스피커 1 작동 방식. 일반적으로 스피커로 알려진 스피커 (speaker) 라는 단어; 1993 이 발표한 전기 가사에 따르면 스피커는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 공기로 방사하는 전기 음향 변환기라고 합니다. 관련 자료에 따르면 스피커는 1877 년에 처음 발명되었으며 독일인 (E.W.Scimens) 은 스피커 프로토타입에 대한 특허를 획득했습니다. 그는 먼저 방사형 자기장에 놓인 원형 코일로 구성된 전기 구조를 제시했다. 1924 년 미국인 C.W.Rice 와 E.W.Kollogg 가 전기 스피커를 발명했습니다. 둘째, 스피커는 울리기 쉽다. 전 세계적으로 매년 수억 개의 스피커가 생산된다. 통신, 방송, 교육, 일상생활 등에 광범위하게 적용된다. 천, 좁쌀, 좁쌀처럼 사람들이 빼놓을 수 없는 것이 되었다. 스피커 설계 및 제조에 종사하는 기술자에게는 스피커의 이론, 실습 및 기술에 대한 심층적이고 체계적이며 포괄적 인 이해가 필요합니다. 어떤 사람들은 스피커가 간단하다고 말하지만, 이것은 작은 기교여서 누구나 스피커를 낼 수 있다. 이것은 전혀 이치에 맞지 않는다고 말할 수 없다. 음향학은 작은 학과이고 스피커는 작은 설비이다. 그러나 십여 개에서 수십 개 부품의 생산 문턱은 확실히 높지 않지만, 문제의 다른 쪽은 스피커가 잘 되지 않는다는 것이다. 스피커는 전기 음향 장치로, 전기 음향 연구의 내용 중 하나이다. 전자음향학은 전자학, 음향학, 전자기학, 자기학을 포함한 교차 학과이다. 스피커는 수십 개의 부품밖에 없지만, 그 복잡성은 우리의 상상을 훨씬 뛰어넘는다. 그 이유는: (1) 스피커의 에너지 변환 수준이 많고 피드백이 많기 때문이다. 일반적으로 발생하는 장치 에너지 변환은 한 번만 발생합니다. 예를 들어, 모터는 전기를 기계적 에너지로 변환합니다. 발전기는 기계적 에너지를 전기로 변환합니다. 전등은 전기를 빛 에너지로 변환한다. 배터리는 화학 에너지를 전기로 변환합니다. 여기서 일어나는 일은 한 에너지에서 다른 에너지로의 전환일 뿐이다. 스피커는 다릅니다. 전기를 기계적 에너지로 변환하고 기계적 에너지를 전기로 변환합니다. 이는 다양한 변환기에서 흔하지 않습니다. 그 다단계, 다중 피드백 자연은 시스템의 복잡성과 다양성을 가져온다. 스피커 시스템에는 전기, 음향, 에너지 및 기계적 부분 (기계적 진동 부분) 이 모두 있습니다. (2) 스피커의 작동 상태는 정적일 뿐만 아니라 진동하며 3 차원 공간에 있다. 이런 3 차원 진동 시스템은 경계 조건이 많고, 진동 분석은 매우 복잡하며, 일반적인 수학 도구로는 충분하지 않다. 네덜란드 학자 Frankort 에서 파생된 테이퍼 미분방정식은 14 변수의 연립 1 차 미분방정식으로 스피커의 진동도 주파수와 시간과 관련이 있다. 사실 다차원 공간에 있습니다. (3) 스피커 진동 시스템은 저주파 영역에서만 집합 총 매개변수 시스템입니다. 주파수가 높아지면 진동 시스템은 더 이상 강체가 아닙니다. 스피커를 분석할 때 항상 등가 회로 방법을 사용하여 스피커를 집중 매개변수로 구성된 등가 회로로 간주합니다. 우리는 회로 이론에 익숙하기 때문에 회로 이론으로 스피커를 분석하면 편리할 것이다. 스피커의 진동을 분석할 때 스피커가 강체라고 가정하여 분석하기 쉽다. 그러나 위의 가정은 저음 대역에만 적용됩니다. 주파수가 높아지면 스피커는 더 이상 총매개 변수 구성 요소가 아니며 스피커 진동막은 더 이상 강체가 아니며 진동막은 분할 모드로 진동합니다. 따라서 고주파 대역에서는 강체 진동 가정으로 파생된 분석이 유효하지 않으며 등가 회로에서 파생된 공식도 유효하지 않습니다. 분산 매개변수 시스템의 특징은 이러한 분산 요소가 서로 독립적이지 않다는 것입니다. 특히, 진동막의 모든 점의 진동은 다르며, 각 점의 진폭과 위상은 다르며, 각 점은 서로 영향을 미친다. 