扬声器原理图（扬声器原理图和pcb设计）

今天给大家分享一些关于扬声器原理图(扬声器原理图和pcb设计)的问题。以下是这个问题的总结。让我们来看看。

全频扬声器,扬声器原理图

1.向扬声器的音圈施加交流电，在输入电流的作用下产生交变磁场。将音圈放在永久磁铁中，音圈在这两个磁场的作用下垂直于音圈的电流方向运动，使音圈在电流的作用下往复运动。

2.因为音圈和纸盆连在一起，音圈的运动带动纸盆来回振动，纸盆的振动推动空气体的振动，使人的耳朵感受到空气体的振动，产生声音。

3.这样，扬声器的当前输入被扬声器转换成声音。

4.输入扬声器的交流电流越大，流经音圈的交流电流越大，磁场越强，扬声器音盆的振动幅度越大，相应的声音越大。相反，输入扬声器的交流电流越小，扬声器发出的声音就越小。

5.扬声器结构:扬声器结构有很多种，但基本工作原理都差不多。都是把电信号转换成声音信号播放的原声。

6.目前应用最广泛的是电动扬声器，主要由磁路系统、振动系统和辅助系统组成。

扬声器是怎么发声的?

扬声器的工作原理

一.术语

音箱(音箱)，俗称音箱；1993年出版的《电声歌词》指出，扬声器是一种电声换能器，能将电信号转换成声信号，辐射成空气体。

据相关资料显示，扬声器最早发明于1877年，德国人E.W.Scimens获得了扬声器样机的专利。他首先提出了一种由置于径向磁场中的圆形线圈组成的电气结构。

1924年，美国人C.W.Rice和E.W.Kollogg发明了电动扬声器。

第二，音箱容易响，难以提炼。

世界上每年生产数亿个扬声器。它们广泛应用于通信、广播、教育、日常生活等领域。和布匹、糯米、小米一样，成为了人们不可或缺的东西。对于我们从事音箱设计制造的技术人员来说，需要对音箱的理论、实践、技术有一个透彻、系统、全面的了解。有人说音箱简单，其实是个小技巧。任何人都可以成为演说家。这不能说完全没有道理。声学是个小学科，音箱是个小设备。不过几十到几十个组件的生产门槛确实不高，但问题的另一面是音箱不好做。

扬声器是一种电声器件，是电声研究的内容之一。电声学是一门包括电子学、声学、电磁学和磁学的交叉学科。虽然扬声器里只有几十个元件，但其复杂程度远远超出我们的想象。这是因为:

(1)扬声器能量转换层次多，反馈多。通常，设备能量转换只有一次。例如，电动机将电能转化为机械能。发电机将机械能转化为电能。电灯将电能转化为光能。电池将化学能转化为电能。这里发生的只是从一种能量到另一种能量的转换。扬声器不一样。它将电能转化为机械能，再将机械能转化为电能，这在各种换能器中并不常见。其多层次、多反馈自然带来了系统的复杂性和多样性。扬声器系统中有电气部分、声学部分、能量部分和机械部分(机械振动部分)。

(2)扬声器的工作状态不仅是静态的，还有振动，振动在三维空之间。这个三维空振动系统边界条件多，振动分析极其复杂，一般的数学工具是不够的。荷兰学者Frankort推导的锥微分方程是一个14变量的一阶联立微分方程，扬声器的振动也与频率和时间有关。其实是在多维空里。

(3)扬声器振动系统仅在低频区域是集总参数系统。当频率增加时，振动系统不再是刚体。在分析扬声器时，常采用等效电路法，将扬声器视为由集中参数组成的等效电路。因为我们熟悉电路理论，所以用电路理论分析音箱会得心应手。在分析扬声器的振动时，假设扬声器为刚体，便于分析。但以上假设只适用于低音带。当频率增加时，扬声器不再是集总参数元件，扬声器振膜也不再是刚体，振膜会以分裂模式振动。因此，在高频段，由刚体振动假设导出的分析是无效的，由等效电路导出的公式也是无效的。

分布参数系统的特征还在于这些分散的元素不是相互独立的。具体来说，振膜上各点的振动不一样，各点的振幅和相位不一样，各点相互影响。

也可以和大家熟悉的电子技术相比较。因为熟悉的电器元件(电阻、电感、电容、晶体管、集成电路等。)和熟悉的电路原理，根据电路图就可以组装一个放大器，无论是有经验的工程师还是新手中学生，使用这些元件的区别都是有限的。但是对于音箱和扬声器来说，就没那么简单了。如果同一个单元组装成一个音箱，体验不一样的话可能会有相当大的差距。

