作业帮喇叭的发声原理
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 16:10:58
喇叭的发声原理
喇叭的发声原理
喇叭的发声原理
目前绝大多数的喇叭都还是用传统的锥盆式单体前后运动声,比较学术性的说法,这些喇叭叫电动（ElectrokineticDynamic）或动圈式（Moving Coil）.早在一八七七年德国西门子的Erenst Vemer就获得了动圈式喇叭的专利,不过真空管迟至一九0七年才正式运用,而爱迪生最早的唱机是唱针直接带动振膜而后经号角放大发声,所以西门子的专利一直没有用上.一九二0年美国奇异公司的Chester Rice与Edward Kerrog还有爱迪生贝尔P.G.Hokuto才首度发展出实用的动圈式喇叭,七十多年来,除了材料不断改良外,你记为喇叭科技真的有进步吗?下面是几种常见的喇叭发声方式：
一、动圈式.基本原理来自佛莱明左手定律,把一条有电流的道线与磁力线垂直的放进磁铁南北极间,道线就会受磁力线与电流两者的互相作用而移动,在把一片振膜依附在这根道线上,随著电流变化振膜就产生前后的运动.目前百分之九十以上的锥盆单体都是动圈式的设计.
二、电磁式.在一个U型的磁铁的中间架设可移动斩铁片（电枢）,当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象,并同时带动振膜运动.这种设计成本低廉但效果不佳,所以多用在电话筒与小型耳机上.
三、电感式.与电磁式原理相近,不过电枢加倍,而磁铁上的两个音圈并不对称,当讯号电流通过时两个电枢为了不同的磁通量会互相推挤而运动.与电磁是不同处是电感是可以再生较低的频率,不过效率却非常的低.
四、静电式.基本原理是库伦（Coulomb）定律,通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音.静电单体由於质量轻且振动分散小,所以很容易得到清澈透明的中高音,对低音动力有未逮,而且它的效率不高,使用直流电原又容易聚集灰尘.目前如Martin-Logan等厂商已成功的发展出静电与动圈混合式喇叭,解决了静电体低音不足的问题,在耳机上静电式的运用也很广泛.
五、平面式.最早由日本SONY开发出来的设计,音圈设计仍是动圈式为主题,不过将锥盆振膜改成蜂巢结构的平面振膜,因为少人空洞效应,特性较佳,但效率也偏低.
六、丝带式.没有传统的音圈设计,振膜是以非常薄的金属制成,电流直接流进道体使其振动发音.由於它的振膜就是音圈,所以质量非常轻,瞬态响应极佳,高频响应也很好.不过丝带式喇叭的效率和低阻抗对扩大机一直是很大的挑战,Apogee可为代表.另一种方式是有音圈的,但把音圈直接印刷在塑胶薄片上,这样可以解决部分低阻抗的问题,Magnepang此类设计的佼佼者.
七、号角式.振膜推动位於号筒底部的空气而工作,因为声音传送时未被扩散所以效率非常高,但由於号角的形状与长度都会影响音色,要重播低频也不太容易,现在大多用在巨型PA系统或高音单体上,美国Klipsch就是老字号的号角喇叭生产商.
八、其他还有海耳博士在一九七三年发展出来的丝带式改良设计,称为海耳喇叭,理论上非常优秀,台湾使用者却很稀少.压电式是利用钛酸等压电材料,加上电压使其伸展或收缩而发音的设计,Pioneer曾以高聚合体改良压电式设计,用在他们的高音单体上.离子喇叭（Ion）是利用高压放电使空气成为带电的质止,施以交流电压后这些游离的带电分子就会因振动而发声,目前只能用在高频以上的单体.飞利浦也曾发展主动回授式喇叭（MFB）,在喇叭内装有主动式回授线路,可以大幅降低失真.这些设计目前都不是主流,我们有机会再来探讨.