新型平板揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)

1、作者簡介：鄭堯，男，作者簡介：鄭堯，男，1979年2月，四川廣元，講師、電子工程師，學(xué)士，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)。月，四川廣元，講師、電子工程師，學(xué)士，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)。通信地址：四川省廣元市利州區(qū)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國資處，郵編：通信地址：四川省廣元市利州區(qū)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國資處，郵編：628017。聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：18683903567Email：jzs73@新型平板揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)鄭堯張德忠四川信息技術(shù)學(xué)院，

2、四川廣元，628017摘要：要：針對傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的缺點(diǎn)，提出了一種平板揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)。揚(yáng)聲器由軟磁材料、音圈、平板發(fā)聲盤、環(huán)形導(dǎo)電線圈、偏磁線圈組成，并將音圈固定在以軟磁材料形成的半閉合磁路上，音圈形成的電流通過導(dǎo)電環(huán)產(chǎn)生互感磁通而迫使發(fā)聲盤振動(dòng)，從而帶動(dòng)揚(yáng)聲器的振膜振動(dòng)而發(fā)聲。實(shí)踐證明該揚(yáng)聲器具有頻響寬、功率大、失真小、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，既能滿足高保真音響和家庭影院系統(tǒng)需求，也能應(yīng)用于多媒體音響系統(tǒng)的小型化要求，具有較好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：

3、關(guān)鍵詞：平板揚(yáng)聲器，軟磁材料，音圈，偏磁線圈中圖分類號：中圖分類號：TN643文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：NewflatpanelspeakerdesignZHENGYaoZHANGDezhongSichuanInfmationTechnologyCollegeGuangyuanSichuan628017ChinaAbstract:TheshtcomingsoftraditionalspeakersProposedaflatpanelspe

4、akerdesign.SpeakersfromthesoftmagicmaterialvoicecoilflatsounddiscRingconductivecoilmagicbiascoilsThevoicecoilfixedtosoftmagicmaterialsinthefmationofclosedmagicpathVoicecoilcurrentthroughtheconductiveloopfmedbymutualinduc

5、tancefluxgeneratedsoundfcedvibrationplate，Soastodrivethespeakerdiaphragmvibrationsound.PracticeshowsthatthespeakerhaswidefrequencyresponsepowerdisttionsimplestructureCanmeetthehighfidelityaudiohometheatersystemrequiremen

6、tsMultimediaaudiosystemcanalsobeappliedtotheminiaturizationrequirementsHasgoodapplicationprospects.Keywds:flatSpeaker；softmagicmaterials；voicecoil；biascoil0引言引言傳統(tǒng)揚(yáng)聲器是用音圈推動(dòng)一個(gè)尺寸固定的紙盆而發(fā)聲[1]，其自身的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)決定了揚(yáng)聲器不能實(shí)現(xiàn)平板化與小型化。其次、固定的

7、振動(dòng)盆直徑，使得揚(yáng)聲器通頻帶很窄，幅頻特性很差，整個(gè)頻響特性具有在其機(jī)械諧振頻率點(diǎn)上呈單峰特性，致使高保真音箱不得不以高、中、低音揚(yáng)聲器用分頻組合方式來實(shí)現(xiàn)。音圈是推動(dòng)器，又是發(fā)聲體的一部份，其自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)與性能產(chǎn)生矛盾，特別是在高保真系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)大的動(dòng)態(tài)范圍，則要求功率要大，這樣對音圈的機(jī)械強(qiáng)度要求高，線圈不得不做得結(jié)實(shí)些，但這樣音圈的機(jī)械慣性增大，高頻特性將大大下降，為了同時(shí)滿足機(jī)械強(qiáng)度與高頻特性的需要，音圈通常都工作在極限環(huán)境

8、中，極易燒毀[2]。因此，用傳統(tǒng)揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)制造的高保真音箱體積大、成本高、可靠性差。為適應(yīng)現(xiàn)代音響對音箱的寬頻響、寬指向性和小型化的要求，平板揚(yáng)聲器開始“浮出水面”，并以其突出的優(yōu)勢展現(xiàn)出極為誘人的應(yīng)用前景。較為典型的有NXT平板揚(yáng)聲器[3]和等磁場帶式揚(yáng)聲器，但它們都存在低頻響應(yīng)不足、音質(zhì)差等缺點(diǎn)[4，5]。本文給出一種平板揚(yáng)聲器系統(tǒng)，通過對其結(jié)構(gòu)分析可知，用它作為高保真音箱的發(fā)聲體，可顯著提高平板音箱的低頻響應(yīng)，使平板音箱的頻響特性

9、更加平坦。1平板揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)與原理平板揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)與原理1.1平板揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)平板揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)平板揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由軟磁材料、音圈、平板發(fā)聲盤、環(huán)形導(dǎo)電線圈、偏磁線圈組成[6]。其結(jié)構(gòu)要求音圈固定在以軟磁材料為支架的半閉合磁路上，振動(dòng)發(fā)聲盤為四邊固定的張緊的柔性導(dǎo)電盤或內(nèi)部相嵌有多個(gè)（三個(gè)以上）同心導(dǎo)電環(huán)的柔性圓盤構(gòu)成，并保證磁路完全穿過振動(dòng)盤。偏磁線圈的作用是在揚(yáng)聲器工作時(shí)加入合適的直流或超音頻交流偏磁電流，使磁路中的音頻磁場

