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(shi)揚(yang)聲器應用最(zui)廣泛，它又(you)分(fen)為紙盆式(shi)、號筒式(shi)和球頂形(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(bu)分組成：

①振動系統，包括錐形紙盆、音圈和(he)定心支片等;

②磁路(lu)系統，包括永久磁鐵、導磁板和場心柱等;

③輔助(zhu)系統，包括盆架、接(jie)線板(ban)、壓邊(bian)和防塵蓋等(deng)。

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)構簡單、低(di)音豐(feng)滿、音質柔和、頻帶寬，但(dan)效(xiao)率(lv)較低(di)。

(2)號筒式揚聲器

號(hao)筒(tong)式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器由振(zhen)(zhen)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)(高音頭)和號(hao)筒(tong)兩部分(fen)構(gou)成。振(zhen)(zhen)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)與紙盆式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器相似，不(bu)同的(de)(de)其振(zhen)(zhen)膜不(bu)是紙盆，而是一球頂形膜片。振(zhen)(zhen)膜的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)通(tong)過(guo)(guo)號(hao)筒(tong)(經過(guo)(guo)兩次反射)向(xiang)(xiang)空氣(qi)中(zhong)(zhong)輻射聲波。號(hao)筒(tong)式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器具有(you)方(fang)向(xiang)(xiang)性強(qiang)、功率(lv)(lv)(lv)大、效率(lv)(lv)(lv)高的(de)(de)優點(dian)(dian)，因此廣泛用于會場、田間、廣闊(kuo)的(de)(de)原野等場合(he)。專業用的(de)(de)高頻號(hao)筒(tong)式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器有(you)音質好(hao)、頻率(lv)(lv)(lv)響應好(hao)的(de)(de)特(te)點(dian)(dian)，主要用于劇場等要求較高的(de)(de)場合(he)。號(hao)筒(tong)式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器的(de)(de)不(bu)足之處是低頻響應差、頻帶較窄，容易產生非線性失真。號(hao)筒(tong)式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器與紙盆式(shi)(shi)(shi)揚(yang)(yang)(yang)聲器的(de)(de)主要區別是間接輻射，即振(zhen)(zhen)動(dong)膜振(zhen)(zhen)動(dong)后，聲音要經過(guo)(guo)號(hao)筒(tong)向(xiang)(xiang)外擴散，使聲音大為增(zeng)強(qiang)，而且使聲音向(xiang)(xiang)一個(ge)方(fang)向(xiang)(xiang)集(ji)中(zhong)(zhong)傳播(bo)，使聲音傳播(bo)的(de)(de)距(ju)離更遠。

(3)球頂形揚聲器

球頂(ding)形(xing)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)是目前音(yin)箱(xiang)中(zhong)使用(yong)(yong)最廣泛的(de)(de)電動式揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)之一(yi)，其最大優點(dian)是中(zhong)高頻響應(ying)優異(yi)和指向性較寬。此外，它還具有(you)瞬態特性好(hao)、失真小和音(yin)質(zhi)較好(hao)等優點(dian)。球頂(ding)形(xing)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)適用(yong)(yong)于(yu)目前市場上所有(you)的(de)(de)家庭影院系列音(yin)箱(xiang)。

二、電磁式揚聲器

電磁式(shi)揚(yang)聲器又稱(cheng)舌簧式(shi)揚(yang)聲器，聲源信號電流通(tong)過音圈后會把(ba)用軟鐵材料制成的舌簧磁化，磁化了的可(ke)振動舌簧與磁體相(xiang)互吸引或排斥(chi)，產生驅動力，使振膜振動而發(fa)音。電磁式(shi)揚(yang)聲器的阻(zu)抗高、靈敏度和效率較(jiao)高，但音質較(jiao)差，目(mu)前已較(jiao)少采用。

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三、離子揚聲器

在一般(ban)的狀態下，空氣的分子(zi)是中性的、不(bu)帶電(dian)的。但經(jing)過高(gao)壓(ya)(ya)放電(dian)后(hou)就成為帶電(dian)的粒子(zi)，這種現象稱游離化(hua)(hua)。把游離化(hua)(hua)的空氣利用(yong)音頻(pin)電(dian)壓(ya)(ya)振動，則產生聲波，這就是離子(zi)揚聲器的原(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(bu)同之處在于沒有振膜，所以瞬態(tai)特性和高(gao)頻(pin)特性都很好(hao)，但結構很復雜。

