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電工實(shí)習(xí)做了一個(gè)挺有趣的小音響，雖然音質(zhì)不太好，但是其中的電路原理不由得讓我十分感興趣.特此做一個(gè)入門的研究。
從揚(yáng)聲器原理開始（磁式揚(yáng)聲器）
要了解揚(yáng)聲器，首先從我們最熟悉的耳膜開始講起：
人耳的內(nèi)側(cè)有一層很薄的皮膚，我們稱它為耳膜。當(dāng)耳膜振動(dòng)時(shí)，大腦將這種振動(dòng)解釋成為聲音，此即為聽覺。氣 壓的急劇變化是引起耳膜振動(dòng)最常見的因素。物體在空氣中振動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)出聲音（聲音也能通過液體和固體傳播，但空氣是我們聽到揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音的傳播媒介。當(dāng)有物體振動(dòng)時(shí)，它會(huì)使周圍空氣分子發(fā)生移動(dòng)。這些空氣分子又會(huì)擠壓它們周圍的空氣分子，從而以傳播擾動(dòng)的方式在空氣中傳播振動(dòng)。
麥克風(fēng)的工作原理與人耳類似。它有一層振膜，周圍的聲波能引起振膜振動(dòng)。 來(lái)自于麥克風(fēng)的信號(hào)被編碼為電子信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶或CD上。當(dāng)在立體聲系統(tǒng)中回放這種信號(hào)時(shí)，放大器將其傳送到揚(yáng)聲器上，從而又將其重新定義為機(jī)械振動(dòng)。優(yōu) 質(zhì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的氣壓波同麥克風(fēng)原來(lái)收集到的波完全一樣。
那么揚(yáng)聲器如何完成【電信號(hào)~機(jī)械振動(dòng)~聲音】這個(gè)過程呢？
我們采取倒推回去的方法來(lái)講
我們平時(shí)看到的音響喇叭一般長(zhǎng)這樣【圖1】
外面這個(gè)光光亮亮的還有旁邊一圈白色的我們叫：撓性振盆 or 振膜
1. 撓性振盆 or 振膜
what is 振膜？
撓性振盆通常由紙、塑料或金屬制作而成，與懸掛架的寬端相連。
懸掛系統(tǒng)或環(huán)繞系統(tǒng)是撓性材料的邊沿，它能使振盆活動(dòng)，并且與稱為籃的驅(qū)動(dòng)器的金屬框連接。(即最外圍一圈的灰色物質(zhì)，十分軟)
振盆的窄端與音圈相連。（音圈是什么？看下面）
音圈通過三角架（一個(gè)撓性材料環(huán)）與籃相連。 三角架將音圈固定入位，但允許其來(lái)回地自由擺動(dòng)。
【圖2】暴力拆裝第一層：確實(shí)是紙和塑料構(gòu)成的振膜（最外面那層邊界金屬支架為懸掛架的寬端）
【圖3】暴力拆裝第二層，我們看到了振膜下面的結(jié)構(gòu)
【圖4】暴力拆裝第三層，我們可以看到磁鐵和音圈，其中音圈為纏繞的導(dǎo)線。（音圈與振盆于中間相連）
【圖5】音圈特寫（可在圖中看到有兩條細(xì)細(xì)的導(dǎo)線被引出來(lái)，這個(gè)與振膜上的兩條導(dǎo)線相連進(jìn)而連到外部導(dǎo)線（圖4））
2. 音圈和磁體
（1）音圈：
音圈是一個(gè)基本的電磁體。電磁體是一個(gè)線圈，通常纏繞在磁性金屬體上，例如：鐵上。 電流流經(jīng)線圈，在線圈的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，將線圈纏繞的金屬體磁化。這個(gè)區(qū)域相當(dāng)于永磁體周圍的磁場(chǎng)：它有兩個(gè)極性，一極是“北極”，另一極是“南極”，并且 能吸附含鐵物體。與永磁體不同的是，它能改變電磁場(chǎng)的極性。改變電流方向，電磁場(chǎng)的北極和南極也會(huì)相應(yīng)地改變。這就是立體聲信號(hào)所要完成的任務(wù)——它不斷地改變電流的流向。如果您曾經(jīng)組裝過音響系統(tǒng)，您就會(huì)明白每個(gè)揚(yáng)聲器有兩根輸出線，通常一根是黑線，另一根是紅線。 實(shí)際上，放大器在不斷地切換電子信號(hào)，并且在紅線的正負(fù)電荷之間波動(dòng)。因?yàn)殡娮邮冀K在正、負(fù)電粒子之間以同一方向流動(dòng)，所以，電流從揚(yáng)聲器出 來(lái)，沿一個(gè)方向流動(dòng)然后轉(zhuǎn)向，從另一方流出。這種交流電能引起電磁場(chǎng)的極性在一秒中之內(nèi)能改變多次。?
