原创 【拆解】扬声器你真的了解他的结构嘛?

2023-10-11 23:06 3304 5 5 分类: 智能硬件 文集: 拆解科普

这次拆解的是一款扬声器,扬声器是我们生活中息息相关的一样东西。我们手机里发出的声音,音箱发出的音乐,都是靠扬声器来实现电到声波的转换的。

本次拆解的一款扬声器是来自瑞典的Semitransparent透明音箱上所使用到的扬声器。Nontransparent是一个来自瑞典的音响品牌,由People Products公司于2012年推出。这是全球首款透明音箱产品,这些年网络上非常火的透明音箱、透明歌词音箱可以说借鉴了这一款音箱很多的设计点。

前些日子最火的应该是这一款纯白色的透明音箱,根据官网的结构爆炸图我们可以看到他的主结构。主要采用了铝合金框架,四面为透明的玻璃,正面放置左右两只扬声器。整体的设计感和美感拉满。

本次我们拆解的为它家黑色款透明音箱的扬声器,不得不说在这款音箱上使用的扬声器非常的注重细节,整体设计非常的好,详情我们来拆解看一看。

在拆解之前,我们先对扬声器的结构进行一些介绍,帮助我们稍后拆解更加顺利。

首先扬声器可以分为内磁式和外磁式,他们的区别在于扬声器的磁体位于音圈的内外所决定的。我们大多数所能见到的都是外磁式扬声器。

扬声器它的组成我们参考上图,由上到下分别为防尘盖、锥盆、折环、盆架、弹波、音圈、华司、磁钢、T铁/U铁。

防尘盖:防尘盖的主要作用是防止灰尘、杂物进入磁隙之中。它的材质有纸、布、铝、塑料或碳纤维织物等,常见形状为半球状,就像上图中心半球状所示。

锥盆:锥盆为扬声器的主要发生部件,电流流入喇叭后会流经音圈,音圈在磁铁间隙中受到力的作用进而上下运动,但是此时还不能发声,连接着音圈的锥盆为锥形,通过音圈带动椎体的运动来推动空气进而发声。所以锥盆的材质和质量直接关系着声音的音色和音质。常用的锥盆材料大多数为复合纸盆,也有PP材质的锥盆、金属盆、蚕丝亚麻等各种材质的。他们的音色和音质各不相同。

折环:折环是锥盆与盆架的连接部分,用于支撑锥盆的振动系统,并提供顺性恢复力和阻尼作用。它和弹波一起可以影响扬声器的Q值,对于音质也非常关键。常见的折环材质主要为橡胶,也有纸质、泡沫材质、布质等。使用橡胶折环的音色听起来通常会比较弹,低音会好一点,多数用作低音扬声器。泡沫或者纸质的响应会更迅速,适合做中频扬声器。至于高频多数都是蚕丝或者复合材料来制作。

盆架:盆架为整个扬声器振动系统提供支撑平台。它的材质可以是钢铁、铝质也可以是塑胶材质。我们所见到的大多数都是钢材一体冲压成型而制作的。而一些高端扬声器它的盆架,为一体铸铝、喷砂打磨,设计感非常棒,当然它的价格也不菲。

弹波:弹波为振动系统的平衡提供支撑作用。他就是我们在扬声器锥盆下方看到的一层褶皱状黄色的支撑片。大多数弹波的材质为棉布、化纤、蚕丝、聚酯热浸树脂后冲压而成的,所以我们摸着它有一定硬度的同时也具有一定的弹性。

音圈:音圈之于扬声器就像心脏之于你我。这里是扬声器动力的来源,通过向音圈通电使音圈在磁场中受到力的作用进而推动锥盆发声。我们常见的音圈内部都为一层黄色胶皮纸,在其外侧绕有层叠的漆包线圈,他们的圈数以及线径都是经过精确计算的。并且它的阻抗和通过电流也是经过计算的。

华司:华司是连接盆架和底部磁体的部分,我们可以看到上图盆架只有一个盆状体,并没有下方磁体。而下图华司上方有数量不定的凸起和空洞。盆架通过凸起和孔洞和华司铆接在一起。而华司的另一侧通过粘接和磁体连接在一起。

