揚聲器是一種將電信號轉換為聲音信號的電聲裝置。其工作原理主要是通過能量轉換,將音頻電功率信號轉換成低失真、聲壓級足夠的可聽聲音。以下是揚聲器工作原理的詳細解釋:
1. 電磁效應
揚聲器內部包含一個磁鐵、一個線圈和一個振膜。當電信號通過揚聲器的線圈時,會在磁鐵的作用下產(chǎn)生一個交變的磁場,從而使線圈振動,進而驅動振膜產(chǎn)生聲音。具體來說,當電流通過揚聲器的線圈時,線圈就會在磁場中產(chǎn)生一個力,這個力的大小和方向與電流成正比。因為電信號是交流的,所以線圈會隨著電流的變化不斷地上下振動。振動的線圈會帶動連接在其上的振膜,進而把空氣也帶動起來,形成相同頻率的聲波,從而發(fā)出聲音。
2. 材料與結構
揚聲器的種類繁多,而且價格相差很大。音頻電能通過電磁、壓電或靜電效應,使其紙盆或膜片振動并與周圍的空氣產(chǎn)生共振(共鳴)而發(fā)出聲音。低檔塑料音箱因其箱體單薄、無法克服諧振,無音質可言;木制音箱降低了箱體諧振所造成的音染,音質普遍好于塑料音箱。
3. 工作過程
揚聲器的工作過程可以分為以下幾個步驟:
?電流通過揚聲器的線圈時,會產(chǎn)生一個交變的磁場。
?這個交變的磁場作用于永久磁鐵,使得線圈在磁場的作用下做垂直于音圈電流方向的運動。
?由于音圈與紙盆連接在一起,這樣音圈運動帶動紙盆的前、后振動。
?紙盆的振動推動空氣的振動,人耳便能感受到空氣的振動而產(chǎn)生聲音。
4. 電氣特性
揚聲器的電氣特性包括阻抗、靈敏度和頻率響應等。阻抗是指揚聲器在特定頻率下對電流變化的阻力;靈敏度是指揚聲器在單位電壓下的聲音輸出;頻率響應是指揚聲器在不同頻率下的聲音輸出能力。
總的來說,揚聲器的工作原理是通過電磁效應,將電信號轉換為聲音信號,進而通過材料與結構的設計,使得聲音能夠更好地傳播。