揚聲器設(shè)計與分析
篇一：喇叭揚聲器
設(shè)計
與制作分析
喇叭
設(shè)計
-揚聲器設(shè)計與制作分析
1. 揚聲器常用國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T9396-1996 《揚聲器主要性能測試方法》
GB/T9397-1996 《直接輻射式電動揚聲器通用規(guī)范》
GB9400-88 《直接輻射式揚聲器尺寸》。
GB7313-87 《高保真揚聲器系統(tǒng)最低性能要求及測量方法》
GB12058-89 《揚聲器聽音試驗》2. 揚聲器主要電聲特性
額定阻抗 Znom
總品質(zhì)因數(shù) Qts
等效容積 Vas
共振頻率 Fo
額定正弦功率 Psin
額定噪聲功率 Pnom
長期最大功率 Pmax
額定頻率范圍 Fo-Fh
平均聲壓級 SPL
3. 揚聲器主要零部件尺寸設(shè)計
3.1 揚聲器口徑
揚聲器口徑必須符合客戶要求，若客戶沒有具體要求，則優(yōu)先采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB9400-88《直接輻射式揚聲器尺寸》。
3.2 支架
支架外形尺寸及安裝尺寸應(yīng)能滿足客戶需要，除此之外還需考慮鼓紙、彈波、華司等尺寸選擇與配合問題，一般大功率低頻率的揚聲器要求支架有效高、底高、彈波接著徑、華司鉚接徑等均較大。
3.3 磁體
磁體尺寸優(yōu)選常用系列值，具體尺寸需按性能要求確定。
常用鐵氧體尺寸：
32*18*6,35*18*6,40*19*8,45*22*8,50*22*8,55*25*8,60*25*8,60*32*8,
65*32*10,70*32*10,80*40*15,90*40*15,100*45*18,100*60*20,110*60*20120*60*20,130*60*20,140*62*20,145*75*20,156*80*20,180*95*20,
220*110*20
常用標(biāo)準(zhǔn)：
SJ/T10410-93 《永磁鐵氧體材料》
3.4 音圈
音圈中孔尺寸優(yōu)選常用系列值，具體尺寸(如卷寬、線徑)需按性能要求確定，骨架高度還需考慮到與鼓紙、支架的配合。
常用音圈中孔尺寸：
13.3 14.3 14.7 15.4 16.3 18.4 19.4 20.4 25.5 25.9 30.5 35.5 38.6 44.5 49.5 50.5 65.5 75.5 80.0 100.0 127.0
3.5 各種零件的尺寸配合
支架、磁體、音圈等零件的主要尺寸確定后，其他零件的主要尺寸選擇余地就受到限制，因為各種零件的尺寸必須相互配合，同時其性能參數(shù)也要相互配合。
3.5.1 支架與鼓紙
鼓紙外緣與支架膠合面一般需大于2 mm (微型揚聲器不受此限制，下同)，鼓紙外徑必須小于支架內(nèi)徑 1 mm以上，鼓紙次外徑不能小于支架次外徑 3 mm 以上、也不能大于支架次外徑 2 mm 以上，鼓紙有效高必須小于支架有效高 0.5 mm 以上。
3.5.2 支架與彈波
彈波外緣與支架膠合面一般需大于 2 mm ，彈波外徑必須小于支架的彈波接著徑 0.5 mm 以上，彈波有效高必須小于支架有效高與鼓紙有效高的差值 0.5 mm 以上。
3.5.3 支架與華司
配合尺寸主要取決于支架與華司的鉚接工藝，總的要求鉚接應(yīng)牢固，內(nèi)鉚支架尤其要注意材料厚度。
3.5.4 音圈與鼓紙
鼓紙中孔尺寸一般要大于音圈骨架外徑 0.2~0.9 mm ，小口徑、小音圈取值小些。
3.5.5 音圈與彈波
彈波中孔尺寸一般大于音圈骨架外徑 0.1~0.4 mm ，太大會漏膠、太小難裝配。
3.5.6 音圈與T鐵
音圈中孔尺寸一般大于T鐵中柱外徑 0.3~0.6 mm ，小音圈取值相應(yīng)小些。
3.5.7 音圈與華司
華司中孔尺寸(內(nèi)鉚的為鉚后尺寸)一般要大于音圈最大外徑(為繞線部位) 0.3~0.6 mm ，間隙太小容易碰圈、影響到裝配合格率，間隙太大又會降低磁性能、從而導(dǎo)致靈敏度下降。
3.5.8 鼓紙與彈波
鼓紙中孔與彈波中孔的距離，中小口徑的揚聲器以 0.5~2 mm 為佳，大口徑可以加大到 2~5 mm ，距離大些定位效果會更好、更能承受大功率，只是鼓紙中心膠和彈波中心膠需分開打。
4. 揚聲器關(guān)鍵零部件的性能設(shè)計
4.1 磁路
4.1.1 磁路設(shè)計的目的與方法
篇二：喇叭揚聲器設(shè)計與制作分析
聲學(xué)和揚聲器基礎(chǔ)知識教學(xué)大綱
一、要求:掌握音頻聲學(xué)的基礎(chǔ)理論和電\磁\機械學(xué)中與喇叭有關(guān)的基本知識,了解揚聲器測試的要求和T/S參數(shù)的計算的原理和方法.