磁钢:磁钢也就是我们所说的磁体,之所以叫磁钢是因为在制作初期它是没有磁性的,在扬声器制作完成后会对磁体进行充磁,经过充磁后磁钢才带有磁性。磁钢的磁性也是决定了扬声器音圈受力大小的关键。磁性越大,音圈单位电流受力越大,扬声器振幅越大,听起来越有力。

T铁/U铁:此时在磁体的下方还需要一样东西,让外部磁体和音圈内部构成间隙均匀的空间,进而有分布均匀的磁场。而T铁或者U铁就是起到了这个作用。通常他们是扬声器最下方的最后一个部件,通过粘接和磁体相连,内部的圆柱体和外部磁体的圆圈形成了垂直于音圈的磁场,最大程度上给扬声器起到导磁作用。通过包覆的不同,只包覆底边的从侧面看就像字母T,所以叫T铁,如下图所示。不仅包覆底边,也包覆侧边的,侧面看就像字母U,所以叫U铁,U铁它的磁体被全波包裹在内,因此漏磁小,通常低音扬声器会采用该设计。

讲完了扬声器的各结构组成,接下来看到的就是我们今天要拆解的主角,这便是在Semitransparent中使用的扬声器。

在喇叭底部磁铁的位置,也就是我们说的T铁或者U铁的位置,包覆有硅胶保护罩,将磁铁和T铁包裹在内,整体上外观颜色更加的统一。

从正面来看比较得中规中矩。铸铝喷砂盆架、橡胶折环,纤维纸锥盆,以及塑料防尘罩构成了正面我们可以看到的部分。

我们仔细看它的外框采用了一体铸铝结构,喇叭的安装孔采用了内六角形状的设计。并且整体采用了阳极氧化喷砂工艺。表面的磨砂质感非常地舒服。

我们可以看到在光照下外框的质感是非常的棒,整体不可见铸造的水口,都是经过仔细打磨后再处理的。

纸盆的连接边采用的是橡胶边,弹力非常地足。粘接橡胶边和盆架的胶水叫黄胶,包括防尘罩也是用这个来粘接的。可以看到在他们的相接处看不到一点胶水外溢,用量还有涂布计算的比较好。

我们查看盆架上层底部的边沿,为了增加音箱的气密性,防止在扬声器这里产生缝隙造成漏气现象,在这里贴附有EVA泡棉。在拧紧螺丝之后可以和箱体紧密贴合提供一个密闭的保障。

在铝框的两侧各有两个固定孔,可以安放接线片。绝大多数喇叭的接线片都是通用的。叫做冷压端子。一正一负,一大一小。分别代表了扬声器的正负极。在接线过程中切勿反接,否则两个扬声器会发出振幅相反的波形,相互抵消,声音会非常难听。

我们从侧面可以看到整体的色彩一致性,还有盆架的外观,以及上手质感都是非常的棒。

我们继续向下方看。从侧面入手,我们可以看到弹波、音圈以及纸盆,包括连接音圈的连接线。在没有把它们拆下来时整体非常得一致。

它的底部磁铁以T铁的位置包裹了硅胶保护套,抚摸着手感非常的棒。这也是我在绝大多数的扬声器中第一次看到,在它的后方磁体位置包覆硅胶保护套设计的。说明了该扬声器是一个非常注重外观的产品。

我们取下硅胶保护套,可以看到内部的磁体为外置式磁体。最下方银白色的为T铁,紧接着是灰色的磁体。再向下是华司。这便是我们最常见的扬声器磁铁部分的组合了。

硅胶保护套内部因为暴露在空气中很容易黏附上灰尘。可以看到在空气中仅暴露了一会儿,就粘上了许多白色的毛毛。

紧接着我们要对扬声器的纸盆以及它的震动发声部分进行拆解,我们要用到以下三种大小的刻刀。

首先利用尖刻刀来对防尘罩进行拆解。

防尘罩为放置在扬声器纸盆中的圆形凸起。由于扬声器所用磁体多为环状。他的后方有T铁保护。它的前方。便需要防尘罩来进行保护,防止灰尘进入下方的磁体。有的防尘罩为半圆形凸起。有的防尘罩为贴合纸盆的弧形。而有的同轴扬声器,则是没有防尘罩在中心位置。通过支架放置有高音扬声器。非常的多种多样。

