了解揚(yáng)聲器如何工作，以及為什么音箱是絕大多數(shù)音響系統(tǒng)的關(guān)鍵

這是怎樣一種情況？清晰的音頻流經(jīng)過先進(jìn)的數(shù)字處理設(shè)備處理后由先進(jìn)的功率放大器進(jìn)行放大，最后通過木質(zhì)音箱體中的錐形紙盆呈現(xiàn)給聽眾。

該鏈結(jié)的薄弱環(huán)節(jié)在于音箱，通常稱為揚(yáng)聲器。任何系統(tǒng)的最終音質(zhì)都要完全依賴于揚(yáng)聲器再現(xiàn)上行部分提供的優(yōu)x秀音頻的能力。

在過去的一個(gè)世紀(jì)中，商業(yè)揚(yáng)聲器經(jīng)歷了漫長而穩(wěn)步的發(fā)展。相反地，優(yōu)質(zhì)喇叭生產(chǎn)商，系統(tǒng)的電子部分則以極快的速度在物理屬性和研究方法上經(jīng)歷了根本性的改變。

然而，僅因?yàn)檗D(zhuǎn)換器（揚(yáng)聲器）沒有跟上對應(yīng)的電子部分發(fā)展步伐的話，并不意味著一切都失去了意義。

恰恰相反，即使是當(dāng)今zui好的設(shè)計(jì)也不可能實(shí)現(xiàn)人們想要的驚人性能。了解揚(yáng)聲器如何工作，以及為什么音箱是絕大多數(shù)音響系統(tǒng)的關(guān)鍵

揚(yáng)聲器內(nèi)部有什么部件？

揚(yáng)聲器的任務(wù)是將音頻系統(tǒng)的電子信號轉(zhuǎn)換成人類可感知的聲能。在絕大多數(shù)情況下，輸出越接近輸入，效果就越好（即高保真）。

明白無論是使用多么優(yōu)x秀的揚(yáng)聲器，不符合標(biāo)準(zhǔn)的輸入聲源總會減損音質(zhì)這一點(diǎn)也很重要。

專業(yè)揚(yáng)聲器通常會在一個(gè)音箱中包含多個(gè)單元（組件）。最常見的設(shè)計(jì)被稱作“兩分頻”，由兩個(gè)組件共同提供輸出。

兩分頻設(shè)計(jì)中通常包括一個(gè)15英寸或12英寸直徑的錐形低音單元，一個(gè)小型（1到1.5英寸）高音單元和一個(gè)能提供指d定覆蓋角度的號角。

總體展示一下典型的兩分頻揚(yáng)聲器組件：在木質(zhì)音箱或是現(xiàn)在使用越來越多的聚化合物材質(zhì)音箱中有位于號角上的單元、分頻器和錐形低音單元。

對于再現(xiàn)低頻的低音單元，箱體會提供一個(gè)平面直接將輸出輻射到四周環(huán)境中。

相反，喇叭生產(chǎn)商，若是直接將單元處理的高頻發(fā)送到覆蓋區(qū)域中，幾乎無法聆聽到。因此單元必須匹配號角，以配合在指d定頻率和擴(kuò)散角度下將單元輸出的聲波延展到周圍環(huán)境中。

因此，優(yōu)質(zhì)喇叭生產(chǎn)商，號角/單元的安裝大大提高了效率，只需要幾瓦的輸入就能提供整個(gè)房間的響度。

在揚(yáng)聲器內(nèi)部，輸入信號通過無源分頻網(wǎng)絡(luò)被分配到兩個(gè)單元，通常稱為分頻器，直接將低頻分配到低音單元，將高頻分配到高音單元。

汽車音響系統(tǒng)中揚(yáng)聲器作為一個(gè)還原設(shè)備對聲音進(jìn)行還原，音質(zhì)的好壞直接由揚(yáng)聲器來表現(xiàn)，也就是說整個(gè)系統(tǒng)再復(fù)雜，最終我們聽到的還是揚(yáng)聲器的聲音，下面就來說說揚(yáng)聲器。

（一）車用揚(yáng)聲器的特性

有些朋友會說汽車音響與家用音響一樣，其實(shí)不是差別在那里呢？

1、溫度

家用音響在局室中使用，因此溫度差較小，而汽車音響在室外使用，隨著氣候變化無溫差大，所以要抗溫抗老化。

2、濕度

汽車在下雨時(shí)走有水的路段，洗車時(shí)也要受潮濕的，優(yōu)質(zhì)喇叭生產(chǎn)商，所以就要防震潮，現(xiàn)在多采防潮的化學(xué)的合成材料音盆。

3、塵土

家用音響在居室內(nèi)使用，塵土少，而車內(nèi)塵土多，需要防塵罩防止音圈產(chǎn)生摩擦有噪聲。

4、振動(dòng)