(4)扬声器的评价不仅取决于众多的客观测试指标，还取决于目前的客观测试指标，这些指标并不能完全概括扬声器的好坏。

音箱的客观测试指标有几十项，而且有增加的趋势。大多数测量需要在消声室中进行。虽然现在有了计算机辅助测量，但仍然不能代替消声室的测量。

说话人的主观评价是必不可少的，也是非常离散的。往往因人而异，因时而异，因地而异，因歌而异，自觉不自觉地受到各种心理暗示的影响。评价的结果不仅取决于听者的修养、素质和心理状态，而且声音本身稍纵即逝，比其他需要主观评价的项目，如酒评、茶评，难度更大，涉及心理声学、生理声学、环境声学、音乐声学和数理统计方法。

(5)扬声器制造技术涉及造纸、化工、粘合剂、金属加工、磁体制造等多个技术领域。，体现了它的综合性和多样性。其中，扬声器振膜材料的变化尤为重要。仅在几何形状不变的情况下改变振膜材料，不仅会改变客观测试指标，也会改变主观音质。

因为以上五个方面给电声工作者带来了很多令人费解的话题，也给音箱技术增添了迷人的色彩。扬声器技术是为数不多的能够将艺术与技术、趣味与科学结合在一起的技术。也是古代声学和现代电子学相结合的产物；是一项已经广泛发展空并与亿万人息息相关的技术。

发展扬声器技术是一项高尚而有益的贡献。

第三，说话人分类。

分类方法有很多种。今天，我将介绍三种分类方法:

(1)按辐射方式分类

直接辐射扬声器

小号扬声器

耳机

海尔扬声器

(2)按目的分类

高保真(家用)扬声器

监听扬声器

扬声器

乐器和电影的扬声器

收音机、电视机和录音机的扬声器。

警报扬声器

水下扬声器、船用扬声器

扬声器

(3)按工作原理分类

电动式扬声器

电磁扬声器

静电扬声器

压电晶体扬声器

离子电话

火焰扬声器

气流调制扬声器

磁失真扬声器

四、磁电转换

法拉第不仅通过各种实验发现了电磁感应现象，还总结了电磁感应的普遍规律。

1)当穿过导体回路周围区域的磁通量随时间变化时，在回路中产生感应电动势，从而产生感应电流。这种磁通量的变化可以是磁场的变化引起的，也可以是导体回路在磁场中的运动或一部分导体回路切割磁力线的运动引起的。

2)感应电动势的大小与磁通变化的速度有关，或者与磁通随时间变化的速度成正比。

总之，电磁感应现象的本质是磁通量的变化产生感应电动势。

3)感应电动势的方向总是试图通过其产生的感应电流建立一个附加磁通量，从而阻碍引起感应电动势的磁通量的变化。

1845年，F. E .纽曼和其他人以数学形式写下了法拉第的实验定律。如果这个磁通量的变化率以韦伯/秒为单位，感应电动势的单位以伏特为单位，那么法拉第的实验定律就可以用数学公式表示为ε =-dφ/dt。

这个方程叫做法拉第电磁感应定律。

关于法拉第电磁感应定律，我想强调以下几点:

1)导体电路中产生感应电流的原因是电磁感应在电路中建立了感应电动势，比感应电流更本质。即使回路中电阻无穷大，电流为零，感应电动势依然存在。即使回路不闭合，也能在一段导体中产生感应电动势。

2)回路中感应电动势产生的原因是通过回路所包围平面的磁通量的变化，而不是磁通量本身。即使通过回路平面的磁通量很大，只要不随时间变化，回路中也不会产生感应电动势。

3)关于法拉第电磁感应定律中“-”号的物理意义，这里的负号表示感应电动势的方向始终是这样的:感应电流产生的磁场穿过回路的磁通量，阻碍了引起感应电流的磁通量的变化。

电动势方向:规定电源负极到正极的电动势方向是客观事实。但当电源接入电路时，电动势ε记录为“正”或“负”，取决于所选电路的旁路方向。如果迂回方向与电动势ε方向一致，电动势记为“+ε”，如果迂回方向与电动势ε方向相反，电动势记为“-ε”。

五、电动扬声器的工作原理

电动扬声器也叫动圈式扬声器(如图一)；它是一种应用电动力学原理的电声换能器。是目前使用最广泛的扬声器，主要有三个原因:

