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(ying)用最廣泛(fan)，它又分為紙(zhi)盆式、號筒式和球頂(ding)形(xing)三種(zhong)。

(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(san)部分組成：

①振動系(xi)統，包括錐形紙盆、音(yin)圈和(he)定(ding)心支(zhi)片等;

②磁(ci)路(lu)系(xi)統，包括(kuo)永久(jiu)磁(ci)鐵、導(dao)磁(ci)板和場心柱等;

③輔助系統，包括盆架、接線板(ban)、壓(ya)邊和防塵蓋等。

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(jie)構(gou)簡單(dan)、低音豐滿、音質(zhi)柔和、頻帶寬，但效率較低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器由振(zhen)動系統(tong)(高(gao)(gao)音頭)和號(hao)(hao)筒(tong)兩部分構成(cheng)。振(zhen)動系統(tong)與紙盆(pen)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器相似，不(bu)同的(de)(de)(de)其振(zhen)膜不(bu)是紙盆(pen)，而是一(yi)球頂形膜片。振(zhen)膜的(de)(de)(de)振(zhen)動通過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(經過(guo)兩次(ci)反射)向(xiang)空氣中輻(fu)射聲(sheng)(sheng)波。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器具有方向(xiang)性強、功率大(da)、效(xiao)率高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優點，因(yin)此(ci)廣泛用于(yu)會場、田間(jian)、廣闊的(de)(de)(de)原野等場合(he)(he)。專(zhuan)業(ye)用的(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器有音質好、頻率響應好的(de)(de)(de)特點，主要用于(yu)劇場等要求(qiu)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)場合(he)(he)。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器的(de)(de)(de)不(bu)足之處是低頻響應差、頻帶較(jiao)(jiao)窄，容(rong)易產生非線(xian)性失真。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器與紙盆(pen)式(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)器的(de)(de)(de)主要區別是間(jian)接輻(fu)射，即振(zhen)動膜振(zhen)動后，聲(sheng)(sheng)音要經過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)向(xiang)外擴散，使聲(sheng)(sheng)音大(da)為增強，而且使聲(sheng)(sheng)音向(xiang)一(yi)個方向(xiang)集中傳播(bo)，使聲(sheng)(sheng)音傳播(bo)的(de)(de)(de)距離更遠。

(3)球頂形揚聲器

球頂形揚聲(sheng)器是目前音箱中使用(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)電動式揚聲(sheng)器之(zhi)一，其最(zui)大優點是中高(gao)頻響應(ying)優異和指向性較寬。此外，它(ta)還(huan)具有瞬態特性好(hao)、失真小和音質較好(hao)等優點。球頂形揚聲(sheng)器適用(yong)于目前市場上所(suo)有的(de)(de)家庭(ting)影(ying)院系列音箱。

二、電磁式揚聲器

電磁(ci)式揚(yang)聲器(qi)又(you)稱舌簧式揚(yang)聲器(qi)，聲源信號(hao)電流通過音(yin)圈后會把用軟鐵材料制成的(de)舌簧磁(ci)化，磁(ci)化了的(de)可振動舌簧與磁(ci)體相互(hu)吸引或排(pai)斥，產生(sheng)驅動力，使振膜(mo)振動而(er)發音(yin)。電磁(ci)式揚(yang)聲器(qi)的(de)阻抗(kang)高(gao)、靈(ling)敏度和效率(lv)較(jiao)高(gao)，但音(yin)質較(jiao)差，目前已較(jiao)少采用。

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三、離子揚聲器

在一般的(de)(de)狀(zhuang)態下，空(kong)(kong)氣的(de)(de)分(fen)子(zi)是中(zhong)性的(de)(de)、不(bu)帶電的(de)(de)。但經(jing)過高壓(ya)(ya)放電后就成(cheng)為帶電的(de)(de)粒(li)子(zi)，這種現象稱游離化。把游離化的(de)(de)空(kong)(kong)氣利用(yong)音頻電壓(ya)(ya)振動，則產(chan)生(sheng)聲(sheng)波，這就是離子(zi)揚聲(sheng)器的(de)(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(zhi)處在于沒(mei)有振膜，所以(yi)瞬態特性和(he)高頻特性都很好，但(dan)結(jie)構很復雜。

