揚聲器的分類/構(gòu)成/工作原理/性能指標(biāo)/檢測

揚聲器俗稱喇叭，是一種十分常用的電聲換能器件，是音響、電視機、收音機、放音機、復(fù)讀機等電子產(chǎn)品中的主要器件。常見的揚聲器實物外形和電路符號如下圖所示，在電路中常用字母“B”或“BL”表示。

1．揚聲器的分類

揚聲器按換能機理和結(jié)構(gòu)可分為動圈式（電動式）、電容式（靜電式）、壓電式（晶體或陶瓷）、電磁式（壓簧式）、電離子式和氣動式等，其中電動式揚聲器具有電聲性能好、結(jié)構(gòu)牢固、成本低等優(yōu)點，應(yīng)用最廣泛；按聲輻射材料可分為紙盆式、號筒式、膜片式揚聲器；按紙盆形狀可分為圓形、橢圓形、雙紙盆和橡皮折環(huán)揚聲器；按工作頻率可分為低音、中音、高音揚聲器；按音圈阻抗分為低阻抗和高阻抗揚聲器；按效果可分為直輻和環(huán)境聲揚聲器等。

2．揚聲器的構(gòu)成

揚聲器由紙盆、磁鐵（外磁鐵或內(nèi)磁鐵）、鐵芯、線圈、支架、防塵罩等構(gòu)成，如下圖所示。

3．電動式揚聲器的工作原理

當(dāng)處于磁場中的音圈（線圈）有音頻電流通過時，就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場，這一磁場和永久磁鐵的磁場發(fā)生相互作用，使音圈沿著軸向振動，帶動紙盆使周圍大面積的空氣發(fā)生相應(yīng)的振動，從而將機械能轉(zhuǎn)換為聲能，發(fā)出悅耳的聲音。

4．揚聲器的主要性能指標(biāo)

（1）標(biāo)稱功率

標(biāo)稱功率也叫額定功率、不失真功率。它是指揚聲器在額定不失真范圍內(nèi)允許的最大輸入功率，在揚聲器的商標(biāo)、技術(shù)說明書上標(biāo)注的功率值就是標(biāo)稱功率值。

（2）最大功率

最大功率是指揚聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率。為保證揚聲器工作的可靠性，要求揚聲器的最大功率為標(biāo)稱功率的2～3 倍。

（3）額定阻抗

揚聲器的阻抗一般和頻率有關(guān)。額定阻抗是指音頻為400Hz 時，從揚聲器輸入端測得的阻抗值。它一般是音圈直流電阻的1.2～1.5 倍。一般動圈式揚聲器阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等多種。

（4）頻率響應(yīng)

當(dāng)揚聲器的音圈輸入了相同電壓但頻率不同的音頻信號后，就會產(chǎn)生變化的聲壓。一般情況下，中音頻信號產(chǎn)生的聲壓較大，而低音頻、高音頻信號產(chǎn)生的聲壓較小。當(dāng)聲壓下降為中音頻信號的某一數(shù)值時的高、低音頻率范圍，就是揚聲器的頻率響應(yīng)特性，也就是頻率響應(yīng)范圍。理想揚聲器的頻率特性應(yīng)為 20～20kHz，這樣就能把全部音頻信號均勻地重放出來，然而一只揚聲器是不可能實現(xiàn)這樣的功能的。每一只揚聲器只能較好地重放音頻信號的某一部分。

（5）失真

揚聲器的失真有頻率失真和非線性失真兩種。其中，頻率失真是由于對某些頻率的信號放音較強，而對另一些頻率的信號放音較弱造成的。失真破壞了原來高低音響度的比例，改變了原聲音色。而非線性失真是由于揚聲器振動系統(tǒng)的振動和信號的波動不能完全一致，在輸出的聲波中增加了一新的頻率成分。

（6）指向性

指向性用來表征揚聲器在空間各方向輻射的聲壓分布特性，頻率越高指向性越差，紙盆越大指向性越強。

5．揚聲器的檢測

（1）好壞的判斷

如下圖所示，將萬用表置于“R × 1”擋，用紅表筆接音圈（線圈）的一個接線端子，用黑表筆點擊另一個接線端子，若揚聲器能夠發(fā)出“咔咔”的聲音，說明揚聲器正常；否則說明揚聲器的音圈或引線開路。

方法與技巧：若手頭沒有萬用表，也可以利用一節(jié)5號電池和一根導(dǎo)線對揚聲器的音圈是否正常進(jìn)行判斷。方法是將電池的負(fù)極與音圈的一個接線端子相接，電池正極接導(dǎo)線的一端，用導(dǎo)線的另一端點擊音圈的另一個接線端子，正常時揚聲器也能發(fā)出“咔咔”的聲音。

（2）阻抗的估測

揚聲器鐵芯的背面通常有一個直接打印或貼上去的銘牌，該銘牌上一般都標(biāo)有阻抗的大小，若銘牌脫落導(dǎo)致無法識別它的阻抗時，則需要使用萬用表進(jìn)行判別。將萬用表置于“R × 1”擋，調(diào)零后，測量線圈的電阻，阻值為6.1Ω，將該值乘以1.3 得到的數(shù)值為7.93Ω，說明被測揚聲器的阻抗為8Ω。

（3）極性的判斷

揚聲器必須要按正確的極性連接，否則會因相位失真而影響音質(zhì)。大部分揚聲器在背面的接線支架上通過標(biāo)注“+”、“?”的符號標(biāo)出兩根引線的正、負(fù)極性，而有的揚聲器并未標(biāo)注，為此需要對此類揚聲器的極性進(jìn)行判別。采用的判別方法主要有電池檢測法和萬用表檢測法兩種。

提示；同一個廠家生產(chǎn)的揚聲器背面引線架上標(biāo)注的正、負(fù)極性基本是一致的。

方法與技巧：利用電池判別揚聲器的極性時，將一節(jié) 5 號電池的正、負(fù)極通過引線點擊揚聲器音圈的兩個接線端子，點擊的瞬間及時觀察揚聲器的紙盆振動方向。若紙盆向上振動，說明電池正極接的接線端子是音圈的正極，電池負(fù)極接的接線端子是音圈的負(fù)極。反之，若紙盆向下（靠近磁鐵的方向）振動，說明電池的負(fù)極接的引腳是揚聲器的正極。利用萬用表判別揚聲器的極性時，將它置于“R × 1”擋，用兩個表筆分別點擊揚聲器音圈的兩個接線端子，在點擊的瞬間及時觀察揚聲器的紙盆振動方向。若紙盆向上振動，說明黑表筆接的端子是音圈的正極；若紙盆向下振動，說明黑表筆接的端子是揚聲器音圈的負(fù)極。另外，也可以采用萬用表電流擋判別揚聲器的極性，但沒有上述兩種方法簡單、準(zhǔn)確。
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