常見音響揚聲器的種類和工作原理

一、電動式揚聲器

電(dian)動式揚聲器應用最廣泛，它(ta)又分為紙盆式、號筒式和(he)球頂形(xing)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(fen)組成：

①振動系統，包括錐形紙盆、音圈和定心支片等;

②磁路系(xi)統，包括永久磁鐵、導磁板和場(chang)心柱等(deng);

③輔助系統，包(bao)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。該揚聲器結構簡單、低音(yin)豐滿、音(yin)質柔和(he)、頻帶寬，但效(xiao)率較低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)由振(zhen)動系統(高音(yin)(yin)(yin)頭(tou))和號(hao)(hao)筒(tong)兩(liang)部分構成。振(zhen)動系統與(yu)紙盆式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)相似(si)，不(bu)同的(de)其振(zhen)膜不(bu)是(shi)紙盆，而(er)是(shi)一球頂形(xing)膜片。振(zhen)膜的(de)振(zhen)動通(tong)過(guo)(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(經(jing)過(guo)(guo)兩(liang)次反射)向空氣中(zhong)輻(fu)射聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)具有(you)方(fang)向性強、功(gong)率(lv)(lv)大、效率(lv)(lv)高的(de)優點(dian)，因此廣(guang)泛用于會場(chang)、田間(jian)、廣(guang)闊的(de)原野等場(chang)合(he)。專業用的(de)高頻號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)有(you)音(yin)(yin)(yin)質好、頻率(lv)(lv)響應(ying)好的(de)特點(dian)，主要(yao)用于劇場(chang)等要(yao)求較高的(de)場(chang)合(he)。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)的(de)不(bu)足之(zhi)處是(shi)低(di)頻響應(ying)差(cha)、頻帶(dai)較窄，容(rong)易(yi)產生非線性失真。號(hao)(hao)筒(tong)式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)與(yu)紙盆式(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)的(de)主要(yao)區別是(shi)間(jian)接輻(fu)射，即振(zhen)動膜振(zhen)動后，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)要(yao)經(jing)過(guo)(guo)號(hao)(hao)筒(tong)向外擴散，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)大為增強，而(er)且使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)向一個方(fang)向集(ji)中(zhong)傳播(bo)，使聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)傳播(bo)的(de)距離更(geng)遠。

(3)球頂形揚聲器

球(qiu)頂(ding)形揚(yang)聲器是(shi)(shi)目(mu)前音(yin)箱中使(shi)用最(zui)廣泛的電動式揚(yang)聲器之一，其最(zui)大優點(dian)是(shi)(shi)中高頻響應優異和指向(xiang)性較(jiao)寬。此外，它還具有瞬態特性好、失真小和音(yin)質較(jiao)好等(deng)優點(dian)。球(qiu)頂(ding)形揚(yang)聲器適(shi)用于目(mu)前市場上所有的家庭影院系列音(yin)箱。

二、電磁式揚聲器

電(dian)磁(ci)式揚(yang)聲(sheng)器又(you)稱舌簧式揚(yang)聲(sheng)器，聲(sheng)源信號(hao)電(dian)流(liu)通(tong)過音(yin)(yin)圈(quan)后會把用軟鐵材料(liao)制成的舌簧磁(ci)化，磁(ci)化了的可(ke)振(zhen)動(dong)舌簧與磁(ci)體相互吸引或排斥，產(chan)生驅動(dong)力，使(shi)振(zhen)膜振(zhen)動(dong)而(er)發(fa)音(yin)(yin)。電(dian)磁(ci)式揚(yang)聲(sheng)器的阻抗高、靈敏(min)度和效率(lv)較高，但(dan)音(yin)(yin)質較差，目前(qian)已較少采用。

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三、離子揚聲器

在(zai)一般的(de)(de)狀態下，空氣的(de)(de)分子(zi)是中性的(de)(de)、不帶電的(de)(de)。但(dan)經過高壓(ya)放(fang)電后就成為(wei)帶電的(de)(de)粒子(zi)，這種現象稱游離化。把(ba)游離化的(de)(de)空氣利用音頻電壓(ya)振動，則(ze)產生聲(sheng)波，這就是離子(zi)揚聲(sheng)器的(de)(de)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(tong)之處在于沒有振膜，所(suo)以瞬態特(te)性和高頻特(te)性都很(hen)好，但結構很(hen)復(fu)雜(za)。