(1)电动扬声器结构简单，制作容易，不需要空空的大空间，导致价格低廉，可以广泛使用。

(2)这种扬声器在中频段可以实现优异的性能和均匀的频率响应。

(3)这种扬声器在不断改进。扬声器几十年的发展史，就是扬声器设计、技术、材料不断进步的历史，就是性能与时俱进的历史。

电动扬声器的形状多为圆锥形和圆顶形；锥形扬声器的结构如图所示。

锥形扬声器的结构可以分为三部分:

振动系统包括振膜、音圈、定心支架、防尘罩等。

2.磁路系统包括磁性上板、磁性柱、磁性下板、磁铁等。

辅助系统包括盆架、压边圈、接线架和相位塞。

根据法拉第定律，载流导体通过磁场时，会受到电动势，电动势的方向符合弗莱明左手定则(图2.3)。力与电流和磁场方向垂直，力与电流、导线长度和磁通密度成正比。当向音圈输入交变音频电流时，音圈在交变驱动力的驱动下产生交变运动，带动纸盆振动，反复推动空气体发声。

振动电动扬声器振膜的力是载流导体上的磁场力。这种效应被称为电传感器的力效应，其大小由以下公式表示:

F=B L i

其中:b为磁隙中的磁感应密度(强度)，单位为N/(A.m)牛顿/(安培. m)，又称特斯拉(t)。

l是音圈线的长度，单位为米。

I是流过音圈的电流，单位为安培。

f是音圈上的磁场力，单位为牛顿。

但当通电的音圈被强制移动时，由于磁隙中的磁力线被切割，音圈中会产生感应电动势。这种效应称为电换能器的电效应，感应电动势的大小如下:

е=вIν

公式:ν是音圈的振动速度，单位为m/s。

е是音圈中感应的电动势，单位为伏特。

电动扬声器的力效应和电效应并存，齐头并进。

六、其他扬声器工作原理:

磁性扬声器:又称“簧片扬声器”，其结构如图4所示，在一块永久磁铁的两极之间有一块带活动铁芯的电磁铁。当电磁铁的线圈中没有电流时，动铁芯被永磁铁两极的引力吸引，在中心保持静止；当电流在线圈中流动时，可动铁芯被磁化，成为条形磁铁。随着电流方向的改变，条形磁铁的极性相应改变，使动铁芯绕支点转动，动铁芯的振动从悬臂传递到振膜(纸盆)上推动空气体热振动。

〈 2 〉静电扬声器:是一种靠施加在电容极板上的静电力来工作的扬声器。就其结构而言，因为正负极相反，所以也叫电容扬声器。如图，有两块厚而硬的板作为固定板，其中一块板可以传导声音，中间那块板用轻薄材料作为振膜(比如铝膜)。将振膜外围固定拧紧，与定极保持一定距离，即使在大振膜上，也不会与定极发生碰撞。

如图5所示，DC电压(称为偏置电压)存在于两个电极之间。如果将放大器输出的音频电压加在两个电极之间，就会与原来的输出电压叠加，形成交变的脉动电压，由两个电极之间吸引力的变化产生，振膜振动产生声音。

静电音箱的优点是整个振膜同相振动，振膜轻，失真小，声音可以非常清晰的回放，分辨率好，细节清晰，声音逼真。它的缺点是效率低，DC高压供电，容易真空清洁，振膜变形增大，不适合听摇滚和重金属音乐，价格较贵。

(3)压电扬声器:利用压电材料的逆压电效应工作的扬声器称为压电扬声器(如图6)。电介质(如适时、酒石酸钾钠等。).压力下的极化导致两端产生电位差，这种电位差称为“压电效应”。其逆效应，即置于电场中的电介质会发生弹性变形，称为“逆压电效应”或“电致伸缩”。

与电动扬声器相比，压电扬声器不需要磁路，与静电扬声器相比，结构简单，价格低廉，但存在失真大，工作不稳定的缺点。

〈 4 〉离子扬声器:一般来说空气体的分子量是中性的，不带电。但经过高压放电后，就变成了带电粒子，这叫电离。电离空气体通过音频电压振动产生声波，这就是离子音箱的原理(如图7a)。

