扬声器的可靠性探讨
1 扬声器的可靠性
扬声器有多个技术指标,如阻抗、频率响应、灵敏度、失真等。但其中扬声器的可靠性, 无疑是一个十分重要的性能。扬声器的可靠性通常如下考核,是指在扬声器标准规定的条件下,馈给扬声器规定的信号功率,扬声器能正常工作的规定时间。
特别对扩声类扬声器,由于其输入功率大、工作条件差、连续工作时间长,对可靠性提出更严格的要求。而且若扬声器在扩声工作中突然损坏,往往会带来不良后果。因此扬声器的可靠性受到扬声器技术人员、扬声器使用人员的广泛关注。
2 扬声器寿命的薄弱环节
音圈号称为扬声器的心脏,扬声器的失效除机械因素(如撞坏、压坏等)以外,绝大多数是由于音圈的烧坏、音圈引线的折断所引起的。在实际使用中扬声器的损坏由音圈引起的比例占80%以上。电动式扬声器是靠输入音频电流的音圈在磁场受力振动, 推动振膜而发声。由于是电→力→声两次能量转换,因此效率只有百分之几到百分之十几。大量的能量转化为热能, 使音圈导线、音圈骨架、音圈引线发热、升温。在工作时又往复振动。如果做得不好,出现某个薄弱环节, 音圈会突然崩溃,扬声器寿命会突然终结,声信号也戛然而止,而且事先并不警告。
3 针对性的措施
为提高扬声器的可靠性,人们首先想到的是从音圈本身下手,提高音圈的可靠性,也就是分别研究音圈骨架、音圈线、胶粘剂、引线和绕制工艺。
(1) 音圈骨架
音圈骨架先后采用的材料有: 牛皮纸、石棉纸、铝箔 (纯铝、锰铝合金、铝镁合金)、聚酰亚胺(KAPTON)、NOMEX、纯铜箔、改性酰亚胺漆布(TIL)、钛箔、玻璃纤维和芳纶(PPTA)等。仅以耐温计:NOMEX:220℃;KAPTO N: 250℃; TIL: 250℃; 钛箔: 300℃; PPTA:400℃。由此可见,只要选择合适材料的骨架,耐热不是问题。
(2) 漆包线
从耐温角度看:聚酯亚胺漆膜(EIW): 180℃;聚酰胺亚胺(EI-AIW): 200℃;热固型漆膜: 250℃; 由此可见, 漆包线的耐温特性制约音圈耐温的提高。
(3) 操作工艺
精细的操作工艺, 也是保证音圈可靠性的重要手段。另外,从实践中也可看到骨架内外绕线的音圈耐温状况,一般好于单面绕线的音圈。
4 音圈的损坏状况
从所有烧坏音圈都可发现,音圈两端烧糊变色,中间颜色变化较少。即绕线两端烧毁的情况都会比中间段情况严重。其原因是音圈各段在磁路中所处位置不同所致。
音圈中部靠近导磁板、导磁柱,这部分产生的热能通过很短的热辐射距离传到导磁板、导磁柱上,由其将热能导出, 因此散热良好。而音圈上下两端, 主要靠空气散热, 所以温度高。由此可见,提高音圈可靠性,一是从音圈本身下手,二是改进音圈和磁路的散热状况。
5 磁路的散热
(1) 改善磁路散热的办法——对流
利用打孔来加强对流散热是常用的方法。可在导磁柱、导磁板上打孔。在导磁柱中打孔最为有效, 它可将热量从中孔散逸。在导磁柱上打孔, 特别是在大口径扬声器中, 除了散热以外, 还有一种缓解压力的作用。