四、靜電式揚聲器

在(zai)靜電(dian)式揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器中，極(ji)薄的(de)(de)振膜(mo)(mo)在(zai)靜電(dian)力的(de)(de)作用下作前后移動，它和依靠電(dian)磁力來使振膜(mo)(mo)作前后移動的(de)(de)電(dian)動式揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器不(bu)同。靜電(dian)式揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器的(de)(de)振膜(mo)(mo)質量極(ji)輕，因(yin)而解析力極(ji)佳，能捕(bu)捉音樂(le)信號(hao)中極(ji)為細微的(de)(de)變(bian)化，充分表現音樂(le)的(de)(de)神韻。

五、超聲波揚聲器

超(chao)聲(sheng)波(bo)揚(yang)聲(sheng)器(qi)，是(shi)近些年剛(gang)研發成(cheng)功、正在進入實用(yong)(yong)化階段的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)還(huan)(huan)音技術(shu)(shu)。這種超(chao)聲(sheng)波(bo)還(huan)(huan)音技術(shu)(shu)的(de)原(yuan)理(li)：它(ta)不使(shi)用(yong)(yong)任何傳統形(xing)式的(de)揚(yang)聲(sheng)器(qi)單元，而(er)(er)是(shi)利用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)發生器(qi)產生兩束經過特殊處理(li)的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)束，當(dang)這兩個波(bo)束同(tong)時作(zuo)用(yong)(yong)在人耳(er)的(de)鼓(gu)膜上(shang)時就可以因(yin)相互作(zuo)用(yong)(yong)而(er)(er)產生聽覺(jue)。

通(tong)常，只有一(yi)個(ge)波束(shu)作用到鼓膜上時(shi)，是聽(ting)不(bu)到任何(he)聲(sheng)音(yin)。由于(yu)超聲(sheng)波速有很強的(de)、可控制的(de)指向性，兩個(ge)波束(shu)的(de)交叉可以(yi)點形成一(yi)個(ge)范圍(wei)很小的(de)還(huan)音(yin)區(qu)域，當人耳處于(yu)這個(ge)區(qu)域內時(shi)，就可以(yi)聽(ting)到聲(sheng)音(yin)，而人耳一(yi)旦離開該區(qu)域便聽(ting)不(bu)到了。

利用這(zhe)一(yi)特點，現在(zai)的一(yi)些頂級豪華車開始裝備(bei)多(duo)套這(zhe)種超聲波還音系(xi)統，在(zai)每一(yi)個(ge)坐位上形成(cheng)一(yi)個(ge)聆聽區，這(zhe)樣可(ke)以讓每位乘客各自選擇喜歡的欣賞內(nei)容，而相互又不會產生任(ren)何干擾，同時也(ye)不會影響乘客間的交談。

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(qi)(qi)(qi)(qi)室、調制(zhi)閥(fa)門、號筒(tong)和磁路組成。壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流由(you)氣(qi)(qi)(qi)(qi)室經(jing)過閥(fa)門里，受外(wai)加(jia)音頻信(xin)號調制(zhi)，使(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流的(de)波動(dong)按(an)照外(wai)加(jia)音頻信(xin)號而變化，同時被調制(zhi)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流經(jing)號筒(tong)耦合，以(yi)提高系統的(de)效率(lv)。一般(ban)主要用做高強(qiang)度(du)噪聲環境(jing)試驗的(de)聲源(yuan)或遠距離廣(guang)播等。

七、壓電式揚聲器

壓(ya)電(dian)(dian)式揚聲器是(shi)利用(yong)壓(ya)電(dian)(dian)材料受到電(dian)(dian)場作(zuo)用(yong)而發生形變的原理，將壓(ya)電(dian)(dian)元件置于音(yin)頻電(dian)(dian)流信號(hao)形成(cheng)的電(dian)(dian)場中，使(shi)其發生位(wei)移，從而產生逆電(dian)(dian)壓(ya)效應(ying)，最(zui)后驅動振膜(mo)發聲的。

壓(ya)電(dian)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)同電(dian)動式揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)相比不(bu)需要(yao)磁路，和靜電(dian)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)相比不(bu)需要(yao)偏壓(ya)，結(jie)構簡單(dan)、價(jia)格便宜，缺(que)點是失(shi)真大而且工作不(bu)穩定。目前市(shi)場上，壓(ya)電(dian)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)多為壓(ya)電(dian)陶瓷揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)。