功率的白噪聲信號,96小時,各項性能指標滿足要求。最大功率:揚聲器或受話器在短時間內不會被破壞的功率,揚聲器雖然不被損壞,但音質無法保證。試驗條件:揚聲器或受話器輸入最大功率的白噪聲信號,開1分鐘關兩分鐘,10個循環,各項性能指標滿足要求。四:測試方法及儀器

受話器測試示意圖

揚聲器測試示意圖

(一)受話器/喇叭單體測試方法

1.揚聲器模式(自由場):在消聲室內將單體置放IEC標準障板上,

(MOTOROLA指定的800X1000mm的障板),測試麥克風距離揚聲器10cm處中心軸線上,饋給揚聲器0.1W的功率。

GB/T9396-1996《揚聲器主要性能測試方法》

2.受話器模式(仿真耳測試):將單體用標準工裝置放IEC標準仿真耳上(仿真耳型號不同測試結果不一樣)。3.生產線測試:揚聲器模式一般采用消聲箱測試;受話器模式一般采用仿真耳測試。仿真耳測試曲線音箱測試曲線

(二)測試條件及工裝對測試結果的影響受話器測試條件不同導致的靈敏度的差異如圖曲線1與曲線3因為測試電壓不同導致靈敏度不同,1KHz的靈敏度分別為107DB與112DB。即使標注的靈敏度相同也會因為頻率響應不同導致響度的差異,如圖中曲線2與曲線3。因此關注規格書靈敏度數值的同時應參考整條頻響曲線。100mV179mV(1mW)100mV123

揚聲器測試條件不同導致的靈敏度的差異相同測試條件下取點不同同樣會導致最終的靈敏度不同,在0.1W0.1m測試條件下靈敏度:

86DB:AVERAGE(800Hz/1000Hz/1200Hz/1500Hz)90DB:1kHz

同樣即使標注靈敏度相同也會因為頻響曲線不同導致響度的差異0.1W0.05m0.1W0.1m

測試治具對靈敏度的影響

靈敏度的大小還受到測試治具的影響,如下圖耳承中,聲孔、泡棉尺寸、受話器與測試儀器的距離都會對靈敏度產生較大影響。

(三)仿真耳類型及標準

(四)測試儀器

我司現有測試系統1.B&K3560CB&K20122.SOUNDCHECK3.TRUSTSYSTEM五:純音檢聽目的:對揚聲器和受話器進行純音檢聽,目的是檢查裝配質量,零件是否安裝到位,膠粘劑是否打好?純音不良現象有:無聲、固著、鐵粉、間隙、雜音、共振、音小、

BB、異物進入等

TH1312-20/OG-440

原因分析A固著:由于驅動部的膠水附著及流入、磁路脫落、嚴重錯位等阻礙了振幅,使低音發不出,只能發出高域的小聲音。B鐵粉:主要是在F0附近能判別出的不良。是由于音圈與T鐵、華司、磁鋼的間隙中進入金屬鐵粉、磁鋼鐵粉、缺片而發生的音。作為音癥狀,會感覺到在驅動內部有異物移動。而且在其不發生時,再現方法是拿著盆架的外周,向內加力壓歪時,初期的鐵粉會再現。鐵粉是會滾動的,時有時無。C間隙:主要是在F0附近能判別出的不良。是由于音圈與T鐵、華司、磁鋼的接觸磨檫而發生的。作為音癥狀,在中心驅動內部有異常音發生,拿著盆架的外周向內加力壓歪時,間隙癥狀音會發生大小變化,輕微間隙音會消失。D雜音:偏位碰觸、音圈變形、打底、有異物,雜音和碰圈音應是裝配造成的E共振:主要在500~1200HZ附件能判別出來的不良,只發生在周波數周邊的異常共振聲。1、根部共振:由于紙盆的根部粘接不完全而發出的音。2、根部折彎共振:由于紙盆的根部周邊折彎而發出的音。3、雞眼共振:由于焊錫過大而發出的音。4、中部共振:在紙盆中部周邊,振幅不平衡發間。主要是因為紙盆中部比較薄造成。5、邊緣共振:紙盆的中部與邊緣振幅不平衡發音。6、金屬接著共振:由于盆架/T鐵(U鐵)的接著不完全而發音。微型揚聲器的共振主要是膜片承受功率不足造成。改變的方法:(1)可以將膜片上的花紋加深加寬,也可以磨紗,目的是增加膜片的強度。最好的方法是增加厚度,但是一般是不行的,因增加了厚度f0上升,SPL下降。也可以采用換材質的方法,缺點是成本增加。

2)本來膜片承受功率就很免強,由于劃線膠太多,破壞了膜片的平衡。改變的方法:從工藝上控制打膠量,打彎形狀,也可以考慮更換膠,換一種比重輕的膠。F音小:主要是通過高頻比較能判

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