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[卡拉OK音箱] 音箱喇叭的原理和使用细节

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honggu 发表于 2007-10-14 14:54:02

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. u! v$ |6 _( V 音箱喇叭的原理和使用细节) I! U7 W' n& a' |% p% N
1 t: ?& w/ o+ N7 s
  1.扬声器的原理4 T+ C' T8 V' E- A9 I6 w

+ ]0 V* t$ e3 f4 j" _  首先我们先来介绍一下扬声器,扬声器就是把从扩音机输出的电能给转换成声音的一种器件。根据其构造的不同,扬声器还分为电磁式、电动式、压电式等很多种,我们最常见最常使用的就是电动式扬声器。$ ^9 e! [  a- `( K
1 z! z2 ]+ ]/ V; m
  (1)电动号筒式扬声器
7 d) z- m8 _& ^6 h2 ~$ c% K, m. K+ B' ?1 z" F  r/ g2 f
  电动号筒式扬声器又被称为高音喇叭,其构造如下面的图一所示。它主要是由磁路系统、振动系统和助音筒三部分组成,其中磁路系统和振动系统组合在一块,合称发音头。发音头和助音筒分开,各成一体。
9 a2 i' C1 u5 ^! I' v! L
4 X# A% e) A8 i  电动号筒式扬声器的磁路系统是由永久磁铁和软铁组成,磁场主要集中在缝隙处。振动系统由带着音圈的振动膜构成,音圈位于磁隙正中。音频电流通过音圈时,受磁场力的作用,音圈便带动振动膜前后运动,使空气发生振动。由于发音头前面装有助者简,可使空气共鸣,从而发出宏亮的声音。( S* S7 n; \" |( j! b5 ?! D
$ W% b& `/ Z/ J+ u! @
3 D8 Z7 _9 a- U0 M7 u
/ u1 N+ U7 b/ ~& z9 a+ {+ q8 n! L
  (2)电动纸盆式扬声器8 C% t  Q7 y8 ?$ J% X' _  O

& d# j6 }; p: X  K6 _9 U* i/ m  电动纸盆式扬声器又称为低音喇叭,其构造如图2所示。主要由磁路系统和振动系统两部分组成。
5 b, ]7 `+ A9 G) Y' I9 @6 v2 M5 R9 l
  磁路系统由环形永久磁铁和软铁组成,磁场集中在缝隙处。振动系统由带着音圈的纸盆构成,弹性片把音圈固定在磁隙的正中。有音频电流通过时,音圈在磁场力的作用下,带着纸盆前后运动,从而发出声音。4 k  q0 @5 u4 E7 D9 H, {

/ m2 b3 N; u3 d$ W+ w, j& J5 m
+ s+ E; E5 Z, t0 N: M; v- ?/ P0 E, u
  (3)组合式扬声器% X- d/ l2 x. N) x3 {

' t$ T6 _4 |( R9 S/ m7 T; u& K  为了提高放音质量,扩展有效频率范围,通常将几只不同频率响应范围的扬声器组合在一起,装入同一助音箱内,构成组合音箱。它可以使得在整个音频范围内的频率响应曲线得到显著改善。
& z9 d5 B9 Y' b- S, n0 N1 L& j  g: x+ f  g
  2.扬声器的使用2 z" J" t* A; J

7 }( e2 T9 e: T8 g4 O! o$ {  (1)正确选择扬声器的类型。在室外使用时,应选用电动号筒式扬声器;在室内使用,应选用电动纸盆式扬声器,并选好助者箱;要求还原高保真度声音时,应选用优质的组合音箱。2 O7 V6 r# ]! m# c! K- t/ I* H7 k

1 g& j$ f+ k; W3 g* u3 W* N  (2)扬声器在电路中得到的功率不要超过它的额定功率,否则会烧毁音圈,或将音圈振散。1 K2 d; E- X( p8 z

6 N, A2 \$ ?  `! h, Y" W- |' T; _  (3)注意扬声器的阻抗应和扩音机输出阻抗匹配,避免损坏扬声器或扩音机。& Q! {" v6 O8 @8 X

& B( j4 x4 M8 B! j( Y  (4)使用电动号筒式扬声器时,必须把发音头套在助音筒上后再通电,否则很易损坏发音头。# s) d6 E) a6 a9 f! |+ m; d

