常見音響揚聲器的種類和工作原理

一、電動式揚聲器

電動式揚聲(sheng)器應用最廣(guang)泛，它又分(fen)為紙(zhi)盆式、號筒(tong)式和球頂(ding)形(xing)三種。

(1)紙盆式揚聲器

紙盆式揚聲器又稱為動圈式揚聲器。它由三(san)部分組成：

①振動系統，包(bao)括錐形紙盆、音圈和定(ding)心(xin)支片等(deng);

②磁路系統，包括永久磁鐵、導(dao)磁板和(he)場(chang)心柱等;

③輔助系統，包括(kuo)盆架、接線板(ban)、壓(ya)邊和防塵(chen)蓋等。

當處于磁場中的音圈有音頻電流通過時，就產生隨音頻電流變化的磁場，這一磁場和永久磁鐵的磁場發生相互作用，使音圈沿著軸向振動而發出聲音。該揚聲器結構簡單、低(di)音豐(feng)滿、音質柔和、頻帶寬(kuan)，但效率較低(di)。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)由振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)系統(高(gao)(gao)音(yin)頭)和號(hao)(hao)筒(tong)(tong)兩部分(fen)構成。振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)系統與紙(zhi)盆式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)相似，不(bu)同的(de)(de)(de)其振(zhen)(zhen)(zhen)膜不(bu)是(shi)紙(zhi)盆，而是(shi)一(yi)球頂形(xing)膜片。振(zhen)(zhen)(zhen)膜的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)通(tong)過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)(經(jing)過(guo)兩次反射(she))向(xiang)(xiang)空氣中輻(fu)射(she)聲波。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)具有(you)方向(xiang)(xiang)性強(qiang)、功率(lv)大(da)、效率(lv)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優點(dian)，因此廣(guang)泛(fan)用(yong)于會場、田間(jian)、廣(guang)闊的(de)(de)(de)原野等場合(he)。專業用(yong)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)有(you)音(yin)質好(hao)、頻(pin)率(lv)響應好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)，主要(yao)用(yong)于劇場等要(yao)求較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)場合(he)。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)的(de)(de)(de)不(bu)足之處是(shi)低頻(pin)響應差(cha)、頻(pin)帶較窄，容易產生非線性失真。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)與紙(zhi)盆式(shi)揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)的(de)(de)(de)主要(yao)區別是(shi)間(jian)接輻(fu)射(she)，即振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)膜振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)后，聲音(yin)要(yao)經(jing)過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)向(xiang)(xiang)外擴散，使聲音(yin)大(da)為增(zeng)強(qiang)，而且使聲音(yin)向(xiang)(xiang)一(yi)個方向(xiang)(xiang)集中傳播(bo)，使聲音(yin)傳播(bo)的(de)(de)(de)距(ju)離更(geng)遠。

(3)球頂形揚聲器

球頂形揚聲(sheng)器是目前音箱中使(shi)用最廣泛的電動式揚聲(sheng)器之(zhi)一(yi)，其最大優點(dian)是中高(gao)頻(pin)響應優異和指向性(xing)較寬。此外，它(ta)還具有瞬態特性(xing)好(hao)、失真小和音質較好(hao)等優點(dian)。球頂形揚聲(sheng)器適用于(yu)目前市場上所(suo)有的家庭影(ying)院系列(lie)音箱。

二、電磁式揚聲器

電磁(ci)(ci)式揚聲(sheng)(sheng)器(qi)又(you)稱舌簧式揚聲(sheng)(sheng)器(qi)，聲(sheng)(sheng)源信(xin)號電流通過(guo)音(yin)圈后會把用軟鐵材料制成的舌簧磁(ci)(ci)化，磁(ci)(ci)化了的可振動舌簧與(yu)磁(ci)(ci)體相互吸引或排(pai)斥，產(chan)生(sheng)驅動力，使(shi)振膜振動而發音(yin)。電磁(ci)(ci)式揚聲(sheng)(sheng)器(qi)的阻抗高、靈敏度和效率較高，但(dan)音(yin)質較差(cha)，目前已較少采用。

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三、離子揚聲器

在一般的(de)狀態下，空(kong)氣的(de)分子(zi)(zi)是中性的(de)、不帶電(dian)(dian)(dian)的(de)。但經過高壓放電(dian)(dian)(dian)后就(jiu)成為帶電(dian)(dian)(dian)的(de)粒子(zi)(zi)，這(zhe)種現象稱游離化。把游離化的(de)空(kong)氣利用音頻電(dian)(dian)(dian)壓振動(dong)，則產生聲(sheng)(sheng)波(bo)，這(zhe)就(jiu)是離子(zi)(zi)揚聲(sheng)(sheng)器的(de)原(yuan)理。

