隨著社會的數字化,多媒體普及,大家逐漸關注多媒體的視聽效果。特別是音響發燒友,為了追求高品質聲音效果,可一擲千金,甚至用鍍金的材料來武裝自己的音響設備。但收到的效果甚微,性價比極低。
喇叭是音響的嗓子,只有好的嗓子才能唱出好的歌聲。市面上最普及的應該是電動式喇叭,電動式喇叭的工作原理是,通電線圈在磁場中受到力的作用,這個力使喇叭的振動系統動作,從而把電信號轉為聲音信號。
喇叭對自然界的聲音進行還原時,通常會出現失真。其原因很多種,但從結果來看,主要有兩種:一是,不能還原足夠小或者足夠大的聲音;二是,不同音調(頻率)還原能力不一致。所以從理論上來說,大家都在追求通電線圈所處的磁場足夠強,因為安培力的大小與磁場強度成正比(F=BILsinθ),這樣微弱的電信號(電流)更容易被“識別”出來;同時大家也在追求磁場足夠穩定,不受線圈的感應磁場影響,盡可能減少非線性失真。
根據楞次定律,喇叭通電的線圈會產生一個感應電磁場,以抗拒其運動的趨勢。所以喇叭使用時,線圈所處的磁場是動態矢量疊加的磁場,是不穩定的。
為了增加磁場的穩定性,目前普遍采用的做法是采用短路環來消耗感應磁場的能量,但并不能從根本上解決問題,因為即使不考慮增加短路環而增加了實際的磁間隙帶來了弊端,單說產生的變化磁場,通過短路環形成渦流再轉換為熱能,時間上是滯后的;再者短路環實質上就是一匝線圈,因此也會產生感應磁場,導致磁間隙中的磁場還是不穩定,對喇叭音質不利影響還是發生了。
為了解決這個問題,對現有喇叭磁路結構進行解剖分析,并做出如下改動。以下僅以外磁結構的喇叭進行說明,其他結構的喇叭類似。
一、原喇叭磁路結構特點,見下圖剖面:
磁力線通過磁間隙形成閉合回路,因為T鐵和華司的導磁率很高,所以磁鐵的大部分磁力線在磁間隙通過,方向的引向(指向或背向)華司的圓心,剛好與喇叭線圈垂直,使線圈受到安培力垂直磁力線上下運動。線圈的感應電磁場要有效阻礙線圈上、下運動(楞次定律),在磁間隙這個位置,方向也必須引向華司的圓心,矢量方向與原磁鐵磁力線方向一致或相反。
二、改造后的結構,見下圖:
在T鐵圓柱體底部固定一組補償線圈,補償線圈引線從上面的華司孔穿出,與喇叭的發音線圈并聯。華司上的穿線孔宜相對其圓心對稱布置,這樣可使發音線圈水平方向所受合力為零,不會因為華司開孔而破壞音質。補償線圈設置在設置,隱蔽不易被外力損壞,磁鐵的內部有利于減少漏磁,T鐵在這個位置是圓柱形,也有利于補償線圈的安裝固定。
如圖所示,在喇叭工作的某個瞬間,發音線圈在磁間隙產出一個疊加量的磁通量,圖紙用粗箭頭線表示;和發音線圈并聯的補償線圈,其磁回路如圖所示,在磁間隙位置同時產生一個補償的磁通量,最終使磁間隙的磁場接近穩定,從根本上減少了喇叭的線性失真。
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