二、文化基礎(chǔ)要求:高中
三、內(nèi)容與學(xué)時安排：
第一章 音頻聲學(xué)基礎(chǔ)
1.1 聲波的產(chǎn)生
1.2 描述聲學(xué)的物理量
1.3 聲級,分貝及運算
1.4 聲波的傳播特征
第二章 人耳聽覺特征
2.1 響度與頻響曲線
2.2 音調(diào)與倍頻音程
2.3 音色
2.4 波的分解,付氏解析法
2.5 失真與失真察覺
2.6 哈斯效應(yīng)
2.7 屏蔽效應(yīng)
第三章 電、磁、機械振動基礎(chǔ)
3.1 電學(xué)基礎(chǔ)知識
3.2 磁場與電磁感應(yīng)
3.3 交流電路中的電容
3.4 交流電路中的電感
3.5 復(fù)阻抗
3.6 諧振電路
3.7 機械振動
3.8 電機類比
第四章 揚聲器結(jié)構(gòu)與參數(shù)測試
4.1 喇叭結(jié)構(gòu),名稱(磁場,間隙,短路環(huán),音圈,錐盒,指向性,防塵帽,音架,彈
波,邊,磁流液)
4.2 Thiele和Small參數(shù)測試類比電路圖
4.3 揚聲器阻抗曲線及其物理解釋
4.4 阻抗測試
4.5 質(zhì)量測試
4.6 BL測試,力順測試
4.7 品質(zhì)因素Q的計算
4.8 等效容積 Vas 的計算---P67
4.9 效率與靈敏度的測試
4.10 揚聲器基本參數(shù)及T/S參數(shù)匯總
4.11 基于PC的揚聲器測試信號,相位,clio, Sound check,Klippel, LMS.
第五章 音箱,分頻器的設(shè)計計算
5.1 音箱的設(shè)計
5.2 無限平板上的喇叭負(fù)載
5.3封閉音箱中的喇叭
5.4 填充物的作用
5.5 倒相音箱的設(shè)計和計算
5.6分頻器的種類與計算
第一章 音頻聲學(xué)的基礎(chǔ)
1.1波動和聲波
1.1.1波動的數(shù)學(xué)描述
振動產(chǎn)生波，如繩子的振動能量以波的形式傳播。常用繩子多點的位移來描述繩子波的傳動，一個波動可用正弦函數(shù)來表示。
正弦函數(shù)：y = A sin ?
