¿Cómo producen sonido los altavoces? Cómo funciona el altavoz 1. La palabra altavoz se conoce comúnmente como trompeta; la letra electroacústica publicada en 1993 señalaba que el altavoz es un transductor electroacústico que puede convertir señales eléctricas en señales acústicas e irradiarlas al aire. Según información pertinente, el altavoz se inventó por primera vez en 1877 y un alemán (E.W. Scimens) obtuvo una patente para el prototipo del altavoz. Primero propuso una estructura eléctrica que constaba de una bobina circular colocada en un campo magnético radial. En 1924, los estadounidenses C.W. Rice y E.W. Kollogg inventaron el altavoz eléctrico. 2. El altavoz es fácil de sonar pero difícil de refinar. Cada año se fabrican cientos de millones de altavoces en todo el mundo. Se utilizan ampliamente en comunicaciones, radiodifusión, educación, vida diaria y otros campos. Al igual que la tela, el mijo y el mijo, se ha convertido en algo sin lo que la gente no puede vivir. Para nuestros técnicos dedicados al diseño y fabricación de altavoces, necesitamos tener una comprensión profunda, sistemática y completa de la teoría, la práctica y la tecnología de los altavoces. Algunas personas dicen que los parlantes son simples, pero esto es un pequeño truco y cualquiera puede hacer un parlante. No se puede decir que esto sea completamente irrazonable. La acústica es un tema pequeño y un altavoz es un dispositivo pequeño. Sin embargo, el umbral de producción de una docena a docenas de componentes no es alto, pero la otra cara del problema es que los altavoces son difíciles de fabricar. El altavoz es un dispositivo electroacústico y uno de los contenidos de la investigación electroacústica. La electroacústica es una materia interdisciplinaria que incluye electrónica, acústica, electromagnetismo y magnetismo. Aunque sólo hay unas pocas docenas de piezas en un altavoz, su complejidad está mucho más allá de nuestra imaginación. Esto se debe a que: (1) Los parlantes tienen muchos niveles de conversión de energía y retroalimentación. La conversión de energía del dispositivo normalmente se produce solo una vez. Por ejemplo, los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Los generadores convierten la energía mecánica en energía eléctrica. Las luces eléctricas convierten la energía eléctrica en energía luminosa. Las baterías convierten la energía química en energía eléctrica. Lo que sucede aquí es simplemente una conversión de una energía en otra. El altavoz es diferente: convierte la energía eléctrica en energía mecánica y luego convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Esto no es común entre varios transductores. Su naturaleza de múltiples niveles y retroalimentación aporta naturalmente complejidad y diversidad al sistema. Hay una parte eléctrica, una parte acústica, una parte de energía y una parte mecánica (parte de vibración mecánica) al mismo tiempo en un sistema de altavoces. (2) El estado de funcionamiento del altavoz no solo es estático, sino también vibratorio en un espacio tridimensional. Este sistema de vibración tridimensional tiene muchas condiciones límite, su análisis de vibración es extremadamente complejo y las herramientas matemáticas generales no son suficientes. La ecuación diferencial del cono derivada por el erudito holandés Frankort es una ecuación diferencial simultánea de primer orden de 14 variables. La vibración del altavoz también está relacionada con la frecuencia y el tiempo. De hecho, está en un espacio multidimensional. (3) El sistema de vibración del altavoz es un sistema de parámetros agrupados sólo en la región de baja frecuencia. A medida que aumenta la frecuencia, el sistema vibratorio deja de ser un cuerpo rígido. Al analizar los altavoces, a menudo se utiliza el método del circuito equivalente y el altavoz se considera un circuito equivalente compuesto de parámetros concentrados. Como estamos familiarizados con la teoría de circuitos, nos sentiremos cómodos utilizando la teoría de circuitos para analizar altavoces. Al analizar la vibración del altavoz, se supone que el altavoz es un cuerpo rígido para facilitar el análisis. Pero la suposición anterior sólo se aplica a la banda de bajo. Cuando la frecuencia aumenta, el altavoz ya no es un elemento de parámetro agrupado, el diafragma del altavoz ya no es un cuerpo rígido y el diafragma vibrará en modo dividido. Por lo tanto, en la banda de alta frecuencia, el análisis derivado del supuesto de vibración del cuerpo rígido no es válido y la fórmula derivada del circuito equivalente tampoco es válida. Los sistemas de parámetros distribuidos también se caracterizan por el hecho de que estos elementos discretos no son independientes entre sí. Específicamente, la vibración de cada punto del diafragma es diferente, la amplitud y la fase de cada punto son diferentes y cada punto se afecta entre sí. También se puede comparar con la tecnología electrónica que todo el mundo conoce. Debido a los componentes eléctricos familiares (resistencias, inductores, condensadores, transistores, circuitos integrados, etc.) y principios de circuitos familiares, se puede ensamblar un amplificador de acuerdo con el diagrama del circuito. La diferencia