車用揚(yáng)聲器隨時(shí)隨地受到汽車運(yùn)動(dòng)的振蕩沖擊，所以設(shè)計(jì)上要牢固不能松動(dòng)。

5、噪聲

考慮到各種噪聲和振蕩情況，所以使用的材料有所不同，要采用各種方式抵消不同的噪聲。

6、阻抗

汽車供電電壓，為了獲得更大的功率，揚(yáng)聲器的阻抗都較小，多使用4歐，3.2歐和2歐。

（二）汽車音響喇叭結(jié)構(gòu)

一、折環(huán)

折環(huán)，又叫皮邊。它的作用首先是為錐盆(2)的運(yùn)動(dòng)提供一定的順性，也就是具有一定的柔性，讓錐盆可以前后運(yùn)動(dòng)，另外還有輔助定心支片(4)對錐盆音圈進(jìn)行定位，讓音圈保持在磁隙中央，并提供錐盆運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力的作用。

二、錐盆

錐盆，又叫振膜，也就是喇叭單元中重要的一個(gè)振動(dòng)部件，由它來直接驅(qū)動(dòng)空氣，把單元的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換為空氣的聲波傳遞運(yùn)動(dòng)。錐盆直接決定了單元重播聲音各個(gè)方面的性能，例如頻率響應(yīng)、失真、甚至靈敏度等。其中，錐盆的大小、幾何形狀、材料性能、質(zhì)量(重量)等方面的特征都是重要的。

三、防塵罩

防塵罩么，不就是個(gè)蓋子，有啥好說的？沒錯(cuò)，蓋子是它的首要功能，防止落在磁隙中影響音圈的運(yùn)動(dòng)。它做為一個(gè)蓋子，同時(shí)還具有一個(gè)和折環(huán)一樣的功能，就是把錐盆前后方的空氣隔離開，避免向后輻射的聲音繞到前方，而造成聲短路。

四、定心支片

定心支片，又叫彈波。它的功能主要是為錐盆的運(yùn)動(dòng)提供回復(fù)力，并使音圈在運(yùn)動(dòng)時(shí)仍能保持在磁隙中的正確位置。除此之外，它還能防止落入磁隙。雖然很少被人注意到，但在高保真低音單元中，定心支片的性能對單元低音的重播有非常重要的影響。

五、盆架

盆架是整個(gè)喇叭單元的骨架，大多數(shù)部件都直接或間接地固定在盆架上。但它對聲音的影響卻相對較小。盆架主要用鐵皮、鑄鋁或塑料做成。大家都喜歡鑄鋁的盆架，因?yàn)榭雌饋砻饋矶己芩?。鐵皮盆架和塑料盆架的成本當(dāng)然要低許多。

六、音圈

音圈是喇叭單元發(fā)聲的中心部件，喇叭完成從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，就是依靠音圈來進(jìn)行的。

七、上夾板

上夾板又叫前夾板、華司等。導(dǎo)磁板柱又叫T鐵，它又可以分成下（后）夾板（與上夾板合稱導(dǎo)磁板）和導(dǎo)磁柱兩個(gè)部分。它們和磁體共同構(gòu)成了單元的磁路系統(tǒng)。

八、磁體

磁體在喇叭單元發(fā)展的階段采用過電磁鐵，也就是勵(lì)磁電路，現(xiàn)在基本上完全被永磁體代替（除了少數(shù)發(fā)燒友自己玩的）。喇叭單元的磁體類型主要有鐵氧體、釹鐵硼和鋁鎳鈷三大類，鋁鎳鈷具有很好的特性，但價(jià)格太高，現(xiàn)在很少采用。鐵氧體成本低且穩(wěn)定，使用多。釹鐵硼磁能積高，使用也較廣泛，但居里點(diǎn)較低，也就是不耐熱。最近稀土價(jià)格猛漲，也波及了喇叭磁體市場。

九、音圈骨架

音圈骨架常用的材料可以分為金屬與非金屬。非金屬的主要有紙、聚酰、云母增強(qiáng)樹脂等；金屬材料常用的有鋁和黃銅，其中鋁合金是目前大功率單元的音圈骨架材料。

十、導(dǎo)磁板柱

導(dǎo)磁板與導(dǎo)磁柱一般用低碳鋼或純鐵制成，要求磁導(dǎo)率高。

十一、氣孔

這個(gè)結(jié)構(gòu)是貫穿T鐵中央的一個(gè)孔道，并不存在于所有的單元上。有不少單元沒有這樣的結(jié)構(gòu)。

（三） 揚(yáng)聲器的分類

1、揚(yáng)聲器的頻率分為

（1）全頻揚(yáng)聲器：能夠重放全頻的聲音（20Hz ~22KHz）。

（2） 高音揚(yáng)聲器：又名高音頭，高音仔，主要重放高頻部分的聲音6~22KHz的聲音。

（3） 中音揚(yáng)聲器：能夠重放200Hz~6KHz。

（4） 低音揚(yáng)聲器：又名重低音或超重低音揚(yáng)聲器。（16Hz~200Hz）

2、 按尺寸分為

高音揚(yáng)聲器80mm(3in)，100mm(4in)，130mm(5in)，150mm(6in)，200mm(8in)，250mm(10in)，300mm(12in)等。還有100mm x 150mm ， 130mm x 150mm ， 150mm x 230mm.

