喇叭的基础了解

喇叭 蜂鸣器 

一、喇叭基础原理

喇叭其实是一种电能转换成声音的一种转换设备，当不同的电子能量传至线圈时，线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动，这种互动造成纸盘振动，因为电子能量随时变化，喇叭的线圈会往前或往后运动，因此喇叭的纸盘就会跟着运动，这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。

首先要明白一个入门知识：振动有可能会导致发声，发声必来自于振动。（人耳听不到的高频振动，为超声波。人耳听不到的低频振动，为次声波。）

人耳能听到的声音范围在20Hz～20000Hz，极限频率是20000Hz。对微小的声音，只要响度稍有增加人耳即可感觉到，但是当声音响度增大到某一值后，即使再有较大的增加，人耳的感觉却无明显变化。我们把人耳对声音响度的这种听觉特性称为“对数式”特性。
频响范围：声音与喇叭共振点（峰值点）为FO。

可听声按倍频关系分为3份，确定低、中、高音频段。即（附案例）：

低音频段20Hz～160Hz（3倍频）

中音频段160Hz～2500Hz（4倍频）

高音频段2500Hz～20000Hz（3倍频）

泛音：一个复音中，除去基音（频率最低的纯音）外，所有其余的纯音叫做泛音，也叫陪音。

二、喇叭原理与分类

A、原理：
喇叭是将输入的交流电信号，通过线圈和磁场的配合，带动喇叭发音膜片振动，从而将电信号转变为声音信号的电声配件。

B、分类：

1、按盆架材质分：可分为铁壳和胶壳。

2、按磁铁位置结构材质分：可分为内磁有磁碗（白色钕铁硼）和外磁（黑色铁氧体叫磁石）；一般内磁喇叭成本贵过外磁喇叭（铁壳外磁喇叭除外）。

3、按发音膜片材质分：可分为纸膜和MYLAR（胶）膜；

4、其中MYLAR（胶）膜按其压制的花纹分：又可分为平膜和半花膜、全花膜；

5、按阻抗分：可分为4欧、8欧、16欧、32欧、64欧等；

在喇叭2端测电压，喇叭阻抗值最好的匹配值：

8欧小于1.414；16欧：1.4-2V；32欧：2-2.82V；

6、按喇叭的盆架直径∮分为:胶壳内外磁可分为∮20/21/27/29/36/40/50/57mm；铁壳内磁分为：∮20/23/27/28/29/36/40/50/57mm；铁壳外磁分为：∮40（1-43”）/50（2”）/57(2-41”)/66(2-21”)/72(3”)等,一般是以1/4”为一台阶递增.

7、内外磁,按磁铁大小又可分:塑壳喇叭有大磁/小磁之分，铁壳外磁喇叭有∮28/32/36/40/45mm磁头等分别,内磁喇叭有1.0/1.1/1.2/1.3/1.5mm磁分别（指磁铁的厚度）。

8、按音圈工艺分，又可分为线圈和纸管音圈。低端喇叭用线圈多，高档喇叭（高端铁内磁、所有铁外磁均用纸管音圈）。

9、按喇叭的用途分：手机喇叭、玩具喇叭（胶外磁）、导航仪喇叭（铁内磁）、电话机（胶外磁或铁外磁）、多媒体音箱喇叭（铁外磁）、耳机喇叭。

喇叭发声，要达到音质最好，必须做到共鸣（共振），即电路输出音频频点与喇叭的f0达到一致，此时喇叭音量最大、不失真。现业内为节省成本，均为IC（集成块）直接输出接喇叭，故IC声音输出端的音频频点，就是喇叭必须达到的频点，喇叭的f0由膜片的厚度、直径、花纹而决定。阻抗、磁铁大小、T铁只影响其输出功率。