为了电离，施加20MHz的高频电压，并在其上叠加压电音频信号。从(图7d)可以看出，离子扬声器由高频振荡部分、音频信号调制部分、放电腔和扬声器组成。

在放电室中，由中心开口处直径为8mm的响应棒构成石英管，一个电极插入石英管中，另一个电极(如图7b所示)呈圆柱形套在石英管外。因为无声放电，只有中心针电极磨损，所以可以定期更换中心电极。离子音箱和其他音箱不一样，没有振膜，所以瞬态特性和高频特性都不错，但是结构太复杂。

〉火焰扬声器:如图8所示，当空气体和气体的火焰通过电极时，向电极施加DC电压和高频信号，火焰被音频信号调制产生声音。火焰几乎没有质量，声音非常动态。但是它有致命的缺点:不安全，不方便。

<气流调制扬声器:又称气流扬声器(如图9)。它是以压缩空气体为能源，利用音频电流调制气流产生声音的扬声器。它由气室、调节阀、喇叭和磁路组成。压缩空气流从气室经过阀门，被外部音频信号调制，使气流的波动根据外部音频信号变化，调制后的气流通过喇叭耦合，提高了系统效率。主要用作高强度噪声环境测试或远距离广播的声源。

↓7↓磁扭音箱。这是一种特殊的强磁铁，在磁场的作用下可以振动发声。

电动式扬声器的工作原理？

我们已经知道声音是由物体的振动产生的。当我们打开功放和CD机的电源，播放一段优美的音乐时，如果用手触摸音箱的锥体，就会感受到音箱的声音。

它的圆锥来回振动。那么，扬声器引脚如何将输入扬声器的音频电流转化为锥体的振动，从而发出我们听到的声音呢？这就涉及到一个如何将电信号转化为声信号的问题。要实现这个目标，关键在于如何将输入扬声器的电信号转化为振膜的机械振动。我们知道载流导体在磁场中会受到磁场力的影响。假设我们把载流导体放在如图1-2所示的均匀磁场中，导体的方向垂直于磁力线的方向。因为磁场中磁力线的方向总是从N极指向S极，当导体中的电流从我们流向书本时，根据右手定则，载流导体产生的磁力线方向是顺时针方向。从图1-2可以看出，载流导体产生的磁力线方向与导体上侧均匀磁场中的磁力线方向相同，从而使总磁力线更加密集；载流导体产生的磁力线方向与导体下侧均匀磁场中的方向相反，导致部分磁力线相互抵消，从而使总磁力线稀疏；由于导体上侧的磁通密度高于导体下侧的磁通密度，载流导体在这个均匀磁场中会受到一个向下的力。当导体中电流的方向改变时，载流导体在均匀磁场中所受的力也会相应改变。这就是我们常说的法拉第定律，目前广泛使用的电动扬声器就是根据这个原理制作的。

电动扬声器的工作原理如图1-3所示。电动扬声器主要由磁铁、上下夹板、磁极铁芯、音圈和振膜组成。磁铁位于上下夹板之间，其作用是产生一个均匀的磁场。上下夹板与磁极铁芯形成磁路，在上夹板与磁极铁芯之间有一个小气隙音圈，通常称为磁气隙。圆柱形扬声器的音圈悬挂在磁气隙之间，音圈的一端与锥盆刚性连接。磁铁有两个固定的S极和N极。我们假设磁铁与上夹板接触的一面是S极，与下夹板接触的一面是N极。然后在磁铁的作用下，在图中磁极铁芯和上夹板之间的磁气隙中产生一个均匀的磁场，磁场中磁力线的方向是从N极到S极，即从磁极铁芯到上夹板。当音频电流流入音箱的音圈时，假设某一时刻音圈中音频电流的方向是从我们这里流入书中。根据弗莱明左手定律，左手手掌面向N极，使四指笔直指向电流方向。那么，与四指垂直的拇指方向就是音圈的移动方向，也就是说，此时扬声器音圈受到向下的力F。当音频电流的方向改变时，音圈的受力方向也随之改变。这个力F的大小与音圈中流动的电流I、磁气隙中的磁感应强度B以及音圈的等效总长度成正比。即:

(1-1)

一旦在扬声器的设计和制造过程中确定，扬声器的磁气隙中的磁感应密度端口和音圈的等效总长度L就变成常数。因此，当音频信号电流通过扬声器的音圈时，由于扬声器的音圈与锥体刚性连接，音圈会受到与音频信号电流I成正比的力，当音圈随着磁气隙中音频电流方向的变化而上下振动时，喇叭锥体也会随着音圈上下振动。锥体的振动速度与输入音频电流的频率有关，但锥体的振动幅度与输入音频电流的强度有关。当锥体和盆振动时，周围的空气体被激发以同样的方式振动，形成声波。当声波到达人的耳朵时，就形成了我们通常听到的声音。