為了離子化，就要加20MHz的高頻電壓，而在其上重疊音頻信號電壓。離子揚聲器由高頻振蕩部分、音頻信號調制部分、放電腔及號筒組成。放電腔采用將直徑8mm的石英棒在中心開孔，開成石英管，將一個電極插入其中，另一個電極呈圓筒形套在石英管外面，由于采用無聲放電形式，只有中心的針頭電極有損耗，可以定期更換中心電極。離子揚聲器與其他揚聲器不同之處在于沒有振膜，所以瞬(shun)態特(te)性(xing)和高頻特(te)性(xing)都很(hen)(hen)好，但結構(gou)很(hen)(hen)復雜(za)。

四、靜電式揚聲器

在靜(jing)電式(shi)揚(yang)聲(sheng)器中，極(ji)(ji)薄的振(zhen)膜在靜(jing)電力(li)(li)的作用下作前(qian)后(hou)移動(dong)(dong)，它和依靠電磁力(li)(li)來使振(zhen)膜作前(qian)后(hou)移動(dong)(dong)的電動(dong)(dong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)器不同(tong)。靜(jing)電式(shi)揚(yang)聲(sheng)器的振(zhen)膜質量(liang)極(ji)(ji)輕，因(yin)而解析力(li)(li)極(ji)(ji)佳，能捕捉音樂(le)信號中極(ji)(ji)為細微的變化，充分(fen)表現音樂(le)的神韻。

五、超聲波揚聲器

超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)，是(shi)近些年剛研發(fa)成功、正在(zai)進入實用化(hua)階段的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)還(huan)音技術。這種超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)還(huan)音技術的(de)(de)原理：它(ta)不使用任(ren)何傳統形式的(de)(de)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)單元，而是(shi)利用超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)發(fa)生器(qi)(qi)產生兩束經過特殊處理的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)束，當這兩個波(bo)(bo)束同(tong)時作用在(zai)人耳的(de)(de)鼓膜上時就可以因相互作用而產生聽(ting)覺。

通常，只有(you)(you)一(yi)個波束作用到鼓膜上(shang)時，是聽(ting)(ting)不到任何聲音(yin)。由于超(chao)聲波速有(you)(you)很強的(de)、可(ke)控(kong)制的(de)指向性，兩個波束的(de)交叉(cha)可(ke)以(yi)點形成一(yi)個范圍很小的(de)還(huan)音(yin)區(qu)(qu)域(yu)，當人耳(er)處于這(zhe)個區(qu)(qu)域(yu)內時，就可(ke)以(yi)聽(ting)(ting)到聲音(yin)，而人耳(er)一(yi)旦(dan)離(li)開該區(qu)(qu)域(yu)便聽(ting)(ting)不到了。

利用這(zhe)(zhe)一(yi)特點，現(xian)在(zai)的(de)一(yi)些頂(ding)級豪華車開始(shi)裝備多套(tao)這(zhe)(zhe)種超聲波(bo)還音(yin)系統，在(zai)每一(yi)個坐位(wei)上(shang)形成一(yi)個聆聽區，這(zhe)(zhe)樣(yang)可以讓每位(wei)乘客各自選擇(ze)喜(xi)歡(huan)的(de)欣賞內容，而相(xiang)互(hu)又不會產生任何干擾，同時(shi)也不會影響(xiang)乘客間的(de)交談。

六、氣流調制揚聲器（氣流揚聲器）

氣流調制揚聲器是利用壓縮空氣作能源，利用音頻電流調制氣流發聲的揚聲器。它由氣(qi)(qi)室、調(diao)(diao)制閥門、號(hao)筒(tong)和磁路(lu)組(zu)成。壓縮空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)流由氣(qi)(qi)室經過閥門里，受外加音頻信號(hao)調(diao)(diao)制，使氣(qi)(qi)流的(de)波動按照外加音頻信號(hao)而變化(hua)，同時(shi)被調(diao)(diao)制的(de)氣(qi)(qi)流經號(hao)筒(tong)耦合，以提高系(xi)統的(de)效率。一般主要(yao)用做高強(qiang)度噪聲(sheng)環境試(shi)驗的(de)聲(sheng)源(yuan)或遠(yuan)距離(li)廣(guang)播等。

七、壓電式揚聲器

壓電(dian)(dian)(dian)式揚聲器是利(li)用壓電(dian)(dian)(dian)材(cai)料受到電(dian)(dian)(dian)場作用而發(fa)(fa)生形變的(de)原理，將壓電(dian)(dian)(dian)元件置(zhi)于音頻(pin)電(dian)(dian)(dian)流信(xin)號形成(cheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)場中，使其發(fa)(fa)生位(wei)移，從而產生逆電(dian)(dian)(dian)壓效應，最后驅動(dong)振膜發(fa)(fa)聲的(de)。

壓電(dian)(dian)揚聲器(qi)同電(dian)(dian)動(dong)式揚聲器(qi)相比不(bu)需(xu)要磁路，和靜電(dian)(dian)揚聲器(qi)相比不(bu)需(xu)要偏壓，結構簡單、價格便(bian)宜，缺點是失真大而且工作不(bu)穩定。目前市(shi)場上，壓電(dian)(dian)揚聲器(qi)多為壓電(dian)(dian)陶瓷揚聲器(qi)。