( ~% P% b. ^; B- d  (5)两个以上扬声器放在一起使用时,必须注意相位问题。如果反相,声音将显著削弱。设置立体声音箱时,更要注意相位不要接错。1 }+ e8 n% Y  d8 Y/ J2 A
7 H" i- r% w8 W8 [
  (6)在使用立体声放音系统时,应将两个音箱分开适当的距离,如图3所示。按照经验,两个音箱之间的距离应等于音箱到听众中间位置的长度。1 n! R$ L& S0 a

; @2 v; G9 x. \
" v  K. w' ]& V' G4 \2 {. S# T5 o
 
 楼主| honggu 发表于 2007-10-14 14:56:04
 三、扩音机的原理和使用8 A; H6 E% x, C: ~$ I) B6 u9 S) u

3 c9 D& Q0 |2 e) O, X1 n, `  1.扩音机的原理
" H! s  ^2 J4 ?% y1 Q1 j" }0 {6 L
* `* u" t0 E$ c. ]* ?4 |7 p  扩音机是用来将微弱的电信号放大成具有一定电功率的音响设备。它可以把来自传声器、电唱机、激光(CD)唱机、录音机和收音机等的音频信号加以放大,推动扬声器放出声音。其中,话筒输出的音频信号最弱,首先要进行前置放大,然后与其它各路信号一起在混合级里进行混合放大,再经推动级放大,最后由功率放大级输出足够功率的信号。
5 o4 {6 O  s3 Q5 g& b5 m4 e4 }/ m- q! i% |  F+ ^
  扩音机的组成如图4所示。
) t( N5 u  M  a. T( j+ L# N) ?; q1 x( h+ \0 ^% a0 Z

6 u( ?, l! ^+ Q7 S9 J" O8 l' o( c8 j5 R* ]% [- A
0 j' o+ E4 ^+ |9 g: |
  2.扩音机与扬声器的配接( R( \. _' S& i7 }- \! m
5 E% Q' u/ _. @6 J! g4 y
  由于扩音机构造不同,它的输出有两种形式:定阻式和定压式。定阻式扩音机的输出阻抗,不随负载的增减而变化,它的输出阻抗常有4Ω,8Ω,16Ω,25OΩ等;定压式扩音机的输出电压,不随负载的增减而变化,它的输出电压常有12OV、240V等。而在定阻式输出中,还可以分为低阻 输出和高阻输出两种。在教室或会场中单独使用扩音机时,一般都采用低阻输出;在学校的有线广播线路中,一般都使用高阻输出或定压式输出。低阻抗输出时,可以和扬声器直接配接;高阻抗输出时,要通过变压器与扬声器间接配接。& D+ x1 n) v) g2 Q* k

- V# a5 {! @* K5 w! i* l0 L  f  ①定阻式输出扩音机与扬声器的配接
" `# f. t: V4 b
1 \5 |1 c4 |- O( m5 @7 o- S  扬声器所得功率总和应等于或稍小于扩音机额定输出功率,而扬声器额定功率总和必须大于或至少等于扩音机输出功率,以防扬声器过载而损坏。通常所说的“负载总功率”指的是各扬声器所得功率之和,而不是各扬声器额定功率之和。
* y1 z7 l4 j3 `. x
5 y. }! O' r3 k' P# M( T5 O4 V/ M' Z  扬声器连接好以后,负载线总阻抗应等于扩音机输出阻抗。若条件有限,相差不应超过1O%。此时,应使负载线总阻抗稍大于扩音机输出阻抗,而不应小于其输出阻抗。4 N" F; c  A* B; h+ L+ K
0 u3 E) _, y2 H- q
  每只扬声器所得功率不得超过其额定功率,一般达到额定功率 75%~ 8O%即可。这样声音虽然轻一些,但失真小,寿命长。
9 n- `4 b1 C& v( j  d! q  {
; j2 V4 M  O" ~0 }" Q/ x5 q+ q  *A.低阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接! {3 |+ T( a* f) f# J