3，、按用途分為

單元揚(yáng)聲器，套裝揚(yáng)聲器，同軸揚(yáng)聲器，超低頻揚(yáng)聲器。

（1） 單元揚(yáng)聲器：大多數(shù)車上的原裝揚(yáng)聲器都是單元揚(yáng)聲器，其結(jié)構(gòu)簡單，只能表現(xiàn)中頻范圍，表現(xiàn)為高音不亮，低音不厚，屬抵擋產(chǎn)品。

（2） 套裝揚(yáng)聲器：套裝揚(yáng)聲器是由高音揚(yáng)聲器，中音揚(yáng)聲器，分頻器等組成的，長用有二分頻三分頻兩種，其優(yōu)點(diǎn)利于聲場定位。有不同的揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)不同頻率。由于套裝揚(yáng)聲器的聲場定位能力，一般都用在前聲場，安裝時(shí)要注意高音仔和中音揚(yáng)聲器的距離要超過30cm，以免聲音散，高音仔安裝位置尤其重要，因?yàn)樗鼘Q定整個(gè)聲場的位置。

（3） 同軸揚(yáng)聲器：就是將高音揚(yáng)聲器和中音揚(yáng)聲器放在同軸或同一底盤上，同軸揚(yáng)聲器的優(yōu)點(diǎn)是容易安裝，且音源一致，即點(diǎn)音源，缺點(diǎn)高音常掩蓋中音，聲音硬，聲場不均勻，一般做后聲場揚(yáng)聲使用。實(shí)踐中150mm x 230mm 的同軸揚(yáng)聲器的表現(xiàn)還是不錯(cuò)的。

（4） 低音揚(yáng)聲器：一般在200mm以上，裝在專門制作的低音音箱內(nèi)。低音揚(yáng)聲器尺寸越小，聲音效果就越硬越脆；尺寸越大，聲音效果就越深沉，余音越重。目前市場也有現(xiàn)成的低音炮做低音，省去了制作低音音箱的麻煩，但效果大不如音箱，低音泡只是底端產(chǎn)品。低音極大的改善車內(nèi)的聽音效果感受。特別是高速行車中，低音會大大減弱，增加一個(gè)低音系統(tǒng)是必要的。低音揚(yáng)聲器一般分為單音圈和雙音圈兩種。其阻抗有2歐，4歐，6歐，8歐。

電動(dòng)式揚(yáng)聲器

電動(dòng)式揚(yáng)聲器是Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司創(chuàng)始人)于1874年1月20日申請的揚(yáng)聲器原型專利。此種揚(yáng)聲器是讓帶支撐系統(tǒng)的音圈處于磁場中，以便使振動(dòng)系統(tǒng)保持軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)主要用于繼電器而不是揚(yáng)聲器領(lǐng)域。1877年12月14日， Siemens申請了號筒專利，在一個(gè)移動(dòng)的音圈上面附著一個(gè)羊皮紙作為聲音輻射器，羊皮紙可以制成指數(shù)型錐體形狀，這是 一個(gè)留聲機(jī)時(shí)代的號筒實(shí)型。

1898年，英國Oliver Lodge爵士進(jìn)一步依照電話傳聲筒的原理發(fā)明了錐盆喇叭，與我們所熟悉的現(xiàn)代喇叭十分類似，這個(gè)發(fā)明決定了現(xiàn)在99%的現(xiàn)代動(dòng)圈揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)Lodge爵士稱為“咆哮的電話”。不過這個(gè)發(fā)明卻無法運(yùn)用，因?yàn)橹钡?906年Lee De Forest才發(fā)明了三極真空管，而制成可用的擴(kuò)大機(jī)又是好幾年以后的事，所以錐盆喇叭要到1930年代才逐漸普及起來。

又過了整整25年，20世紀(jì)20年代，無線電廣播出現(xiàn)。C. W. Rice 和E. W. Kellogg發(fā)表了劃時(shí)代的文章“新型非號筒式單元”，詳細(xì)介紹了直接輻射式揚(yáng)聲器，利用這個(gè)理論設(shè)計(jì)的Radiola 104音箱風(fēng)靡美國。

在過去的幾十年間，電動(dòng)式揚(yáng)聲器的基本原理沒有變化，只是改進(jìn)了設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及零件。頻響范圍動(dòng)態(tài)范圍等方面較老產(chǎn)品有了長足的發(fā)展。電動(dòng)式揚(yáng)聲器以結(jié)構(gòu)簡單，音質(zhì)高，成本低，動(dòng)態(tài)大已經(jīng)成為目前市場主流。

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