常見音響揚聲器的種類和工作原理

一、電動式揚聲器

電動(dong)式(shi)揚聲(sheng)器應用最廣泛，它又分為紙盆式(shi)、號筒(tong)式(shi)和球頂形三(san)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(you)三部分組(zu)成：

①振(zhen)動系統(tong)，包括錐形紙(zhi)盆、音圈和定心支片等(deng);

②磁路系統，包括(kuo)永久磁鐵、導磁板和場(chang)心(xin)柱等;

③輔助系統，包括盆架、接線板(ban)、壓邊和(he)防塵蓋等。

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、低音豐滿、音質柔和、頻帶寬(kuan)，但(dan)效(xiao)率較低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)由振動(dong)系統(高音(yin)頭)和號(hao)(hao)筒(tong)兩(liang)部分構成。振動(dong)系統與紙盆式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)相似，不同的(de)(de)(de)其振膜不是(shi)紙盆，而(er)是(shi)一球頂形膜片。振膜的(de)(de)(de)振動(dong)通(tong)過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(經(jing)過(guo)兩(liang)次反(fan)射(she))向(xiang)空氣中輻(fu)射(she)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)具有方向(xiang)性(xing)強(qiang)、功(gong)率大、效率高的(de)(de)(de)優點，因此廣泛(fan)用(yong)(yong)于會場(chang)、田間、廣闊的(de)(de)(de)原(yuan)野等(deng)場(chang)合(he)。專業(ye)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)高頻(pin)(pin)號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)有音(yin)質(zhi)好、頻(pin)(pin)率響應(ying)好的(de)(de)(de)特點，主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于劇場(chang)等(deng)要(yao)求較高的(de)(de)(de)場(chang)合(he)。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)不足(zu)之處是(shi)低頻(pin)(pin)響應(ying)差、頻(pin)(pin)帶較窄，容易產(chan)生非線(xian)性(xing)失真。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)與紙盆式(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)區別是(shi)間接輻(fu)射(she)，即振動(dong)膜振動(dong)后，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)要(yao)經(jing)過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)向(xiang)外(wai)擴散，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)大為(wei)增強(qiang)，而(er)且使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)向(xiang)一個方向(xiang)集中傳播，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)傳播的(de)(de)(de)距離更遠。

(3)球頂形揚聲器

球(qiu)頂形(xing)(xing)揚聲(sheng)器(qi)是(shi)目(mu)前(qian)音(yin)箱(xiang)中使用最廣(guang)泛(fan)的電動式揚聲(sheng)器(qi)之(zhi)一，其最大優(you)點是(shi)中高頻響應優(you)異和指(zhi)向(xiang)性(xing)較寬。此外，它還具有(you)瞬(shun)態特性(xing)好(hao)、失(shi)真(zhen)小和音(yin)質較好(hao)等優(you)點。球(qiu)頂形(xing)(xing)揚聲(sheng)器(qi)適用于目(mu)前(qian)市場上所有(you)的家(jia)庭影院系列(lie)音(yin)箱(xiang)。

二、電磁式揚聲器

電(dian)磁(ci)式(shi)揚聲器(qi)(qi)又(you)稱舌簧(huang)式(shi)揚聲器(qi)(qi)，聲源信(xin)號電(dian)流通過(guo)音圈(quan)后(hou)會(hui)把用軟鐵(tie)材料制成的舌簧(huang)磁(ci)化(hua)，磁(ci)化(hua)了的可(ke)振(zhen)動舌簧(huang)與(yu)磁(ci)體相(xiang)互(hu)吸引或排斥(chi)，產生驅動力，使振(zhen)膜(mo)振(zhen)動而(er)發音。電(dian)磁(ci)式(shi)揚聲器(qi)(qi)的阻抗高、靈敏度和效率較高，但音質較差，目前已較少采用。

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三、離子揚聲器

在一般的(de)(de)狀態下，空氣(qi)的(de)(de)分子是(shi)(shi)中性的(de)(de)、不(bu)帶電的(de)(de)。但經(jing)過(guo)高壓放(fang)電后就成(cheng)為帶電的(de)(de)粒子，這種現象(xiang)稱游(you)離(li)(li)化(hua)(hua)。把(ba)游(you)離(li)(li)化(hua)(hua)的(de)(de)空氣(qi)利(li)用音頻電壓振(zhen)動，則產(chan)生聲波(bo)，這就是(shi)(shi)離(li)(li)子揚聲器的(de)(de)原理(li)。

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(zhi)處在于沒有振膜，所以瞬態特(te)(te)性和高頻特(te)(te)性都(dou)很好，但結構(gou)很復雜(za)。

