扬声器的电声转换效率 - 基础理论室 - 声学楼论坛

以下是引用一个老兵在2008-12-18 01:34:25的发言：

上面几个帖子中关于阻抗不匹配的讨论，我想是正确的。

不过，我对于那个电机转换总有一些疑问。

比如，原理上看，电动式扬声器和电动机均是遵从电动机手则，
电动机的效率能做到多高呢？
如果那个能做高的话，扬声器在理论上不也是能做高的吗？

好几年前，在SZ见到一个有首席科学家称号的一个人物，
在效率问题上，他是有几个发明啊。

当时我的看法是：
在工厂里推广是不得不考虑投入产出比，没法推广。

现在想来，这位先生有可贵的一面啊。

大型电机效率可达95%。
小型有70%。

我来分析音圈的电-机转换效率为什么比电动机低。

先看一个例子：一个空心的电磁线圈与一个同匝数的铁心线圈谁产生的电磁力大？
毫无疑问是铁心线圈的大。这时它们消耗的直流功率相同。

因为空心线圈只有”励磁电流“对电磁力做贡献，而”励磁电流“是消耗电功率的。
而铁心线圈不仅”励磁电流“对电磁力做贡献，还有”磁化电流“做贡献，而磁化电流
是不消耗功率的。而”磁化电流“是”励磁电流“的u倍，u是磁导率，所以铁心线圈电磁力比
空心线圈大u倍，在线性范围内，u高达成千上万之数。

那么，现在减小铁心线圈的体积，圈数，使它的电磁力等于空心线圈，这是，它的质量也减少到
与空心线圈差不多了，但是它的直流电阻减少到原来的1/u，也就是消耗功率大道减少了。

这就是电机的效率比音圈高的原因之一：借助磁化电流的”无损耗“特征，”好风凭借力，送我上青云“。

下面分析第二个原因。
看音圈在磁场中运动，它两端的信号电压=直流压降+感应电动势。忽略感抗。
即：U=R*i+BLv
i是电流，v是运动速度。机械功率P=F*v
由此可见Ri是电阻消耗的功率。要提供电-机转换效率（电阻和电流不变的情况下），就要提高FV的份量，
也就是提高速度。
而扬声器中音圈的运动速度是很低的，而电机则高出跟多倍。
相比之下，Ri占用的份量很小，对高速电机几乎可以忽略不计。
这件事电机效率比音圈高的原因之二。

[此贴子已经被作者于2011-05-15 08:26:42编辑过]

主题：扬声器的电声转换效率