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动圈式与电磁铁扬声器的区别 1970/01/01 19:07 点击:782 / 回复:0

 

    电磁铁揚聲器同時運用了電磁鐵和永久磁鐵。假設現在要播放 C 調 (頻率為 256 Hz,即每秒振動256),唱機就會輸出256 Hz的交流電,換句話說,在一秒鐘內電流的方向會改變 256 次。每一次電流改變方向時,電磁鐵上的線圈所產生的磁場方向也會隨著改變。我們都知道,磁力是「同極相拒,異極相吸」的,線圈的磁極不停地改變,與永久磁鐵一時相吸,一時相斥,產生了每秒鐘 256次的振動。線圈與一個薄膜相連,當薄膜與線圈一起振動時,便會推動了周圍的空氣。振動的空氣,不就是聲音嗎?這就是电磁铁揚聲器的運作原理了。
 
  动圈式扬声器(又称电动式)当流有交流电流时,根据左手定则,产生的驱动力为BlIB为磁极隙缝的磁感应强度,l为音圈长度,I为音圈电流大小)。如果再给音圈以 F力驱动时,机械系统共有(F+BlI)的驱动力。因此,振膜的速度V(m/s)与振动系统的力阻抗zm(N*s/m)之前有如下关系:zmV=F+ BlI (1)
  另一方面,当振膜以V(m/s)的速度振动时,根据右手定则,音圈中将感应-BlV的电动势,设外加电路的电压为E,则共有(E-BlV)的电动势。设音圈的电阻抗为Ze,流过的电流为I,则根据基尔霍夫定律,有:ZeI=E-BlV (2)
  (1)(2)式就是电动式换能器的基本公式,式中的系数Bl是电系统与机械系统相关的量,称为力系数,表示为ABl
  当电路的端电压E由电动势为E0,内阻抗为Z0的电源供给时,作用到振膜的驱动力F可认为是由激励力F0,内部阻抗为z0的声源所供给,即 E=E0-Z0I,F=F0-z0V; (3)
  将(3)式代入(1)(2)式得:E0=(Z0+Ze)I+AV,F0=(z0+zm)V-AI; (4)
  对于扬声器来说,只考虑电信号驱动,于是F0=0,(4)式变为
  E0=(Z0+Ze)I+AV,0=(z0+zm)V-AI; (5)
  解(5),消去V E0=(Z0+Ze+A︿2/(z0+zm))I (6)
  从上式可以看出,除电源的内阻抗Z0、音圈的阻抗Ze以外,还附加有第三项,由这一项可以看出,力阻抗越小时,越容易振动,力系数越大时,振动也越大。这是由于振动系统振动而附加的一项,称为动生阻抗,动生阻抗Zem=A︿2/(z0+zm) (7)
  于是,换能器的输入电阻抗 ZF=Z0+Ze+Zem (8)
  前两项Z0+Ze为振动系统固定不振动时的输入电阻抗,称为阻尼阻抗。ZF为振动系统在能够自由振动的状态下的输入电阻抗,称为自由阻抗。
  根据6式可以得到电动式换能器的简单等效电路图,电动式换能器的效率为Zem/ZF。当动生阻抗Zem越大时,电声换能器的效率越高。
文章:youk [1970/01/01 19:07]
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