C、配件组成

胶壳外磁喇叭：从上到下，配件依次为盆架、膜片、线（音）圈、华司（介子）、T铁、磁铁（黑色）、焊盘（PCB）。

内磁喇叭：从上到下，配件依次为盆架、膜片、线（音）圈、垫片、磁铁（白色）、磁碗、焊盘（PCB）。

铁壳外磁喇叭：从上到下，配件依次为盆架、防尘帽、膜片、线（音）圈、弹波（布）、华司（介子）、T铁、磁铁（黑色）、焊盘。

D、常遇问题解决方法

一、音量不够大：客户在未知IC音频频点的前提下，一味要求喇叭要大声，这可靠以下方法来调整：

1、将磁铁改大，增大功率，将外磁改内磁，但这势必会增加成本；

2、膜片的灵敏度加强（膜片改薄）；

3、线圈阻抗改小，但应在-10%的范围内方可，一般8欧的很难再做改动。

4、喇叭盆架的出音孔改大；

5、膜片的斜度改大，令线圈的磁路下降，切割磁力线大。

二、无音（测量线圈阻抗为无限大）

1、此一般是线圈开路（断路）而造成，此在常用规格中32欧喇叭最常见（因32欧嗽叭线圈所用线材最幼），这可通过喇叭生产线“纯音检测”这一工序来控制好。

2、客户如果喇叭焊接时间过长，电烙铁的温度过高，也会造成此类次品。喇叭焊接工艺要求：烙铁头的温度不能超过270度，且焊接时间不能超过3秒/点。

3、无音（测量线圈阻抗为0）

此一般是线圈短路而造成，改善方法同上。另外，要检查IC输出的电流和电压，用P=U2/R，计算其功率是否大过喇叭的标准功率（如0.25W/0.5W）

4、沙声、失真、小声（小百分比的）

原因：

1）喇叭膜片已变形，人手不慎接触膜片变形而致；

2）喇叭音膜（音圈和膜片）装配不良，造成音圈撞磁槽T铁；

3）磁槽内有异物。
5、音色不好

对塑外磁36mm以上及内磁喇叭，有些要求高的客户有时会要求音色，即喇叭发声时高、中、低音的配比要适当，这是凭个人的听觉、感官上因人而异。基本上为：

低音不够（表现为声不够有力、雄浑）。这可通过将出音孔改小，平膜改花膜、半花膜改全花膜、膜片改薄来改善；有些内磁喇叭也可通过后贴膜类增加低音阻尼效果。

中、高音不够（表现为声不够清脆、解像度不够、穿透力不够）。这可通过将出音孔改大，花膜改平膜、全花膜改半花膜、膜片改厚来改善。
6、环保问题

喇叭用料中，与环保Rohs有密切关系的用料有：锡线（影响铅Pb）、五金件（T铁、华司、铁盆架）的电镀层，（影响6价铬Cr6+），焊盘（影响阻燃剂PBB、PBDE），所有胶水（影响P）。

7、高温、超时焊，是喇叭最大的砒霜。

三、蜂鸣片（压电式）

A、原理：蜂鸣片是将输入的交流电信号，通过基片（铜片或钢片、铁片）和压电陶瓷片的共同振动，带动蜂鸣片发音。

蜂鸣片发出来的声音频率比喇叭发出的声音频率要高许多，音色要单调，声音也要小，在要求不高的发声下，因蜂鸣片便宜，是替代喇叭好方法。

因声音也会造成振动，故蜂鸣片有时也可作为触摸开关、声控开关，则是利用蜂鸣片将声信号，转为振动信号，再转变为电信号。

B、分类

1、按基片材质分：可分为铜片或钢片、铁片；

2、按瓷片镀银工艺分：可分为双面银和单面银；

3、按尺寸可分为:∮12/15/20/25/27/31/35/36mm,也可做成方形及异形。

4、按极性分，分为2极和3极。玩具业内3极较少用。

发音的原理与喇叭一样，要在线路中发声达最佳效果，IC的出音频频点与蜂鸣片的f0必须一致。蜂鸣片的f0由基片与瓷片的厚度、直径决定。银层的白银含量浓度和直径大小，影响到其接触电阻，也会影响其大小声。

环保问题：蜂鸣片中的瓷片铅含量超标，至今科学界仍无法去解决，无替代品，故这在全球环保法典中是豁免的物料。一般蜂鸣片说要求环保，只是指基片的环保，或是指基片上焊锡点的环保。瓷片及焊锡点是豁免的。

成本问题：铜片最贵，双面银贵过单面银，瓷片大小及银浆大小、银的含量均是成本的影响因素。

四、蜂鸣器

业内所讲的蜂鸣器有两种绝然不同的组成：

1、蜂鸣片加个胶壳或铝壳，而组成的压电式蜂鸣器；其英文名为：BUZZER。原理见第二项

2、用线圈、金属膜片、磁环、撞针、胶壳组成电磁式的蜂鸣器。

A:分类

以上第2类，分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。

有源蜂鸣器，是指封装好的管体内已含发声IC和驱动电路，接上电源后，其会发出不停的高频声音。（给电源就发声，频率固定）

无源蜂鸣器，是指封装好的管体内不含发声IC和驱动电路，接上电源后，其不会发出的高频声音，只会发出“咔咔”一声。（程序控制频率，可调频率）

区分：将两种蜂鸣器的引脚都朝上放置时，可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器，没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。

五、咪头

跟以上三种所说的作用恰好相反，以上三中电声元件，是将电信号转化为声信号，而咪头恰恰是将声信号转化为电信号的元件。所以又叫拾音器、麦克风，话筒，传声器等。

A、原理

我们所销售的咪头，从工作原理上分，是驻极体电容式。

组件：防尘网、外壳、振膜、垫片、背极板、铜环、腔体、PCB组件、管脚。

B、分类

1、按尺寸分，9767、9745、6050等（前两位是直径、后两位是高度）。

2、按是否有管脚分；带脚/光头（后焊和贴片）

3、按灵敏度分：从灵敏度高到低-48DB至-68DB均有，一般每一个段的公差为±2DB。

4、按接收信号方向，又可分为，全指向（360度）、双指向（前后）、单指向。一般用的是全指向咪头，单指向咪头是全指向咪头的三倍。全指向咪头和单指向咪头，对于来自不同角度的声音，其灵敏度是基本相同的。

咪头有时在电路中也会作为振动开关使用，如飞镖靶的环数。当咪头作为“麦克风”使用时，常用的灵敏度是-58dB--62dB,,当咪头当振动开关使用时，会用到灵敏度较高的，如-48dB。

六、产品开模注意事项

尽量多些孔位（备注：若需要输出低频，孔径最好大于Ø1）

喇叭周围打黄胶密合（用：立时得）；

喇叭背面加盖或加泡棉，增加共振；省钱小秘诀：在另一边模具加顶或加盖（参考公牛粉色样机）。

喇叭尽量平贴；

喇叭线最好控制在1.3倍（即到PCB板焊点），线直径为Ø28或Ø30为理想。（喇叭线太长会影响音质，因增加电流噪音）