球顶形扬声器

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1、第七章球顶形扬声器7.1球顶形扬声器的结构及工作原理7.2球顶形扬声器的输出声压频率特性7.3球顶形扬声器的失真特性7.4均衡器和后腔的设计7.5球顶形扬声器的声场特性7.1球顶形扬声器的结构及工作原理1.球顶形扬声器的结构球顶形扬声器的一般结构如图7-1所示。图中的后腔主要用于要求谐振频率低的中音用扬声器。高音用的导磁柱也没有必要是空心的。这是振膜后的空腔仅仅是由振膜和导磁柱形成的空间构成。振膜前面设有均衡器所谓扩散器，他的主要目的是为了改善声压特性和指向性，同时也起保护振膜的作用。当然，均衡器或扩散器

2、并非必备零件，主要根据振膜材质和形状取舍。一般说来，为了增强振膜强度，豆浆振膜设计成球顶形，振膜的材质最好是选用刚性高、质量轻的金属（如铝、钛。铍、硼等合金）；另外，还可采用非金属材料，如布类加酚醛热压成型，这种软性材料的特点是容易成型，而且对分割振动起阻尼作用。折环、音圈、磁路系统的构造与电动式纸盆扬声器相同。但有以下几点与纸盆扬声器不同：(1)振膜的面积一般比纸盆扬声器小，就中频扬声器而论，一般纸盆的口径为0.10~0.13米，球顶型扬声器的口径只有0.035~0.07米。口径小的扬声器，其优点是指向

3、性良好，但是它的缺点在于要输出相同的声压必须加大振动振幅。(2)球顶形扬声器的振膜一般由折环支撑。振膜只靠折环支撑时，振膜低频段工作不易稳定。由于折环沿圆周方向的进度不均匀，在低频谐振频率以下的劲度控制范围内，以及在折环固有谐振引起的频率范围内，振膜就会出现横向振动，就会导致失真。为防止振膜横向振动，可采取双重支撑的办法。(3)几乎所有的球顶形扬声器都有后腔，这种球顶形扬声器，同样生气装在音箱中一样，其低频段的性能主要受到后腔的控制。如果后腔小，则低频谐振频率上升，Q值也变大。2.硬球顶形扬声器和软球顶形

4、扬声器球顶形扬声器按振膜的软硬程度可分为硬球顶形扬声器和软球顶形扬声器两种。硬球顶形扬声器振膜一般都采用铝合金,软球顶扬声器振膜一般采用棉布、绢、化纤等材料制作。为了得到各自预期的特性，硬球顶和软球顶设计着眼点和方法不同。对于硬球顶来说，必须做到不管振膜如何振动，在高频段亦不应出现分割振动。对于软球顶来说，在产生分割振动时，不应出现单一谐振，而要做到使谐振分散为许多谐振，得到较平滑的特性。硬球顶形扬声器和软球顶形扬声器输出声压频率特性有很大区别。对硬球顶形扬声器来说，其振膜根本不进行阻尼处理。可配置均衡器

5、，这种扬声器的频率特性是在高频上限频率的峰前已有一个反谐振引起（）的谷，过了之后则曲线急剧下降。然而对软球顶来说，其特性是的频率较低，特性曲线没有很大的峰和谷、曲线下降缓慢。软球顶形扬声器构造的特点是球顶力充填与振膜轻微接触的柔软的棉状牺牲裁量，这有以下三点好处：能防止振膜后侧空腔中出现驻波，在共振时起机械阻尼作用。软球顶形扬声器的振膜比较柔软，所以当音圈向上运动时，振膜很容易凹陷，在后腔内充填阻尼材料，对振膜有一个向上顶的力，所以振膜不会出现凹陷的现象。软球顶形扬声器从较低的频率即开始产生分割振动，所以

6、填充材料和振膜表面涂敷的阻尼裁量都能对分割振动起阻尼作用。7.2球顶形扬声器的输出声压频率特性球形扬声器的剖面图如图7-2-1（a）所示，图7-2-1（b）是其等效线力学线路图。图中等效力阻抗=（牛顿-秒/米）：机电转换系数：电阻抗：音圈质量（千克）:振膜质量（千克）:振膜边缘的力顺（米/牛顿）：振膜后腔力顺（米/牛顿）：振膜系统力阻（牛顿-秒/米）：幅振质量（千克）:幅振力阻（牛顿秒/米）球顶形扬声器的典型声压特性测量结果如图7-2-2所示，图中的、和分别定义为扬声器的最低共振频率、边缘共振频率的高频截

7、止频率。最低频率是可以从图7-2的等效力学线路计算出来，如振膜边缘力顺能确定，可按下式算出：（7-2-1）在不影响其他特性和音质的情况下，假设和的关系式，则对工作的稳定性及方便地调节都是个有利的条件。用品质因数表示最低共振频率时的和谐振锐度，则通过值能调整和中段频率的声压平衡，的表达式为（7-2-2）式中为振动系数的等效质量，为等效力阻。对于纸盆扬声器来说，（7-2-2）式中的灯下力阻约为电磁阻尼的~左右，所以在很多情况下可以忽略不计。但对球形扬声器来说，其吸声材料非常接近振膜，或者像软球顶那样，吸声材料

8、和振膜直接接触，拆环上又涂敷了大量阻尼材料，使机械阻抗很大；另一方面电磁阻尼本身一般比纸盆扬声器小，所以不能忽略一般值选0.4~2为宜该值也能决定低频和高频的均衡，结果就成为左右整个扬声器系统音色的重要因素。在中频段，振膜仍同低频段相同呈活塞振动；所以其特性曲线基本上平坦。但因拆环自身产生谐振，以致特性曲线上出现小的谷和峰。在拆环的自身谐振同音频圈的谐振相位相反时在曲线上附近会出现谷，相位相同时会出现峰。一般谷和峰的频率相互比