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揚聲器

揚聲器(英語:Loudspeaker),也称喇叭音箱扩音器,是將電子信號轉換成為聲音换能器電子元件,可以由一個或多個組成音響組。

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)

原理

揚聲器是由磁鐵線圈、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,則揚聲器輸出256Hz的交流電,使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

人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间,所以一般的扬声器都会把程序设定在这个范围内。工作原理和上述相同。能量的转换过程是由电能转换为磁能,再由磁能转换为机械能,再从机械能转换为声音[1]

性能

 
一款扬声器

所以是,扬声器的最终性能,是依靠人耳的听感决定的,所以这个结果可能会因人而异。不过,还是可以将扬声器许多方面的特性通过数据的形式表达出来的。一些常见参数包括[1]

  • 功率:包括最大功率、额定功率、平均功率等,功率越大对应的声音也就越大。
  • 频率:发声频率,由于一般很难制造出在20-20000赫兹范围内都表现良好的扬声器,所以通常将几个不同频率的扬声器组合起来构成扬声器系统。
  • 阻抗:通常为2的次方,例如2欧姆、8欧姆、32欧姆等等。
  • 失真:包括互调失真、谐波失真等参数。
  • 靈敏度英语Sensitivity (electronics)(分貝/瓦):靈敏度越高,細節表現力越強。

類型

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。扬声器的分类方法有很多,比如可以按照工作方式、形状等来区分。

按工作方式分

按其工作原理来分可分为電動式揚聲器、电磁式扬声器、压电式扬声器、电极式扬声器和等离子体扬声器。

电動式扬声器

它的工作原理是让电流通过线圈产生磁场,利用这个激励出来的磁场和扬声器原有的磁场作用产生振动,它是最常用的扬声器。电動式扬声器大致分为四个主要部分[2]

  • 动力系统:包括音圈也就是电线圈,线圈通常同振动系统固定在一起,通过振膜来将线圈的振动转换成声音信号。
  • 振动系统:包括音膜,也就是喇叭膜片、振膜。振膜可以由各种材料构成,可以说振膜的材料、制作工艺在很大程度上决定了扬声器的发声质量。按照制作材料不同,可以将振膜分为以下几种[3]
    • 纸盆:纸盆的成本较低,而且还可以和其它纤维混合起来制作成混合型振膜,它是应用最多的振膜材料。
    • 陶瓷:重低音效果较好
    • 羊毛:在纸浆中混合进羊毛制作而成,低音效果不佳。
    • 聚丙烯:成本较高。
    • 金属:多用于高音球顶喇叭。
    • 木質:聲音溫暖,較適合聽人聲或古典。
  • 支撑系统:包括盆架等
  • 磁铁:按照其磁铁安装方式不同分为:
    • 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。
    • 内磁式:音圈做在磁鐵內部,所以音圈尺寸較小得多。

压电式扬声器

利用压电效应,电流通过时产生振动,驱动振膜产生声音。[1]

电极式扬声器

实际上就是电容式,在电容的两极之间施加巨大的电压从而利用静电场产生电场力,驱动振膜运动。虽然早在20世纪30年代就发明出了电极式扬声器,但电极式扬声器成本极高。[4]

等离子体扬声器

电弧击穿空气引起共振发声,是现有的扬声器中音质最好的。[5]发声元件、放电电极体积小。发声部分是电极和电弧,放电电极是两个尖端。电弧击穿空气时有臭氧产生。[6]

早在1900年就有人提出等离子体扬声器的概念,此后又有人尝试过商业化,但始终没大规模流行,关键在于还存在不少问题:

  • 对低频响应很差
  • 寿命短,功耗大
  • 易受高压、电磁干扰。

按振膜形状

按振膜形状不同,可以将扬声器分为锥形、平板、球顶、号角式等。

锥形扬声器

是目前应用最广泛的喇叭。还可分为圆形、椭圆形等。圆形扬声的尺寸通过最大直径表示,椭圆形的尺寸则用椭圆的长短轴表示。[7]

