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(shi)揚聲器應用最廣(guang)泛，它又分(fen)為(wei)紙盆式(shi)、號(hao)筒式(shi)和(he)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。它由三部分組成：

①振動系統(tong)，包括錐形紙(zhi)盆、音圈和(he)定心支(zhi)片等;

②磁(ci)(ci)路系(xi)統，包括永久磁(ci)(ci)鐵、導磁(ci)(ci)板(ban)和場心(xin)柱(zhu)等;

③輔助系統，包括盆架、接線板、壓(ya)邊和(he)防塵蓋(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。該揚聲器結構簡單(dan)、低音(yin)豐滿(man)、音(yin)質(zhi)柔和、頻(pin)帶(dai)寬(kuan)，但(dan)效率(lv)較(jiao)低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)由振(zhen)(zhen)動系統(高(gao)音(yin)頭)和號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)兩(liang)部分構成。振(zhen)(zhen)動系統與紙盆(pen)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)相似，不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)其(qi)振(zhen)(zhen)膜(mo)不(bu)(bu)是紙盆(pen)，而是一球頂形膜(mo)片。振(zhen)(zhen)膜(mo)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動通過(guo)號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)(經(jing)過(guo)兩(liang)次反(fan)射(she)(she))向空氣中輻(fu)射(she)(she)聲(sheng)(sheng)(sheng)波。號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)具(ju)有方向性強、功率大、效率高(gao)的(de)(de)(de)優(you)點，因此廣泛用(yong)于會場(chang)、田間(jian)、廣闊(kuo)的(de)(de)(de)原野(ye)等場(chang)合。專業用(yong)的(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)(pin)號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)有音(yin)質(zhi)好、頻(pin)(pin)率響應(ying)好的(de)(de)(de)特點，主(zhu)要用(yong)于劇場(chang)等要求較高(gao)的(de)(de)(de)場(chang)合。號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)足之(zhi)處(chu)是低頻(pin)(pin)響應(ying)差、頻(pin)(pin)帶較窄(zhai)，容易產生(sheng)非線性失真(zhen)。號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)與紙盆(pen)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)主(zhu)要區別是間(jian)接輻(fu)射(she)(she)，即振(zhen)(zhen)動膜(mo)振(zhen)(zhen)動后，聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)要經(jing)過(guo)號(hao)(hao)(hao)(hao)筒(tong)(tong)向外擴散，使(shi)聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)大為增強，而且使(shi)聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)向一個(ge)方向集中傳(chuan)(chuan)播，使(shi)聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)傳(chuan)(chuan)播的(de)(de)(de)距離更(geng)遠(yuan)。

(3)球頂形揚聲器

球(qiu)頂形揚(yang)聲器(qi)(qi)是(shi)目前音箱中使用(yong)最廣(guang)泛(fan)的電動式揚(yang)聲器(qi)(qi)之一，其最大(da)優點(dian)是(shi)中高頻響應優異和指向性較寬(kuan)。此外(wai)，它還具有瞬態特性好(hao)、失真小和音質較好(hao)等優點(dian)。球(qiu)頂形揚(yang)聲器(qi)(qi)適用(yong)于(yu)目前市(shi)場上所有的家(jia)庭影院(yuan)系列音箱。

二、電磁式揚聲器

電磁式揚聲(sheng)器(qi)又稱舌簧(huang)式揚聲(sheng)器(qi)，聲(sheng)源信號電流通過音(yin)圈后會把用軟鐵材(cai)料制(zhi)成的舌簧(huang)磁化，磁化了的可振(zhen)動(dong)舌簧(huang)與(yu)磁體相互吸(xi)引或排斥，產生驅(qu)動(dong)力(li)，使振(zhen)膜振(zhen)動(dong)而發(fa)音(yin)。電磁式揚聲(sheng)器(qi)的阻抗高(gao)、靈敏度和(he)效率較(jiao)高(gao)，但音(yin)質較(jiao)差，目前(qian)已較(jiao)少采用。

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三、離子揚聲器

在一般(ban)的狀(zhuang)態下，空氣的分(fen)子(zi)是中性的、不(bu)帶電(dian)的。但經(jing)過高(gao)壓(ya)放(fang)電(dian)后就成為帶電(dian)的粒(li)子(zi)，這種現象稱游離(li)化。把游離(li)化的空氣利用音頻電(dian)壓(ya)振動，則(ze)產生聲波，這就是離(li)子(zi)揚聲器的原理。

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，所以瞬(shun)態特(te)性和高頻特(te)性都很好，但結構很復雜。

