受話器培訓教材課件

受話器培訓教材--杜容彬動圈受話器

利用載流導體在磁場中受電磁力作用產(chǎn)生位移實現(xiàn)電聲換能的受話器，稱之為動圈受話器。一.概念部分磁通:垂直于某一面積所通過的磁力線的多少叫做磁通量或磁通，用Φ表示,單位是韋伯(wb).磁通密度:單位面積具有的磁通量叫做磁通密度，用B表示，單位是特斯拉（T）。磁場強度：在磁場中每一點都具有大小和方向，因此可以用向量H表示該點磁場的大?。创艌鰪姸龋?，方向與磁力線方向一致，單位是安培/米（A/M）。磁滯回線：鐵磁體從正向至反向，再至正向反復磁化至技術(shù)飽和一周，所得到的B與H的閉合關(guān)系曲線，稱為磁滯回線。最大磁能積：（BH）ax退磁曲線上任何一點的B和H的乘積即和（BH）代表了磁鐵在氣隙空間所建立的磁能量密度，即氣隙單位體積的靜磁能量，由于這項能量等于磁鐵Bm和Hm的乘積，因此稱為磁能積，磁能積隨B而變化的關(guān)系曲線稱為磁能曲線，其中一點對應的BD和HD的乘積有最大值，稱為最大磁能積。根據(jù)電磁學理論，音圈在磁場中所受到的作用力F的大小，與工作間隙的磁場強度B，音圈導線長度L及輸入的音頻電信號I大小有關(guān)，即F∝BIL。所以，動圈受話器的靈敏度除了與輸入的音頻電信號的大小有關(guān)外，還取決于其磁路系統(tǒng)的磁性能及振動系統(tǒng)的音圈導線長度。當然，腔體和孔等聲學結(jié)構(gòu)及阻尼量對動圈受話器的靈敏度也有一定的影響。

三.受話器的主要零部件及特性分析

磁路系統(tǒng)

1.

磁路系統(tǒng)由永磁體,華司和YOKE組成。華司+磁鐵與YOKE之間形成了一個環(huán)形磁間隙，振動系統(tǒng)的音圈就懸掛于磁間隙內(nèi)。由于磁路系統(tǒng)對受話器的性能和可靠性有直接的影響，因此產(chǎn)品設計時的目的就是要使在工作可靠的磁間隙內(nèi)產(chǎn)生一個高磁通的磁場。永磁體一般由永磁材料組成，常用的永磁材料有鐵氧體，鋁鎳鈷合金，稀土鈷合金，釹鐵硼合金等。華司和YOKE一般采用電工純鐵做成，華司主要起修正磁力線的作用。

磁路工作點的確定，從理論上講應取在永磁體的最大磁能積處，這樣可以滿足磁路系統(tǒng)磁性能的前提下，使所用磁體的體積最小，達到縮小產(chǎn)品體積，減輕重量，同時降低產(chǎn)品成本的目的。但在實際中，為了提高磁路的穩(wěn)定性，往往是把工作點選擇在最大磁能積附近，退磁曲線比較平直的部分上。另外，在磁路計算時要考慮漏磁等磁路損失。磁路組合工藝動圈受話器磁路系統(tǒng)零件的組合通常采用膠合或注塑方式，膠合是采用膠粘劑將永磁體，華司等膠合在一起，磁間隙由中心定位工裝保證。注塑是采用模具在上述零件外團支圍注塑上塑料，使其成為一個整體，磁間隙由模具保證。這兩種方式達到的效果相同，但注塑方式形成的磁路強度高，而且可以減少裝配工作量。但無論是膠合還是注塑，都應注意在它們的結(jié)合處不能產(chǎn)生大的縫隙，以免增大磁阻，使產(chǎn)品靈敏度下降。間隙磁通量的檢測

因動圈受話器的靈敏度與工作間隙內(nèi)的磁通量成正比，檢測受話器磁間隙的磁通量的一個行之有效的方法是探測線圈法。探測線圈法的測量系統(tǒng)是由一個繞制于特制骨架上的線圈及CT1磁通表組成。使用時，將測量線圈插入已充磁的磁間隙中，然后拔出，分別讀出測量線圈插入后和拔出時磁通表的偏轉(zhuǎn)格數(shù)，然后求出磁通表的偏轉(zhuǎn)格數(shù)之差ΔM,并用下式計算磁間隙的磁通量。Φ—（ΔM/N）*10-3(韋伯)式中:N為測量線圈的匝數(shù)振膜