A為最大振輻 （m）
?為角度 (相位角)。
在x-y 坐標(biāo)系里，若x代表角度，y代表振幅，畫出的波形圖叫正弦曲線。一般在電學(xué)、聲學(xué)里，角度都用弧度表示：2π=360度，π/2 = 90度。有時，x軸取為時間，y軸為振幅，則可表示振幅隨時間的變化，這時，正弦函數(shù)要寫成：
y = A sin(ωt)
ω 叫角頻率 ω = 2π/T
T 為振動一次所需的時間，又叫周期。
當(dāng) t = T, ωt = 2π; 當(dāng) t = T/2, ωt = π, 當(dāng) t = T/4, ωt = π/2 所以 ωt就相當(dāng)角度。T 的倒數(shù)，1/T = f, 叫頻率，表示單位時間(1秒)震動的次數(shù)。
有時， x軸取為距離，y軸為振幅，則可表示振幅隨距離的變化，這時，正弦函數(shù)要寫成：
y = A sin(ωx)
ω 叫角頻率 ω = 2π/λ
λ 為振動一次所的長度，又叫波長。ωx 就相當(dāng)角度。
在使用表達(dá)式 y = A sin(ωt) 的時候，往往碰到在t = 0 時振幅不為 0的情況，這時，要把表達(dá)式改寫成 y = A sin(ωt + ?)，? 角可正，可負(fù)。也常把它稱為相位角。周期T, 波長λ和頻率f , 它們之間的關(guān)系是： f=1/T,
（波速） C =λ/T =λf
λ = C / f
如： 1Hz 聲波 波長為344m
10Hz 聲波波長為34.4m
100 Hz 聲波 波長為3.44m
1000Hz 聲波 波長為0.344m
1.1.2 聲波的形成
(波的形成和傳播)
橫波:振動方向與傳播方向垂直
縱波:振動方向與傳播方向平行
聲波是一種縱波
例如，受活塞作用,空氣密度增加,壓力加大,增大的壓力在管內(nèi)傳播,就形成波動,在聲波傳輸?shù)慕橘|(zhì)里的某固定點，壓力隨時間的變化可寫成: P =P0 sin(ωt + ? )
P0代表空氣密度增加時，氣壓的最大增量。
1.2 描述聲波的物理量
1.2.1 聲壓Sound Pressure
聲波的傳播就是大氣壓增壓在彈性介質(zhì)(空氣)中的傳播。
P = P0 sin(ωt + ? )
P0為聲壓振輻 ，單位是帕斯卡Pa (N / m2)
一個大氣壓為1.0325*105 Pa即 1000 hPa。
??與交流電一樣,常用有效值（RMS）（Root-Mean-Square）表示聲壓. ??如果聲波
與交流電一樣,常用有效值（RMS）（Root-Mean-Square）表示聲壓. ??
如果聲波
的最大振幅為 P0?? ， Prms = 0.707 P0, 即 √2/2 P0
， Prms = 0.707 P0, 即 √2/2 P0
以后我們提到聲壓如無特殊說明,都是指聲壓有效值.??人耳能分辨的最低聲壓為20 μPa (當(dāng)頻率為1000Hz時)
人耳能分辨的最低聲壓為20 μPa (當(dāng)頻率為1000Hz時)
??兩人面對面交談聲壓為2*10-2 Pa
兩人面對面交談聲壓為2*10-2 Pa
??織布車間噪聲聲壓為2Pa
織布車間噪聲聲壓為2Pa
> 20Pa時,人耳有痛覺
最低聲壓20μPa是由弗來徹和芒森確定的(1000 Hz),500 Hz時,還要低,當(dāng)頻率超過1000 Hz時,靈敏度會提高,最靈敏的頻率是3.5K Hz
1.2.2 頻率f
聲源每秒振動的次數(shù)稱頻率,單位是Hz,
聲音的頻率可聽范圍是20Hz - 20kHz
< 20Hz為次聲
> 20000Hz為超聲
1.2.3 聲速
聲音可在不同介質(zhì)中傳播。固、液、空氣，速度在不同介質(zhì)中不同。 速度: 固體 > 液體 > 氣體
在空氣中,聲速c = 331.6 + 0.6t (m/s), 此處t指環(huán)境溫度。
可見15度時,c為340 m/s左右.
聲速與空氣質(zhì)點運動速度是不同的概念，大聲說話時，聲壓為0.1Pa, 質(zhì)點的運動速度是 p/(ρ
1.2.4 波長
聲波在傳播過程中,相鄰的同位相之間的距離為波長。
C, f, λ的關(guān)系為:
C=λ*f
空氣中聲音是非色散波(不同頻率波速相等),因此,頻率與波長成反比,頻率低的波長長.
