主题：扬声器单元的阻抗特性

我们知道，扬声器音圈是一个用漆包线在圆筒状骨架上绕制而成的线圈。它除了具有一定的直流电阻以外还具有一定的电感。当音频信号输入扬声器时扬声器的音圈即在磁气隙中上下振动，由于音圈电感的作用，这时在音圈中会感应出一个与音频输入信号反向的感应电压，这个与音频输入信号反向的感应电压会削弱音圈中的电流，从而使音圈的阻抗增大，随着音频信号频率的上升这种效应会越来越大，这就使扬声器音圈的阻抗随音频信号频率的上升而增大。扬声器单元的阻抗随信号频率而变化的规律称为扬声器单元的阻抗特性。一条完整的扬声器单元的阻抗特性由音圈的直流电阻、音圈的感抗以及音圈在磁气隙间上下运动时所产生的感应电动势这三部分组成。扬声器单元阻抗Z的表达式为：

　　　　　　　　　　　（1-3）

式中R为音圈的直流电阻； 为音圈的电感；第三部分为音圈的感应电动势，其中B为磁气隙的磁感应密度，l为音圈长度，Ｒ_Ｍ、Ｍ_Ｍ、Ｃ_Ｍ分别为扬声器振动系统中的力阻、力质和力顺。音圈的直流电阻通常由音圈漆包线的直径和长度决定，它与频率的变化无关，在阻抗特性曲线上是一条平行于横坐标的直线；音圈的感抗与音圈的形状、直径和匝数等有关，音圈的感抗还与频率有关，频率越高，感抗越大，音圈的感抗反映在阻抗特性曲线上是一条随频率而上升的曲线；音圈的感应电动势则由扬声器单元磁气隙中的磁感应密度和音圈切割磁力线的多少等因素决定。因此，由上述三部分综合而成的扬声器阻抗特性是一条反映扬声器的等效输入阻抗随频率而变化的曲线。在额定频率范围内，扬声器阻抗曲线上的阻抗最低值不得低于扬声器额定阻抗值的80%。

测量扬声器单元的阻抗特性既可用恒压法也可用恒流法，但用得较多的是恒流法。用恒流法测量扬声器单元阻抗特性的测量方法如图1-10所示。为了使信号源成为恒流源，可以在音频信号发生器的输出端串接一只大电阻R，它的阻值至少应大于或等于被测扬声器单元额定阻抗的10倍，适当选择音频信号发生器的输出电压，通常测量时将反馈给被测扬声器音圈的电流控制在50mA，为了保证测量结果的准确性，被测扬声器单元锥盆前面0.3m内不应有任何障碍物。当音频信号发生器的信号频率从20Hz扫描至2000Hz时，与信号发生器同步的电平记录仪即将被测扬声器单元的输入阻抗随频率而坐化的情况记录在对数坐标记录纸上，这条曲线就是我们所需要的扬声器单元阻抗特性曲线。图1-11就是用上述恒流法测得的某低频扬声器单元的阻抗特性曲线。

在业余条件下往往缺乏必要的测试设备，为了能对所用扬声器单元的阻抗特性能有一个初步的了解，我们可以用一只电子毫伏表取代图1－10中的电平记录仪和测量放大器；为了防止因音频信号发生器频率刻度不准而引起的测量误差，可以在信号发生器的输出两端并接一只具有频率计功能的数字式万用表。并将信号发生器的输出电压调整到1~2V。找一张空白的记录纸，根据记录纸横坐标下标明的频率刻度将信号发生器的输出信号频率依次调节到相应频率，读出毫伏表上的电压读数，并把它标记在记录纸纵坐标上的相对位置。每次改坐信号发生器输出信号的频率时必须保持输出电压值不变。最后将整张记录纸上所有测得的点用平滑线联接起来就是一条近似的扬声器单元阻抗特性曲线。