여러분이 잘 알고 있는 전자 기술과 비교할 수도 있습니다. 익숙한 전기 부품 (저항, 컨덕터, 콘덴서, 트랜지스터, 집적 회로 등) 때문에. ) 와 익숙한 회로 원리, 증폭기는 회로도에 따라 조립할 수 있으며, 이러한 요소들의 차이는 숙련된 엔지니어든 초창기 중학생이든 한계가 있다. 하지만 스피커와 스피커는 그렇게 간단하지 않습니다. 같은 장치가 스피커로 조립된다면 체험이 다르면 상당한 차이가 있을 수 있습니다. (4) 스피커의 평가는 수많은 객관적인 테스트 지표뿐만 아니라 현재 객관적인 테스트 지표도 스피커의 좋고 나쁨을 완전히 요약할 수 없다. 스피커의 객관적 테스트 지표는 10 항목에 달하며 증가 추세가 있습니다. 대부분의 측정은 소음실에서 해야 한다. 지금은 컴퓨터 보조 측정이 있지만, 여전히 소음실 측정을 대신할 수는 없다. 강연자의 주관적 평가는 필수적이며, 게다가 매우 이산적이다. 사람마다 다르고, 때로는 다르고, 땅마다 다르고, 노래마다 다르며, 자각적으로 각종 심리적 암시의 영향을 받는다. 평가 결과는 청자의 수양, 자질, 심리상태에 달려 있을 뿐만 아니라, 소리 자체는 잠시 사라지고, 그 난이도는 주평, 차평과 같은 주관적인 평가가 필요한 다른 항목보다 높다. 심리음향학, 생리음향학, 환경음향학, 음악음향학, 수리통계법 등이 포함된다. (5) 스피커 제조 기술은 종이, 화공, 접착제, 금속 가공, 자석 제조 등 다양한 기술 분야를 포괄하여 종합성과 다양성을 보여준다. 이 가운데 스피커 진동막 재료의 변화가 특히 중요하다. 기하학이 변하지 않는 경우에만 진동막 재료를 변경하면 객관적인 테스트 지표뿐만 아니라 주관적인 음질도 바뀔 수 있다. 이 다섯 가지 측면은 전기 음향 종사자들에게 많은 난해한 화제를 불러일으켰고 스피커 기술에 매혹적인 색채를 더해 주었기 때문이다. 스피커 기술은 예술과 기술, 재미와 과학을 결합할 수 있는 몇 안 되는 기술이다. 고대 음향학과 현대 전자학의 결합의 산물이기도 하다. 발전 공간이 넓고 억만 명의 사람들과 밀접한 관계를 맺고 있는 기술이다. 스피커 기술을 개발하기 위해 노력하는 것은 고상하고 유익한 공헌이다. 3. 화자 분류 방법에는 여러 가지가 있습니다. 오늘 세 가지 분류 방법 소개: (1) 직접 방사 스피커 스피커 헤드폰 하이얼 스피커는 방사 방식으로 분류됩니다. (2) 고화질 (가정용) 스피커 수신 스피커 분류 확성기 스피커; 악기 스피커 영화용 스피커 라디오; 텔레비전; 레코더 경보 용 스피커; 수중 스피커 선박과 자동차용 스피커 (3) 전기 스피커는 작동 원리에 따라 전자기 스피커 정전기 스피커 압전 스피커 이온 스피커 화염 스피커 기류로 스피커 자기 왜곡 스피커 4 를 조절한다. 자기 전기 변환 패러데이는 전자기 감지 현상을 발견했을 뿐만 아니라 전자기 감지의 동일한 법칙도 요약했다. 1) 도체 회로 주변 영역을 통과하는 자속이 시간에 따라 변하면 회로에서 감지 전동력이 생성되어 감지 전류가 생성됩니다. 이러한 자기속의 변화는 자기장의 변화나 자기장에서의 도체 회로의 움직임이나 도체 회로의 일부에서 자력선을 절단하는 운동으로 인해 발생할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 자속, 자기선, 자기선, 자기선, 자기선, 자기선, 자기선) 2) 전동력을 감지하는 크기는 자속 변화의 속도와 관련이 있거나, 자속이 시간에 따라 변하는 속도에 비례한다. 결론적으로, 전자기 감지 현상의 본질은 자기속의 변화가 감응 전동력을 발생시킨다는 것이다. 3) 전동력을 감지하는 방향은 항상 생성된 감지 전류를 통해 추가 자속을 만들어 전동력을 감지하는 자속의 변화를 방해하려고 시도한다. 1845 년, 패러데이의 실험 법칙은 F. E.Neumamn 등에 의해 수학 형식으로 쓰여졌다. 자기속의 변화율이 웨버/초 단위인 경우 전동력을 감지하는 단위는 볼트 단위이며 패러데이 실험 법칙은 수학 공식을 ε =-D φ/dt 로 나타낼 수 있습니다. 