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(kāi)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(kāi)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(tīng)覺(jué)。氣 壓的急劇變化是引起耳膜振動(dòng)最常見(jiàn)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(guò)液體和固體傳播，但空氣是我們聽(tīng)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)喇叭上的線圈（音圈），并產(chǎn)生磁場(chǎng)反應(yīng)。而通過(guò)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(méi)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(kāi)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(shuō)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(guò)經(jīng)過(guò)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(guò)IC1 （ D2822 ）內(nèi)部功率放大后由其1、3 腳輸出經(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)K1 可以控制電源的開(kāi)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(kāi)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：