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扬声器的基本参数有哪些?

扬声器 小众声学 308浏览 0评论
 扬声器的基本参数主要有阻抗、功率、谐振频率、频率特性、灵敏度、失真度、总品质因数、等效质量、等效顺性、弹性系数、等效振动半径、等效容积、线性范围和指向性等。
  1.额定阻抗
  扬声器并不是一个纯电阻,而是一个复杂的阻抗。扬声器音圈既有阻抗值,也有感抗值。其阻抗值是随着工作频率(音频信号频率)的改变而变化的。这种规律即是扬声器的阻抗特性。
  扬声器的额定阻抗也叫标称阻抗,是在共振峰后扬声器所呈现的最小阻抗,有4Ω、6Ω、8Ω、16Ω和32Ω几种。额定阻抗并不等于扬声器音圈的直流电阻,通常前者为后者的1.1倍左右。在不知扬声器的额定阻抗时,可用万用表测出其直流电阻值,再乘以1.1左右的系数,即可估算出扬声器的额定阻抗。
  2.功率
  扬声器的功率分为额定功率、最大功率、最小功率和瞬间功率,其单位为W。额定功率又称标称功率,是指扬声器能长时间正常连续工作而无明显失真的输入平均电功率。最大功率又称最大承载功率,是指扬声器长时间连续工作时所能承受的最大输入功率,一般为额定功率的1倍~3倍。最小功率又称起步功率,是指扬声器能被推动工作的基准电功率值。瞬间功率也称瞬时承受功率,是指扬声器在短时间内(10ms)所能承受的最大功率,一般为额定功率的8倍~30倍。
  3.频率fs
  谐振频率是指扬声器所能重放的最低频率,它是决定扬声器低频特性的重要参数。
  谐振频率值与扬声器的口径大小有关。低音扬声器的谐振频率值大致随口径的增大而降低,一般6英寸低音单元为50Hz左右,8英寸低音单元为40Hz左右,10英寸低音单元为30Hz左右,12英寸低音单元为20Hz左右。谐振频率值越低,扬声器重放低音的质感和力度越佳。
  4.频率特性
  扬声器的频率特性是指当输入扬声器的信号电压恒定不变时,扬声器参考轴上的输出声压随输入信号的频率变化而变化的规律。它是一条随频率变化的频率响应(简称频响)曲线,反映了扬声器对不同频率之声波的辐射能力。
  扬声器的频响曲线并非一条平坦的直线,而是具有许多峰谷点的不规则连续曲线。将扬声器的谐振频率作为其低频下限频率,而将频响曲线高频端的交点为其高频上限频率,低频下限与高频上限之间的频率范围,称为该扬声器的有效频率范围。在扬声器的有效频率范围内频响曲线上最大声压级与最小声压级之差,称为不均匀度。扬声器的频响曲线越平坦,说明其不均匀度越小,频率失真越小,有效频率范围越宽。
  高、中、低音扬声器所要求的频率范围不同,一般低音扬声器的频率范围要求在20Hz~3KHz左右,中音扬声器的频率范围在500Hz~5KHz左右,高音扬声器的频率范围在2KHz~20KHz左右。
  5.灵敏度
  灵敏度用来反映扬声器的电—声转换效率,也称输出声压级。灵敏度较高的扬声器,用较小的电功率即可推动它。扬声器的灵敏度有特性灵敏度级和平均特性灵敏度两种表示方法。
  特性灵敏度级是目前采用较多且测试误差较小的灵敏度测试方法。它表示在扬声器的额定频率范围内,用粉红噪声(指一种在任何相对带宽内功率相等的无规律噪声)信号对扬声器进行测试所得到的声压级大小值,其单位是Db/m/W。
  平均特性灵敏度是指给扬声器输入不同频率正弦纯音信号,然后根据频响曲线上不同频点的声压级来计算出平均值。其测试误差相对较大。
  6.失真度
  失真主要表现为重放声音与原始声音有差异。扬声器的失真主要有谐波失真、瞬态失真、互调失真和相位失真。
  谐波失真是指当扬声器输入某一频率的正弦信号时,扬声器输出声音信号中,除了输入信号基波成分外,又出现了二次、三次……n次谐波(即高于输入信号基波的2倍、3倍……n倍信号)而引起的失真。由失真而产生的总谐波声压的有效值与总输出声压的有效值之比,即是总谐波失真。
