常見音響揚聲器的種類和工作原理

一、電動式揚聲器

電(dian)動式揚聲(sheng)器應用最(zui)廣泛，它又分為紙盆(pen)式、號筒式和球頂形三種。

(1)紙盆式揚聲器

紙盆式揚聲器又稱為動圈式揚聲器。它由三部分組成：

①振動系統，包括錐形(xing)紙盆(pen)、音圈和(he)定心支片等;

②磁路系統，包括永久磁鐵、導磁板(ban)和場心柱等;

③輔助系(xi)統，包括盆架、接線板(ban)、壓邊(bian)和防(fang)塵(chen)蓋(gai)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(jie)構簡單、低(di)(di)音(yin)豐滿、音(yin)質柔(rou)和、頻帶寬，但效率較低(di)(di)。

(2)號筒式揚聲器

號筒(tong)(tong)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)由振動系統(高音頭)和號筒(tong)(tong)兩(liang)部(bu)分(fen)構成(cheng)。振動系統與紙(zhi)盆(pen)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)相(xiang)似，不同的(de)其振膜不是紙(zhi)盆(pen)，而(er)(er)是一球頂形膜片(pian)。振膜的(de)振動通(tong)過號筒(tong)(tong)(經(jing)過兩(liang)次反(fan)射)向空氣(qi)中(zhong)輻射聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波。號筒(tong)(tong)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)具(ju)有方向性強、功(gong)率(lv)大、效率(lv)高的(de)優(you)點，因(yin)此廣泛(fan)用于會場(chang)、田間、廣闊(kuo)的(de)原野等場(chang)合(he)。專業用的(de)高頻號筒(tong)(tong)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)有音質(zhi)好、頻率(lv)響(xiang)(xiang)應好的(de)特(te)點，主要(yao)用于劇場(chang)等要(yao)求較高的(de)場(chang)合(he)。號筒(tong)(tong)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)不足之處是低頻響(xiang)(xiang)應差、頻帶較窄(zhai)，容易(yi)產生非(fei)線性失真。號筒(tong)(tong)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)與紙(zhi)盆(pen)式揚聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)主要(yao)區別是間接輻射，即振動膜振動后，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音要(yao)經(jing)過號筒(tong)(tong)向外擴散，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音大為增強，而(er)(er)且使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音向一個(ge)方向集(ji)中(zhong)傳播，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音傳播的(de)距離更遠。

(3)球頂形揚聲器

球(qiu)頂形(xing)(xing)揚聲器(qi)是(shi)目前音(yin)箱(xiang)中使用(yong)最廣(guang)泛的(de)電動式揚聲器(qi)之一(yi)，其最大優(you)點是(shi)中高頻(pin)響應優(you)異和指(zhi)向性(xing)較寬。此外，它還具有(you)瞬態特性(xing)好(hao)、失真小和音(yin)質較好(hao)等優(you)點。球(qiu)頂形(xing)(xing)揚聲器(qi)適用(yong)于目前市場上所有(you)的(de)家庭(ting)影院(yuan)系列音(yin)箱(xiang)。

二、電磁式揚聲器

電(dian)磁式揚(yang)聲(sheng)器(qi)又(you)稱(cheng)舌簧(huang)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)，聲(sheng)源(yuan)信號電(dian)流通過音圈后會把用(yong)軟(ruan)鐵材料(liao)制成(cheng)的舌簧(huang)磁化，磁化了的可振(zhen)動舌簧(huang)與(yu)磁體相(xiang)互吸引或(huo)排斥，產生驅動力，使振(zhen)膜振(zhen)動而發(fa)音。電(dian)磁式揚(yang)聲(sheng)器(qi)的阻抗高、靈(ling)敏(min)度和效率較高，但音質較差(cha)，目(mu)前已較少采用(yong)。

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三、離子揚聲器

在一般的狀態下，空氣的分(fen)子是中(zhong)性的、不(bu)帶(dai)電的。但經過高壓(ya)放電后就成為(wei)帶(dai)電的粒(li)子，這(zhe)種現(xian)象稱游離化(hua)。把游離化(hua)的空氣利用音頻電壓(ya)振動，則產生聲波，這(zhe)就是離子揚(yang)聲器的原理。

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(you)振膜(mo)，所以瞬(shun)態特性(xing)和高(gao)頻特性(xing)都很(hen)(hen)好，但(dan)結(jie)構(gou)很(hen)(hen)復雜。