이 방정식을 패러데이 전자기 감지 법칙이라고 합니다. 패러데이 전자기 감지 법칙과 관련하여 1 이후 도체 회로에서 유도 전류가 발생하는 이유는 유도 전동력이 회로에 구축되어 유도 전류보다 더 본질적이기 때문이다. 회로의 저항이 무한대로 인해 전류가 0 이라 해도, 감응 전동력은 여전히 존재한다. 루프가 닫혀 있지 않더라도 도체 세그먼트에서 유도 전동력을 생성할 수 있습니다. 2) 회로에서 전동력을 감지하는 이유는 자기속 자체가 아니라 루프로 둘러싸인 평면의 자기속 변화입니다. 루프 평면을 통과하는 자속이 크더라도 시간에 따라 변하지 않는 한 회로에서는 유도 전동력이 발생하지 않습니다. 3) 패러데이 전자기 감지 법칙에서'-'호의 물리적 의미에 대해, 여기서 마이너스 기호는 전동력을 감지하는 방향이 항상 이렇다는 것을 나타낸다. 이로 인해 유도 전류에 의해 발생하는 자기장이 회로를 통과하는 자속 () 은 감지 전류를 일으키는 자속 () 의 변화를 방해한다. 전동력의 방향: 전력 음극에서 양극까지의 전동력 방향을 지정하는 것은 객관적인 사실이다. 그러나 전원이 회로에 연결될 때 전동력 ε은 선택한 회로의 우회 방향에 따라 "양수" 또는 "음수" 로 기록됩니다. 우회 방향이 전동력 ε 방향과 일치하면 전동력은 "+ε" 으로 기록되고, 우회 방향이 전동력 ε 방향과 반대이면 전동력은 "-ε" 으로 기록됩니다. 5. 전기 스피커의 작동 원리 전기 스피커는 회전식 스피커라고도 합니다 (그림1). 전기 역학의 원리를 적용하는 전기 음향 변환기입니다. 현재 가장 널리 사용되는 스피커입니다. 주된 이유는 세 가지가 있다: (1) 전기 스피커는 구조가 간단하고 생산이 쉽고 큰 공간이 필요 없어 가격이 저렴하여 널리 보급될 수 있다. (2) 이 스피커는 중간 주파수 대역에서 우수한 성능과 균일한 주파수 응답을 얻을 수 있습니다. (3) 이 스피커는 끊임없이 개선되고 있다. 스피커의 수십 년의 발전사는 스피커 디자인, 기술, 재료가 끊임없이 발전하는 역사, 즉 성능이 시대와 함께 발전하는 역사이다. 전기 스피커의 모양은 대부분 원뿔, 돔형이다. 테이퍼 스피커의 구조는 그림과 같습니다. 원추형 스피커의 구조는1> 의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 진동 시스템에는 진동막, 음권, 센터링 브래킷, 먼지 커버 등이 포함됩니다. 2> 자기 회로 시스템에는 자기 상판, 자기 기둥, 자기 하판, 자석 등이 포함됩니다. 3> 보조 시스템에는 골반, 압력 링, 배선 선반 및 위상 블록이 포함됩니다. 패러데이의 법칙에 따르면, 전류가 흐르는 도체가 자기장을 통과할 때 전동력을 받게 되며, 전동력의 방향은 플레밍의 왼손 법칙에 부합한다 (그림 2.3). 힘은 전류 및 자기장 방향에 수직이며, 힘은 전류, 와이어 길이 및 자기속 밀도에 비례합니다. 음권이 교변 오디오 전류를 입력하면 음권은 교변 구동력에 의해 교변 운동을 일으키고, 종이 대야의 진동을 유도하며, 공기를 반복해서 밀어 소리를 낸다. 전기 스피커의 진동을 일으키는 힘은 유류 도체의 자기장력이다. 이 효과를 전기 변환기의 힘 효과라고 하며 크기는 다음 공식에 의해 지정됩니다. F=B L I 여기서 b 는 자기 간격의 자기 감지 밀도 (강도) 이고, 단위는 N/(A.m) (암페어.m) > 테슬라 (T)L 은 음권 와이어의 길이입니다 그러나 음권은 전기를 켤 때 자기 틈의 자력선을 잘라서 음권에 감응 전동력을 발생시킨다. 이 효과를 전기 교환기의 전기 효과라고 하며, 감지 전동력의 크기는 = а I.6, 다른 스피커의 작동 원리: 자기 스피커: "리드 스피커" 라고도 하며, 그림 4 와 같이 영구 자석의 극 사이에 움직이는 철심이 있는 전자석이 있습니다. 전류가 코일에서 흐를 때, 움직일 수 있는 철심은 자화되어 막대 자석이 된다. 