现在的扬声器大多是电动式扬声器,其上限频率很难达到20KHZ,我们先看一看电动扬声器的受力情况,如图1所示,音圈推动纸盘的力为F,F可分解为纵向力Fe和横向力Ft,由于Ft的存在使纸盘锥面产生交变弯曲运动,从而使纸盘产生横向振动而形成驻波,驻波使扬声器的频率特性在高频段产生起伏变化,特性曲线就不够均匀了.要克服此缺点,就是设法减轻纸盘的重量(减少惯性,从而削弱横向振动)和提高纸盘的硬度(减少Ft对纸盘所造成的弯曲).为此人们对高频扬声器的纸盘作了很多改进措施,如用金属钹制作纸盘,这种纸盘不仅硬而且轻.另外硼的硬度和弹性系数都很高,是制作纸盘的好材料,先用钛制作成10--20微米厚的纸盘基体,然后将基体置于真空中,在2500度C的高温下,用强电子束轰击硼,使其蒸发后沉积在钛基体表面,这样制作出的扬声器其上限频率可达36KHZ.
要想进一步提高扬声器的上限频率,就要从结构上进行改造了.有一种上限频率达50KHZ的扬声器采用的是一种带式结构,如图2所示.6条永久磁体分成两组构成磁路系统,振动膜由7--8微米厚的高分子膜制成,质轻柔软,振膜上面附着10微米厚的铝质带状音圈.当电流流过音圈时,根据电流的方向不同,音膜将产生F+和F-的力,完全不存在横向力的问题.由于膜片质量很轻,膜片的运动几乎没有惯性,所以扬声器频率响应特别好. 电动式纸盘扬声器的电声转换效率很低,一般不超过20%,也就是说,它所承受的电功率绝大部分变成了热能.音圈的温升会使音圈的阻抗增大,使其与整机失配.因此要大幅度地提高扬声器的承受功率,改善音圈的散热便是关键问题,一种称之为磁流体扬声器较好地解决了这个问题.磁流体扬声器与传统的电动式扬声器结构几乎相同,量者主要区别是磁流体扬声器在磁缝中加入了一定量的磁性液体.由于磁缝中的磁感应强度很强,所以即使在音圈振动的时候,磁性液体也能被稳稳地吸附在磁缝里面.磁性液体是一种含有平均直径为0.001微米的细微铁粉的胶液,这些铁粉在胶液里呈悬浮状态,为了防止铁粉相互粘连在一起,人们还在铁微粒的表面覆盖了一层很薄的高分子膜.
由于音圈工作时始终是 在液体里,所以音圈产生的热量直接传给胶液,由液体再传给磁路系统散发出去.所以磁流体扬声器的散热状况得到明显改善,其额定功率也就有了大幅度提高,磁性液体的存在还增强了扬声器的阻尼性能,从而有效地降低频率特性曲线上的谐振峰高度,使其特性曲线更加平滑.
图3是典形的OTL电路,其工作点的调整有2点:第一,中点电位(C点电位)为EC/2.第二,BG2和BG3提供一定的正向偏置电压.
首先调整C点电压VC,图3中的R3,R4,R5是BG1的集电极电阻,其中R3和C2组成自举电路,R5则是为了给BG2,BG3提供偏压的.为了避免调整VC时因R5数值不合适而造成BG2,BG3的集电极电流过大,可将R5短接,R1,R2是BG1的偏流电阻,调整R1使VC=EC/2.
接着调整BG2,BG3的工作电流,从图3中可看出,BG2,BG3的发射极电压由R5两端的电压所确定,即VA-B=VBE1+VBE2,所以只要调整R5的大小就能达到调整BG2,BG3工作电流的目的.实际调整时因R5数值很小,可用一个100欧的电位器代替,将电流表串联到BG2的集电极与EC之间,一边调节电位器,一边观察电流表的指示,使电流指示为5--10毫安即可.
需要说明,VC及BG2,BG3电流在调整时,会相互影响,VC调好后再调IC2,IC3时,VC又要变化,因此还要再调R1使VC再回到EC/2的值.而调整R1时,又使IC2,IC3变化,所以需要反复调整几次才行.[page]