動圈揚聲器是最廣為人知和使用最廣泛的揚聲器形式。它可以在許多電子產(chǎn)品中找到,從收音機到藍牙揚聲器和公共廣播系統(tǒng)——事實上,任何需要將電波形轉(zhuǎn)換為可聽聲音的地方。
動圈揚聲器性能良好,能夠相對容易地制造。然而,與所有將電波形轉(zhuǎn)換為聲音的換能器一樣,其操作可能很復(fù)雜,因為動圈揚聲器連接電氣和機械域。
動圈揚聲器使用流動電流產(chǎn)生的磁效應(yīng)作為其工作的基礎(chǔ)。
當電流在導(dǎo)線中流動時,其周圍會出現(xiàn)磁場。當電線纏繞成線圈時,效果會增加。
動圈揚聲器操作
如果將線圈置于由固定磁鐵產(chǎn)生的穩(wěn)定磁場中,則兩個磁場將相互作用。相反的兩極吸引,像兩極一樣排斥。這意味著在線圈中流動的電流會導(dǎo)致線圈被固定磁場吸引或排斥 - 力的程度與流動的電流成正比。
如果線圈連接到大振膜上,那么聲波將更有效地傳遞到空氣中。
這是動圈揚聲器的基本概念。
動圈揚聲器結(jié)構(gòu)
動圈揚聲器的結(jié)構(gòu)遵循相當標準的格式,盡管在電氣和機械尺寸和參數(shù)以及使用的材料方面存在重大差異。

通過典型動圈揚聲器的橫截面
(1)磁鐵:磁鐵提供固定的磁場,線圈的磁場與之抗衡。磁鐵通常由鐵氧體或強釹制成。
(2) 底盤/框架:動圈揚聲器通常建立在圓形框架上 - 有時也可能是橢圓形的??蚣軜?gòu)成了揚聲器的基礎(chǔ)并提供其結(jié)構(gòu),盡管它在操作中不執(zhí)行任何主動部分。
(3)振膜或圓錐體:在動圈揚聲器的前面有一個圓錐體或振膜。這會將動圈的振動傳遞到空氣中,從而呈現(xiàn)出較大的表面積。揚聲器振膜可以由織物、塑料、紙或輕質(zhì)金屬制成。隔膜的外部固定在框架的邊緣 - 隔膜的末端通常有一些起伏,以使主體易于振動。
(4)膜片起伏:膜片起伏使膜片的主要部分以線性方式自由移動。
(5)防塵帽(圓頂):動圈揚聲器的這一部分保護音圈免受灰塵和污垢的影響。
(6)音圈和前音圈:動圈是揚聲器的關(guān)鍵元件。它從音頻放大器獲取電流,電流流動產(chǎn)生一個磁場,該磁場與永磁體相互作用,這會產(chǎn)生一個力,該力會移動線圈,從而移動它機械連接的隔膜,從而產(chǎn)生聲波。
(7) 蜘蛛(懸架):這是一種靈活的波紋支撐,可將音圈固定到位,同時允許其自由移動。它不存在于一些低端揚聲器上,但提供了一個非常有用的支撐,確保線圈正確居中。通常,線圈周圍的空間是有限的,以保持最大效率,并且線圈需要不接觸相鄰的磁鐵。如果它確實接觸,則當揚聲器線圈進出時會聽到刺耳的聲音。
顯示懸掛裝置的揚聲器單元
動圈揚聲器注意事項
在設(shè)計和使用動圈揚聲器時,了解一些設(shè)計限制、權(quán)衡和問題非常有用。
多普勒失真:研究發(fā)現(xiàn),當揚聲器同時再現(xiàn)高頻和低頻音符時,低頻音調(diào)引起的運動會導(dǎo)致高頻音調(diào)上出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。
錐體結(jié)構(gòu):隔膜錐形的設(shè)計是一個艱難的折衷方案。錐體需要是剛性的,同時質(zhì)量也要低。錐形彎曲會導(dǎo)致信號失真,因此需要剛性結(jié)構(gòu)。還需要低質(zhì)量以最大限度地減少慣性,以便揚聲器能夠準確響應(yīng)聲音的變化。幸運的是,近年來,新材料有助于提高性能。
錐形懸架:動圈揚聲器的錐體或振膜的懸掛方式對其運行有重大影響。懸架需要保持錐體的對齊,同時還要保證進出的自由移動。許多揚聲器還通過在線圈附近使用額外的懸架來確保線圈的定心。較舊的揚聲器在線圈的前部使用所謂的蜘蛛,該螺旋線圈通過螺釘固定在極片上。這樣就可以在揚聲器失齊時手動對中揚聲器。
錐體共振:錐體共振頻率通常在揚聲器規(guī)格中引用。低于此值,輸出以每倍頻程 12 dB 的速率下降,因此錐體共振越低,低音響應(yīng)越好。
動圈揚聲器是機械和電氣工程的精密部件。在許多相互沖突的要求之間有一個平衡,但一個好的揚聲器的結(jié)果聽起來非常出色。
審核編輯:黃飛
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