en el uso de estos componentes es limitada si se trata de un ingeniero experimentado. o un novato estudiante de secundaria de. Pero cuando se trata de oradores y parlantes, la cosa no es tan sencilla. Si la misma unidad se ensambla en un altavoz, la experiencia puede ser bastante diferente. (4) La evaluación de los oradores no solo depende de numerosos indicadores de pruebas objetivas, sino que los indicadores de pruebas objetivas actuales no pueden resumir completamente la calidad de los oradores. Hay hasta 10 indicadores de prueba objetivos para los oradores y hay una tendencia creciente. La mayoría de las mediciones deben realizarse en una cámara anecoica. Aunque ya está disponible la medición asistida por ordenador, todavía no puede sustituir a la medición de la cámara anecoica. Las evaluaciones subjetivas de los hablantes son esenciales y discretas. A menudo varía de persona a persona, de tiempo en tiempo, de lugar en lugar, de canción en canción, y se ve afectado consciente o inconscientemente por diversas señales psicológicas. El resultado de la evaluación no sólo depende del cultivo, la calidad y el estado psicológico del oyente. El sonido en sí es fugaz y más difícil que otros proyectos que requieren una evaluación subjetiva, como reseñas de vinos, reseñas de té, etc., que involucran psicoacústica y fisiología. acústica y medio ambiente. Acústica, acústica musical y métodos estadísticos matemáticos. (5) La tecnología de fabricación de altavoces implica muchos campos técnicos, como la fabricación de papel, la industria química, los adhesivos, el procesamiento de metales, la fabricación de imanes, etc., lo que refleja su amplitud y diversidad. Entre ellos, los cambios en los materiales del diafragma de los altavoces son particularmente importantes. Simplemente cambiar el material del diafragma sin cambiar la forma geométrica no solo cambiará los indicadores objetivos de la prueba, sino que también cambiará la calidad subjetiva del sonido. Debido a que los cinco aspectos anteriores han traído muchos temas desconcertantes a los trabajadores de la electroacústica, también han agregado colores fascinantes a la tecnología de los altavoces. La tecnología de los altavoces es una de las pocas tecnologías que puede combinar arte y tecnología, diversión y ciencia. También es producto de la combinación de la acústica antigua y la electrónica moderna; es una tecnología con un amplio espacio de desarrollo y una estrecha conexión con cientos de millones de personas.

Esforzarse por hacer avanzar la tecnología de los altavoces es una contribución noble y útil. 3. Hay muchas formas de clasificar a los hablantes. Hoy presentaremos tres métodos de clasificación: (1) Los altavoces de radiación directa, los altavoces de bocina, los auriculares y los altavoces Haier se clasifican según los métodos de radiación (2) Clasificación de los altavoces de alta fidelidad (domésticos) y los altavoces de monitor para amplificación; parlantes para instrumentos musicales; parlantes para películas y radios; parlantes para grabadoras y alarmas; parlantes submarinos para barcos y automóviles; parlantes, parlantes de llama, parlantes de modulación de flujo de aire, parlantes de distorsión magnética IV. Conversión Magnetoeléctrica Faraday no sólo descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética, sino que también resumió las mismas leyes de la inducción electromagnética. 1) Cuando el flujo magnético que pasa a través del área alrededor del bucle conductor cambia con el tiempo, se genera una fuerza electromotriz inducida en el bucle, generando así una corriente inducida. Este cambio en el flujo magnético puede ser causado por cambios en el campo magnético, o por el movimiento de un bucle conductor en un campo magnético o el movimiento de una porción de un bucle conductor que corta las líneas del campo magnético. 2) El tamaño de la fuerza electromotriz inducida está relacionado con la velocidad de cambio del flujo magnético, o es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético con el tiempo. En resumen, la esencia del fenómeno de inducción electromagnética es que los cambios en el flujo magnético generan fuerza electromotriz inducida. 3) La dirección de la fuerza electromotriz inducida siempre intenta establecer un flujo magnético adicional a través de la corriente inducida que genera, dificultando así el cambio en el flujo magnético que provoca la fuerza electromotriz inducida. En 1845, F. E. Neumamn y otros escribieron las leyes experimentales de Faraday en forma matemática. Si la tasa de cambio del flujo magnético está en Webers/segundo y la unidad de fuerza electromotriz inducida está en voltios, la ley experimental de Faraday se puede expresar matemáticamente como ε =-D φ/dt. Esta ecuación se llama ley de inducción electromagnética de Faraday. Respecto a la ley de inducción electromagnética de Faraday, me gustaría enfatizar los siguientes puntos: 1. La razón por la cual ocurre una corriente inducida en un bucle conductor es porque la fuerza electromotriz inducida se establece en el bucle mediante la inducción electromagnética, que es más esencial que la fuerza electromotriz inducida. actual. Incluso si la corriente es cero debido a la resistencia infinita en el bucle, la fem inducida todavía existe. Incluso si el circuito no está cerrado, se puede generar una fuerza electromotriz inducida en una sección del conductor. 