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(shi)(shi)揚聲(sheng)器應用最廣泛，它(ta)又分為(wei)紙盆式(shi)(shi)、號筒式(shi)(shi)和球頂(ding)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，包括錐形紙盆、音(yin)圈和定心支片等;

②磁(ci)路系統，包(bao)括永久磁(ci)鐵、導磁(ci)板(ban)和(he)場心(xin)柱等(deng);

③輔助(zhu)系統，包括盆架、接線板、壓邊和防塵(chen)蓋等(deng)。

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、低音豐(feng)滿、音質柔和(he)、頻帶寬(kuan)，但效(xiao)率較低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)由(you)振(zhen)動(dong)系統(高(gao)(gao)音(yin)頭)和號(hao)筒(tong)(tong)兩部分構(gou)成。振(zhen)動(dong)系統與紙盆(pen)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)相似，不同(tong)的(de)(de)(de)其振(zhen)膜(mo)不是(shi)紙盆(pen)，而是(shi)一(yi)球頂形膜(mo)片。振(zhen)膜(mo)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)通(tong)過號(hao)筒(tong)(tong)(經過兩次反(fan)射(she)(she))向(xiang)(xiang)空(kong)氣中輻射(she)(she)聲(sheng)(sheng)波。號(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)具有方向(xiang)(xiang)性強、功率(lv)大、效率(lv)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優點(dian)，因(yin)此廣泛用(yong)(yong)于(yu)會場、田(tian)間、廣闊的(de)(de)(de)原野等場合。專業用(yong)(yong)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)號(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)有音(yin)質(zhi)好、頻(pin)率(lv)響(xiang)(xiang)應(ying)好的(de)(de)(de)特點(dian)，主要用(yong)(yong)于(yu)劇場等要求較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)場合。號(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)不足之處是(shi)低頻(pin)響(xiang)(xiang)應(ying)差、頻(pin)帶較窄，容(rong)易(yi)產生非線性失真。號(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)與紙盆(pen)式(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)主要區別是(shi)間接輻射(she)(she)，即振(zhen)動(dong)膜(mo)振(zhen)動(dong)后，聲(sheng)(sheng)音(yin)要經過號(hao)筒(tong)(tong)向(xiang)(xiang)外擴散，使聲(sheng)(sheng)音(yin)大為增強，而且使聲(sheng)(sheng)音(yin)向(xiang)(xiang)一(yi)個方向(xiang)(xiang)集中傳播，使聲(sheng)(sheng)音(yin)傳播的(de)(de)(de)距離(li)更遠。

(3)球頂形揚聲器

球頂形(xing)揚聲(sheng)(sheng)器是目前(qian)(qian)音箱(xiang)中使用最(zui)廣泛的(de)(de)電動式揚聲(sheng)(sheng)器之一，其最(zui)大優(you)點是中高頻響應優(you)異和(he)指(zhi)向性較寬。此外，它還具有(you)瞬態特性好(hao)、失真小和(he)音質較好(hao)等優(you)點。球頂形(xing)揚聲(sheng)(sheng)器適用于目前(qian)(qian)市場上所有(you)的(de)(de)家(jia)庭(ting)影(ying)院(yuan)系(xi)列(lie)音箱(xiang)。

二、電磁式揚聲器

電(dian)磁(ci)式(shi)揚聲(sheng)器又稱舌(she)簧(huang)式(shi)揚聲(sheng)器，聲(sheng)源信號電(dian)流通過音(yin)圈后會把(ba)用軟(ruan)鐵材料制成的舌(she)簧(huang)磁(ci)化，磁(ci)化了的可振動(dong)舌(she)簧(huang)與磁(ci)體相互吸引或排斥，產生驅動(dong)力，使(shi)振膜振動(dong)而(er)發音(yin)。電(dian)磁(ci)式(shi)揚聲(sheng)器的阻抗高、靈敏(min)度和效(xiao)率較高，但音(yin)質較差，目前已(yi)較少采用。

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三、離子揚聲器

在一(yi)般的狀態(tai)下，空氣(qi)的分子是中(zhong)性的、不帶電(dian)的。但經過(guo)高壓放電(dian)后(hou)就成為帶電(dian)的粒子，這(zhe)種現象稱(cheng)游離(li)化(hua)。把(ba)游離(li)化(hua)的空氣(qi)利(li)用音頻電(dian)壓振動，則產生聲(sheng)波，這(zhe)就是離(li)子揚聲(sheng)器的原(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(yi)瞬態特性和高(gao)頻特性都(dou)很(hen)好，但結(jie)構很(hen)復雜。