四、靜電式揚聲器

在靜電(dian)式(shi)揚聲(sheng)器中(zhong)，極(ji)薄的振(zhen)膜在靜電(dian)力的作(zuo)用(yong)下作(zuo)前(qian)后移動，它和依靠電(dian)磁力來使振(zhen)膜作(zuo)前(qian)后移動的電(dian)動式(shi)揚聲(sheng)器不同(tong)。靜電(dian)式(shi)揚聲(sheng)器的振(zhen)膜質量(liang)極(ji)輕，因而解(jie)析力極(ji)佳，能(neng)捕捉(zhuo)音樂信號中(zhong)極(ji)為細(xi)微的變(bian)化，充分表(biao)現(xian)音樂的神韻。

五、超聲波揚聲器

超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)揚聲器，是近些年(nian)剛(gang)研發(fa)成功、正在(zai)進入(ru)實用化階段的(de)(de)超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)還音(yin)技術。這種(zhong)超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)還音(yin)技術的(de)(de)原理：它(ta)不使用任何傳統(tong)形式的(de)(de)揚聲器單元，而(er)是利用超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)發(fa)生(sheng)(sheng)器產(chan)生(sheng)(sheng)兩束(shu)(shu)經過特殊處(chu)理的(de)(de)超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)，當這兩個波(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)同時(shi)作(zuo)用在(zai)人耳的(de)(de)鼓膜上(shang)時(shi)就(jiu)可以因相互作(zuo)用而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)聽(ting)覺。

通(tong)常(chang)，只有(you)一個(ge)波束(shu)(shu)作用(yong)到(dao)鼓膜(mo)上時(shi)，是聽(ting)不到(dao)任(ren)何聲音(yin)(yin)(yin)。由于(yu)超聲波速有(you)很強的(de)、可(ke)控(kong)制的(de)指向性，兩個(ge)波束(shu)(shu)的(de)交叉可(ke)以點形成(cheng)一個(ge)范圍很小的(de)還音(yin)(yin)(yin)區域，當人耳(er)處于(yu)這(zhe)個(ge)區域內時(shi)，就可(ke)以聽(ting)到(dao)聲音(yin)(yin)(yin)，而人耳(er)一旦(dan)離(li)開該區域便聽(ting)不到(dao)了。

利用這一特點，現在的一些頂級豪華車開始裝備(bei)多(duo)套(tao)這種超(chao)聲(sheng)波還音系統，在每一個坐(zuo)位上形成一個聆(ling)聽區，這樣(yang)可以讓每位乘客(ke)各自選(xuan)擇喜歡的欣賞內容，而相互又不(bu)會(hui)產生任何干擾，同(tong)時也不(bu)會(hui)影響乘客(ke)間的交(jiao)談(tan)。

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(ta)由(you)氣(qi)室、調(diao)制(zhi)(zhi)閥門(men)、號(hao)筒和磁(ci)路(lu)組成。壓縮空氣(qi)氣(qi)流由(you)氣(qi)室經過閥門(men)里，受外加音頻信號(hao)調(diao)制(zhi)(zhi)，使氣(qi)流的波動(dong)按(an)照外加音頻信號(hao)而變化，同(tong)時被調(diao)制(zhi)(zhi)的氣(qi)流經號(hao)筒耦(ou)合，以提高(gao)系統的效率(lv)。一般主要用(yong)做高(gao)強度噪(zao)聲(sheng)(sheng)環境試驗的聲(sheng)(sheng)源或遠(yuan)距離廣播等。

七、壓電式揚聲器

壓電式(shi)揚聲器(qi)是利用壓電材料受到(dao)電場(chang)(chang)作用而發生形(xing)變的(de)原理，將壓電元件(jian)置于音頻電流信號(hao)形(xing)成的(de)電場(chang)(chang)中，使其(qi)發生位移，從而產生逆電壓效應，最(zui)后驅(qu)動振膜發聲的(de)。

壓電揚(yang)聲器同電動式揚(yang)聲器相(xiang)比(bi)不需要磁路(lu)，和靜(jing)電揚(yang)聲器相(xiang)比(bi)不需要偏壓，結構(gou)簡單、價格便宜，缺點是失真大而且工作不穩定。目前市場上，壓電揚(yang)聲器多為壓電陶(tao)瓷揚(yang)聲器。