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)式揚聲器應用最廣泛，它又分為(wei)紙盆式、號(hao)筒式和球(qiu)頂形三種。

(1)紙盆式揚聲器

紙盆式揚聲器又稱為動圈式揚聲器。它(ta)由三部分組成：

①振(zhen)動系統(tong)，包括錐(zhui)形紙盆(pen)、音圈和定心支片等;

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

③輔助系統，包括(kuo)盆架(jia)、接線(xian)板、壓邊和防(fang)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(pin)帶寬，但效率較低。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)由(you)振(zhen)動系(xi)統(tong)(tong)(高(gao)音頭)和號(hao)(hao)筒(tong)(tong)兩部分構成(cheng)。振(zhen)動系(xi)統(tong)(tong)與(yu)紙(zhi)(zhi)盆(pen)(pen)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)相(xiang)似，不(bu)同(tong)的(de)(de)其振(zhen)膜不(bu)是紙(zhi)(zhi)盆(pen)(pen)，而(er)是一球頂形膜片。振(zhen)膜的(de)(de)振(zhen)動通過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)(經過(guo)兩次反射)向(xiang)空氣中輻射聲(sheng)波(bo)。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)具有方(fang)向(xiang)性強、功率大、效(xiao)率高(gao)的(de)(de)優點，因此(ci)廣泛用(yong)于(yu)會(hui)場(chang)、田間、廣闊(kuo)的(de)(de)原野(ye)等場(chang)合(he)。專業(ye)用(yong)的(de)(de)高(gao)頻(pin)(pin)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)有音質好(hao)、頻(pin)(pin)率響(xiang)應(ying)好(hao)的(de)(de)特點，主(zhu)要用(yong)于(yu)劇場(chang)等要求較高(gao)的(de)(de)場(chang)合(he)。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)不(bu)足之處(chu)是低頻(pin)(pin)響(xiang)應(ying)差、頻(pin)(pin)帶較窄(zhai)，容易產生非線性失真。號(hao)(hao)筒(tong)(tong)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)與(yu)紙(zhi)(zhi)盆(pen)(pen)式(shi)揚(yang)(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)主(zhu)要區別是間接輻射，即振(zhen)動膜振(zhen)動后，聲(sheng)音要經過(guo)號(hao)(hao)筒(tong)(tong)向(xiang)外擴(kuo)散，使(shi)(shi)聲(sheng)音大為(wei)增強，而(er)且使(shi)(shi)聲(sheng)音向(xiang)一個(ge)方(fang)向(xiang)集中傳播(bo)，使(shi)(shi)聲(sheng)音傳播(bo)的(de)(de)距(ju)離(li)更遠(yuan)。

(3)球頂形揚聲器

球頂形揚聲器是(shi)目前音(yin)箱(xiang)中使用最(zui)廣泛的電動式揚聲器之一，其最(zui)大(da)優點是(shi)中高(gao)頻響應優異和指向性(xing)較寬。此(ci)外，它(ta)還具有瞬態特性(xing)好(hao)、失(shi)真小和音(yin)質較好(hao)等優點。球頂形揚聲器適用于目前市場上所有的家庭影院系列音(yin)箱(xiang)。

二、電磁式揚聲器

電磁(ci)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)又稱舌簧式揚(yang)聲(sheng)器(qi)，聲(sheng)源(yuan)信(xin)號電流通(tong)過音圈(quan)后會(hui)把用(yong)軟(ruan)鐵材料制成的(de)舌簧磁(ci)化(hua)，磁(ci)化(hua)了的(de)可(ke)振動舌簧與磁(ci)體相(xiang)互(hu)吸引(yin)或排(pai)斥，產(chan)生驅動力，使(shi)振膜(mo)振動而發音。電磁(ci)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)阻抗高、靈敏度和效率較(jiao)高，但音質(zhi)較(jiao)差，目(mu)前已(yi)較(jiao)少采用(yong)。

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三、離子揚聲器

在一般的狀態下(xia)，空(kong)氣的分子是(shi)中性的、不帶(dai)電(dian)(dian)的。但經(jing)過高壓放電(dian)(dian)后就成為帶(dai)電(dian)(dian)的粒子，這(zhe)種現象(xiang)稱(cheng)游(you)離(li)化。把游(you)離(li)化的空(kong)氣利用音頻電(dian)(dian)壓振動，則產生聲(sheng)波，這(zhe)就是(shi)離(li)子揚聲(sheng)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(zai)于沒有振膜，所以(yi)瞬(shun)態特(te)性和高頻(pin)特(te)性都很(hen)好，但結構很(hen)復雜。

