主頁(yè)（http://www.130131.com）：【PttCn科普】揚(yáng)聲器技術(shù)指標(biāo)

一、揚(yáng)聲器

將電能轉(zhuǎn)化為聲能，并將它輻射到空氣中的一種電聲換能器件。電影、

電視、廣播以及各種需要揚(yáng)聲的場(chǎng)合都需要使用揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)有：靈敏度、頻率響應(yīng)、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真等。

靈敏度：

指給音箱輸入端輸入1W/1KHZ正弦信號(hào)時(shí)，在距離音箱喇叭面垂直中軸前方一米的地方所測(cè)得的聲壓級(jí)，靈敏度的單位是分貝（dB）

額定功率：

AES和RMS標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)，在恒定電壓作用下，在參考軸上距參考點(diǎn)一定距離處，揚(yáng)聲器所輻射的聲壓級(jí)隨頻率變化的特性。頻率響應(yīng)一般是記錄在以對(duì)數(shù)頻率刻度為橫坐標(biāo)的圖上，即頻率響應(yīng)曲線。

揚(yáng)聲器額定阻抗，在揚(yáng)聲器上標(biāo)稱的阻抗值。在這個(gè)阻抗上，揚(yáng)聲器可以獲得最大的功率。

電動(dòng)紙盒揚(yáng)聲器的額定阻抗規(guī)定為在阻抗曲線上由低頻到高頻第一個(gè)共振峰后的最小值。此時(shí)的阻抗接近一個(gè)純電阻。通常有4、8、16歐

揚(yáng)聲器瞬態(tài)失真，由于揚(yáng)聲器的瞬態(tài)特性不好引起的一種失真。揚(yáng)聲器在實(shí)際使

用時(shí)，重放的節(jié)目，如語(yǔ)言和音樂(lè)等都是瞬態(tài)聲，即信號(hào)的振幅隨時(shí)間而快速地變化著，

而揚(yáng)聲器的振動(dòng)系統(tǒng)具有慣性，常使其振動(dòng)跟不上快速變化著的電信號(hào)，這樣造成的失真現(xiàn)象就是一種瞬態(tài)失真。一般而言，所謂揚(yáng)聲器的瞬態(tài)失真小，也就是說(shuō)瞬態(tài)特性好。

二、揚(yáng)聲器的種類

電動(dòng)揚(yáng)聲器，又稱動(dòng)圈揚(yáng)聲器，是應(yīng)用電動(dòng)原理的電聲器件。根據(jù)佛來(lái)明左手法則，在輸入電流與磁場(chǎng)內(nèi)磁束相交平面的垂直方向產(chǎn)生交變運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，把聲能輻射到空氣中去。

紙盆揚(yáng)聲器，電動(dòng)揚(yáng)聲器的典型結(jié)構(gòu)之一。它是由振動(dòng)系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)三部分組成的。振動(dòng)系統(tǒng)包括錐形紙盆、音圈和定心支片等；磁路系統(tǒng)包括永磁磁體、導(dǎo)磁板和場(chǎng)心柱等；輔助系統(tǒng)包括盆架、接線板、壓邊和防塵蓋等。

橡皮折環(huán)揚(yáng)聲器，是在紙盆揚(yáng)聲器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的折環(huán)是用橡皮制成的，目前也有用其他材料的。采用這種材料的折環(huán)，振動(dòng)系統(tǒng)具有高順性的特點(diǎn)，故又稱為高順性揚(yáng)聲器。它的共振頻率較一般揚(yáng)聲器要低得多。因此常用作組合揚(yáng)聲器的低音單元，尤其用在封閉箱中，可以使體積較小的箱子重放較低的頻率。這種揚(yáng)聲器失真較小，瞬態(tài)特性亦較好，但效率較低。

號(hào)筒式揚(yáng)聲器，通常是應(yīng)用電動(dòng)原理制成的，它由振動(dòng)系統(tǒng)（高音頭）和號(hào)筒兩部分構(gòu)成。振動(dòng)系統(tǒng)與電動(dòng)紙盆揚(yáng)聲器相似，不同的是它的振膜為一球頂形膜片，而非紙盆。振膜的振動(dòng)通過(guò)號(hào)筒與空氣耦合而輻射聲波。這類揚(yáng)聲器效率高、音量大，因而俗稱高音喇叭。它適合于室外及廣場(chǎng)使用。但頻率范圍較窄，單個(gè)使用音質(zhì)較差。組合揚(yáng)聲器也廣泛地使用號(hào)筒式揚(yáng)聲器作為中、高音單元。

舌簧揚(yáng)聲器，

應(yīng)用電磁原理做成的揚(yáng)聲器，屬于電磁揚(yáng)聲器的一種。主要由永久磁鐵、線圈、銜鐵（舌簧）構(gòu)成。銜鐵位于線圈內(nèi)，并與紙盆相連接。利用紙盆的吸引力和排斥力，以銜鐵作媒介，帶動(dòng)紙盆，把聲波輻射到空間去。這種揚(yáng)聲器阻抗高，靈敏度高，工藝簡(jiǎn)便，但頻率范圍較窄，通常使用于有線廣播網(wǎng)中。

