扬声器设计手册.doc

1、1防 尘 盖音 圈 垫 片鼓 纸弹 波铁 片后 壳磁 铁铁 心后 磁 铁锦 丝 线端 子框 第一章 扬声器材料的认识第一节 各部品材料的认识一、扬声器材料的构成 喇叭厂属材料组装型企业，故开发的关键就是原材料的选择。原材料的好坏很大程度上决定的产品品质，同时直接决定了产品的成本。因此产品开发设计是决定产品品和企业经济效益的关键环节，动圈式圆锥形外磁型扬声器主要材料包括：支架、铁片、铁心、磁铁（后磁铁） 、后壳、鼓纸、垫片（背面垫片） 、弹波、音圈、防尘盖、端子、锦丝线等十多种，见图 1-1，图 1-1 voice coil dust cap 边 edge/surround 背面垫片 packi

2、nglead wire gasketcone paper terminal damper washerwinding height 卷幅 washer/plate frame 音圈管 bobbin shield cover音圈线 VC.wire magnet气眼 eyelet yokeadhesive 接着剂 canel magnet对这些材料了解越深，对开发越有帮助，要能开发成本低、性能好、作业方便的扬声器，除了需要很强的开发经验及严谨的工作态度外，还必须在原材料上下功夫，下面依次对上述原材料来做认识。（一） 、支架（FRAME ）亦称 BASKET，是安装振动部分零件，磁气回路和其它零件的

3、母体。小型 SPK 的支架都是钢板，材质为 SPCC（S：STEEL 钢铁 P：板钢 C：COLD 冷锻 C：硬度区分） 。钢板的材质厚度为 0.51.2MM 冲压成型，表面通常处理有五彩电镀，烤黑、电黑，加以防锈。大口径的磁气回路特别强劲笨重，钢板材质会使用 1.0MM 甚至更厚。但高级 HI-FI SPK 也有用铝铸的支架，此外用塑料成型的支架亦很多, 防水喇叭及头机最常用。塑料框的材质多为 ABS 或 ABS 加纤以增高耐热及强度。有些游艇上使用的塑料框的材质为 ASA 料，可以延长塑料框受紫外线照射而变颜色的时间。铁框材质的厚度除对 SPK 承受压力有影响外，同时对 SPK 的安装后能

4、否承受一定的振动不致变形亦有影响。此外，SPK 工作频繁振动时，支架可能会在某些频率产生共振而影响音质。中高音 SPK 的支架多为密闭的，故也有音箱的性能。如有为中音时，通常要求有必要的内在2容积及在振动的背面不产生定在波的形状，通常为了防止定在波的发生和调整 FO 与 Qo 值之需，要在支架内部填入吸音的材料。开发设计选用支架时，应注意三点：1. 平面度：鼓纸 EDGE，弹波 EDGE 与框接着处需平坦，充分严密才安全。对于鼓纸 EDGE 为凹边时，还需考虑 SPK 工作振动时 EDGE 是否碰着框面。2. 高度设配：结合弹波、鼓纸有效高来设计或选用合适之铁框，三点接着处鼓纸与弹波间需有少许

5、空隙，一般为 0.30.8MM 为宜，过紧穿鼓纸后使颈部胶外分，与音圈不能很好接着，严重者使压鼓纸困难造成 CI、B 声、胴体翘高度不一、弹波下陷、A 声不良机率增加等诸多不良。另外弹波面到底部的高度及内部空间，对于功率大，振幅大的 SPK，若此高度不够，振动时弹波颈部会碰着铁片或铆接浮凸点，而造成一种类似 AB 不良的致命缺点。3. 散热设计：扬声器工作时音圈产生的很高热量，热空气主要集中于弹波以下的腔内。若铁框底部和弹波之间的内部空间不够，令热量积累无法扩散，会增加音圈的老化速度而致使功率达不到，故开发设计时需周密考虑。可以使铁框的底部空间适当加大或在铁框的底部边缘设计为有孔型。如果是塑料

6、框，铁片产生的过高温度会使塑料软化变形而产生不良。这时除框的底部边缘设计为有孔型外还要考虑塑料的耐热性而来选用材质，或在铁片和塑料框间增加隔热材料。4. 表面处理检验：a 表面处理有电镀五彩，电镀白锌，烤黑及丝纹漆。b为了检查铁框表面处理后对接着剂是否能很好的粘合，一般使用濡性试验来检测。五彩一般用 37 度作濡性试验，严格的用 38 度作濡性试验。烤黑一般用 33 度作濡性试验。试验如果缩成一团则为 NG。c 电镀膜厚要求大于 5um。d检验铁框是否耐候氧化生锈，用盐水喷雾试验进行检测。5%或 8%的盐水 48H。5. 铁框通用尺寸要求： 铁框共通点尺寸公差表端子孔 公差 全 高 A 公 差

