二、扬声器的种类
电动扬声器,又称动圈扬声器,是应用电动原理的电声器件。根据佛来明左手法则,在输入电流与磁场内磁束相交平面的垂直方向产生交变运动, 带动纸盆振动,把声能辐射到空气中去。
纸盆扬声器,电动扬声器的典型结构之一。它是由振动系统、磁路系统和辅助系统三部分组成的。振动系统包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;磁路系统包括永磁磁体、导磁板和场心柱等;辅助系统包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。
橡皮折环扬声器,是在纸盆扬声器的基础上发展起来的。它的折环是用橡皮制成的,目前也有用其他材料的。采用这种材料的折环,振动系统具有高顺性的特点,故又称为高顺性扬声器。它的共振频率较一般扬声器要低得多。因此常用作组合扬声器的低音单元,尤其用在封闭箱中,可以使体积较小的箱子重放较低的频率。这种扬声器失真较小,瞬态特性亦较好,但效率较低。
号筒式扬声器,通常是应用电动原理制成的,它由振动系统(高音头) 和号筒两部分构成。振动系统与电动纸盆扬声器相似,不同的是它的振膜为一球顶形膜片,而非纸盆。振膜的振动通过号筒与空气耦合而辐射声波。这类扬声器效率高、音量大,因而俗称高音喇叭。它适合于室外及广场使用。但频率范围较窄,单个使用音质较差。组合扬声器也广泛地使用号筒式扬声器作为中、高音单元。
舌簧扬声器,应用电磁原理做成的扬声器,属于电磁扬声器的一种。主要由永久磁铁、线圈、衔铁(舌簧)构成。衔铁位于线圈内,并与纸盆相连接。利用纸盆的吸引力和排斥力,以衔铁作媒介,带动纸盆,把声波辐射到空间去。这种扬声器阻抗高,灵敏度高,工艺简便,但频率范围较窄,通常使用于有线广播网中。
静电扬声器,又名电容扬声器,是应用静电场产生机械力的原理做成的扬声器。它是由一个固定电极和一个可动电极形成的电容器构成的,在两个
电极间需要加一固定直流电压(即极化电压),使之产生一个固定静电场。当声频电压加到两电极上时,由于其间所产生的交变电场与固定静电场发生相互作用,则电极间有一个与声频电压相应的交变力,使可动电极随之振动, 与空气耦合而辐射声波。可动电极一般是在塑料膜上喷镀一层导电金属制成。现在已经出现了省去极化电源而用薄膜驻极体做成的静电扬声器。
压电扬声器,利用某些材料的压电效应制成的扬声器。当把声频电压加到压电片上时,压电片即会产生形变,形变的规律与声频电压相对应,压电片上连接有振膜,即能向空气辐射声音。压电扬声器结构简单,灵敏度高, 消耗功率小,重量较轻,受温度和湿度的影响较小,成本低,可以制成专供重放高音的单元,用于组合扬声器中。但由于它的阻抗较高,尤为适用于有线广播网中。
离子扬声器,用声频调制的高频信号,在一个特殊的装置里使空气电离, 电离的强度随声频的信号而改变,使空气发生相应的膨胀和压缩,使设在装置中的喇叭喉部产生声波,由喇叭耦合辐射到空气中去。这类扬声器高频性能优良,失真小,但低频性能差,而且结构复杂,需要使用高压高频源、调制器和屏蔽等装置,故应用受到限制。
封闭式扬声器箱,是一个封闭的箱子,箱的内壁装有吸声材料,以削弱声反射,防止驻波的发生。由于箱子是封闭的,从纸盆背面辐射出来的声波不会传到箱外与纸盆前面的声波相干扰,从而改善了低频。但因箱内空气的弹性作用,使扬声器振动系统的顺性降低,提高了扬声器的共振频率,结果往往使低频响应变差。由于出现了高顺性的扬声器,弥补了封闭箱的上述缺点,所以用较小的体积可以获得低频响应良好的效果。
倒相式扬声器箱,又称低频反音箱。在安装低频扬声器的面板上,开出一个声孔,称倒相孔。如果合理地设计箱体和倒相孔的尺寸,就能使扬声器纸盆背面所辐射的低频声波的相位,通过倒相孔后,与扬声器正面所辐射的低频波相位相同,增强低频的辐射。这种音箱放音质量好,使用相当广泛。曲径式扬声器箱,在箱内设有曲折的声通道。这样,使扬声器纸盆背面
辐射的声波,经过一曲折的路径再传播到空间。当选择通道长度为扬声器共振频率波长的 1/4 时,则从通道口辐射出来的声波与扬声器正面辐射的声波相位相同,使低频范围展宽。此外,在曲折的通道中设有吸音材料,对高频波衰减很大,相对地增强了低频的辐射。但这种扬声器箱的结构比较复杂, 故没有得到广泛应用。
号筒式扬声器箱:其特点是在安装低频扬声器的面板上,有一个锥形号筒,此号筒能使扬声器在低频范围内提高输出灵敏度,改善低频特性。号筒的截面积是按一定规律变化的。号筒口的大小取决于所要求辐射的截止频率,要求的截止频率愈低,则号筒的开口面积需要愈大,这样扬声器箱的体积也要相应加大。
组合扬声器,在需要高保真系统扬声器的地方,一般要求具有能重放20~20,000 赫的频率范围。用一个扬声器实际上达不到上述要求。因而需要用两个或几个不同频率范围的扬声器单元,通过分频的方法,组合安装在一个助声箱内。这种在一个扬声器箱内装有几个扬声器单元和分频器,甚至还有音量衰减器的放声系统,称为组合扬声器。