1000Hz波長 0.34 m
100Hz波長 3.4 m
10Hz波長 34m
1Hz波長340 m
不同波長傳播時會發(fā)生不同物理現(xiàn)象.當(dāng)遇到障礙物時,障礙物線度比波長小,會有繞射發(fā)生,聲波可自由傳播.當(dāng)障礙物與波長相當(dāng)時,發(fā)生散射,在聲波入射方向散射波聲強增加.其他方向減弱,出現(xiàn)指向性.當(dāng)障礙物線度 > > 波長,聲音被反射回去,障礙物后出現(xiàn)聲影區(qū).
0 C0 ) 為2.5*10-4 m/s . 空氣的ρ30 C0為415 N.S/m,
篇三：喇叭揚聲器設(shè)計與制作分析
聲學(xué)和揚聲器基礎(chǔ)知識教學(xué)大綱
一、要求:掌握音頻聲學(xué)的基礎(chǔ)理論和電\磁\機械學(xué)中與喇叭有關(guān)的基本知識,了解揚聲器測試的要求和T/S參數(shù)的計算的原理和方法.
二、文化基礎(chǔ)要求:高中
三、內(nèi)容與學(xué)時安排：
第一章 音頻聲學(xué)基礎(chǔ)
1.1 聲波的產(chǎn)生
1.2 描述聲學(xué)的物理量
1.3 聲級,分貝及運算
1.4 聲波的傳播特征
第二章 人耳聽覺特征
2.1 響度與頻響曲線
2.2 音調(diào)與倍頻音程
2.3 音色
2.4 波的分解,付氏解析法
2.5 失真與失真察覺
2.6 哈斯效應(yīng)
2.7 屏蔽效應(yīng)
第三章 電、磁、機械振動基礎(chǔ)
3.1 電學(xué)基礎(chǔ)知識
3.2 磁場與電磁感應(yīng)
3.3 交流電路中的電容
3.4 交流電路中的電感
3.5 復(fù)阻抗
3.6 諧振電路
3.7 機械振動
3.8 電機類比
第四章 揚聲器結(jié)構(gòu)與參數(shù)測試
4.1 喇叭結(jié)構(gòu),名稱(磁場,間隙,短路環(huán),音圈,錐盒,指向性,防塵帽,音架,彈
波,邊,磁流液)
4.2 Thiele和Small參數(shù)測試類比電路圖
4.3 揚聲器阻抗曲線及其物理解釋
4.4 阻抗測試
4.5 質(zhì)量測試
4.6 BL測試,力順測試
4.7 品質(zhì)因素Q的計算
4.8 等效容積 Vas 的計算
4.9 效率與靈敏度的測試
4.10 揚聲器基本參數(shù)及T/S參數(shù)匯總
4.11 基于PC的揚聲器測試信號,相位,clio, Sound check,Klippel, LMS.
第五章 音箱,分頻器的設(shè)計計算
5.1 音箱的設(shè)計
5.2 無限平板上的喇叭負(fù)載
5.3封閉音箱中的喇叭
5.4 填充物的作用
5.5 倒相音箱的設(shè)計和計算
5.6分頻器的種類與計算
第一章 音頻聲學(xué)的基礎(chǔ)
1.1波動和聲波
1.1.1波動的數(shù)學(xué)描述
振動產(chǎn)生波，如繩子的振動能量以波的形式傳播。常用繩子多點的位移來描述繩子波的傳動，一個波動可用正弦函數(shù)來表示。
正弦函數(shù)：y = A sin ?
