一、喇叭發聲的原理
喇叭其實是一(yi)種(zhong)(zhong)電(dian)能轉換成(cheng)聲音的一(yi)種(zhong)(zhong)轉換設備,當不同(tong)的電(dian)子能量傳至線圈時,線圈產(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)(zhong)能量與(yu)磁(ci)鐵的磁(ci)場互動,這種(zhong)(zhong)互動造(zao)成(cheng)紙(zhi)盤(pan)振動,因(yin)為電(dian)子能量隨時變化,喇叭的線圈會往前(qian)或往后運動,因(yin)此喇叭的紙(zhi)盤(pan)就會跟著運動,這此動作使空氣的疏密程度產(chan)生(sheng)變化而產(chan)生(sheng)聲音。
二、喇叭發聲的方式有哪些
1、動圈式
基本原理來自佛萊明(ming)左(zuo)手定律,把一(yi)條有(you)電流的(de)導線與磁(ci)力(li)線垂直的(de)放進磁(ci)鐵南北極間(jian),導線就會(hui)受磁(ci)力(li)線與電流兩者的(de)互相作用而移(yi)動(dong),在把一(yi)片振膜依附在這根道線上,隨著(zhu)電流變化振膜就產生(sheng)前(qian)后的(de)運(yun)動(dong)。目前(qian)百分之九十以上的(de)錐盆單(dan)體(ti)都是(shi)動(dong)圈式的(de)設計。
2、電磁式
在(zai)一個U型的(de)(de)磁鐵的(de)(de)中間架設可移動(dong)(dong)斬鐵片(電(dian)(dian)樞),當電(dian)(dian)流流經線圈時電(dian)(dian)樞會受磁化(hua)與磁鐵產(chan)生吸斥現象,并(bing)同時帶(dai)動(dong)(dong)振(zhen)膜運動(dong)(dong)。這種設計成本低(di)廉但效果不佳(jia),所以多用在(zai)電(dian)(dian)話筒與小型耳機上。
3、電感式
與電(dian)(dian)磁(ci)式原理(li)相近,不過(guo)電(dian)(dian)樞(shu)加倍(bei),而磁(ci)鐵上(shang)的(de)兩(liang)個(ge)音圈并不對稱,當訊號電(dian)(dian)流通(tong)過(guo)時(shi)兩(liang)個(ge)電(dian)(dian)樞(shu)為了不同(tong)的(de)磁(ci)通(tong)量會互相推擠而運動。與電(dian)(dian)磁(ci)是(shi)不同(tong)處是(shi)電(dian)(dian)感是(shi)可(ke)以再生(sheng)較低(di)的(de)頻率,不過(guo)效率卻非常的(de)低(di)。
4、靜電式
基本原理(li)是庫倫(Coulomb)定(ding)律,通常是以(yi)塑(su)膠質(zhi)的(de)膜(mo)片(pian)加(jia)上鋁等(deng)電感(gan)性材料真(zhen)空汽化處理(li),兩(liang)個(ge)膜(mo)片(pian)面對(dui)面擺放,當其(qi)中(zhong)(zhong)一片(pian)加(jia)上正(zheng)電流(liu)(liu)(liu)高(gao)壓時另一片(pian)就(jiu)會感(gan)應出(chu)小(xiao)電流(liu)(liu)(liu),藉(jie)由彼(bi)此互相的(de)吸(xi)引(yin)排斥作用推動(dong)空氣就(jiu)能(neng)發出(chu)聲音。靜(jing)電單(dan)體由于質(zhi)量輕(qing)且振動(dong)分(fen)散小(xiao),所以(yi)很(hen)(hen)容易(yi)得(de)到清澈透明的(de)中(zhong)(zhong)高(gao)音,對(dui)低(di)(di)音動(dong)力有未逮,而且它的(de)效率不(bu)高(gao),使用直流(liu)(liu)(liu)電原又容易(yi)聚集灰塵。目前如Martin-Logan等(deng)廠商已成功(gong)的(de)發展(zhan)出(chu)靜(jing)電與動(dong)圈混合式(shi)喇叭,解決(jue)了靜(jing)電體低(di)(di)音不(bu)足(zu)的(de)問題,在耳機上靜(jing)電式(shi)的(de)運用也(ye)很(hen)(hen)廣泛(fan)。
5、平面式
最(zui)早由(you)日本SONY開發出來的(de)設計(ji),音圈設計(ji)仍是動圈式為(wei)主題,不過將錐盆(pen)振(zhen)膜改成蜂巢(chao)結構(gou)的(de)平面(mian)振(zhen)膜,因為(wei)少(shao)人空洞效(xiao)應,特(te)性較(jiao)佳,但效(xiao)率也偏低。
6、絲帶式
沒有傳統的(de)音圈(quan)設計(ji),振膜(mo)是以(yi)非常薄(bo)的(de)金屬制(zhi)成,電(dian)流(liu)直(zhi)接流(liu)進(jin)道體使其振動發音。由于它(ta)的(de)振膜(mo)就是音圈(quan),所以(yi)質量非常輕,瞬態響應(ying)極(ji)佳,高頻響應(ying)也(ye)很好。不過絲帶式喇叭(ba)的(de)效(xiao)率和低阻抗對(dui)擴大(da)機一直(zhi)是很大(da)的(de)挑戰,Apogee可為(wei)代表(biao)。另(ling)一種方式是有音圈(quan)的(de),但把(ba)音圈(quan)直(zhi)接印(yin)刷在塑膠薄(bo)片上,這樣可以(yi)解決(jue)部分(fen)低阻抗的(de)問題(ti),Magnepang此類設計(ji)的(de)佼(jiao)佼(jiao)者。
7、號角式
振膜推動位于(yu)號筒底部的空氣而工作,因為聲音傳送時(shi)未被(bei)擴散所以(yi)效率非常高(gao)(gao),但(dan)由于(yu)號角的形狀與長度都會影響音色,要重播低(di)頻也不太容易,現在大多用在巨型PA系統或高(gao)(gao)音單體(ti)上,美國Klipsch就是老(lao)字(zi)號的號角喇叭(ba)生產(chan)商。
8、其他