四、靜電式揚聲器

在(zai)(zai)靜電式揚(yang)聲(sheng)器(qi)中，極(ji)薄的(de)(de)振(zhen)膜在(zai)(zai)靜電力的(de)(de)作(zuo)用(yong)下作(zuo)前(qian)后移動(dong)，它和依靠電磁力來(lai)使振(zhen)膜作(zuo)前(qian)后移動(dong)的(de)(de)電動(dong)式揚(yang)聲(sheng)器(qi)不同。靜電式揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)(de)振(zhen)膜質量極(ji)輕，因而解析力極(ji)佳，能捕(bu)捉音(yin)樂信號中極(ji)為細微(wei)的(de)(de)變(bian)化(hua)，充分表現音(yin)樂的(de)(de)神(shen)韻。

五、超聲波揚聲器

超聲波揚聲器，是近些年剛(gang)研發(fa)成(cheng)功、正(zheng)在進入實用化階(jie)段的(de)(de)超聲波還音(yin)技術(shu)。這種超聲波還音(yin)技術(shu)的(de)(de)原理：它不使用任何傳統形式的(de)(de)揚聲器單(dan)元，而是利用超聲波發(fa)生器產生兩(liang)束經(jing)過特(te)殊處理的(de)(de)超聲波束，當(dang)這兩(liang)個波束同時(shi)作用在人耳的(de)(de)鼓膜上(shang)時(shi)就可以因相互作用而產生聽覺。

通常，只(zhi)有一個波(bo)(bo)束作用到(dao)鼓膜上時(shi)，是聽不到(dao)任何(he)聲(sheng)音。由于超聲(sheng)波(bo)(bo)速有很(hen)強的(de)、可控制的(de)指(zhi)向(xiang)性(xing)，兩(liang)個波(bo)(bo)束的(de)交(jiao)叉(cha)可以(yi)(yi)點(dian)形成一個范圍很(hen)小的(de)還音區(qu)域(yu)，當(dang)人耳(er)處于這個區(qu)域(yu)內時(shi)，就可以(yi)(yi)聽到(dao)聲(sheng)音，而人耳(er)一旦離開(kai)該區(qu)域(yu)便(bian)聽不到(dao)了。

利用(yong)這(zhe)一(yi)特點，現(xian)在的(de)一(yi)些頂級豪(hao)華車(che)開始裝備多套這(zhe)種(zhong)超(chao)聲波還音系統，在每一(yi)個坐位(wei)上形(xing)成一(yi)個聆聽區，這(zhe)樣(yang)可(ke)以讓每位(wei)乘客各自選擇喜歡的(de)欣賞內(nei)容(rong)，而相互又不會(hui)產生任何(he)干(gan)擾，同(tong)時也不會(hui)影響(xiang)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。它由(you)氣(qi)(qi)室(shi)、調制(zhi)閥門(men)、號(hao)筒和磁路組成。壓縮空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)流由(you)氣(qi)(qi)室(shi)經(jing)過(guo)閥門(men)里，受外(wai)加(jia)音(yin)頻信(xin)號(hao)調制(zhi)，使氣(qi)(qi)流的(de)波動按(an)照外(wai)加(jia)音(yin)頻信(xin)號(hao)而變化，同時(shi)被調制(zhi)的(de)氣(qi)(qi)流經(jing)號(hao)筒耦合，以提高系(xi)統的(de)效(xiao)率。一般主(zhu)要用做高強度(du)噪(zao)聲環境試驗(yan)的(de)聲源或遠距離廣播等。

七、壓電式揚聲器

壓(ya)(ya)電(dian)(dian)式揚聲器是利用壓(ya)(ya)電(dian)(dian)材料受到電(dian)(dian)場作用而發生形(xing)(xing)變的(de)原理(li)，將壓(ya)(ya)電(dian)(dian)元件置于音(yin)頻電(dian)(dian)流(liu)信號形(xing)(xing)成的(de)電(dian)(dian)場中，使(shi)其發生位(wei)移，從(cong)而產生逆電(dian)(dian)壓(ya)(ya)效應，最后驅動振膜發聲的(de)。

壓(ya)電(dian)揚(yang)聲器同(tong)電(dian)動式揚(yang)聲器相比(bi)不(bu)需(xu)要(yao)磁路，和靜電(dian)揚(yang)聲器相比(bi)不(bu)需(xu)要(yao)偏(pian)壓(ya)，結(jie)構簡單、價格便(bian)宜，缺點(dian)是失真大(da)而(er)且(qie)工作不(bu)穩定。目前市場上(shang)，壓(ya)電(dian)揚(yang)聲器多為壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷揚(yang)聲器。