2) La causa de la fuerza electromotriz inducida en la espira es el cambio en el flujo magnético que pasa a través del plano rodeado por la espira, no el flujo magnético en sí. Incluso si el flujo magnético que pasa a través del plano de la espira es grande, siempre que no cambie con el tiempo, no se generará ninguna fuerza electromotriz inducida en la espira. 3) En cuanto al significado físico del signo "-" en la ley de inducción electromagnética de Faraday, el signo negativo aquí significa que la dirección de la fuerza electromotriz inducida es siempre así: el campo magnético generado por la corriente inducida que provoca pasa a través del flujo magnético en el bucle, lo que dificulta la corriente inducida. Cambios en el flujo magnético. Dirección de la fuerza electromotriz: Es un hecho objetivo especificar la dirección de la fuerza electromotriz desde el polo negativo al polo positivo de la fuente de alimentación. Pero cuando se conecta la alimentación al circuito, la fuerza electromotriz ε se registra como "positiva" o "negativa", dependiendo de la dirección de derivación del circuito seleccionado. Si la dirección del desvío es consistente con la dirección de la fuerza electromotriz ε, la fuerza electromotriz se registra como "+ε" si la dirección del desvío es opuesta a la dirección de la fuerza electromotriz ε, la fuerza electromotriz se registra como "-ε" ". 5. Principio de funcionamiento de los parlantes eléctricos Los parlantes eléctricos también se denominan parlantes de bobina móvil (Figura 1), es un transductor electroacústico que aplica el principio de la electrodinámica. Actualmente es el altavoz más utilizado. Hay tres razones principales: (1) El altavoz eléctrico tiene una estructura simple, es fácil de producir y no requiere mucho espacio, lo que resulta en su bajo precio y puede promocionarse ampliamente. (2) Este tipo de altavoz puede lograr un rendimiento excelente y una respuesta de frecuencia uniforme en la banda de frecuencia media. (3) Este tipo de orador mejora constantemente. La historia del desarrollo de los altavoces durante las últimas décadas es una historia de avance continuo en el diseño, la tecnología y los materiales de los altavoces, y una historia de rendimiento que avanza con los tiempos. La forma de los parlantes eléctricos es principalmente cónica o en forma de cúpula; la estructura de los parlantes cónicos es como se muestra en la figura. La estructura del altavoz cónico se puede dividir en tres partes: 1> El sistema de vibración incluye el diafragma, la bobina móvil, el soporte central, la cubierta antipolvo, etc. 2>El sistema de circuito magnético incluye placa superior magnética, columna magnética, placa inferior magnética, imán, etc. 3> El sistema auxiliar incluye marco de lavabo, soporte ciego, marco de cableado y tope de fase. Según la ley de Faraday, cuando un conductor portador de corriente pasa a través de un campo magnético, experimentará una fuerza electromotriz, y la dirección de la fuerza electromotriz se ajusta a la regla de la mano izquierda de Fleming (Figura 2.3). La fuerza es perpendicular a la dirección de la corriente y del campo magnético, y la fuerza es proporcional a la corriente, la longitud del cable y la densidad de flujo magnético. Cuando la bobina móvil ingresa corriente de audio alterna, la bobina móvil es impulsada por la fuerza impulsora alterna para producir un movimiento alterno, lo que hace que el cono de papel vibre y empuja repetidamente el aire para producir sonido. La fuerza que hace vibrar el diafragma de un altavoz electrodinámico es la fuerza del campo magnético sobre el conductor por el que circula corriente. Este efecto se llama efecto de fuerza del transductor eléctrico y su tamaño se especifica mediante la siguiente fórmula: F=B L idonde: B es la densidad (intensidad) de inducción magnética en el espacio magnético, y su unidad es n/(a.m) , también llamado Sla especial (T) L es la longitud del cable de la bobina móvil, unidad: metro I es la corriente que fluye a través de la bobina móvil, unidad: amperio F es la fuerza del campo magnético en la bobina móvil, unidad: Newton . Sin embargo, cuando se energiza la bobina móvil, cortará las líneas de fuerza magnéticas en el espacio magnético y generará una fuerza electromotriz inducida en la bobina móvil. Este efecto se llama efecto eléctrico del transductor eléctrico y la magnitud de la fuerza electromotriz inducida es е = в i 6. Principios de funcionamiento de otros altavoces: < 1 > Altavoz magnético: también conocido como "altavoz de lengüeta", su estructura. como se muestra en la Figura 4. Como se muestra, hay un electroimán con un núcleo de hierro móvil entre los dos polos del imán permanente. Cuando no hay corriente en la bobina del electroimán, el núcleo de hierro móvil es atraído por la atracción de los dos. polos del imán permanente y permanece estacionario en el centro. Cuando la corriente fluye en la bobina, el núcleo de hierro móvil se magnetiza y se convierte en una barra magnética;