四、靜電式揚聲器

在(zai)靜(jing)電式揚(yang)聲器(qi)(qi)中，極(ji)薄的(de)(de)(de)(de)振(zhen)膜在(zai)靜(jing)電力的(de)(de)(de)(de)作用下作前后移(yi)動，它(ta)和依靠電磁力來(lai)使振(zhen)膜作前后移(yi)動的(de)(de)(de)(de)電動式揚(yang)聲器(qi)(qi)不同。靜(jing)電式揚(yang)聲器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)膜質量極(ji)輕(qing)，因而解(jie)析(xi)力極(ji)佳，能捕捉(zhuo)音樂(le)信號中極(ji)為細微的(de)(de)(de)(de)變化，充分表現音樂(le)的(de)(de)(de)(de)神韻。

五、超聲波揚聲器

超聲(sheng)波(bo)揚(yang)聲(sheng)器，是近些(xie)年剛(gang)研(yan)發成功、正(zheng)在(zai)進(jin)入實(shi)用化(hua)階(jie)段的(de)超聲(sheng)波(bo)還音(yin)技(ji)術。這種超聲(sheng)波(bo)還音(yin)技(ji)術的(de)原理：它不使用任何傳統形式(shi)的(de)揚(yang)聲(sheng)器單(dan)元，而是利用超聲(sheng)波(bo)發生(sheng)器產(chan)生(sheng)兩(liang)束經過特殊處理的(de)超聲(sheng)波(bo)束，當這兩(liang)個波(bo)束同(tong)時(shi)作用在(zai)人耳的(de)鼓膜上時(shi)就可以因(yin)相互作用而產(chan)生(sheng)聽覺(jue)。

通常，只有(you)(you)一(yi)個(ge)波束(shu)作(zuo)用到鼓膜上時，是聽(ting)(ting)不到任何聲音(yin)。由于超(chao)聲波速(su)有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)、可控制的(de)(de)指向性(xing)，兩(liang)個(ge)波束(shu)的(de)(de)交叉可以(yi)點形成一(yi)個(ge)范圍很(hen)小的(de)(de)還音(yin)區域，當(dang)人(ren)耳(er)處于這(zhe)個(ge)區域內時，就(jiu)可以(yi)聽(ting)(ting)到聲音(yin)，而(er)人(ren)耳(er)一(yi)旦離開該(gai)區域便聽(ting)(ting)不到了(le)。

利用這一(yi)特點，現(xian)在(zai)的(de)(de)一(yi)些頂級(ji)豪華車開始裝(zhuang)備多套(tao)這種超聲波還音系統，在(zai)每一(yi)個坐位上形成一(yi)個聆聽區，這樣可(ke)以(yi)讓每位乘客各自選擇(ze)喜歡(huan)的(de)(de)欣賞內(nei)容，而相互又不會產生任何干擾，同時也不會影響乘客間的(de)(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)(qi)室、調制閥門(men)、號筒(tong)和磁路組成。壓縮空氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)由氣(qi)(qi)(qi)室經(jing)過閥門(men)里，受外(wai)加音頻(pin)信號調制，使氣(qi)(qi)(qi)流(liu)的波(bo)動按照外(wai)加音頻(pin)信號而變化，同時(shi)被調制的氣(qi)(qi)(qi)流(liu)經(jing)號筒(tong)耦合，以提高系統的效(xiao)率。一般主(zhu)要用做高強度(du)噪聲(sheng)環境試驗的聲(sheng)源或遠距離廣播等(deng)。

七、壓電式揚聲器

壓(ya)電(dian)(dian)式揚聲器是利用壓(ya)電(dian)(dian)材料受到電(dian)(dian)場(chang)作用而(er)發生形變(bian)的(de)原理，將(jiang)壓(ya)電(dian)(dian)元件置于音頻電(dian)(dian)流信號形成的(de)電(dian)(dian)場(chang)中，使(shi)其發生位移，從(cong)而(er)產(chan)生逆電(dian)(dian)壓(ya)效(xiao)應，最后(hou)驅動(dong)振(zhen)膜發聲的(de)。

壓電揚聲(sheng)(sheng)器(qi)同電動式揚聲(sheng)(sheng)器(qi)相(xiang)比(bi)不(bu)需要(yao)磁路，和靜電揚聲(sheng)(sheng)器(qi)相(xiang)比(bi)不(bu)需要(yao)偏(pian)壓，結構簡(jian)單、價格便宜，缺點是失真大而且工作不(bu)穩(wen)定(ding)。目前市場上，壓電揚聲(sheng)(sheng)器(qi)多為壓電陶瓷揚聲(sheng)(sheng)器(qi)。