振膜是動圈受話器的聲輻射元件，其特性好壞直接影響受話器的頻響和靈敏度。它的性能取決于制造材料，形狀及加工工藝。目前國內(nèi)動圈受話器的振膜大多選用易熱成型又具有一定剛性的聚酯薄膜（PET，PEI，PEN），其性能特點是：單位面積的質(zhì)量小，即材料密度ρ小;機械強度高,即材料的楊氏模量E大;有較大的內(nèi)阻尼η。而E/ρ愈大，受話器的有效頻率范圍愈寬，輸出聲級也高；內(nèi)阻尼η大，受話器在大信號下失真小。振膜一般采用熱壓成型。其基本工藝為：將規(guī)定厚度的聚酯膜裁成大小適合的片狀或條狀，放入成型模具內(nèi)加熱加壓保持一段時間，然后冷卻后取出切除邊緣多余部分。由于成形的溫度和時間以及冷卻方式對振膜的性能影響很大，故在加工過程中應精心控制這些參數(shù)。音圈

音圈是動圈受話器力電轉(zhuǎn)變的基本零件之一，是振動系統(tǒng)的振動源。動圈受話器的不少性能參數(shù)（如額定功率、靈敏度、阻抗等）都與它密切相關(guān)。而音圈的性能主要取決于所用材料及音圈的圈數(shù)即音圈導線的長度。動圈受話器的音圈一般選用自粘直焊漆包線繞制而成。目前基本上是采用銅漆包線，但國外已出現(xiàn)銅包鋁漆包線，它具有銅漆包線的優(yōu)點，但質(zhì)量更輕。繞制好的音圈需對其直流電阻及高度等參數(shù)進行檢測，其中音圈的直流電阻可用歐姆表測量，音圈的高度、直徑等可用游標卡尺測量。腔體和孔等聲學結(jié)構(gòu)

除磁路系統(tǒng)和振動系統(tǒng)外，動圈受話器尚有以腔體和孔等組成的聲學結(jié)構(gòu)，通常在孔上還粘貼有阻尼元件，它們的作用主要是修正受話器的頻響。動圈受話器的優(yōu)點是頻響曲線平坦、光滑，因而聲音的保真度好。在這里，腔體、孔及阻尼元件的作用是不可忽視的。而且在產(chǎn)品組裝過程中，很大一部分工作量是通過改變阻尼元件的阻尼量來使動圈受話器的頻率響應達到規(guī)定的要求。

為什么有些物質(zhì)具有磁性？為什么它們可以被磁化？為什么吸鐵石能吸引鋼鐵？為什么指南針會自動地指示方向？由于物質(zhì)的磁性既看不到，也摸不著，我們無法自己的五種感官（聽覺、視覺、味覺、嗅覺、觸覺）直接體會磁性的存在，也不能很容易地回答上面的問題。所以磁性的本質(zhì)和來源也就被多少蒙上了一些神秘色彩。磁鐵總有兩個磁極，一個是N極，另一個是S極。一塊磁鐵，如果從中間鋸開，它就變成了兩塊磁鐵，它們各有一對磁極。不論把磁鐵分割得多么小，它總是有N極和S極，也就是說N極和S極總是成對出現(xiàn)，無法讓一塊磁鐵只有N極或只有S極。磁極之間有相互作用，即同性相斥、異性相吸。也就是說，N極和S極靠近時回相互吸引，而N極和N極靠近時回互相排斥。知道了這一點，我們就明白了為什么指南針會自動指示方向。原來，地球就是一塊巨大的磁鐵，它的N極在地理的南極附近，而S極在地理的北極附近。這樣，如果把一塊長條形的磁鐵用細線從中間懸掛起來，讓它自由轉(zhuǎn)動，那么，磁鐵的N極就會和地球的S極互相吸引，磁鐵的S極和地球的N極互相吸引，使得磁鐵方向轉(zhuǎn)動，直到磁鐵的N極和S極分別指向地球的S極和N極為止。這時，磁鐵的N極所指示的方向就是地理的北極附近電和磁是不可分割的，它們始終交織在一起。簡單地說，就是電生磁、磁生電。

