本頁使用了標題或全文手工轉換

揚聲器

維基百科,自由的百科全書
前往: 導覽搜尋
有三種動圈式揚聲器的家用音箱
1. 中音揚聲器(Mid-range driver)
2. 高音揚聲器(Tweeter)
3. 低音揚聲器(Woofers)

揚聲器英語Loudspeaker),俗稱喇叭,是一種轉換電子信號成為聲音換能器電子元件,可以由一個或多個組成音響組。

原理[編輯]

揚聲器是由電磁鐵線圈、喇叭振膜組成。揚聲器把電流頻率轉化為聲音物理學原理,當電流通過線圈產生電磁場,磁場的方向為右手法則。假設,揚聲器播放C調,其頻率為256Hz,即每秒振動256次,揚聲器輸出256Hz的交流電,每秒256次電流改變,發出C調頻率。當電線圈與揚聲器薄膜一起振動,推動周圍的空氣振動,揚聲器由此產生聲音

人耳可以聽到的聲波的頻率一般在20赫茲至20000赫茲之間,所以一般的揚聲器都會把程式設定在這個範圍內。工作原理和上述相同。能量的轉換過程是由電能轉換為磁能,再由磁能轉換為機械能,再從機械能轉換為聲音[1]

效能[編輯]

應該說,揚聲器的最終效能,是依靠人耳的聽感決定的,所以這個結果可能會因人而異。不過,還是可以將揚聲器許多方面的特性透過資料的形式表達出來的。一些常見參數包括[1]

  • 功率:包括最大功率、額定功率、平均功率等,功率越大對應的聲音也就越大。
  • 頻率:發聲頻率,由於一般很難製造出在20-20000赫茲範圍內都表現良好的揚聲器,所以通常將幾個不同頻率的揚聲器組合起來構成揚聲器系統。
  • 阻抗:通常為2的次方,例如2歐姆、8歐姆、32歐姆等等。
  • 失真:包括互調失真諧波失真等參數。
  • 靈敏度(分貝/瓦):靈敏度越高,細節表現力越強。

類型[編輯]

揚聲器為一個揚聲系統內最多變的元素,每種聲音裝置都有可能不同。揚聲器的分類方法有很多,比如可以按照工作方式、形狀等來區分。

按工作方式分[編輯]

按其工作原理來分可分為電磁式揚聲器、壓電式揚聲器、電極式揚聲器和電漿體揚聲器。

電磁式揚聲器[編輯]

電磁式揚聲器,也稱電動式揚聲器,它的工作原理是讓電流透過線圈產生磁場,利用這個激勵出來的磁場和揚聲器原有的磁場作用產生振動,它是最常用的揚聲器。電磁式揚聲器大致分為四個主要部分[2]

  • 動力系統:包括音圈也就是電線圈,線圈通常同振動系統固定在一起,透過振膜來將線圈的振動轉換成聲音訊號。
  • 振動系統:包括音膜,也就是喇叭膜片、振膜。振膜可以由各種材料構成,可以說振膜的材料、製作工藝在很大程度上決定了揚聲器的發聲品質。按照製作材料不同,可以將振膜分為以下幾種[3]
    • 紙盆:紙盆的成本較低,而且還可以和其它纖維混合起來製作成混合型振膜,它是應用最多的振膜材料。
    • 陶瓷:重低音效果較好
    • 羊毛:在紙漿中混合進羊毛製作而成,低音效果不佳。
    • 聚丙烯:成本較高。
    • 金屬:多用於高音球頂喇叭
    • 木質:聲音溫暖,較適合聽人聲或古典。
  • 支撐系統:包括盆架等
  • 磁鐵:按照其磁鐵安裝方式不同分為:
    • 外磁式:讓音圈包著磁鐵,所以音圈尺寸要大於磁鐵。外音圈尺寸提升,與振膜接觸面積也更大,動態也就更好。加大尺寸的音圈,還具備更高的散熱效率。
    • 內磁式:音圈做在磁鐵內部,所以音圈尺寸較小得多。

壓電式揚聲器[編輯]

利用壓電效應,電流透過時產生振動,驅動振膜產生聲音。[1]

電極式揚聲器[編輯]

實際上就是電容式,在電容的兩極之間施加巨大的電壓從而利用靜電場產生電場力,驅動振膜運動。雖然早在20世紀30年代就發明除了電極式揚聲器,但電極式揚聲器成本極高。[4]

電漿體揚聲器[編輯]

電弧擊穿空氣引起共振發聲,是現有的揚聲器中音質最好的。[5]發聲元件、放電電極體積小。發聲部分是電極和電弧,放電電極是兩個尖端。電弧擊穿空氣時有臭氧產生。[6]

早在1900年就有人提出電漿體揚聲器的概念,此後又有人嘗試過商業化,但始終沒大規模流行,關鍵在於還存在不少問題:

  • 對低頻響應很差
  • 壽命短,功耗大
  • 易受高壓、電磁干擾。

按振膜形狀[編輯]

按振膜形狀不同,可以將揚聲器分為錐形、平板、球頂、號角式等。

錐形揚聲器[編輯]

是目前應用最廣泛的喇叭。還可分為圓形、橢圓形等。圓形揚聲器的尺寸透過最大直徑表示,橢圓形的尺寸則用橢圓的長短軸表示。[7]

平板揚聲器[編輯]

錐形喇叭的圓錐形振膜必然會產生氣室,這個氣室會造成共振使得效能變壞。而平板揚聲器則可改善這種現象。[7]

球頂揚聲器[編輯]

指向性較高,它的振膜通常由金屬構成,常用於中高音單元。[4]

號角揚聲器[編輯]

號角揚聲器主要原理同錐形揚聲器相同,只不過它的聲音是經由號筒輻射到空間的間接輻射。[4]

注釋[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 揚聲器原理. 838dz.com. [2013-07-05]. 
  2. ^ 揚聲器的結構及原理. Dz3w.com. [2013-07-05]. 
  3. ^ 紙盆、陶瓷盆、羊毛盆 喇叭單元材料大不同. Finance.chinanews.com. 2012-08-17 [2013-07-05]. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 由dalang發表. 知識青年必看:五花八門揚聲器. Mottu.cn. [2013-07-05]. 
  5. ^ The Plasma Speaker
  6. ^ 果殼網網友自製電漿體揚聲器
  7. ^ 7.0 7.1 喇叭(揚聲器)的分類. Dolei.com. 2010-12-04 [2013-07-05]. 

外部連結[編輯]

參考[編輯]