动圈扬声器工作原理是怎样的？

动圈扬声器工作原理是怎样的？

工作原理如下：

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

动圈扬声器工作原理利用磁场对载流音圈导体的作用来实现电声换能，因粘附于振膜的音圈在磁隙中运动而得名。动圈扬声器通电导体在磁场中受力，由变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，从而让扬声器的膜片振动，产生声音。动圈扬声器音圈的绕线宽度大于导磁上板厚度，很大一部分的音圈时刻置于磁通量的外部，音圈绕线的宽度大于导磁上板厚度，采用这种长音圈可以做到振动时切割磁力线大体一致，从而保证了在振动时驱动力大体一致，减少了谐波失真，产生好听的声音。

1、纸盆式扬声器
纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。 它由三部分组成:①振动系统，包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;②磁路系统，包括永义磁铁、导磁板和场心柱等;③辅助系统，包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。当处于磁场中的音圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场，这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使音圈沿着轴向振动，由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽，但效率较低。 2、号筒式扬声器
号筒式扬声器的结构，它由振动系统(高音头)和号筒两部分构成。振动系
各种扬声器
统与纸盆扬声器相似，不同的是它的振膜不是纸盆，而是一球顶形膜片。振膜的振动通过号筒(经过两次反射)向空气中辐射声波。它的频率高、音量大，常用于室外及广场扩声。 3、球顶形扬声器
球顶形扬声器的振膜一般都设计成半球顶形，以增加振膜的强度。球顶形扬声器的振膜通常用刚性好、质量轻的材料制成，振膜的口径一般较小。为适应中频和高频信号的重放，球顶形中频扬声器具有一个较大的后腔，作为中频谐振频率的共鸣腔。一般在其振膜的后侧开有一个通孔，在其下夹板后侧装有一个密封的后腔罩，以便在后腔罩与下夹板之间形成一个较
中高音球定扬声器单元
大容积的空腔，空腔内通常还充填一些吸音材料，而高频球顶形扬声器则没有后腔。 球顶形扬声器还可根据其振膜的软硬程度分为软球顶扬声器和硬球顶扬声器。软球顶扬声器声音比较细腻柔和，富有表现力，更适合于表现弦乐和人声，表现打击乐时也不显得生硬。相比之下硬球顶扬声器的高频灵敏度较高，音色往往带有一种特殊的“金属味”。虽然这两种扬声器都具有较宽的频率范围和均匀的频率响应，但所用振膜材料不同，它们的音色则因此而略有差异。软球顶扬声器的音色通常显得细腻柔和，而硬球顶扬声器的音色则给人一种轮廓清楚的感觉。