還有(you)海耳博(bo)士在(zai)(zai)一九七三年發展(zhan)出來的(de)絲帶式改良設(she)(she)計,稱為海耳喇(la)(la)叭(ba),理論(lun)上(shang)非(fei)常(chang)優秀,臺(tai)灣(wan)使用(yong)者卻(que)很(hen)稀(xi)少。壓(ya)電式是(shi)利用(yong)鈦(tai)酸等壓(ya)電材(cai)料,加上(shang)電壓(ya)使其伸展(zhan)或收縮(suo)而發音的(de)設(she)(she)計,Pioneer曾以(yi)(yi)高(gao)聚合體改良壓(ya)電式設(she)(she)計,用(yong)在(zai)(zai)他們(men)的(de)高(gao)音單體上(shang)。離子喇(la)(la)叭(ba)(Ion)是(shi)利用(yong)高(gao)壓(ya)放電使空氣成為帶電的(de)質止(zhi),施(shi)以(yi)(yi)交流電壓(ya)后這(zhe)些游(you)離的(de)帶電分子就會因振動而發聲(sheng),目前只能用(yong)在(zai)(zai)高(gao)頻以(yi)(yi)上(shang)的(de)單體。飛利浦也曾發展(zhan)主動回授(shou)(shou)式喇(la)(la)叭(ba)(MFB),在(zai)(zai)喇(la)(la)叭(ba)內裝有(you)主動式回授(shou)(shou)線路,可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅(fu)降(jiang)低失真。
三、喇叭故障的常見原因
1、長時間(jian)超(chao)負荷驅動喇叭,喇叭會因為過熱而把(ba)喇叭燒壞(huai),因為線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的溫度(du)(du)升高,使某些結構部分(fen)產生(sheng)熔化(hua),破(po)裂或燒毀(hui),正常使用下線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的溫度(du)(du)就有180攝氏度(du)(du),不正常使用之下就可想而知了!
2、機械式故(gu)障,超(chao)負(fu)荷的驅動喇(la)叭(ba)使得紙盤移動超(chao)出范圍并和線(xian)圈(quan)分(fen)離,或線(xian)圈(quan)和線(xian)圈(quan)座分(fen)離,紙盤折邊(bian)或喇(la)叭(ba)支(zhi)撐圈(quan)被(bei)扯破,以上任(ren)一(yi)種情(qing)形(xing)一(yi)旦(dan)發生,都(dou)可以使喇(la)叭(ba)發生故(gu)障。當(dang)(dang)折邊(bian)或支(zhi)撐圈(quan)被(bei)扯破,線(xian)圈(quan)將(jiang)會(hui)和它們(men)磨擦,因(yin)為紙盤組(zu)件(jian)已不能適(shi)當(dang)(dang)地在中心位置懸吊,小的破裂也許剛開始感(gan)覺不出來,但是經過一(yi)段時間,當(dang)(dang)裂縫變大時,喇(la)叭(ba)就會(hui)跟(gen)著壞了。
3、喇叭的(de)(de)(de)故(gu)障也可(ke)(ke)能(neng)(neng)是(shi)以上兩種方式(shi)的(de)(de)(de)結(jie)合,比如功放突然(ran)輸出一個很大(da)的(de)(de)(de)瞬(shun)間能(neng)(neng)量(liang),這個能(neng)(neng)量(liang)可(ke)(ke)以是(shi)聲音(yin)突然(ran)開(kai)大(da),喇叭就會有一個強烈(lie)的(de)(de)(de)振動,使(shi)得線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)脫離了磁(ci)力(li)間隙(xi),當它回(hui)(hui)去(qu)的(de)(de)(de)時候可(ke)(ke)能(neng)(neng)偏(pian)心失(shi)誤就無(wu)法回(hui)(hui)到原位,這樣將使(shi)整個機械的(de)(de)(de)動作被紙(zhi)盤帶向前方,偏(pian)離原始(shi)停留(liu)的(de)(de)(de)位置(zhi),結(jie)果紙(zhi)盤已經(jing)不能(neng)(neng)發出聲音(yin),但(dan)是(shi)能(neng)(neng)量(liang)還(huan)繼續(xu)傳送的(de)(de)(de)喇叭的(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)上,線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)雙離開(kai)了磁(ci)力(li)間隙(xi),因為磁(ci)力(li)間隙(xi)是(shi)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)最好的(de)(de)(de)散熱環境,但(dan)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)已離開(kai)磁(ci)力(li)間隙(xi),那么線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)在繼續(xu)接收來自功放的(de)(de)(de)信號時,線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)很快就會發熱導致燒毀線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)(quan)。但(dan)是(shi)現(xian)在這種情(qing)況比較少見,因為現(xian)在的(de)(de)(de)喇叭都是(shi)長沖程的(de)(de)(de)設計(ji)。
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