用直流偏置交流信号驱动扬声器重要吗?

电器工程 扬声器 直流偏移
2022-01-04 03:16:40

这两个输入信号对扬声器有不同的影响吗?

  • 具有一定 DC 偏移值的 AC 信号。
  • 相同的交流信号,但以 0 V 为中心。
2个回答

是的。

在此处输入图像描述

图 1. 用于低音寄存器的动态扬声器的剖视图。1.磁铁,2.音圈,3.悬架,4.隔膜。资料来源:维基百科

信号中的直流分量将导致:

  • 扬声器纸盆 (4) 和悬架 (3) 从中间位置偏移。这意味着锥体将在一个方向上以比另一个方向更短的距离到达其行进极限 - 或至少在它变得高度非线性的地方。
  • 结果,最大未失真音量将减小。
  • 即使没有播放音频,线圈 (2) 也会发热。

没有现代(阅读:固态,输出端没有变压器)音频放大器至少不会泄漏一些直流电。对于 4 或 8 ohm 的 100 W 额定输出,它可能在 mV 范围内,但即使输出端有电容器(它通常是电解电容器,通常会泄漏一些直流电),它也可以测量。

请记住,一些大功率低频扬声器实际上需要机芯来冷却其线圈。额定功率为 100W 的“低音扬声器”可能会从低至 5W 的直流电中燃烧。

关于浪费功率和缩短锥体行程的其他答案也非常正确。

编辑:重要的是,我们谈论的是传统的扬声器,由粘在锥体上的线圈和永磁体组成。例如,压电对直流电压的容忍度更高(它仍然可能被烧毁或推到其线性操作之外,但您必须更加努力并施加大量直流电压,通常高于设备的交流额定值)。

Edit2:它是完全可以接受的,并被广泛用于用 AC + DC 驱动小型且很少使用的扬声器(如接口蜂鸣器)(实际上,以所需的频率打开和关闭它,因此它得到 Vcc 或 0)。请记住在不需要时将其置于“关闭”状态,否则电池会耗尽。扬声器的电压大约为 Vcc/2 DC + Vcc/2 峰值 AC - 效率低下,但哔哔声应该很少而且很短。您甚至可以使用 PWM 或一些 A 类放大器以这种方式输出一些复杂的声音 - 这就是一些儿童玩具说话和播放音乐的方式。在这些情况下,您的“放大器”非常简单——一个连接到控制器某些 GPIO 的晶体管。

这也是早期有线电话的工作方式——通常,扬声器和麦克风(石墨,因此需要直流偏置)串联连接。麦克风的直流偏置通过扬声器,但扬声器的设计可以容忍它。(实际上,从未进行过任何设计努力——这些扬声器的运行温度远低于其热极限,并且没有人真正关心声音失真)。