四、靜電式揚聲器

在(zai)靜(jing)電(dian)式揚(yang)聲器(qi)中，極(ji)(ji)薄的(de)振(zhen)膜(mo)(mo)在(zai)靜(jing)電(dian)力(li)的(de)作用下(xia)作前(qian)后移動，它和依(yi)靠電(dian)磁力(li)來使振(zhen)膜(mo)(mo)作前(qian)后移動的(de)電(dian)動式揚(yang)聲器(qi)不同(tong)。靜(jing)電(dian)式揚(yang)聲器(qi)的(de)振(zhen)膜(mo)(mo)質量(liang)極(ji)(ji)輕，因而解析力(li)極(ji)(ji)佳，能捕捉音(yin)樂信號(hao)中極(ji)(ji)為細微的(de)變化(hua)，充分表現(xian)音(yin)樂的(de)神韻。

五、超聲波揚聲器

超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)揚聲(sheng)器(qi)(qi)，是近些(xie)年(nian)剛研發(fa)成功、正在進入實用(yong)(yong)化階段的超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)還(huan)音(yin)(yin)技術。這(zhe)種超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)還(huan)音(yin)(yin)技術的原(yuan)理：它不使(shi)用(yong)(yong)任(ren)何(he)傳(chuan)統形式的揚聲(sheng)器(qi)(qi)單元，而是利用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)發(fa)生器(qi)(qi)產生兩束(shu)(shu)經過特殊處理的超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)束(shu)(shu)，當這(zhe)兩個波(bo)(bo)束(shu)(shu)同時(shi)作用(yong)(yong)在人耳(er)的鼓膜上(shang)時(shi)就(jiu)可以因相互作用(yong)(yong)而產生聽覺。

通常，只有一(yi)(yi)個(ge)波(bo)(bo)束作用到鼓(gu)膜上時(shi)，是聽不到任何聲(sheng)音。由于超聲(sheng)波(bo)(bo)速有很強的(de)(de)、可(ke)控制(zhi)的(de)(de)指向性，兩個(ge)波(bo)(bo)束的(de)(de)交叉可(ke)以點形成一(yi)(yi)個(ge)范圍很小的(de)(de)還音區域，當(dang)人耳處于這個(ge)區域內時(shi)，就(jiu)可(ke)以聽到聲(sheng)音，而人耳一(yi)(yi)旦離開該區域便聽不到了。

利(li)用這(zhe)一(yi)特點，現在的(de)一(yi)些頂級豪華車開始裝備多套這(zhe)種超聲波(bo)還音系(xi)統，在每一(yi)個坐位上形成(cheng)一(yi)個聆聽區，這(zhe)樣可以讓每位乘客各(ge)自(zi)選擇喜(xi)歡的(de)欣賞內容，而相互又不會產生任何干擾，同時(shi)也不會影響乘客間的(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(ta)由氣(qi)(qi)室、調制(zhi)閥(fa)(fa)門、號(hao)筒(tong)和磁(ci)路組成。壓縮空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)流(liu)由氣(qi)(qi)室經(jing)(jing)過閥(fa)(fa)門里，受外加音頻(pin)信號(hao)調制(zhi)，使氣(qi)(qi)流(liu)的(de)波(bo)動按照外加音頻(pin)信號(hao)而變化，同時被調制(zhi)的(de)氣(qi)(qi)流(liu)經(jing)(jing)號(hao)筒(tong)耦合，以(yi)提高系統的(de)效率。一般主(zhu)要用做高強度噪聲環境試驗的(de)聲源或遠距離廣(guang)播等。

七、壓電式揚聲器

壓電(dian)(dian)式揚聲器是利用(yong)壓電(dian)(dian)材料受到電(dian)(dian)場作用(yong)而發(fa)(fa)生(sheng)形(xing)變的(de)原理，將壓電(dian)(dian)元件置于(yu)音頻電(dian)(dian)流(liu)信號(hao)形(xing)成的(de)電(dian)(dian)場中，使其發(fa)(fa)生(sheng)位(wei)移(yi)，從而產生(sheng)逆電(dian)(dian)壓效應，最后驅動振膜發(fa)(fa)聲的(de)。

壓(ya)(ya)電(dian)(dian)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)同電(dian)(dian)動式揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)相比(bi)不需要磁路，和靜電(dian)(dian)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)相比(bi)不需要偏壓(ya)(ya)，結(jie)構簡單、價格便宜，缺點(dian)是失真大而且工作不穩定(ding)。目(mu)前市場(chang)上，壓(ya)(ya)電(dian)(dian)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)多為(wei)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)陶瓷揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)。