電生磁：如果一條直的金屬導線通過電流，那么在導線周圍的空間將產(chǎn)生圓形磁場。導線中流過的電流越大，產(chǎn)生的磁場越強。磁場成圓形，圍繞導線周圍。磁場的方向可以根據(jù)“右手定則”來確定：將右手拇指伸出，其余四指并攏彎向掌心。這時，拇指的方向為電流方向，而其余四指的方向是磁場的方向。實際上，這種直導線產(chǎn)生的磁場類似于在導線周圍放置了一圈NS極首尾相接的小磁鐵的效果。如果將一條長長的金屬導線在一個空心筒上沿一個方向纏繞起來，形成的物體我們稱為螺線管。如果使這個螺線管通電，那么會怎樣？通電以后，螺線管的每一匝都會產(chǎn)生磁場，磁場的方向如上圖中的圓形箭頭所示。那么，在相鄰的兩匝之間的位置，由于磁場方向相反，總的磁場相抵消；而在螺線管內(nèi)部和外部，每一匝線圈產(chǎn)生的磁場互相疊加起來，最終形成了如右面下圖所示的磁場形狀。也可以看出，在螺線管外部的磁場形狀和一塊磁鐵產(chǎn)生的磁場形狀是相同的。而螺線管內(nèi)部的磁場剛好與外部的磁場組成閉合的磁力線。在右面下圖中，螺線管表示成了上下兩排圓，好象是把螺線管從中間切開來。上面的一排中有一個黑點，表示電流從熒光屏里面流出；下面的一排中有叉，表示電流從外面向熒光屏內(nèi)部流進。磁生電如果把一個螺線管兩端接上檢測電流的檢流計，在螺線管內(nèi)部放置一根磁鐵。當把磁鐵很快地抽出螺線管時，可以看到檢流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且磁鐵抽出的速度越快，檢流計指針偏轉(zhuǎn)的程度越大。同樣，如果把磁鐵插入螺線管，檢流計也會偏轉(zhuǎn)，但是偏轉(zhuǎn)方向和抽出時相反。

那么，如何決定線圈中感生電動勢的大小和方向呢？從上面的實驗我們知道，磁鐵抽出的快慢決定檢流計指針的偏轉(zhuǎn)程度，這實際上是說，線圈中的感生電動勢的大小與線圈內(nèi)部磁通量的變化率成正比。這稱為法拉第定律。通過實驗我們可以證實，如果磁鐵抽出，導致線圈中的磁通量減少，那么在線圈中產(chǎn)生的感生電流的方向是它所產(chǎn)生的磁通量能夠補償由于磁鐵抽出引起的磁通量降低，也就是說，感生電流所產(chǎn)生的磁通量總是阻礙線圈中磁通量的變化。這稱為楞次定律。如右面的圖所示，如果磁鐵從線圈中向上抽出，將使得線圈中的磁通量減少，這時如果線圈是閉合的，線圈中產(chǎn)生感生電流，該感生電流的方向是：它產(chǎn)生的磁力線的方向也指向下方，以補償由于磁鐵抽出導致的磁通量減少。剩余磁感應強度Br，矯頑力BHc,內(nèi)稟矯頑力JHc和最大磁能積(BH)m

當磁體的磁化達到飽和，逐漸減小磁化場H，磁感應強度B隨之減小，但并不恢復到原來的起點O，而是保留一定的磁性，這時的磁感應強度B叫做剩余磁感應強度，用Br表示，若要使磁體的磁感應強度減到0（B=0），必須加一相反方向的磁化場，只有當反向磁場大到一定程度時，磁體的磁感應強度B=0，使磁體B=0所需的反向磁化場的大小，叫做矯頑力，用BHc繼續(xù)增大磁化場使磁極化強度J=0，此時的磁場強度叫做內(nèi)稟矯頑力,用jHc表示，以Br點到BHc點這段曲線,叫做退磁曲線,以Jr點到JHc點的這段曲線,叫做內(nèi)稟退磁曲線。

華司是如何修正磁力線的？

原理是：磁力線要尋找磁阻最小的地方通過，華司與外殼均是純鐵也叫軟鐵，其磁阻比空氣小得多，或者說是導磁率小很多，所以磁力線會沿華司改變方向，并且集中在華司周邊與外殼最近的地方。在此位置磁力線最為集中，也就是此處的磁場最強。