拆解过程还是蛮不轻松的。胶水粘贴得非常的牢固,费了九牛二虎之力把纸盆都要刮花了。才把防尘罩拆下。

我们向内观察可以看到。防尘罩的下方即为纸盆。连接着音圈。音圈有铜线缠绕纸圈浸漆而构成。内部的磁体为白色,在黄色音圈的反射下也被染成了金黄色。

接下来我们来拆解扬声器连接到盆架结构的重要组件橡胶圈。橡胶圈可谓是扬声器的另外一大组件了。橡胶圈,顾名思义,它是由橡胶制成的。一个圆环结构,主要连接着扬声器的纸盆和盆架结构,锥盆的位置主要是由弹波来固定的,而他发声时前后震动的限位,靠的就是橡胶圈。并且橡胶圈采用的材质和扬声器发出声音的音色和音质有着密切的关联,少数扬声器采用的橡胶边为泡沫材质,他们的声音。就会轻弹。扬声器的Q值可能就会低一些。我们将刻刀换成平头刀口来进行拆解。

只需将平头刀口从一侧插入。轻轻沿着橡胶圈的固定边缘推行一周。便可将粘接框架和橡胶边的黄胶来拆解掉。此时我想把纸盆拿掉。发现内部下方还连接着弹波。

弹波即为下图所示结构,它位于扬声器纸盆的下方。主要起固定音圈,限位的作用。弹波通常采用的是麻布冲压浸胶的工艺,紧贴固定在的下部。

拆解弹波也比较简单,此时我们换上第三种刀头,从扬声器侧面深入。将弹波轻轻划开一个小口。然后沿着外盆的边缘轻轻划开一周。如果用力方向倾斜,则很难划开。要保持刀刃与弹波保持一定的角度。

将弹波划开后。用斜口钳剪掉连接音圈和盆架接线柱的导线,即可取下内部的结构。下图便是音圈、弹波、纸盆和橡胶边的结构。

而外部的盆架仅剩下图所示结构。外框和底部华司采用了四枚螺丝进行交接。我尝试着用螺丝刀去拆卸。发现外部涂了一层黑色的胶。根本拆卸不掉这四颗螺丝。而反观大多数的扬声器,在这一结构上采用了铆钉结构。为了防止扬声器在震动发声过程中盆架与后部磁体相脱离,铆接能够提供足够的力量使它们贴合在一起。因此在这里即便采用了螺丝固定,也要打胶,防止螺丝松脱。

下方是扬声器里面最核心的部分音圈,我们给扬声器连接上导线,它发声的所有动力来源都是这一个线圈。通常这个线圈它会缠绕在薄纸卷上。采用单层或多层并绕。而后刷上专用的油漆进行绝缘固定。

音响的线圈位于下方的磁体中,而上方的弹波位于外侧。导线同样位于外侧。因此连接内部音圈以及导线到外部接线柱的路径即为下方图示这段白色的导线。它的一端连接着内部的音圈,另外一端连接在外部接线片上。并且这根导线是可以上下活动的软编织导线。并不会对扬声器的震动造成太大的影响。

下方是扬声器内部的磁体照片。四颗螺丝所固定的为扬声器的外框架盆架,也就是我们所说的一体铸铝的这个结构。紧接着中间一圈亮黑色的即为扬声器的华司。华司位于磁体的上方,盆架的下方。在它们中间起着过渡、连接、闭合磁回路的作用。再下方则为磁铁的位置。T铁和华司中间紧固着的就是后方的磁铁。他们两个将磁回路闭合在音圈的缝隙中形成了垂直于线圈方向的均匀恒定磁场。这是一个非常巧妙的设计。

我们从侧面同样可以看到这个结构。最下方银白色的为T铁,紧接着为磁体,中间一层黑色的为华司。华司既连接了上方的盆架,又起到了固定后方磁铁的作用,又和T铁一同闭合了磁回路。

下面是我们今天拆解的全家福照片。到这里全部的拆解就要完成了。

扬声器是一个在科技发展过程中来到我们大众生活中比较早的一类发明。从最早的动圈式扬声器到静电式扬声器,再到助听器里的动圈动铁扬声器。每一种类型和结构的扬声器都有它所应用的场景以及场合。我们今天所拆解的这一款是在大众生活中应用最为广泛的一类动圈式扬声器。希望能给大家带来一定的帮助和了解。

作者: 丸子~, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3878564.html

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