  S0 E/ L( h8 ?. L1 K  根据上面三项条件,遵照欧姆定律的原则,直接进行“阻抗匹配”。如图5所示。
4 w2 k& m- M* M: E2 Z
9 {6 j5 V7 f2 C8 e3 o
9 d/ e9 E* K5 `% B. `2 R9 A% |! b" M" U4 d5 L; y
- F9 X% C; m: W
  B.高阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接
8 H! g1 Z) b+ i! W6 b; i& B/ O) \. |" b) s* u: M" ?, o) N6 I  b
  在高阻输出的情况下,一般都使用线间变压器来进行“阻抗匹配”。线间变压器的次级阻扰与扬声器阻抗相同,初级阻抗按照线路的实际需要确定;线间变压器的功率和扬声器额定功率相同。
, j4 i' O9 N: A
3 |% e6 u. ]6 ]% t$ t3 a6 h  高阻抗输出一般都采用并联方式连接扬声器,此时:; U0 H8 B) F# y9 A( i- r* s
  U7 L' h' n2 K
  线间变压嚣初级阻抗= 扩音机输出阻抗 ×扩音机输出阻抗! a4 q' D0 N/ W- g

  K: k' j( B7 n! |  扬声器所得功率0 o( ~7 f  B. F+ T% y0 P! v

, p& n) O0 K7 K" z: m# r7 S* e  例:学校有一台100W扩音机,输出阻抗250Ω;有25W16Ω扬声器3只、12.5W8Ω扬声器2只,如何进行配接?' b$ Y8 j- S6 i: Y; n

" U5 ?( N/ p5 v/ i& [  解:扬声器总额定功率
* V& L8 o+ Z. a, p% u/ H0 U
  O* e" N* b+ U8 C$ Q; D! J  P总=3×25+2×12.5=100(W)1 l; y; @" i  J" C$ a- Y
" e; p# j& j. C+ D
  与扩音机输出功率相同。此时,线间变压器初级阻抗 Z25= 100 ×250=1000(Ω)2 ]3 o# a: P6 i# ^' ]. v. a# ~
% f6 p% d* i1 H2 `  ^
  25
9 k' `6 Y7 b- a; y" q5 n$ `
4 k5 Y1 j  b6 Y" M1 k% M  Z12.5= 100 ×250=1000(Ω)
- p5 e1 d& G$ G2 ?! a4 ?$ F2 [* |: c% f5 q& M
  12.5
  I4 g6 ~" k. h
8 {- J: |4 r' B( ?$ v  所以,扬声器可按图6与扩音机配接。$ a7 s/ R  H* a- U! h

2 Y* @: G% C8 n2 w$ d, c, ^8 c- @  图6高阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接
8 ^) N* G3 t  u% _! W6 F
, f4 ?- H. [# ?+ {# k/ O8 |  ②定压式扩音机与扬声器的配接
% M2 H; V' q# r/ e
, d$ g4 f5 N4 \3 r  只要扬声器所得功率总和不超过扩音机额定输出功率,那么就可以按照接电灯的方法一样,把扬声器一个个接好。此时,主要注意扩音机输出电压和各扬声器的承受电压之比,用线间变压器来配接。4 _7 {. l3 x3 j4 U4 o4 d

0 ~; ]8 J. _8 A4 ?: Y  扬声器承受的电压= √扬声器所得功率×扬声器阻抗
5 x; f4 q: H4 _7 V5 S
. v! I" R6 ^" x) s  例:学校一部250W扩音机,输出电压为120V。现有25W16Ω、12.5W8Ω、2W4Ω等几种扬声器,如何选择线间变压器?
% G- Y1 ], y' H  Z* x6 B6 q, Y6 Y  S( S# i  l9 Z3 G1 t
  解:各种扬声器承受的电压
" b& @( v3 n5 w  {) S8 c
/ D9 |0 A) N! F4 Q. v: @  U25=√25×16=20(V)
! }! X7 k* }+ {/ B# H; ^! K! l% S* F# Y' [; `$ D( y/ Z+ s
  U12.5=√12.5×8=10(V)
" A5 Q  \0 m  Y$ h) v
1 v- G; |# ^. q6 ?3 I  U25=√2×4=2.8(V)
7 u+ s, N  O. w7 A+ |' r+ W# o& L2 o( @$ _
  所以线间变压器的变压比分别为 120:20、12O:10和 120:2.8等几种,功率分别与扬声器额定功率相同。6 ~, ?' c9 [3 M7 l
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