四、靜電式揚聲器

在靜電式(shi)揚(yang)聲器中，極(ji)薄的(de)振(zhen)(zhen)膜在靜電力(li)的(de)作用(yong)下作前(qian)后移(yi)動(dong)，它和(he)依(yi)靠(kao)電磁力(li)來使振(zhen)(zhen)膜作前(qian)后移(yi)動(dong)的(de)電動(dong)式(shi)揚(yang)聲器不同。靜電式(shi)揚(yang)聲器的(de)振(zhen)(zhen)膜質量極(ji)輕(qing)，因而解(jie)析力(li)極(ji)佳，能捕(bu)捉音(yin)樂信號中極(ji)為細微的(de)變化(hua)，充分表現音(yin)樂的(de)神韻(yun)。

五、超聲波揚聲器

超(chao)聲(sheng)波揚聲(sheng)器(qi)，是(shi)近(jin)些年(nian)剛研(yan)發成功、正(zheng)在(zai)(zai)進入(ru)實(shi)用(yong)化(hua)階段的(de)(de)超(chao)聲(sheng)波還音技(ji)術(shu)。這(zhe)種超(chao)聲(sheng)波還音技(ji)術(shu)的(de)(de)原理：它不使用(yong)任(ren)何(he)傳統形式的(de)(de)揚聲(sheng)器(qi)單元，而是(shi)利用(yong)超(chao)聲(sheng)波發生(sheng)器(qi)產(chan)生(sheng)兩(liang)束(shu)經過特殊處理的(de)(de)超(chao)聲(sheng)波束(shu)，當這(zhe)兩(liang)個波束(shu)同(tong)時(shi)作用(yong)在(zai)(zai)人耳的(de)(de)鼓膜上(shang)時(shi)就可(ke)以因相互作用(yong)而產(chan)生(sheng)聽覺。

通常，只有一個(ge)波(bo)束作用(yong)到(dao)(dao)鼓膜上時(shi)，是聽(ting)不到(dao)(dao)任何聲音(yin)。由于超聲波(bo)速有很(hen)(hen)強的(de)、可控制的(de)指向性，兩(liang)個(ge)波(bo)束的(de)交叉可以(yi)點形(xing)成(cheng)一個(ge)范圍很(hen)(hen)小(xiao)的(de)還音(yin)區(qu)(qu)域，當人耳處于這個(ge)區(qu)(qu)域內(nei)時(shi)，就可以(yi)聽(ting)到(dao)(dao)聲音(yin)，而人耳一旦(dan)離開該區(qu)(qu)域便聽(ting)不到(dao)(dao)了。

利用(yong)這(zhe)一(yi)(yi)特點，現在的一(yi)(yi)些頂級豪華車開始裝(zhuang)備多(duo)套(tao)這(zhe)種超聲波還音(yin)系統(tong)，在每一(yi)(yi)個(ge)坐位上形成一(yi)(yi)個(ge)聆聽區，這(zhe)樣可以讓每位乘客各自選擇喜歡的欣賞內容(rong)，而相互又不會(hui)產生(sheng)任何干擾，同時也不會(hui)影響乘客間的交談。

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。它由(you)氣室、調制(zhi)閥門、號(hao)(hao)筒(tong)和(he)磁路組成。壓縮(suo)空氣氣流由(you)氣室經過閥門里，受外加(jia)音頻信號(hao)(hao)調制(zhi)，使(shi)氣流的(de)(de)波動按照外加(jia)音頻信號(hao)(hao)而變化，同時(shi)被調制(zhi)的(de)(de)氣流經號(hao)(hao)筒(tong)耦合(he)，以提高系統的(de)(de)效率。一般主(zhu)要用做高強度噪聲環(huan)境試驗的(de)(de)聲源或遠距離廣播(bo)等。

七、壓電式揚聲器

壓電(dian)式揚聲器是(shi)利(li)用壓電(dian)材料受到電(dian)場作用而發生(sheng)(sheng)形變的原理(li)，將壓電(dian)元件(jian)置于音頻電(dian)流信號(hao)形成(cheng)的電(dian)場中，使其發生(sheng)(sheng)位移，從而產(chan)生(sheng)(sheng)逆電(dian)壓效應(ying)，最后驅動振膜發聲的。

壓電(dian)揚(yang)聲(sheng)器(qi)同電(dian)動式(shi)揚(yang)聲(sheng)器(qi)相比不(bu)需(xu)要磁路，和靜電(dian)揚(yang)聲(sheng)器(qi)相比不(bu)需(xu)要偏壓，結構簡(jian)單、價格(ge)便(bian)宜，缺點是失真大(da)而且工作(zuo)不(bu)穩(wen)定(ding)。目前市場上，壓電(dian)揚(yang)聲(sheng)器(qi)多為壓電(dian)陶瓷(ci)揚(yang)聲(sheng)器(qi)。