制造课 培训知识讲座 扬声器不良剖析及改善 制作:范德荣 内容简要 一. 声音的认识 二. 声音不良的分析及改善 三. 特性不良的分析及改善 一、声音的认识: 1.声音是由于物体的振动,经大气传播而使听觉神 经受到刺激,从而感觉到的一种物理现象.其传动的 形态,正像投石水面所激起的波纹,冉冉的向四周扩 散,所以称之为声波或音波. ? 2.声音在大气中传播,自然也有其当然的速度,在常 温之下20℃通常是每秒345m,但是也随著气温的变 化而增减,每当气温变化1℃时,它的速度也按0.61m 发生增减变化.那么0℃时,声音的速度就是每秒 331.5m了. ? 3.声音的三要素: 声音的高低,声音的强弱,声音的音色(音调、响度、 音色),是声音的三个要素.三个要素的配合如何,就决 定了音质的好与坏. 一个外观非常漂亮的扬声器,也必须能够发出美好的 声音,才能算是一个好的喇叭.扬声器与声音的关系如 此密切,所以在研究扬声器之前,必须对声音的问题先 有深入的了解. ? 4.声音的划分: 不管你愿意不愿意听,每天每时每刻都会有各种各样 的声音进入你的耳朵里面,姑且把它归纳一下,可以把 它分为下面的几种声音. ? A.依据声音的内容来分: a.自然音: 是自然界所发出的声音.如风声,雨声,雷 声,波涛拍岩的大自然节奏. b.乐音: 也就是乐器所发出的声音,在一定的周期以 相同的波形,反复发出的悦耳的声音. c.非乐音: 原则上的划分是乐音以外的声音,都是非 乐音,但是悦耳的非乐音也可以划入乐音之内. d.噪音: 能使人烦躁或不受人欢迎的声音统称噪音。 例如汽车的紧急刹车,消防车的警笛乃至大声喧哗,都 会感到十分刺耳.正常情况环境噪声不应大于60dB. B.依据周波数领域的分类: a.次声:低于可听声频率的声波。(研究台风、地震) b.可听声:人耳听得见的声波频率范围,约为20~20K 赫兹.(语言声学、音乐声学、电声学) c.超声:高于可听声频率的声波(焊接、清洗、诊疗) ? 5.人耳可以听到的音域和音压. 我们听觉可以感受到的声音,即其音波的周波数范 围.因其强弱不同,个人感受的差异和年龄的差别而不 一样.但一般而论,青年而具有普通听力的人,其听力可 及的音域,是从20HZ到20000HZ之间,感受所及之音压 的范围,也是从0dB到120dB之内. 对于人耳能感受的振动频率,有一个刚好能引起听 觉的最小振动强度,称为听阈。当振动强度在听阈以 上继续增加时,听觉的感受也相应增强,但当振动强 度增加到某一限度时,它引起的将不单是听觉,同时 还会引起鼓膜的疼痛感觉,这个限度称为感觉阈(痛 阈)。听阈与感觉阈这间的范围,称为听域。 表示人耳对振动频率和强度的感受范围的坐标图,图中的下方曲线表示不同振动频 率的听阈,上方曲线表示感觉阈,两者所包含的面积称为听域。图中可以看出,响 度不仅与声压有关,还和频率有关,人对3000HZ左右的声音最敏感,而对低频较迟钝。 若干环境中测到的声压级 条 件 听阈 宁静的乡村 微风轻拂树叶 非常宁静的房间 声压级/dB 0 10 约14 20 条 件 声压级/dB 60 68~74 约80 80~100 大商场 房间里高声对喊(1m外) 热闹的大街 响声 1m外的钟表声 微弱声 寂静的小区 普通对话 正常声 行驶的小汽车 约30 30~40 40 约50 50~70 交响乐队演奏(5m处) 离疾驶火车15m处 离火车汽笛15m处 飞机起飞或响雷 痛阈 极响声 60 84 95~105 100~105 约120 130 130~140 二、声音的不良分析及改善: 所谓扬声器听音检测就是在额定频率范围内馈给扬 声器规定电压的正弦信号用以检查扬声器的装配质量。 ? A.碰触声: 原因1:音圈变形、音圈管折 预防措施: a.生产前要检查音圈骨架有无变形.注意音圈表面的 贴纸有无翘起、粘得是否牢固,卷幅有无粘胶,焊点 有无超出卷幅。 b.套音圈时要先检查音圈规上有无胶水 ,对粘胶音圈 规清洗干净后再投入使用。 