新型平板揚聲器的設計
1.2 平板揚聲器工作原理
當音圈中通過經功放放大的音頻電流時,音頻電流在軟磁材料中產生的音頻變化磁通穿過發(fā)聲盤,平板發(fā)聲盤內的各導電環(huán)產生互感磁通,互感磁場與音頻磁場相互作用而迫使發(fā)聲盤產生音頻的機械振動而發(fā)聲。由于軟磁材料的磁化曲線是非線性的,使得音頻電流的過零點產生很大的失真。因此在磁路中加一個偏磁線圈,外加一恒定的直流或超音頻交流偏磁電流,精確調整偏磁電流的大小和音頻信號的幅度,使音頻磁通避開磁化曲線的非線性區(qū)。
2 平板揚聲器應用與特點分析
2.1 平板揚聲器應用
平板揚聲器應用示意如圖3所示,其中超音頻交流振蕩電路或直流穩(wěn)壓電源為偏磁線圈提供偏磁電流,R為限流電阻,為了使偏磁線圈不會對音頻磁通短路,要求R盡可能大些,RW是最佳偏磁調節(jié)器,調節(jié)其大小可保證加給揚聲器的直流(或交流)偏磁剛好使音頻信號磁場在軟磁體的磁化曲線的線性段中間。功率放大器輸出的音頻信號加到音圈上,將音頻電流轉變成音頻變化的磁場,此磁場穿過發(fā)聲盤各導電環(huán),各導電環(huán)的互感磁場與音頻磁場相互作用而推動發(fā)聲盤還原高保真聲場。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/165779.htm
2.2 平板揚聲器特點分析
該設計的平板揚聲器具有頻響寬、功率大、失真小、體型薄、外形隨意、結構簡單、加工方便、不易破損及無磁干擾等特點。
(1)頻響寬。由于揚聲器振動發(fā)聲盤內相嵌有多個放射狀排列的同心導電環(huán),各環(huán)的半徑不一樣,各個環(huán)在單獨作用時就有不同的機械諧振頻率,導電環(huán)的數(shù)量越多,分布越均勻,揚聲器幅頻特性越平坦,不再在傳統(tǒng)揚聲器發(fā)音盤尺寸固定而產生單一波峰的幅頻特性;發(fā)聲盤的外內徑比值越大,幅頻特性越寬;很容易就能在一個揚聲器上實現(xiàn)了從20 Hz~20 kHz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,更結實,不存在傳統(tǒng)的揚聲器音圈易燒毀,易振與松動的現(xiàn)象,發(fā)音盤中的環(huán)形導電線圈進一步起到音膜加固作用,比傳統(tǒng)揚聲器發(fā)音膜具有更強的機械特性,從而使輸出功率更大。
(3)失真小。平板揚聲器在磁路中加一個偏磁線圈,揚聲器工作時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地加在了發(fā)音盤上,從而使本揚聲器的失真非常小。
(4)體型薄。該揚聲器中使用了平面的發(fā)音盤,故揚聲器可做得很薄,它的厚度主要由磁路結構與發(fā)音盤振動所需的空間決定。
(5)外形設計隨意。在該揚聲器中,只要將磁通穿過發(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)美學與機械要求設計成任意形狀,發(fā)音盤的表面便是各種藝術繪畫作器的最佳居所。
(6)結構簡單、加工方便、不易破損。該揚聲器中磁路結構簡單,各部分配合精度要求不高,音圈、磁路、發(fā)音盤可由產家做好后由普通用戶自行安裝。由于發(fā)音盤使用了多個導電環(huán)驅動方式,即使某部分導電環(huán)損壞,其他環(huán)仍可正常工作,不會對揚聲器產生致命的影響。而傳統(tǒng)的音圈驅動方式,一旦音圈燒壞,就不能再繼續(xù)使用。
3 結語
平板揚聲器技術最大的優(yōu)勢在于體積的薄小,非常符合現(xiàn)代硬件設備小型化的趨勢。該設計的平板揚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,也能應用于多媒體音響系統(tǒng)的小型化要求,具有較好的應用前景。
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