7、 有效高 B 公 差 铆 孔 C 对角3.63.6 +0.1/-0 全高10 0.2 B35 0.2 2.20.1 0.12.22.2 0.1 10A30 0.3 B35 0.3 3.20.1密闭 4.84.8 0.1 30A40 0.4 4.30.1铝铸螺丝孔 M3P0.5 A40 10%取入整数 5.30.1铝铸螺丝孔 M4P0.7 6.30.1（二） 、铁片（WASHER/PLATE）铁片又叫铁板、华司或上片，在磁气回路中，铁片与铁心都起了导磁作用，它们能将磁铁的N 极与 S 极通过回路集中到间隙，使间隙产生较强的磁场，而音圈的卷幅刚好位于间隙正中，故铁片的内径、厚度非常重要。一般功率比

8、较大，或振动时冲击力大的扬声器，铁片与铁框都是以铆接固定在他们的接合处再用胶补强，以防止扬声器在工作时气流从铆接之间的缝隙内挤出，产3生气流声不良即漏风。如果磁气回路很重的扬声器，一般使用铁片攻牙锁螺丝的形式。铆接或锁螺丝可以承受大冲击力，一般破坏试验都可承受。一般铆接浮凸点或螺丝孔有 46 个。塑料框和铝铸框不能铆接，一般以螺丝锁紧，结合处同样以胶补强，螺丝锁紧后，需在螺丝头与框底结合处点胶，以防止 SPK 频繁振动而松弛至脱落。有些塑料框在注射成型时，铁片就成型于其中，可以降低成本，许多小型 SPK 铁片通过内铆固定于铁片框上，与框体形成一个整体，不需再铆接加工，结合处一般也需全周补强，防

9、止因铆合不牢而脱落。故内铆式要还应中孔径精确，内铆式的弱点是不能承受破坏试验，不能承受太大的冲击力，仅适合于磁铁外径在 45mm 以下的扬声器。优点是扬声器生产作业时方便省时，可适当降低扬声器的成本。铁片的材质为 SPHC（S ：STEEL钢铁 P：板钢 H：HOLD 热锻 C：硬度区分） ，一般表面五彩电镀或镀锌。开发设计选用铁片时，根据 SPK 的用途客户要求的性能来设计或选用铁片，铁片的内径是扬声器磁气回路间隙的外围，而线圈就在间隙内振动，故铁片的厚度与内径非常重要，一般低音扬声器振幅大，振动系统重，这就要求磁气回路强劲有力，铁片厚度此时不能太薄弱。强振动的扬声器发热快且温度高，磁场幅度

10、较宽，散热快，周波数特性衰减快，同时还可降低低音谐振 Fo有利于低音。相反铁片薄时，间隙磁束尖锐，散热慢，适合高音振幅小之类型选用，但必须了解的是铁片导磁象水管一样，当磁力到一定程度，铁片的导磁性能饱和，即使磁铁再加大，磁力再加强，铁片的导磁性能不会再加强，尤其是铁片厚度小者，导磁更容易饱和。6. 铁片外径尺寸要求：扬声器无后壳时，铁片外径尺寸一般比磁铁外径小一个等级，如磁铁外径为 70 时，铁片外径为 65，超过 120 以上的磁铁，铁片外径可以比磁铁外径小 10mm。公差要求不是很严格，能够达到1%，四舍五入保留到小数点后面一位数即可，甚至可以最大放宽到2%。当铁片为内磁扬声器使用时，铁片

11、相当于是铁心的中柱，那么外径的公差就为铁心中柱的公差要求，即+0，-0.04扬声器有加附后壳，当磁铁外径17.0 1353 17 3739 295310 120 1.05N35H 11.912.2 1.191.22 17.0 1353 17 3436 271287 120 1.05N33H 11.511.7 1.151.17 17.0 1353 17 3234 254270 120 1.05N30H 10.811.2 1.081.12 17.0 1353 17 2931 231247 120 1.05N33SH 11.311.7 1.131.17 21.0 1672 17 3133 24726

12、3 120 1.05N30UH 10.811.2 1.081.12 25.0 1990 17 2931 231247 120 1.05N26UH 10.510.9 1.051.09 25.0 1990 17 2628 207223 120 1.05N38SH 12.913.3 1.291.33 21.0 1672 21 4036 318287 150 密度 Density 均为 7.5 g/cm3Ferrite 磁铁的基本公差见下图 1-15图 1-15磁铁的重量计算方法：Ferrite： MC= （ D+d ） （ D-d ） t 0.003927AlNiCo： MC= D 2h 0.00568NdFeB： MC= D 2h 0.00584单位：g x g 28.3= y OZ 或 x g 0.03527= y OZ2%AT 0.1B