扬声器是如何工作的？

扬声器由永磁体、音圈和振膜组成，如下图所示。你手机里的音频文件经过解码、放大后，就形成了各种频率、各种波形的交流信号，电流信号携带着各种乐器的频率音色等信息。有电流的音圈在磁场中振动，通过振膜以声波的形式发出去，这样你就能听到自己喜欢的音乐。望采纳，谢谢！

扬声器的基本结构

扬声器的工作原理

扬声器的工作原理是音频电能通过电磁、压电或静电效应，使其纸盆或振膜振动，与周围空气体共振产生声音。

低档塑料音箱因为箱体薄，克服不了共振，没有音质(有些设计的塑料音箱远比劣质木质音箱好)；木质音箱减少了箱体共鸣带来的声音污染，音质普遍优于塑料音箱。

通常，多媒体扬声器设计有两个单元和两个分频器。一个较小的扬声器负责中高音的输出，另一个较大的扬声器负责中低音的输出。

这两种扬声器的材料在选择扬声器时要考虑:多媒体有源扬声器的高音单元主要是软圆顶(此外还有用于模拟声源的钛圆顶等。).)，配合数字音源，可以降低高频信号的硬挺度，给人温柔、流畅、细腻的感觉。现在很多多媒体音箱用的都是质量好的丝膜、成本低的PV膜等软球。

扩展数据

音箱一般由磁环系统(永磁体、芯柱、磁板)、振动系统(纸盆、音圈)和配套辅助系统(定心支架、盆架、垫边)组成。

1.音圈:音圈是锥纸锥扬声器的驱动单元。它是用细铜线分两层缠绕在纸管上制成，一般有几十匝，也叫线圈，置于磁芯柱和磁板形成的磁隙中。音圈和纸盆固定在一起。当声电流信号进入音圈时，音圈振动带动纸盆振动。

2.纸锥:圆锥纸锥扬声器的圆锥振膜所用的材料有很多种，一般包括天然纤维和人造纤维。通常使用天然纤维，如棉花、木材、羊毛和绢丝。人造纤维使用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。因为纸盆是音箱的发声装置，在相当程度上决定了音箱的声音再现性能，所以无论什么样的纸盆，都要求轻便、刚性好，不能因环境温湿度的变化而变形。

3.折叠环:设置折叠环是为了保证纸盆沿扬声器轴线移动，限制横向移动，防止纸盆来回循环空。折环除了纸锅常见的材料外，还有塑料和天然橡胶，通过热压粘合在纸锅上。

4.定心支架:定心支架用于支撑音圈与纸盆的连接处，保证其垂直不歪斜。定心支架上有许多同心环，使音圈可以在磁隙中自由上下移动，而不会横向移动，音圈也不会与导磁板发生碰撞。定心支架上的防尘罩是为了防止外界灰尘落入磁隙，避免灰尘与音圈摩擦，导致扬声器异响。

扬声器的工作原理是什么？

动圈式扬声器是利用电流在磁场中受磁场力作用的原理制成的。

通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈产生变化的磁场，使扬声器的振膜振动产生声音。

如下图，纸盆上缠绕的导线形成的线圈处于同心圆盘形(截面为E形)磁铁的磁场中，放大器发出的音频电流通过线圈，使纸盆在磁铁的磁场下振动，纸盆上的耳膜产生音频振动，使耳膜周围的空气体振动产生声音。

扩展数据

履行

音箱的最终表现取决于人耳的听觉，所以这个结果可能因人而异；但是说话人的很多特征都是可以用数据的形式表现出来的。一些常见参数包括:

1.功率:

包括最大功率、额定功率、平均功率等。功率越大，对应的声音越大。

2.频率:

声音频率，因为一般很难做出一个在20-20000 Hz范围内表现良好的扬声器，所以通常会将几个不同频率的扬声器组合起来组成一个扬声器系统。

3.阻抗:

通常是2的幂，比如2欧姆，8欧姆，32欧姆等。

4.损失:

包括互调损耗、谐波损耗和其他参数。

5.灵敏度(分贝/瓦):

灵敏度越高，细节表现力越强。

百度百科-动态音箱

扬声器原理图介绍到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在这个网站上找到更多关于扬声器原理图、pcb设计和扬声器原理图的信息。

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