C.对折角音圈规进行修理并确认可用后再投入 使用。 d.作业员设定音圈高度时注意捏音圈管的力度和 方法。 e.弹波与音圈组装时注意力度与方法不能将音圈 管下余白弄折和变形。 f.拨音圈规需充分旋转后垂直拨出。一次布颈部 补强胶 工位需管控胶量与胶位,防止胶水粘住规具。 g.增加音圈贴纸的厚度,改善音圈管的强度。 音圈变形 音圈管折 贴纸翘 胶水高出卷幅 原因2:T铁、华司有毛刺;磁间隙偏移;间隙入胶。 预防措施: a.投入时检查T铁中柱,华司中孔有无毛刺。 b.确认中心规插到位,中心规无脱出,胶水干燥后方拨 规。 c.磁回注意管控华司胶的胶位与胶量,擦华司中孔时确 认中孔有无溢胶。 d.插中心规时防止规具碰到胶水. e.组装弹波音圈时注意动作方法,防止音圈粘铆点补强 胶。 毛刺 卷副粘胶 原因3:锦丝线碰弹波、鼓纸 预防措施: a.合理的评估锦丝线弧度的长度,以扬声器最大 振幅时不牵扯和碰到振动系统为准。 b.焊端子时需注意动作方法,防止锦丝线缩回, 取治具时需待焊锡冷却后平稳拨出。 c.一次工程布颈部胶时需注意胶水粘锦丝线根部。 d.拉弧时需注意力度、位臵,锦丝的弧度方向 (向上或左右平伸)。 弧度向上 锦丝线粘胶 弧度左 右平伸 原因4:弹波浮贴 预防措施: a.投入时检查弹波有无变形。 b.控制弹波胶的胶量与胶位,在粘好弹波与盆架的接触 面同时,让它外围一定要有均匀的一圈溢胶 ,并且要让 弹波胶渗入,弹波放入要及时。 c.组装弹波时需安装到位,并压贴弹波。 B.夹尘: 原因1:间隙碎磁、电镀层 预防措施: a.对磁铁中孔进行擦拭,T铁、华司进行超声波清洗, 并进行擦拭。 b.插中心规时对磁间隙进行吸尘,并检查确认。 c.控制磁回AB胶胶位,保证磁铁内圈溢胶一周。 d.一次投入时对磁间隙进行吸尘。 ? 磁铁内圈需溢胶 原因2:防尘盖下杂物 预防措施: a.布颈部补强胶时,防止胶水溢至音圈管上方, 易造成二次拨完音圈规后,胶皮掉入间隙内。 b.针对焊眼点的机种,需增加除尘动作,防止音 圈线头掉入间隙内,锡粒沾于鼓纸表面。 c.贴防尘盖时进行确认. 锦丝线头 锡粒 C.双振: 原因1:鼓纸边内侧与盆架产生异常音 预防措施: a.合理的设计鼓纸边与盆架的接著尺寸. b.增大胶量和调整胶位弥补上述设计缺陷.(如1700010000,W120PF70-00C) 原因1:鼓纸反面脱胶 预防措施: a.控制边布的布胶位臵. b.控制鼓纸贴合的温度,时间. ? D.无声 原因分析: a.音圈来料焊点假焊;音圈冲孔时将线冲断。 b.眼点假焊。 c.未充磁。 ? E.音小 原因分析: a.音圈粘死。 b.充磁不饱合。 C.后磁未充磁或磁性反. d.音圈定位太高或太低。 ? ? F.其它不良: a.边布脱胶 b.鼓纸胴体厚薄不均 c.鼓纸反面胶丝 e.防尘盖漏气 f.音圈未打孔 三、特性的不良分析及改善: 1.扬声器频率响应曲线表示音响输出功率与电力输 入功率的交换值。通常以1W,1M的条件测试。 ? 2.曲线的讲解: ? D A B C E A部:磁气回路,主要由磁气强度决定. B部:磁气回路,以及鼓纸胴体斜面部的硬度 鼓纸胴体边缘部分的强度,以及Edge的透气性 C部:第一逆共振,俗称中音谷,由Edge材质,大小决定, 常借助于阻尼胶改善中音谷. 中音谷产生的原因:振动板从低音域到中音域的某 一频率时,大致都呈一体的上下运动,但是到达中 音域某一频率时,振动板的凸缘会与胴体产生逆向 的运动(即反共振),因而音压降低,在频率响应特 性曲线上出现谷点,而且反共振的程度越大,谷幅 就越宽,谷底也越深。 减少中音谷的方法: 1.合理设计折环形状。 2.采用阻尼较大的材料做折环。 3.减少折环的宽度(即减小折环的面积) 4.涂布阻尼胶。 D部:高音域的衰减区域,主要受鼓纸颈部硬度,半顶角, 以及振动系统重量,音圈电感量影响。 E部:高频分割运动区域,主要受鼓纸胴体边缘部分的厚 度与硬度,防尘盖的大小,形状,材质对其特性形状 也有影响. 