四、靜電式揚聲器

在靜電(dian)式揚聲(sheng)器中(zhong)(zhong)，極(ji)(ji)薄的(de)(de)(de)振(zhen)膜(mo)(mo)在靜電(dian)力的(de)(de)(de)作(zuo)用下作(zuo)前后移動，它(ta)和依靠(kao)電(dian)磁力來使振(zhen)膜(mo)(mo)作(zuo)前后移動的(de)(de)(de)電(dian)動式揚聲(sheng)器不同。靜電(dian)式揚聲(sheng)器的(de)(de)(de)振(zhen)膜(mo)(mo)質量極(ji)(ji)輕，因(yin)而解析力極(ji)(ji)佳(jia)，能(neng)捕(bu)捉音樂(le)(le)信號中(zhong)(zhong)極(ji)(ji)為細微的(de)(de)(de)變化，充分表現音樂(le)(le)的(de)(de)(de)神韻。

五、超聲波揚聲器

超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)，是近(jin)些年(nian)剛研發(fa)成功、正在(zai)進入實(shi)用(yong)(yong)化階段(duan)的(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)還音(yin)技術。這(zhe)種超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)還音(yin)技術的(de)原理(li)：它不使用(yong)(yong)任(ren)何(he)傳統形式的(de)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)單元，而(er)是利用(yong)(yong)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)發(fa)生(sheng)器(qi)產生(sheng)兩束經過特殊處理(li)的(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)束，當這(zhe)兩個波(bo)(bo)束同時作用(yong)(yong)在(zai)人耳的(de)鼓膜上時就可以因相互作用(yong)(yong)而(er)產生(sheng)聽(ting)覺。

通常，只(zhi)有一(yi)個波束(shu)作用到(dao)鼓膜上時(shi)(shi)，是聽不(bu)到(dao)任何聲音(yin)。由(you)于超聲波速有很(hen)強的(de)、可(ke)控制的(de)指向(xiang)性，兩個波束(shu)的(de)交叉可(ke)以點形成一(yi)個范圍很(hen)小(xiao)的(de)還音(yin)區域(yu)，當人耳處于這個區域(yu)內時(shi)(shi)，就可(ke)以聽到(dao)聲音(yin)，而人耳一(yi)旦離開該(gai)區域(yu)便聽不(bu)到(dao)了(le)。

利(li)用這(zhe)一特點，現在的(de)一些頂級豪(hao)華車開(kai)始裝備(bei)多(duo)套這(zhe)種超(chao)聲波還音系(xi)統(tong)，在每(mei)一個坐位上形成一個聆聽(ting)區，這(zhe)樣可以讓每(mei)位乘客各(ge)自選擇喜歡的(de)欣賞內容，而(er)相互又不會產生任何干擾，同(tong)時也不會影響(xiang)乘客間(jian)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、調制閥(fa)門、號(hao)筒和磁路組成。壓縮空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)流(liu)由氣(qi)(qi)室經(jing)過(guo)閥(fa)門里(li)，受外(wai)加音頻信號(hao)調制，使氣(qi)(qi)流(liu)的波動(dong)按(an)照外(wai)加音頻信號(hao)而變化，同時(shi)被(bei)調制的氣(qi)(qi)流(liu)經(jing)號(hao)筒耦(ou)合，以提高系統(tong)的效率(lv)。一(yi)般(ban)主要用做高強度噪聲(sheng)(sheng)環境試(shi)驗的聲(sheng)(sheng)源(yuan)或遠距離(li)廣播(bo)等。

七、壓電式揚聲器

壓(ya)電(dian)式揚聲(sheng)器(qi)是利用壓(ya)電(dian)材料受到電(dian)場作用而發生(sheng)形(xing)變的(de)(de)(de)原(yuan)理，將壓(ya)電(dian)元件置于音頻電(dian)流信號形(xing)成的(de)(de)(de)電(dian)場中(zhong)，使其發生(sheng)位移(yi)，從而產生(sheng)逆電(dian)壓(ya)效應，最后驅動振膜(mo)發聲(sheng)的(de)(de)(de)。

壓(ya)電揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)同(tong)電動式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)相比不需要磁(ci)路，和靜(jing)電揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)相比不需要偏(pian)壓(ya)，結構簡單、價格(ge)便(bian)宜，缺點是失真(zhen)大而且工作不穩定。目(mu)前市場上，壓(ya)電揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)多為壓(ya)電陶瓷揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)。