四、靜電式揚聲器

在靜電(dian)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)中，極薄(bo)的(de)振(zhen)膜(mo)在靜電(dian)力的(de)作(zuo)用(yong)下作(zuo)前后移動，它和(he)依(yi)靠電(dian)磁力來使振(zhen)膜(mo)作(zuo)前后移動的(de)電(dian)動式揚(yang)聲(sheng)器(qi)不同。靜電(dian)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)振(zhen)膜(mo)質量極輕(qing)，因(yin)而解(jie)析力極佳，能捕捉音(yin)樂信(xin)號中極為細微的(de)變化，充(chong)分(fen)表(biao)現音(yin)樂的(de)神韻(yun)。

五、超聲波揚聲器

超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)揚(yang)聲器，是(shi)近些年剛研發成功(gong)、正在進入實用化階段的超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)還(huan)音(yin)技術。這(zhe)種超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)還(huan)音(yin)技術的原理(li)：它不使用任何傳統形式(shi)的揚(yang)聲器單元(yuan)，而是(shi)利用超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)發生器產(chan)生兩束經過特殊(shu)處理(li)的超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)束，當這(zhe)兩個波(bo)(bo)束同時作用在人耳的鼓(gu)膜上時就可以(yi)因(yin)相互作用而產(chan)生聽覺。

通常，只有一個(ge)(ge)波束作用到(dao)(dao)鼓膜上時(shi)，是聽不到(dao)(dao)任何聲(sheng)音。由于超聲(sheng)波速有很(hen)強的(de)、可控制的(de)指向性，兩個(ge)(ge)波束的(de)交叉(cha)可以點(dian)形(xing)成(cheng)一個(ge)(ge)范圍很(hen)小的(de)還音區域(yu)，當人耳處于這個(ge)(ge)區域(yu)內時(shi)，就可以聽到(dao)(dao)聲(sheng)音，而人耳一旦離(li)開(kai)該區域(yu)便聽不到(dao)(dao)了。

利用(yong)這一特點，現在(zai)(zai)的一些(xie)頂級(ji)豪華車開始裝備多套這種超聲波還音系統，在(zai)(zai)每(mei)一個坐位上形(xing)成一個聆聽區，這樣(yang)可以讓(rang)每(mei)位乘客各自選擇喜(xi)歡(huan)的欣賞內容，而(er)相互又不會產(chan)生任何干擾，同時也(ye)不會影響(xiang)乘客間的交談。

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(ta)由(you)氣(qi)(qi)室(shi)(shi)、調制閥門、號(hao)筒(tong)和磁路組成。壓(ya)縮空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)流(liu)由(you)氣(qi)(qi)室(shi)(shi)經過閥門里(li)，受外加音頻信(xin)號(hao)調制，使氣(qi)(qi)流(liu)的(de)波(bo)動按照(zhao)外加音頻信(xin)號(hao)而變化，同(tong)時被調制的(de)氣(qi)(qi)流(liu)經號(hao)筒(tong)耦合，以(yi)提高系統的(de)效率。一般主要用做高強度噪聲環境(jing)試驗的(de)聲源或遠距離廣播(bo)等。

七、壓電式揚聲器

壓(ya)(ya)電(dian)式揚聲器是利用(yong)壓(ya)(ya)電(dian)材(cai)料受到電(dian)場作(zuo)用(yong)而發生(sheng)形變(bian)的(de)(de)原理(li)，將壓(ya)(ya)電(dian)元件置于(yu)音頻電(dian)流信(xin)號(hao)形成的(de)(de)電(dian)場中，使其發生(sheng)位移，從(cong)而產生(sheng)逆電(dian)壓(ya)(ya)效(xiao)應(ying)，最后驅(qu)動振膜發聲的(de)(de)。

壓電(dian)(dian)揚(yang)(yang)聲(sheng)器同電(dian)(dian)動式揚(yang)(yang)聲(sheng)器相(xiang)比不(bu)需(xu)要磁路，和靜電(dian)(dian)揚(yang)(yang)聲(sheng)器相(xiang)比不(bu)需(xu)要偏壓，結(jie)構簡單、價格便宜，缺點是失真大而且工作不(bu)穩定(ding)。目(mu)前市場上，壓電(dian)(dian)揚(yang)(yang)聲(sheng)器多為壓電(dian)(dian)陶瓷揚(yang)(yang)聲(sheng)器。