  瞬态失真是指扬声器的振动系统跟不上快度变化的电信号而引起的输出波形失真,它与扬声器的频率响应及振动系统的质量有关。
  互调失真是指两个不同频率(高频和低频)的电信号同时输入扬声器时,扬声器的重放声中除了有这两种频率的声音信号外,还出现了非线性信号(即这两个单频率信号的各次谐波及各种组合的和信号与差信号)。
  相位失真是指音频信号通过扬声器播放后,不同频率相移的不均匀性,一般用相移的最大值与最小值来表示。
  7.等效质量(mo)
  扬声器的等效质量(也称振动质量)是扬声器振动系统的静态质量(振膜和音圈本身的质量)与同振质量(振膜两边随这一起振动的部分空气层的质量,也称附加质量)之和。它通常是与扬声器的口径成正比(随着扬声器的口径增大而增大),而与扬声器的谐振频率成反比。扬声器振动系统的等效质量越大,锥盆折环和定位支片越柔软,扬声器的谐振频率也就越低。等效质量的单位是克(g)。
  8.等效顺性(CMY)
  等效顺性也称力顺或声顺,表示扬声器悬置系统的松紧度(即折环和定位支片的柔软程度)或说是其受力后位移的顺从性。高顺性的扬声器,说明其折环和定位支片相对较柔软,振膜受力后的位移较大,在相同振膜质量的情况下,其谐振频率也就较低。顺性的单位是米/牛顿(m/N)。
  9.弹性系数(So)
  弹性系数也称扬声器振动系统的等效力劲度,是表示锥盆折环和定位支片刚性的参数,也是扬声器等效顺性的倒数。它与扬声器的谐振频率成正比,与振动系统的等效质量成反比。
  10.总品质因数(Qts)
  总品质因数主要反映了扬声器振动系统消耗能量的快慢(即表示振动系统损耗的大小)。扬声器的Qts值要适当,否则会出现放音失真增大或瞬态响应变差,还会影响音箱的箱体大小及低频响应。Qts值过大,说明扬声器的振动系统所产生的阻尼作用小,对能量的消耗慢,振动衰减所需时间长,放音失真增大;Qts值过低,系统对振动的阻尼作用变大,能量的消耗也变快,谐振频率处的输出便会不足,将会影响低音的力度和质感。低音扬声器的Qts值一般在0.2~0.8之间。
  扬声器的总品质因数Qts与扬声器等效质量mo的平方根成正比,与扬声器顺性的平方根成反比。改变扬声器振动系统的等效质量和顺性,可在一定程度上控制扬声器的Qts值。
  11.等效容积(Vas或Veq)
  扬声器的等效容积是指扬声器振动系统顺性的等效空气容积。它与扬声器的等效顺性成正比,与扬声器有效振动半径的平方成正比。也可以说,扬声器的口径越大,其等效容积也就越大。其单位是升(L)。
  12.等效振动半径(Sd)
  扬声器的等效振动半径也称振膜有效面积,它表示有助于声音辐射的面积,可以认为是从振膜中心到折环中间处的长度(实际地指振膜振动部分的半径)。
  13.磁感应强度(B)
  磁感应强度也称磁隙强度,是表示扬声器空气隙中磁场强度的品质标记。其单位是T(1T=10*10*10*10*10GS)。
  14.磁通量
  磁通量等于磁感应强度和空气隙面积平均值的乘积。
  15.线性范围(Xmax)
  线性范围地扬声器振膜的最大线性位移。扬声器在工作时,若振膜的位移超出Xmax值时,放音失真将会增大。扬声器的线性范围Xmax与其口径大小和辐射效率成正比。大口径的扬声器,Xmax值也较大,其辐射效率也较高。
  16.指向性
  指向性是指扬声器在不同方向的声压辐射能力随频率而变化的特性(也可以说是扬声器声波辐射到空间各个方向的能力),通常用向性曲线来表示。扬声器的指向性与音频率有关,输入扬声器的信号频率越高,扬声器的指向性越强。

 

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