전류 방향이 바뀌면서 막대 자석의 극성도 변경되어 철심이 받침대를 중심으로 회전하고, 철심의 진동이 캔틸레버에서 진동막 (종이대야) 으로 전달되어 공기 열 진동을 촉진한다. 정전기 스피커: 콘덴서 플레이트에 적용된 정전기로 작동하는 스피커입니다. 그 구조의 경우, 양극과 음극이 상대적이기 때문에 콘덴서 스피커라고도 한다. 예를 들어, 두 개의 두껍고 단단한 판이 고정판으로 되어 있는데, 그 중 한 판은 소리를 전달하고 가운데 판은 얇은 재료를 진동막 (예: 알루미늄막) 으로 사용합니다. 극과 일정한 거리를 유지하도록 진막 외곽을 고정하고 조여 대진막에서도 극과 충돌하지 않도록 합니다. 그림 5 와 같이 두 전극 사이에 DC 전압 (바이어스 전압이라고 함) 이 있습니다. 증폭기가 출력한 오디오 전압을 두 전극 사이에 더하면 원래의 출력 전압과 겹쳐져 두 전극 사이의 흡인력 변화로 인해 발생하는 교변 맥동 전압이 형성된다. 진동막 진동은 소리를 발생시킨다. 정전기 스피커의 장점은 전체 진동막이 같은 상진동으로 진동하고, 진동막이 가볍고, 왜곡이 작으며, 소리가 매우 맑고, 해상도가 좋고, 디테일이 선명하며, 소리가 사실적이라는 것이다. 비효율적이고, DC 고압 전원 공급 장치, 진공청소기, 진동막 변형이 커져 록과 중금속 음악을 듣기에는 적합하지 않고 비싸다는 단점이 있다. (3) 압전 스피커: 압전 재료의 역압효과를 이용하여 작동하는 스피커를 압전 스피커라고 합니다 (그림 6). 유전체 (예: 적시, 타르타르산 칼륨 나트륨 등). ) 압력 하에서 극화하여 양끝에 전위차를 발생시켜' 압전효과' 라고 한다. 그 역효과, 즉 전기장에 배치된 전기 매체는 "역압전 효과" 또는 "전기 확장" 이라고 하는 탄성 변형을 일으킵니다. 전기 스피커에 비해 압전 스피커는 자기 회로가 필요하지 않으며 정전기 스피커에 비해 구조가 간단하고 가격이 저렴하지만 왜곡이 커서 작업이 불안정하다는 단점이 있다. 이온 스피커: 일반적으로 공기의 분자량은 중성이며 전기가 없다. 그러나 고압 방전 후, 그것은 이온화 라는 충전 입자가 된다. 이온화 공기가 오디오 전압에 의해 진동할 때 음파를 생성합니다. 이것이 이온 스피커의 원리입니다 (그림 7a). 이온화를 위해 20MHz 의 고주파 전압을 가하여 그 위에 압전 오디오 신호를 중첩한다. (그림 7d) 에서 볼 수 있듯이 이온 스피커는 고주파 진동 부분, 오디오 신호 변조 부분, 방전 챔버 및 스피커로 구성됩니다. 방전실에서 지름이 8mm 인 응시봉은 중심 개구부에 석영관을 형성하고, 한 전극은 그 안에 삽입되고, 다른 전극 (그림 7b 참조) 은 원통형으로 석영관 외부에 씌워져 있다. 소리 없는 방전으로 중앙의 침상 전극만 마모되므로 중앙전극을 정기적으로 교체할 수 있다. 이온 스피커는 다른 스피커와 달리 진동막이 없기 때문에 일시적인 특성과 고주파 특성이 모두 좋지만 구조가 너무 복잡하다. (5) 화염 스피커: 그림 8 에서 볼 수 있듯이 공기와 가스 연소의 화염이 전극을 통과할 때 DC 전압과 고주파 신호를 전극에 가하며 화염은 오디오 신호로 변조되어 소리를 낸다. 화염은 질량이 거의 없고 소리는 매우 동적이다. 그러나 그것은 치명적인 단점이 있다: 안전하지 않고 불편하다. < 공기 흐름 변조 스피커: 공기 흐름 스피커라고도 합니다 (그림 9). 압축 공기를 에너지로 오디오 전류를 이용하여 기류를 조절하여 소리를 내는 스피커입니다. 그것은 가스실, 조절 밸브, 경적, 자기 회로로 구성되어 있다. 압축 기류는 공기실에서 밸브를 지나 외부 오디오 신호에 의해 변조되어 외부 오디오 신호에 따라 기류의 변동이 달라지고, 변조된 기류는 경적 커플링을 통해 시스템 효율을 높입니다. 주로 고강도 소음 환경 테스트 또는 장거리 방송의 음원으로 사용됩니다. ↓7↓ 자기 왜곡 스피커. 이것은 특수한 강한 자석으로, 자기장의 작용으로 진동하여 발성할 수 있다.]