（2）磁體：
那么，這種波動(dòng)是如何使揚(yáng)聲器的音圈來(lái)回移動(dòng)的呢？
音圈可以插進(jìn)去
（可以小幅度振動(dòng)）
電磁場(chǎng)定位在永磁場(chǎng)產(chǎn)生的恒磁場(chǎng)中。兩個(gè)磁體（電磁體和永磁體）象 任何兩個(gè)磁體一樣相互作用。電磁體的正極與永磁場(chǎng)的負(fù)極相吸，電磁體的負(fù)極與永磁場(chǎng)的負(fù)極相斥。當(dāng)電磁體的極性切換時(shí)，其排斥和吸引的極性也隨之改變。于 是，交流電不斷地改變音圈和永磁體之間的磁力。這將推動(dòng)音圈象活塞一樣快速地來(lái)回運(yùn)動(dòng)。當(dāng)流經(jīng)音圈的電流改變方向時(shí)，音圈的極性也隨之改變。這將改變音圈和永磁體之間的磁力，使音圈和其所連接的隔膜來(lái)回地運(yùn)動(dòng)。當(dāng)音圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)推拉揚(yáng)聲器的振盆。這將促使揚(yáng)聲器前面的空氣發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生聲波。電子音頻信號(hào)也可看作是一種波。 代表了原始聲波的波的頻率和振幅體現(xiàn)了音圈移動(dòng)的速度和距離。反過來(lái)，這種速度和距離又決定了隔膜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲波的頻率和振幅。不同的驅(qū)動(dòng)器大小更好地適合于一定的頻率范圍。因此，擴(kuò)音器通常在多驅(qū)動(dòng)器之間分配了一個(gè)較大的頻率范圍。
3.總結(jié)
所以發(fā)聲過程其實(shí)就是：當(dāng)喇叭接收到由音源設(shè)備輸出的電信號(hào)時(shí)，電流會(huì)通過喇叭上的線圈（音圈），并產(chǎn)生磁場(chǎng)反應(yīng)。而通過線圈的電流是交變電流，它的正負(fù)極是不斷變化的；正極和負(fù)極相遇會(huì)相互吸引，線圈受到喇叭上磁鐵的吸引向后（箱體內(nèi)）運(yùn)動(dòng)；正極和正極相遇則相互排斥，線圈向外（箱體外）運(yùn)動(dòng)。這一收一擴(kuò)的節(jié)奏會(huì)產(chǎn)生聲波和氣流，并發(fā)出聲音，它和我們講話的喉嚨振動(dòng)是同樣的效果?！疽羧?dòng)振膜】
那么，要什么形式的電信號(hào)，才可以驅(qū)動(dòng)喇叭呢？
我們需要音頻信號(hào)，但是此時(shí)的音頻信號(hào)一般較弱，如果直接用供給的音頻信號(hào)是絕對(duì)不夠功率驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲的（或者很小很小聲）。這個(gè)時(shí)候我們需要功率放大電路。
功率放大電路用分立元器件搭建一般沒有廠家直接做好的芯片那么穩(wěn)定，而且考慮成本，我們直接選用驅(qū)動(dòng)芯片即可。此處我們使用ST公司的TDA2822M
一、TDA2822M芯片
1. 芯片介紹
TDA2822M是意法半導(dǎo)體（ST）開發(fā)的雙通道單片功率放大集成電路，通常在袖珍式盒式放音機(jī)、收錄機(jī)和多媒體有源音箱中作音頻放大器。同時(shí)，TDA2822M靜態(tài)電流小，交越失真也小，電源電壓范圍為1.8~15V，因此，在這個(gè)范圍內(nèi)均可工作。輸出功率可以做得比較高。TDA2822M 具有電路簡(jiǎn)單、音質(zhì)好、電壓范圍寬等特點(diǎn)。
2. 芯片實(shí)物圖
?3. 芯片引腳分布圖
4. 芯片內(nèi)部電路
?5. 廠家給出參考典型應(yīng)用
由此圖我們可以看到，這個(gè)芯片簡(jiǎn)單來(lái)說就是可以將兩個(gè)微弱信號(hào)放大的電路（所以可以用于左右聲道放大）
二、這時(shí)我們可以進(jìn)一步進(jìn)入下一個(gè)電路，下面這個(gè)電路形成了一個(gè)較完整的基本音響電路。
1. 電路圖
?2. 電路圖解析：
（1）左邊L-IN與R-IN為音頻信號(hào)輸入，輸入線如下圖：——信號(hào)輸入
?（分成三根線：一根GND線，一根左聲道L-IN，一根右聲道R-IN）
（2）音頻信號(hào)輸入到立體聲盤式電位器的輸入端（VOL）——音量控制電路
?此旋鈕其實(shí)是兩個(gè)50KΩ的電位器
（3）2 路音頻信號(hào)再分別經(jīng)過經(jīng)過R1 、C1 、R4 、C4 耦合到功率放大集成電路D2822 的輸入端6 、7 腳
（4）經(jīng)過IC1 （ D2822 ）內(nèi)部功率放大后由其1、3 腳輸出經(jīng)過放大后的音頻信號(hào)以推動(dòng)左、右兩路揚(yáng)聲器工作。
（5）電路中的發(fā)光二極管LED 起電源通電指示作用。撥動(dòng)開關(guān)K1 可以控制電源的開或關(guān)。直流電源插座DC 起電路可以外接電源的作用。
總結(jié)TIPS:
功放電路 TDA2822 是一片內(nèi)部集成了雙路音頻功率放大器的集成電路，其工作電壓范圍是 1.8~15V，2 腳是電源輸入端，4 腳是公共接地端，7、8、1 腳分別是其中一路放大器的正? 向輸入、反向輸入、輸出端，6、5、3 腳別是另一路放大器的正向輸入、反向輸入、輸出端,芯片工作時(shí)兩個(gè)輸出端的電壓約等于 1/2 電源電壓.
C3、C6 作為輸出電容隔開直流電 ?避免燒壞喇叭
C2、C5 是用來(lái)調(diào)整輸出信號(hào)相移的，避免功放電路產(chǎn)生自激振蕩而損壞
C7、C9 為反向輸入端信號(hào)耦合電容
R1、R4為輸入電阻，它決定了放大器的輸入阻抗。
?最終完成電路套件如圖所示：
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論