10、避開磁化曲線的非線性區(qū)。作者簡介：鄭堯，男，作者簡介：鄭堯，男，1979年2月，四川廣元，講師、電子工程師，學(xué)士，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)。月，四川廣元，講師、電子工程師，學(xué)士，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)。通信地址：四川省廣元市利州區(qū)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國資處，郵編：通信地址：四川省廣元市利州區(qū)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國資處，郵編：628017。聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：18683903567Email：jzs73@不易破損及無磁干擾等特點(diǎn)

11、。（1）頻響寬。由于揚(yáng)聲器振動(dòng)發(fā)聲盤內(nèi)相嵌有多個(gè)放射狀排列的同心導(dǎo)電環(huán)，各環(huán)的半徑不一樣，各個(gè)環(huán)在單獨(dú)作用時(shí)就有不同的機(jī)械諧振頻率，導(dǎo)電環(huán)的數(shù)量越多，分布越均勻，揚(yáng)聲器幅頻特性越平坦，不在在傳統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)音盤尺寸固定而產(chǎn)生單一波峰的幅頻特性；發(fā)聲盤的外內(nèi)徑比值越大，幅頻特性越寬；很容易就能在一個(gè)揚(yáng)聲器上實(shí)現(xiàn)了從20Hz至20KHz的平坦的幅頻特性。（2）輸出功率大。由于音圈固定在磁路上，它可做得更粗，更結(jié)實(shí)，不存在傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器音圈易燒毀，

12、易振與松動(dòng)的現(xiàn)象，發(fā)音盤中的環(huán)形導(dǎo)電線圈進(jìn)一步起到音膜加固作用，比傳統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)音膜具有更強(qiáng)的機(jī)械特性，從而使輸出功率更大。（3）失真小。平板揚(yáng)聲器在磁路中加一個(gè)偏磁線圈，揚(yáng)聲器工作時(shí)加入合適的直流或超音頻交流偏磁電流在偏磁線圈上，使磁路中的音頻磁場避開磁化曲線的非線性區(qū)，音頻信號磁場幾乎不失真的加在了發(fā)音盤上，從而使本揚(yáng)聲器的失真非常小。（4）體型薄。該揚(yáng)聲器中使用了平面的發(fā)音盤，故揚(yáng)聲器可做得很薄，它的厚度主要由磁路結(jié)構(gòu)與發(fā)音盤振動(dòng)所

13、需的空間決定。（5）外形設(shè)計(jì)隨意。在該揚(yáng)聲器中，只要將磁通完全穿過發(fā)音盤的中心孔，對磁路的形狀沒有要求，發(fā)音盤不一定非要圓形，它們均可根據(jù)美學(xué)與機(jī)械要求設(shè)計(jì)成任意形狀，發(fā)音盤的表面便是各種藝術(shù)繪畫作器的最佳居所。（6）結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、不易破損。該揚(yáng)聲器中磁路結(jié)構(gòu)簡單，各部分配合精度要求不高，音圈、磁路、發(fā)音盤可由產(chǎn)家做好后由普通用戶自行安裝。由于發(fā)音盤使用了多個(gè)導(dǎo)電環(huán)驅(qū)動(dòng)方式，即使某部分導(dǎo)電環(huán)損壞，其它環(huán)仍可正常工作，不會對揚(yáng)聲器產(chǎn)

14、生致命的影響。而傳統(tǒng)的音圈驅(qū)動(dòng)方式，一旦音圈燒壞，就不能再繼續(xù)使用。3結(jié)語結(jié)語平板揚(yáng)聲器技術(shù)最大的優(yōu)勢在于體積的薄小，非常符合現(xiàn)代硬件設(shè)備小型化的趨勢。本次設(shè)計(jì)的平板揚(yáng)聲器能滿足高保真音響和家庭影院系統(tǒng)所要求的寬頻響、寬指向性，也能應(yīng)用于多媒體音響系統(tǒng)的小型化要求，具有較好的應(yīng)用前景。[參考文獻(xiàn)][1]俞錦元.揚(yáng)聲器新技術(shù)介紹[J].電聲技術(shù)2010(12):2327.[2]鄧漢波.高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探索[J].電聲技術(shù)2010(0

15、2):1924.[3]周志鋼田曉江.縱談NXT平板揚(yáng)聲器技術(shù)[J].實(shí)用影音技術(shù)2000(09):3334.[4]程光.揚(yáng)聲器振動(dòng)系[J].電聲技術(shù)2009(06):2125.[5]顧濤.XSpace有源多媒體平板揚(yáng)聲器[J]實(shí)用影音技術(shù)2000(06):15.[6]張德忠.高保真寬頻大功率平板揚(yáng)聲器:中國CN1878431[P].20061213.[7]曾健聲學(xué)技術(shù)在平板電視上的應(yīng)用[D].成都：電子科技大學(xué)2007年.[8]俞錦元.

16、揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)與制作[M].廣東:廣東科技出版社2007年.[9]陳俊林丁永生.音箱設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社1980年.[10]國家知識產(chǎn)權(quán)局專家編寫組.平板揚(yáng)聲器產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M].北京:知識產(chǎn)權(quán)出版社2011年.文章標(biāo)題文章標(biāo)題新型平板揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)新型平板揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)作者單位作者單位四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院作者姓名作者姓名鄭堯鄭堯研究方向研究方向電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)電子技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)Emailjzs73@聯(lián)系電話聯(lián)系電