A為最大振輻 （m）
?為角度 (相位角)。
在x-y 坐標(biāo)系里，若x代表角度，y代表振幅，畫出的波形圖叫正弦曲線。一般在電學(xué)、聲學(xué)里，角度都用弧度表示：2π=360度，π/2 = 90度。有時，x軸取為時間，y軸為振幅，則可表示振幅隨時間的變化，這時，正弦函數(shù)要寫成：
y = A sin(ωt)
ω 叫角頻率 ω = 2π/T
T 為振動一次所需的時間，又叫周期。
當(dāng) t = T, ωt = 2π; 當(dāng) t = T/2, ωt = π, 當(dāng) t = T/4, ωt = π/2 所以 ωt就相當(dāng)角度。T 的倒數(shù)，1/T = f, 叫頻率，表示單位時間(1秒)震動的次數(shù)。 有時， x軸取為距離，y軸為振幅，則可表示振幅隨距離的變化，這時，正弦函數(shù)要寫成：
y = A sin(ωx)
ω 叫角頻率 ω = 2π/λ
λ 為振動一次所的長度，又叫波長。ωx 就相當(dāng)角度。
在使用表達(dá)式 y = A sin(ωt) 的時候，往往碰到在t = 0 時振幅不為 0的情況，這時，要把表達(dá)式改寫成 y = A sin(ωt + ?)，? 角可正，可負(fù)。也常把它稱為相位角。周期T, 波長λ和頻率f , 它們之間的關(guān)系是： f=1/T,
（波速） C =λ/T =λf
λ = C / f
如： 1Hz 聲波 波長為344m
10Hz 聲波波長為34.4m
100 Hz 聲波 波長為3.44m
1000Hz 聲波 波長為0.344m
1.1.2 聲波的形成
(波的形成和傳播)
橫波:振動方向與傳播方向垂直
縱波:振動方向與傳播方向平行
聲波是一種縱波
例如，受活塞作用,空氣密度增加,壓力加大,增大的壓力在管內(nèi)傳播,就形成波動,在聲波傳輸?shù)慕橘|(zhì)里的某固定點，壓力隨時間的變化可寫成: P =P0 sin(ωt + ? )
P0代表空氣密度增加時，氣壓的最大增量。
1.2 描述聲波的物理量
1.2.1 聲壓Sound Pressure
聲波的傳播就是大氣壓增壓在彈性介質(zhì)(空氣)中的傳播。
P = P0 sin(ωt + ? )
P0為聲壓振輻 ，單位是帕斯卡Pa (N / m2)
一個大氣壓為1.0325*105 Pa即 1000 hPa。
??與交流電一樣,常用有效值（RMS）（Root-Mean-Square）表示聲壓. ??如果聲波
與交流電一樣,常用有效值（RMS）（Root-Mean-Square）表示聲壓. ??
如果聲波
的最大振幅為 P0?? ， Prms = 0.707 P0, 即 √2/2 P0
， Prms = 0.707 P0, 即 √2/2 P0
以后我們提到聲壓如無特殊說明,都是指聲壓有效值.??人耳能分辨的最低聲壓為20 μPa (當(dāng)頻率為1000Hz時)
人耳能分辨的最低聲壓為20 μPa (當(dāng)頻率為1000Hz時)
??兩人面對面交談聲壓為2*10-2 Pa
兩人面對面交談聲壓為2*10-2 Pa
??織布車間噪聲聲壓為2Pa
織布車間噪聲聲壓為2Pa
> 20Pa時,人耳有痛覺
最低聲壓20μPa是由弗來徹和芒森確定的(1000 Hz),500 Hz時,還要低,當(dāng)頻率超過1000 Hz時,靈敏度會提高,最靈敏的頻率是3.5K Hz
1.2.2 頻率f
聲源每秒振動的次數(shù)稱頻率,單位是Hz,
聲音的頻率可聽范圍是20Hz - 20kHz
< 20Hz為次聲
> 20000Hz為超聲
1.2.3 聲速
聲音可在不同介質(zhì)中傳播。固、液、空氣，速度在不同介質(zhì)中不同。 速度: 固體 > 液體 > 氣體
在空氣中,聲速c = 331.6 + 0.6t (m/s), 此處t指環(huán)境溫度。
可見15度時,c為340 m/s左右.
聲速與空氣質(zhì)點運動速度是不同的概念，大聲說話時，聲壓為0.1Pa, 質(zhì)點的運動速度是 p/(ρ
1.2.4 波長
聲波在傳播過程中,相鄰的同位相之間的距離為波長。
C, f, λ的關(guān)系為:
C=λ*f
0 C0 ) 為2.5*10-4 m/s . 空氣的ρ30 C0為415 N.S/m,
《
揚聲器設(shè)計與分析
》出自：
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