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浅谈扬声器的分类

发布日期:2019-04-03 浏览量:441次
扬声器俗称喇叭,是一种能够将电信号转换为声音的电声器件,扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件,是音响系统中的重要器材。

作为将电能转变为声能的电声换能器件之一,扬声器的品质、特性对整个音响系统的音质起着决定性的作用。

对扬声器的分类常有按驱动方式、振膜与辐射器形状、频响等三种方法,下面来从这三种分类方法认识扬声器:



一、按驱动方式分类

1、电动式(即动圈式)

电动式扬声器又称动圈式扬声器,是应用最广泛的品种,它的结构和工作原理如图所示。根据法拉第定律,当载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向符合弗来明左手定则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输人交变音频电流时,音圈受到一个交变推动力产生交变运动,带动纸盆振动,反复推动空气而发声。目前使用最广泛的纸盆扬声器、号筒扬声器都属于电动式扬声器。





2、静电式(即电容式)

静电式扬声器(electrostatic loudspeaker)指极薄的振膜在静电力的作用下作前后移动的那类扬声器,作用原理是导电振膜与固定电极按相反极性配置,形成电容,将电信号加于此电容的两极,极间电场变化产生吸引力,使振膜振动而发声。静电扬声器的振膜质量极轻,因而解析力极佳,能捕捉声音信号中极为细微的变化。



3、电磁式(即舌簧式)

电磁式扬声器也叫舌簧式扬声器,它是利用电磁感应原理,使声源信号电流通过音圈后会把用软铁材料制成的舌簧磁化,磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或排拆,产生驱动力,使振膜振动而发音。



4、压电式(即晶体式)

将压电元件置于电场中会产生形变,利用这种原理制成的扬声器即为压电式扬声器。



二、按振膜与辐射器形状分类

1、锥形振膜扬声器

该种扬声器是目前广泛采用的一种扬声器,常作为高保真系统中的低音扬声器。纸盆扬声器大体由振动系统、支撑系统和磁路系统三大部分构成。振动系统包括纸盆和音圈等;支撑系统包括使音圈正确保持在磁空隙内的定芯支片和用于支撑纸盆的支撑边等;磁路系统包括磁体,导磁柱和导磁板等。纸盆开口的形状有圆形和椭圆形,锥形振膜所用材料中最普遍的是纸,或在其中再加些用以加强机械强度的添加料,后来出现了用金属材料或合成材料作为锥形振膜。



2、平板扬声器

平板扬声器的结构如图所示,主要由软磁材料、音圈、平板发声盘、环形导电线圈、偏磁线圈组成。当音圈中通过经功放放大的音频电流时,音频电流在软磁材料中产生的音频变化磁通穿过发声盘,平板发声盘内的各导电环产生互感磁通,互感磁场与音频磁场相互作用而迫使发声盘产生音频的机械振动而发声。由于软磁材料的磁化曲线是非线性的,使得音频电流的过零点产生很大的失真。因此在磁路中加一个偏磁线圈,外加一恒定的直流或超音频交流偏磁电流,精确调整偏磁电流的大小和音频信号的幅度,使音频磁通避开磁化曲线的非线性区。



3、球顶扬声器

球顶扬声器的振膜形状呈部分球面形,属于电动型扬声器。与纸盆扬声器比较,效率稍低一些,但球顶扬声器的指向性非常好。在所用材料上,从质地柔软的材料到硬质材料均被采用。根据振膜材料质地硬度不同,有软球顶和硬球顶之分。在高保真扬声器中,高音扬声器大多采用球顶扬声器,以便获得纯的音质和良好的指向性。

球顶形扬声器主要优点:重放频带较宽、指向性也较宽、瞬态特性好、失真小,但效率较低。



4、号筒扬声器

号筒扬声器的振膜多是球顶形的,它与纸盆和球顶扬声器的最大区别在于声辐射方式不同。纸盆扬声器和球顶扬声器是由振膜直接鼓动周围空气把声音辐射出去的;而号筒扬声器却由振膜产生的声音通过号筒辐射到空间去,为间接辐射。在这种情况下,号筒就像一个声变换器,它以足够大的负荷加到振膜上,所以号筒扬声器一般比纸盆扬声器和球顶扬声器效率高。在高保真扬声器系统中,号筒扬声器多用作中、高音单元。



5、带状高音扬声器

这种扬声器的振膜是用非常轻的铝箔带条做成短带条形状。振膜本身就是导电性材料,将其置于磁场中,通入信号电流即可振动发音。带状高音扬声器的阻抗非常小,与放大器和分频网络连接时,必须用匹配变压器。



6、薄片扬声器

该种扬声器的振膜是用耐高温的高分子薄膜形成的,音圈装在或印刷在高分子振膜上。将印刷有音圈的高分子振膜置于特殊形状磁体构成的磁场中,就可做成薄片型扬声器。此种扬声器的音圈导线电阻可设计成几欧姆,可不用匹配变压器,同时其输入容量大。在音质方面,它和带状扬声器一样,不失真的自然声音感可延伸到较高的频段。

三、按频响分类

1、低音扬声器

低音扬声器是为低频段重放而设计的低音性能很好的扬声器,它几乎全是纸盆形扬声器。其重放频带下限应很低,振膜的振动幅度容许值应尽量大。因此振膜的口径较大,目前的口径可达2000px。为了提高纸盆的振幅允许值,常采用软而宽的支撑边。





2、中音扬声器

它是专门用来重放中音段的单元,其性能是声压频率特性曲线平坦、失真小、指向性好,以及频率高。



3、高音扬声器

它是专门承受高频段重放的单元,工作频率在1~5kHz以上。由于高音声波对扬声器振膜冲击较大,为了实现准确不失真的高音效果,就要求扬声器振膜质量较高。



4、全频带扬声器

它能够同时覆盖高、低频段,其振膜振动可产生从低音到高音的全频带声音。在全频带扬声器中,有单纸盆的全频带扬声器、双纸盆型和同轴型扬声器。双纸盆和单纸盆扬声器都是整体结构,同轴型扬声器是把两个扬声器做在一起构成一种多声道器件。
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