扬声器的电路

㈠ 扬声器的工作原理是什么

动圈式扬声器（又称电动式）

在谈动圈式扬声器的基本原理前，先说一下电动式换能器的基本原理。

扬声器的音圈中，当流有交流电流时，根据左手定则，产生的驱动力为BlI（B为磁极隙缝的磁感应强度，l为音圈长度，I为音圈电流大小）。如果再给音圈以F力驱动时，机械系统共有（F+BlI）的驱动力。因此，振膜的速度V(m/s)与振动系统的力阻抗zm(N*s/m)之前有如下关系：zmV=F+BlI(1)另一方面，当振膜以V(m/s)的速度振动时，根据右手定则，音圈中将感应-BlV的电动势，设外加电路的电压为E，则共有(E-BlV)的电动势。设音圈的电阻抗为Ze，流过的电流为I,则根据基尔霍夫定律，有：ZeI=E-BlV(2)(1)(2)式就是电动式换能器的基本公式，式中的系数Bl是电系统与机械系统相关的量，称为力系数，表示为A＝Bl当电路的端电压E由电动势为E0,内阻抗为Z0的电源供给时，作用到振膜的驱动力F可认为是由激励力F0，内部阻抗为z0的声源所供给，即E=E0-Z0I,F=F0-z0V;(3)将(3)式代入(1)(2)式得：E0=(Z0+Ze)I+AV,F0=(z0+zm)V-AI;(4)对于扬声器来说，只考虑电信号驱动，于是F0=0,(4)式变为E0=(Z0+Ze)I+AV,0=(z0+zm)V-AI;(5)解(5)式,消去V得E0=(Z0+Ze+A^2/(z0+zm))I(6)从上式可以看出，除电源的内阻抗Z0、音圈的阻抗Ze以外，还附加有第三项，由这一项可以看出，力阻抗越小时，越容易振动，力系数越大时，振动也越大。这是由于振动系统振动而附加的一项，称为动生阻抗，动生阻抗Zem=A^2/(z0+zm)(7)于是，换能器的输入电阻抗ZF=Z0+Ze+Zem(8)前两项Z0+Ze为振动系统固定不振动时的输入电阻抗，称为阻尼阻抗。ZF为振动系统在能够自由振动的状态下的输入电阻抗，称为自由阻抗。

根据6式可以得到电动式换能器的简单等效电路图，电动式换能器的效率为Zem/ZF。当动生阻抗Zem越大时，电声换能器的效率越高。

动圈扬声器的固有频率对于其低频性能有十分重要的影响。如果需要降低其固有频率，可以采用两方面措施：

1.增加系统质量，即增加音圈与纸盆的质量

2.减小系统的弹性系数，即使纸盆边缘的折环部分更为柔顺

㈡ 分享一个自制扬声器保护电路

设计一个带有数控的2.1声道音响，下面分享下扬声器保护电路。

      扬声器（音响喇叭）保护电路的作用是对功率放大电路和扬声器进行有效的保护。当OCL功率放大电路发生故障时，输出端常会有较高的直流，如果没有适当的保护措施，将有直流流过音箱中的扬声器，轻则使音圈移位，重则烧毁扬声器，若用户操作不当，如音量开得过大、音箱连线碰头等，很容易造成功率管损坏，并烧毁扬声器。为此多数功放机设计有扬声器保护电路。本系统分别对左右声道和低音声道都设计了扬声器保护电路。

      如图1低音、左、右声道喇叭保护电路，系统扬声器保护模块有三路一样的电路。电路具有开机延时启动、关机瞬断、中点直流保护等主要功能。图2低音、左、右声道喇叭保护电路电源是给扬声器保护模块电路供电的电源。

      如图1当扬声器保护电路开机瞬间R7给C4充电，电容充电过程视为短路，所以Q7B极为低电平，Q7、Q8不工作，Q7C极A点和继电器K2的5脚连接，所以继电器K2没有闭合。当C4电压升高到R7、R11分得的电压值后停止充电，此时C4视为断路Q5、Q6导通，继电器K2工作喇叭接通，起到延时启动的作用。因此，调整C5的大小可以调整开机延时时间。

      图1中Q4、Q3用于中点直流检测保护，功放输出信号经过R2和R5电阻分压给C3和C5对接组成的无极性110uF电容充电，当输出为直流正电压约大于0.9V时，Q4导通，Q4的C极此点电压相当接地，Q7断开，继电器断开；当输出直流负电压时，Q3导通，Q3的C极此点电压相当接地，Q7断开，继电器断开。

      图1的最右边是喇叭保护状态指示灯电路，Q9导通C10放电C11充电，放到一定程度后Q10导通C11放电C10充电，然后C11放电到一定程度，使Q9导通这样循环保护状态时LED灯D6闪烁，继电器吸合时LED灯D6常亮，C10、C11两个电容的大小决定闪烁的情况C10与LED灯D6亮的时间成正比C11与LED灯D6熄灭的时间成正比，反复调整两个电容的大小可以调整闪烁的频率，以及闪烁的时间。

㈢ 扬声器电路问题

智能手机扬声器电路故障主要有：播放MP3无声、免提无声、有杂音、声音沙哑等。引起的原因很多，一般包括：扬声器接触不良或损坏、音频功率放大器接触不良或工作供电不正常、滤波电容或滤波电感虚焊或损坏、语音处理电路或基带处理器不正常等。具体维修方法如下：1）检查扬声器是否接触不良，是否正常。判断方法是：用万用表检测扬声器的两只引脚的阻值，若阻值很小或没有，则扬声器损坏（正常应为8Ω左右）。2）
智能手机扬声器电路故障主要有：播放MP3无声、免提无声、有杂音、声音沙哑等。引起的原因很多，一般包括：扬声器接触不良或损坏、音频功率放大器接触不良或工作供电不正常、滤波电容或滤波电感虚焊或损坏、语音处理电路或基带处理器不正常等。具体维修方法如下：

1）检查扬声器是否接触不良，是否正常。判断方法是：用万用表检测扬声器的两只引脚的阻值，若阻值很小或没有，则扬声器损坏（正常应为8Ω左右）。

2）若扬声器正常，接着检测音频功率放大器的工作电压是否正常，若不正常，检查供电电路中的滤波电容是否虚焊或损坏，如图70所示。

3）若工作电压正常，再用示波器检查音频功率放大器输出引脚的输出信号波形是否正常，若正常，接着检查输出引脚与扬声器直接连接的滤波电感和电容。

4）若音频功率放大器输出端波形不正常，则检查输入端信号是否正常。如果输入端信号波形正常，则加焊或更换音频功率放大器。

5）若音频功率放大器输入端信号不正常，则检查连接的耦合电容是否正常。如果正常则故障出在语音处理电路芯片上，检查其工作电压。工作电压若正常，则加焊或更换语音处理电路芯片。

另外，当基带处理器出现虚焊时，也会出现扬声器故障，所以对基带处理器也要进行检查。一般此类故障喇叭损坏、音频小功率放大器损坏较多。其中，音频小功率放大器损坏和虚焊的故障占90%以上。