阻抗最大時的頻率為諧振頻率，而此時振幅最大，振幅與阻抗有何聯(lián)系？音圈振動，切割磁力線會產(chǎn)生感應電動勢；音圈通電會產(chǎn)生交變磁場，這些會對RCV造成干擾、造成什么不良影響？阻抗是電阻與電抗（感抗和容抗）的合稱，其中電抗是與頻率大小成線性關(guān)系的。在RCV方面，阻抗隨頻率變化的特性稱為阻抗—頻率特性，把它記在以頻率的對數(shù)刻度為橫座標的圖上簡稱為阻抗曲線。由于線圈是電感元件并且通電后運動會產(chǎn)生反電動勢，所以它不再是成簡單的線性關(guān)系，而是隨運動幅度的變化而變化，當振膜共振時，幅度最大，反電動勢最高，根據(jù)關(guān)系I=（V-V反）/R，可知此時電流最小，也就是阻抗最大，該阻抗出現(xiàn)在阻抗曲線中第一個最大值，其所對應的頻率就是諧振頻率。

振幅與阻抗有何聯(lián)系？其他參數(shù)完全相同的條件下，振幅越大，阻抗也越大

7、RCV與SPK具體是依據(jù)什么來進行劃分的？

概念：RCV是語言通信中把電信號轉(zhuǎn)換成相應的聲信號而緊密耦合于耳朵的一種電聲換能器。SPK是將電能轉(zhuǎn)換成聲能并將它輻射到空氣中去的一種電聲換能器件。嚴格講沒有嚴格的區(qū)分，只是聲音大小、距離遠近而已。

阻尼為什么只影響中高頻，而對低頻無影響？

用一個比喻可解釋：活塞有一個小孔，活塞慢慢運動時感不到阻力，幅度可很大，但速度加快后會明顯感到阻力，振幅會縮小。不同的產(chǎn)品區(qū)別對待。

18、不同產(chǎn)品的華司的厚度是不是一定的，如果較厚會對產(chǎn)品有什么影響（在振膜振動碰不到的前提下）？除修正磁力線之外，華司還有沒有其他作用？

華司的厚度也不宜過厚，在有限的設計空間內(nèi)磁鐵會減薄，使磁場強度降低，最合適的厚度應為音圈高度的1/3。在磁鐵厚度一定的情況下，華司厚些會加大線圈有效受力面積，提高靈敏度。所以磁鐵厚度與華司厚度對不同產(chǎn)品會有不同的最佳配合。

0、華司與磁鐵的配合方式除以下

三種(下圖)還有什么方式，這樣配合對受話器的性能有何影響，他們的區(qū)別在哪里？RCV和SPK是不是有嚴格的區(qū)分？

一般情況下我們選用A方式，華司加工容易，成本低；另外與磁鐵粘接時中心對位公差要求低。在設計空間高度有限而靈敏度要求又較高的情況下會采用B方式，原理同上一問題：不想減薄磁鐵，還想加厚華司。但這樣華司加工困難，會增加成本。C方式?jīng)]有太大的意義，主要是生產(chǎn)工藝難保證。

規(guī)格書規(guī)定RCV的聽音范圍為300~3.4kHz，那我們在檢驗時是不是可以不考慮高頻部分？

雖然人耳的聽覺范圍為16-20000HZ，但其最敏感的頻率大約在300~3.4kHz，該范圍包括了語音的絕大多數(shù)信息，因此在電信通訊時，將300~3.4kHz作為通帶，必須要保證的，帶外的信號進行濾除，但并非完全濾掉，它是以-3dB為界線的。當然高頻無雜音為最好，有的客戶就對其高頻部分沒有特殊要求，只要滿足300~3.4kHz就好了。

充磁機充磁原理，磁鐵充磁之后磁性會衰減嗎？衰減周期為多少？

原理是電容充有高電壓，大能量Q=C.V，然后通過空心線圈瞬間大電流放電，在線圈中產(chǎn)生極強的磁場，將放置其中的未磁化磁鐵中雜亂無章的磁極分子強行排序，這樣磁鐵便顯現(xiàn)磁性，也就是說充了磁。磁鐵充磁后通常情況下不會衰減或衰減很慢，但當受到強烈震動、高溫、非同極性強磁場時，磁分子的排列會發(fā)生變化，從而是整體磁性表現(xiàn)減弱。

RCV和SPK的用途分別是什么？分別用在哪兒？

RCV用于電話、手機等靠在耳朵上使用的地方；SPK用于離開耳朵一定距離使用的地方。

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