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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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5 A7 ?. v% R5 h5 @5 \ 音箱喇叭的原理和使用细节
" K" b8 Y% q4 \1 j( ?% [
6 l8 H& D; M6 G- H* S, [) a  1.扬声器的原理' y  C" P+ e1 b/ a8 d# Z2 E
/ ]7 u) w/ y7 H
  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。& P/ \2 S1 b4 u; K- d; G( f% y

1 g. n4 Q0 P, e) ^, |7 R: b  (1)电动号筒式扬声器- ?( C5 ^; C, N
" |) J4 G2 L$ C% p
  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。0 r9 d3 X. r2 j0 w; C4 z' h' |8 U
. Z7 B/ [" {* L
  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。
& F" Z0 `, L4 i6 x4 J3 |% @0 j# h% }& V* N1 I: `

- f1 B! y& \3 B( p* b) V$ N5 H$ S' Y6 g) T' B& Q3 t. k& a1 P
  (2)电动纸盆式扬声器
& B+ W/ E- n/ p1 W, ^# K0 g
" g+ s7 h" c3 Z# V  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。+ X& R, e& k& V5 x, V; e& e! L, C; K- @

7 g+ i: U! r" |% J& h' d! H  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。
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8 v  U+ L+ L  k, `  G
$ W1 [6 h! T" ~; M, Z8 A" B2 U
  (3)组合式扬声器# z, N1 I& S0 n0 ?
/ [2 m8 i+ q& I' T
  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。' F$ a4 `- {$ r* N5 A' x

/ f9 x; c5 Q) i( ~& K  2.扬声器的使用  P: z! a& c  t; W
" c) M: r1 y1 S+ w
  (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。
- r' i$ u+ o/ _/ b8 @" U. R' J4 A6 H1 j! j; x
  (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。
! Q7 ?3 U# }5 x* e. p6 @% s) B  v7 J7 L) [3 E( s
  (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。
  ^/ \# I" n# }
- L9 f/ y# f4 |% c& \5 ^  (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。) l8 W! l0 F. ]/ U2 Y4 a- p5 w
$ B6 y# e9 _, k6 F. J, e/ L
  (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。+ n, I1 r4 i7 K0 e7 y; L4 h

7 q- Z) \( v6 S' C# P$ L  (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。  |8 F. p& G; E
9 R2 B; |- N, J* f2 K' h0 x# ~
3 E- g3 y( h1 \3 Q7 J5 Q& N2 }; }
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 楼主| honggu 发表于 2007-10-14 14:56:04
 三、扩音机的原理和使用
8 }$ X' G( e4 {
  s5 k: B: D2 ]# B  1.扩音机的原理
2 X9 k5 |; q) T2 ], C% R' [- L' z8 n
  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。
, K: w0 c2 r0 ]6 Y" i. d
& a( L' g+ P) B  扩音机的组成如图4所示。+ N2 c  V% Y, b' v
8 @2 ~7 |$ F) U' C% G
0 q+ u) f6 L/ [" @% r" s* T

3 [1 b( M7 H2 s. J9 y3 p# V- Z1 p( j9 z0 ]% Q0 a' ~
  2.扩音机与扬声器的配接4 a! @1 s4 B7 Z6 W; x$ X
) ?  R3 |" u1 w: c
  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。* h" [. g: D$ e6 k

0 F1 @- s6 o& F% [1 e0 S9 Q  ①定阻式输出扩音机与扬声器的配接
* n- Z4 Z- j* Y3 ]0 X, w) a0 b* _" ]. t& b* @( N
  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。
  @: a* n8 Q/ V7 `! \2 J" ]! K9 g2 q7 |) {) P
  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。  o$ N$ C9 j6 d& A% [. R( c1 `
9 d& g% K% i; ?, x  Y
  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。
$ L; U# Z4 p  o2 K3 _" E! x, m+ A  R, s8 ], d7 q- A8 u
  *A.低阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接
3 v3 l, u9 `9 z3 w: h% d
3 x9 q" h- ^% U8 W+ ~- Q" L( }  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。: k) ~& g1 X, I

' i) q4 l0 x  n  c6 q. b" S" `$ K) f0 _2 I1 E

% Y0 w  X, B4 Z3 Q$ G2 S7 s& ]$ N6 w; P, J& v: n
  B.高阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接4 x5 J. y. \7 b4 K( O
/ w0 \% F( t( X0 @8 v' A; I( D
  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。7 h( ?4 U; C' D9 d) d) i; P

: V0 W1 V0 q# B6 q: K3 j  高阻抗输出一般都采用并联方式连接扬声器,此时:6 m" I: T9 i8 N* d1 W) v, g7 I- x

  N6 w$ C& j; @. q& N* \  线间变压嚣初级阻抗= 扩音机输出阻抗 ×扩音机输出阻抗
7 h7 W! k7 K2 p2 p
8 K  {: I5 h! c& t4 o! A  扬声器所得功率
  u$ a. Q3 f4 s! J! ]0 ]& e' s* X* A' L2 |. n4 Z5 P1 T
  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?& Q) ?3 p2 Z7 \/ G9 W# O
8 I7 e3 @$ [4 n+ E; e( t& Y2 ?, I! }
  解:扬声器总额定功率
% W; _) j  M9 u; S: s# p  M7 i! ^5 t% f
  P总=3×25+2×12.5=100(W)
- t1 _2 D3 ~0 I# L0 z% r$ E5 G- w& X! Y( a0 n8 t" w7 y
  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)9 `7 H) V6 p3 d9 H' ?) n

9 y+ P+ [3 J# M7 }. B  25
8 d- I* ?8 j/ V# ]2 k1 V4 z, L# E# Q: m7 F
  Z12.5= 100 ×250=1000(Ω). c: y# d  i+ ]3 M7 ]4 T) {
9 W6 Z. w! M* [3 K) P6 C
  12.5: F2 [0 z% d- R! z
% X( I# f5 A8 U. g- K
  所以,扬声器可按图6与扩音机配接。6 ]( I+ G! |. [; [+ q" a

7 U' N7 x  o  P2 m% e; |  图6高阻输出的定阻式扩音机与扬声器的配接
1 J' v( b: ?0 J* N) }0 c  U2 _
8 S, \) {9 P0 q) d  ②定压式扩音机与扬声器的配接
- _8 }1 [, d) s6 U% p& u
6 f7 E) Y6 S6 U2 x, z! d) K" `  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。$ I0 `. s$ }5 u$ ^

3 p4 O) Y8 v: l6 q  扬声器承受的电压= √扬声器所得功率×扬声器阻抗; C% z( }4 E. R& @5 M+ G

% J3 Z$ t3 X' t9 ~  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?; D( g9 V$ u) }; ~2 l! |: F. g

2 ~, r, X2 ]7 |4 `: b; k  解:各种扬声器承受的电压1 r; I' i3 S1 B! y
/ O' l* X1 G! e; c5 o( F+ d  a
  U25=√25×16=20(V)% D7 X0 ^; C* ~) ^7 [7 }2 |
8 m% t8 p3 }2 K* Y# O
  U12.5=√12.5×8=10(V)8 M# C( O/ U2 \' {- D: R9 m8 t
0 l; V; H' W4 I6 _4 c6 a) j* A
  U25=√2×4=2.8(V)" F* z) [2 ?' D2 R

2 r3 f. T) W7 F4 b) G5 p- W3 K  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。
5 ~& V5 H; z' M* w
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