高频特性的改善: 1.选择防尘盖合理的尺寸.弧度.厚度。 2.降低鼓纸胴体的重量或音圈的重量。 3.增加鼓纸颈部的硬度,通常使用透明漆含浸。 4.使用电气方法解决,加铜帽,铝帽。 5.修改颈部的胴体弧度。 机种:X50FC19-00D 原因:无后磁 有后磁 无后磁 机种:HLO-SP 原因:Fo偏高 样品 生产品 机种:320-0002-000 原因:鼓纸胴体偏软 样品 生产品 机种:W120PF70-00C 原因:无阻尼胶 有阻尼胶 无阻尼胶 机种:L02-006A-04-A 有防尘盖 机种:L02-006A-04-A 无防尘盖 机种:L02-006A-04-A 原因:鼓纸胴体偏软 胴体偏软 样品 机种:X50FC19-00D 原因:颈部胶偏多 样品 颈部胶偏多 影响高音曲线的因素: A 1.磁液的粘度,磁液量 的多少有关系。 2.内腔的容积,空气压 缩的体积。 3.磁气回路的强度。 4.音膜的材质与气密性。 BC 1.球顶的弧度。 2.音膜的材质。 3.Edge的弧度宽窄的配合。 4.振动系统的重量。 CD 1.等化器的距离。 2.等化器的弧度。 3.等化器的面积。 A B C D 磁液在扬声器中的作用: 1.改善频响特性,减少失真。磁液具有一定的阻尼性, 扬声器在其最低谐振频率(F0)附近的频率曲线上会有 峰值,因振膜振幅过大造成失真。这是扬声器制造者 希望克服的缺陷。选用适当粘度的磁液对音圈运动的 阻尼作用,可降低扬声器的Q值,使F0处频响曲线平滑。 从而改善了频率响应特性和谐波失真。 2.磁液有中心定位作用,能防止音圈在大振幅时产生的 擦圈现象。 3.降低音圈的工作温度,提高扬声器承受功率,延长扬 声器的寿命。 机种:X24-1360-00 原因:磁液偏多 样品 磁液偏多 机种:X24-1360-00 原因:磁液减少 磁液减少 样品 ? 扬声器的参数: 1.Fo.最低共振频率,指扬声器的阻抗频率曲线上从最 低音域的第一个高峰所对应的频率,亦称为低音谐振点. 也就是鼓约振动最强烈的地方所在.单位是赫兹(Hz). F0= 1 2π 1 Mms Cms Mms:振动质量(Mms=Mmd+Mmr) Cms:振动系统的顺性 影响Fo的因素:鼓纸.弹波的硬度;振动系统的重量; 胶水的重量;温度越高,湿度越大,Fo越低. 2.扬声器的Q值:Qts,Qms与Qes 又叫扬声器的品质因数,它表示频响线在谐振频率Fo 处SPL的尖锐程度,它反映了扬声器fo附近的振动系统 的阻尼状态,是决定扬声器低频特性的重要参数。 Qts= Re (BL)2 Mms Cms 1 Qts 1 Qms 1 Qes 影响Qts的因素: a.增加DCR值可提高Qts b.增加BL值可降低Qts(对Qts影响最大) C.增加振动质量可提高Qts d.增加振动系统的顺性可降低Qts 3.BL值:磁力系数 间隙磁感应强度B与有效音圈线长L的乘积. 控制BL值主要控制扬声器的磁路,如加大磁通密度,方 法如下: (1)选择高性能磁体(会使成本提高)。 (2)选择高导磁性能磁路材料(会使成本提高)。 (3)减少磁间隙(但过度减少,会导致装配困难)。 (4)减少华司的厚度(但会使真加大)。 (5)选用双磁路或特殊结构磁路(会使体积加大)。 (6)选用励磁磁路(会使结构复杂)。 (7)加厚磁体、加大磁体外径(体积质量加大,成本 增加)。 4.出力音压(SPL): 扬声器的出力音压是指在指定的频带和功率上馈给 扬声器1W的输入功率,在参考轴上距离参考点1米处的 声压级的平均值,通常取频率特性曲线上的4个点, (高 音取;3000.4000.5000.6000 低音 取:300.400.500. 600) 之平均值.单位dB(分贝) ,又叫灵敏度或声压级. 出力音压反映的是声音的大小,与音质的好坏没有必然 联系. SPL=20lgP / Po P:为声压单位帕(Pa) Po:为参考声压2*10-5 Pa (人耳可听最小声压) 谢谢参与!