平板扬声器

锥形喇叭的圆锥形振膜必然会产生气室,这个气室会造成共振使得性能变坏。而平板扬声器则可改善这种现象。[7]

球顶扬声器

指向性较高,它的振膜通常由金属构成,常用于中高音单元。[4]

号角扬声器

号角扬声器主要原理同锥形扬声器相同,只不过它的声音是经由号筒辐射到空间的间接辐射。[4]

參见

注释

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 扬声器原理. 838dz.com. [2013-07-05]. (原始内容于2012-11-03). 
  2. ^ 扬声器的结构及原理. Dz3w.com. [2013-07-05]. (原始内容存档于2013-07-05). 
  3. ^ . Finance.chinanews.com. 2012-08-17 [2013-07-05]. (原始内容存档于2016-03-05). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 由dalang发表. 知识青年必看:五花八门扬声器. Mottu.cn. [2013-07-05]. (原始内容于2016-04-02). 
  5. ^ The Plasma Speaker. [2013-07-07]. (原始内容于2020-09-20). 
  6. ^ 果壳网网友自制等离子体扬声器
  7. ^ 7.0 7.1 喇叭(扬声器)的分类. Dolei.com. 2010-12-04 [2013-07-05]. [永久失效連結]

外部連結

揚聲器, 英語, loudspeaker, 也称喇叭, 音箱, 扩音器, 是將電子信號轉換成為聲音的换能器, 電子元件, 可以由一個或多個組成音響組, 有三種動圈式的家用音箱, 中音, range, driver, 高音, tweeter, 低音, woofers, 目录, 原理, 性能, 類型, 按工作方式分, 电動式扬声器, 压电式扬声器, 电极式扬声器, 等离子体扬声器, 按振膜形状, 锥形扬声器, 平板扬声器, 球顶扬声器, 号角扬声器, 參见, 注释, 外部連結原理, 编辑是由磁鐵, 線圈, 喇叭振膜組成. 揚聲器 英語 Loudspeaker 也称喇叭 音箱 扩音器 是將電子信號轉換成為聲音的换能器 電子元件 可以由一個或多個組成音響組 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 目录 1 原理 2 性能 3 類型 3 1 按工作方式分 3 1 1 电動式扬声器 3 1 2 压电式扬声器 3 1 3 电极式扬声器 3 1 4 等离子体扬声器 3 2 按振膜形状 3 2 1 锥形扬声器 3 2 2 平板扬声器 3 2 3 球顶扬声器 3 2 4 号角扬声器 4 參见 5 注释 6 外部連結原理 编辑揚聲器是由磁鐵 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 則揚聲器輸出256Hz的交流電 使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 人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间 所以一般的扬声器都会把程序设定在这个范围内 工作原理和上述相同 能量的转换过程是由电能转换为磁能 再由磁能转换为机械能 再从机械能转换为声音 1 性能 编辑 一款扬声器所以是 扬声器的最终性能 是依靠人耳的听感决定的 所以这个结果可能会因人而异 不过 还是可以将扬声器许多方面的特性通过数据的形式表达出来的 一些常见参数包括 1 功率 包括最大功率 额定功率 平均功率等 功率越大对应的声音也就越大 频率 发声频率 由于一般很难制造出在20 20000赫兹范围内都表现良好的扬声器 所以通常将几个不同频率的扬声器组合起来构成扬声器系统 阻抗 通常为2的次方 例如2欧姆 8欧姆 32欧姆等等 失真 包括互调失真 谐波失真等参数 靈敏度 英语 Sensitivity electronics 分貝 瓦 靈敏度越高 細節表現力越強 類型 