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1、扬声器设计入门扬声器常用国家标准GB/T9396-1996《扬声器主要性能测试方法》GB/T9397-1996《直接辐射式电动扬声器通用规范》GB9400-88 《直接辐射式扬声器尺寸》。GB7313-87 《高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法》GB12058-89 《扬声器听音试验》扬声器主要电声特性额定阻抗 Znom总品质因数 Qts等效容积 Vas共振频率 Fo额定正弦功率Psin额定噪声功率Pnom长期最大功率Pmax额定频率范围Fo-Fh平均声压级 SPL总谐波失真指向性瞬态响应1.
2、1 磁路设计的目的与方法磁路设计的目的主要有两种：一是给定磁体规格(已知材料性能和尺寸),设计出磁路结构,使其工作气隙磁感应密度Bg值为最大,Bg值的大小对扬声器的灵敏度及电气品质因数Qes影响很大；二是给定Bg值,设计出磁路结构,使所用磁体尺寸为最小,从而达到节约成本的目的。磁路设计的方法有多种，这里采用的是经验公式法。1.2 磁路设计基本公式Kf*Bg*Sg=Bd*Sm (1)Kr*Hg*Lg=Hd*Lm
3、 (2)相关说明如下:Bg:工作气隙中的磁感应密度Bd:磁体内部的磁感应密度Sg:工作气隙截面积Sm:磁体截面积Kf:漏磁系数(总磁通与工作气隙磁通之比)Hg:工作气隙中的磁场强度Hd:磁体内部的磁场强度Lg:工作气隙宽度Lm:磁体高度Kr:漏磁阻系数(总磁阻与工作气隙磁阻之比)这里所有单位均采用国际单位制,即千克、米、秒制。1.3 一些参数的选取与设定对于内磁结构的磁路:Kr=1.1~1.5Kf=1.8~2.5导磁板厚度:Tp=5*Lg导磁板直径:Dp=4.1*Tp对于外磁结构的磁路:Kr=1.1~1.
4、5Kf=2.0~4.0华司厚度:Tp=5*Lg中柱外径:Dp=4.3*Tp华司外径=磁体外径-磁体厚度/2Sg=π*(Dp+Lg)*TpBg=μo*Hg (3)μo=4π*10-7H/m为真空磁导率.根据磁体材料退磁曲线和最大磁能积曲线,可以确定最佳工作点的Bd和Hd值,在此工作点,磁体体积最小(给定Bg值时),工作气隙中的磁感应密度最大(给定磁体尺寸时)。Bg2=(μo*Sm*Lm*Bd*Hd)/(Kr*Kf*Sg*Lg)
5、 (4)1.4 磁路设计的验证选择了一种磁路结构后，验证很方便，只需将磁路充磁，测量其工作气隙中的磁感应密度Bg就行。磁感应密度Bg的测量方法有两种:一是用带超薄霍尔探头的特斯拉计(高斯计)直接测量；二是用带标准线圈的韦伯表(磁通表)测量磁通φ,然后换算成磁感应密度,Bg=φ/S,这里的S为标准线圈在磁场中切割磁力线的有效面积。1 音圈主要参数设计音圈的直流电阻Re一般要预先设定，或按额定阻抗Znom确定:Znom=(1.05~1.10)*Re音圈的直径Dvc根据磁路结构确定，同时要考虑功率承受能力以及扬声器的灵敏
6、度、品质因数等电声参数。音圈直径太小,则其功率承受能力必然有限,因为线径决定了其允许通过的电流大小,同时T铁中柱太小又影响到其散热能力；音圈直径太大,则导致其质量加重,同时Bg值下降,从而导致灵敏度降低,并且增加了材料成本。音圈的卷宽Tvc亦需根据磁路结构确定,同时也要考虑功率承受能力以及扬声器的灵敏度、品质因数、最大振幅、失真等电声参数。一般低音单元均采取长音圈结构,即音圈卷宽Tvc=(1.4~3.0)*Tp,则有最大线性振幅Xmax=(Tvc-Tp)/2=(0.2~1.0)*Tp,可见大功率大口径扬声器的音圈卷宽及华司厚度均需较大。
7、根据导线的电阻率或电阻系数及所需直流电阻,可以很容易地算出音圈线长Lvc=Re/电阻系数，则绕线圈数n=Lvc/[π*(Dvc+2*骨架厚度+层数*线径)]，卷宽Tvc=n*1.03*线径/层数，此处线径指导线的最大外径。2 音圈材料性能与选择2.1音圈骨架材料常见的有牛皮纸(KraftPaper)、杜拉铝(AluminiumDuralumin)、NOMEX、TIL、KAPTON等。主要特性如下：牛皮纸(KraftPaper)采用最高连续工作温度180oC的电缆纸(牛皮纸)，其特点为质轻、绝缘好、价格低廉。其厚度有：0.03 0.0
8、5 0.07 0.10 0.13 0.17杜拉铝(AluminiumDuralumin)采用加以表面硬化及清洁处理的合金铝箔，最高连续工作温度200oC，具有耐高温、强度高等特点。铝箔有黑、白两种，
