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揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理
發(fā)布日期:2020-2-20   點擊次數(shù):

揚(yáng)聲器是我們?nèi)粘J褂玫脑O(shè)備,相信大家對它并不陌生。但你知道揚(yáng)聲器怎么發(fā)聲嗎?本期小知識就來帶你了解8種常見的揚(yáng)聲器及其發(fā)聲原理。

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電動式揚(yáng)聲器

又稱為動圈式揚(yáng)聲器,是目前運(yùn)用最多、最廣泛的揚(yáng)聲器。其發(fā)聲的基本原理來自于佛萊明左手定律,把一條有電流的道線與磁力線垂直的放進(jìn)磁鐵南北極間,導(dǎo)線就會受磁力線與電流兩者的互相作用而移動,再把一片振膜依附在這根道線上,隨著電流變化振膜就產(chǎn)生前后的運(yùn)動。目前90%以上的錐盆單體都是動圈式的設(shè)計。

揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理


電磁式揚(yáng)聲器

在一個U型的磁鐵的中間架設(shè)可移動斬鐵片(電樞),當(dāng)電流流經(jīng)線圈時電樞會受磁化與磁鐵產(chǎn)生吸斥現(xiàn)象,并同時帶動振膜運(yùn)動。這種設(shè)計成本低廉但效果不佳,所以多用在電話筒與小型耳機(jī)上。

揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理

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電感式揚(yáng)聲器

與電磁式原理相近,不過電樞加倍,而磁鐵上的兩個音圈并不對稱,當(dāng)訊號電流通過時兩個電樞為了不同的磁通量會互相推擠而運(yùn)動。與電磁不同處是電感可以再生較低的頻率,不過效率卻非常的低。


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靜電式揚(yáng)聲器

基本原理是庫倫(Coulomb)定律,通常是以塑膠質(zhì)的膜片加上鋁等電感性材料真空汽化處理,兩個膜片面對面擺放,當(dāng)其中一片加上正電流高壓時另一片就會感應(yīng)出小電流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推動空氣就能發(fā)出聲音。靜電單體由於質(zhì)量輕且振動分散小,所以很容易得到清澈透明的中高音,對低音動力有影響,而且它的效率不高,使用直流電源又容易聚集灰塵。目前如Martin-Logan等廠商已成功的發(fā)展出靜電與動圈混合式揚(yáng)聲器,解決了靜電體低音不足的問題,在耳機(jī)上靜電式的運(yùn)用也很廣泛。

揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理


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平面式揚(yáng)聲器

最早由日本SONY開發(fā)出來的設(shè)計,音圈設(shè)計仍是動圈式為主題,不過將錐盆振膜改成蜂巢結(jié)構(gòu)的平面振膜,因為少人空洞效應(yīng),特性較佳,但效率也偏低。


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絲帶式揚(yáng)聲器

沒有傳統(tǒng)的音圈設(shè)計,振膜是以非常薄的金屬制成,電流直接流進(jìn)導(dǎo)體使其振動發(fā)音。由於它的振膜就是音圈,所以質(zhì)量非常輕,性能反應(yīng)極佳,高頻響應(yīng)也很好。不過絲帶式揚(yáng)聲器的效率和低阻抗對擴(kuò)大機(jī)一直是很大的挑戰(zhàn),Apogee可為代表。另一種方式是有音圈的,但把音圈直接印刷在塑膠薄片上,這樣可以解決部分低阻抗的問題,Magnepang此類設(shè)計的佼佼者。


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號角式揚(yáng)聲器

振膜推動位于號筒底部的空氣而工作,因為聲音傳送時未被擴(kuò)散所以效率非常高,但由於號角的形狀與長度都會影響音色,要重播低頻也不太容易,現(xiàn)在大多用在巨型PA系統(tǒng)或高音單體上,美國Klipsch就是老字號的號角揚(yáng)聲器生產(chǎn)商。

揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理


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其他

海耳博士在1973年發(fā)展出來的絲帶式改良設(shè)計,稱為海耳揚(yáng)聲器,理論上非常優(yōu)秀,臺灣使用者卻很稀少。

壓電式是利用鈦酸等壓電材料,加上電壓使其伸展或收縮而發(fā)音的設(shè)計,Pioneer曾以高聚合體改良壓電式設(shè)計,用在他們的高音單體上。

離子揚(yáng)聲器(Ion)是利用高壓放電使空氣成為帶電的質(zhì)子,施以交流電壓后這些游離的帶電分子就會因振動而發(fā)聲,目前只能用在高頻以上的單體。

飛利浦也曾發(fā)展主動回授式揚(yáng)聲器(MFB),在揚(yáng)聲器內(nèi)裝有主動式回授線路,可以大幅降低失真。

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