编辑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 扬声器的分类方法有很多 比如可以按照工作方式 形状等来区分 按工作方式分 编辑 按其工作原理来分可分为電動式揚聲器 电磁式扬声器 压电式扬声器 电极式扬声器和等离子体扬声器 电動式扬声器 编辑 它的工作原理是让电流通过线圈产生磁场 利用这个激励出来的磁场和扬声器原有的磁场作用产生振动 它是最常用的扬声器 电動式扬声器大致分为四个主要部分 2 动力系统 包括音圈也就是电线圈 线圈通常同振动系统固定在一起 通过振膜来将线圈的振动转换成声音信号 振动系统 包括音膜 也就是喇叭膜片 振膜 振膜可以由各种材料构成 可以说振膜的材料 制作工艺在很大程度上决定了扬声器的发声质量 按照制作材料不同 可以将振膜分为以下几种 3 纸盆 纸盆的成本较低 而且还可以和其它纤维混合起来制作成混合型振膜 它是应用最多的振膜材料 陶瓷 重低音效果较好 羊毛 在纸浆中混合进羊毛制作而成 低音效果不佳 聚丙烯 成本较高 金属 多用于高音球顶喇叭 木質 聲音溫暖 較適合聽人聲或古典 支撑系统 包括盆架等 磁铁 按照其磁铁安装方式不同分为 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 内磁式 音圈做在磁鐵內部 所以音圈尺寸較小得多 压电式扬声器 编辑 利用压电效应 电流通过时产生振动 驱动振膜产生声音 1 电极式扬声器 编辑 实际上就是电容式 在电容的两极之间施加巨大的电压从而利用静电场产生电场力 驱动振膜运动 虽然早在20世纪30年代就发明出了电极式扬声器 但电极式扬声器成本极高 4 等离子体扬声器 编辑 电弧击穿空气引起共振发声 是现有的扬声器中音质最好的 5 发声元件 放电电极体积小 发声部分是电极和电弧 放电电极是两个尖端 电弧击穿空气时有臭氧产生 6 早在1900年就有人提出等离子体扬声器的概念 此后又有人尝试过商业化 但始终没大规模流行 关键在于还存在不少问题 对低频响应很差 寿命短 功耗大 易受高压 电磁干扰 按振膜形状 编辑 按振膜形状不同 可以将扬声器分为锥形 平板 球顶 号角式等 锥形扬声器 编辑 是目前应用最广泛的喇叭 还可分为圆形 椭圆形等 圆形扬声的尺寸通过最大直径表示 椭圆形的尺寸则用椭圆的长短轴表示 7 平板扬声器 编辑 锥形喇叭的圆锥形振膜必然会产生气室 这个气室会造成共振使得性能变坏 而平板扬声器则可改善这种现象 7 球顶扬声器 编辑 指向性较高 它的振膜通常由金属构成 常用于中高音单元 4 号角扬声器 编辑 号角扬声器主要原理同锥形扬声器相同 只不过它的声音是经由号筒辐射到空间的间接辐射 4 參见 编辑耳機 喇叭 助聽器 高保真 音频信号处理注释 编辑 1 0 1 1 1 2 扬声器原理 838dz com 2013 07 05 原始内容存档于2012 11 03 扬声器的结构及原理 Dz3w com 2013 07 05 原始内容存档于2013 07 05 纸盆 陶瓷盆 羊毛盆 喇叭单元材料大不同 Finance chinanews com 2012 08 17 2013 07 05 原始内容存档于2016 03 05 4 0 4 1 4 2 由dalang发表 知识青年必看 五花八门扬声器 Mottu cn 2013 07 05 原始内容存档于2016 04 02 The Plasma Speaker 2013 07 07 原始内容存档于2020 09 20 果壳网网友自制等离子体扬声器 7 0 7 1 喇叭 扬声器 的分类 Dolei com 2010 12 04 2013 07 05 永久失效連結 外部連結 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 揚聲器 取自 https zh wikipedia org w index php title 揚聲器 amp oldid 74746855, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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