靜電揚(yáng)聲器，又名電容揚(yáng)聲器，是應(yīng)用靜電場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)械力的原理做成的揚(yáng)聲器。它是由一個(gè)固定電極和一個(gè)可動(dòng)電極形成的電容器構(gòu)成的，在兩個(gè)電極間需要加一固定直流電壓（即極化電壓），使之產(chǎn)生一個(gè)固定靜電場(chǎng)。當(dāng)聲頻電壓加到兩電極上時(shí)，由于其間所產(chǎn)生的交變電場(chǎng)與固定靜電場(chǎng)發(fā)生相互作用，則電極間有一個(gè)與聲頻電壓相應(yīng)的交變力，使可動(dòng)電極隨之振動(dòng)，與空氣耦合而輻射聲波。可動(dòng)電極一般是在塑料膜上噴鍍一層導(dǎo)電金屬制成。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了省去極化電源而用薄膜駐極體做成的靜電揚(yáng)聲器。

壓電揚(yáng)聲器，利用某些材料的壓電效應(yīng)制成的揚(yáng)聲器。當(dāng)把聲頻電壓加到壓電片上時(shí)，壓電片即會(huì)產(chǎn)生形變，形變的規(guī)律與聲頻電壓相對(duì)應(yīng)，壓電片上連接有振膜，即能向空氣輻射聲音。壓電揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，消耗功率小，重量較輕，受溫度和濕度的影響較小，成本低，可以制成專供重放高音的單元，用于組合揚(yáng)聲器中。但由于它的阻抗較高，尤為適用于有線廣播網(wǎng)中。

離子揚(yáng)聲器，用聲頻調(diào)制的高頻信號(hào)，在一個(gè)特殊的裝置里使空氣電離，電離的強(qiáng)度隨聲頻的信號(hào)而改變，使空氣發(fā)生相應(yīng)的膨脹和壓縮，使設(shè)在裝置中的喇叭喉部產(chǎn)生聲波，由喇叭耦合輻射到空氣中去。這類揚(yáng)聲器高頻性能優(yōu)良，失真小，但低頻性能差，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要使用高壓高頻源、調(diào)制器和屏蔽等裝置，故應(yīng)用受到限制。

封閉式揚(yáng)聲器箱，是一個(gè)封閉的箱子，箱的內(nèi)壁裝有吸聲材料，以削弱聲反射，防止駐波的發(fā)生。由于箱子是封閉的，從紙盆背面輻射出來(lái)的聲波不會(huì)傳到箱外與紙盆前面的聲波相干擾，從而改善了低頻。但因箱內(nèi)空氣的彈性作用，使揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的順性降低，提高了揚(yáng)聲器的共振頻率，結(jié)果往往使低頻響應(yīng)變差。由于出現(xiàn)了高順性的揚(yáng)聲器，彌補(bǔ)了封閉箱的上述缺點(diǎn)，所以用較小的體積可以獲得低頻響應(yīng)良好的效果。

倒相式揚(yáng)聲器箱，又稱低頻反音箱。在安裝低頻揚(yáng)聲器的面板上，開(kāi)出一個(gè)聲孔，稱倒相孔。如果合理地設(shè)計(jì)箱體和倒相孔的尺寸，就能使揚(yáng)聲器紙盆背面所輻射的低頻聲波的相位，通過(guò)倒相孔后，與揚(yáng)聲器正面所輻射的低頻波相位相同，增強(qiáng)低頻的輻射。這種音箱放音質(zhì)量好，使用相當(dāng)廣泛。

曲徑式揚(yáng)聲器箱，在箱內(nèi)設(shè)有曲折的聲通道。這樣，使揚(yáng)聲器紙盆背面輻射的聲波，經(jīng)過(guò)一曲折的路徑再傳播到空間。當(dāng)選擇通道長(zhǎng)度為揚(yáng)聲器共振頻率波長(zhǎng)的1／4時(shí)，則從通道口輻射出來(lái)的聲波與揚(yáng)聲器正面輻射的聲波相位相同，使低頻范圍展寬。此外，在曲折的通道中設(shè)有吸音材料，對(duì)高頻波衰減很大，相對(duì)地增強(qiáng)了低頻的輻射。但這種揚(yáng)聲器箱的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

號(hào)筒式揚(yáng)聲器箱：其特點(diǎn)是在安裝低頻揚(yáng)聲器的面板上，有一個(gè)錐形號(hào)筒，此號(hào)筒能使揚(yáng)聲器在低頻范圍內(nèi)提高輸出靈敏度，改善低頻特性。號(hào)筒的截面積是按一定規(guī)律變化的。號(hào)筒口的大小取決于所要求輻射的截止頻率，要求的截止頻率愈低，則號(hào)筒的開(kāi)口面積需要愈大，這樣揚(yáng)聲器箱的體積也要相應(yīng)加大。組合揚(yáng)聲器，在需要高保真系統(tǒng)揚(yáng)聲器的地方，一般要求具有能重放20～20，000赫的頻率范圍。用一個(gè)揚(yáng)聲器實(shí)際上達(dá)不到上述要求。因而需要用兩個(gè)或幾個(gè)不同頻率范圍的揚(yáng)聲器單元，通過(guò)分頻的方法，組合安裝在一個(gè)助聲箱內(nèi)。這種在一個(gè)揚(yáng)聲器箱內(nèi)裝有幾個(gè)揚(yáng)聲器單元和分頻器，甚至還有音量衰減器的放聲系統(tǒng)，稱為組合揚(yáng)聲器。

三、聲柱

由一定數(shù)量同相使用的揚(yáng)聲器，以直線排列安裝在柱狀的外殼中所構(gòu)成的系統(tǒng)。揚(yáng)聲器一般為平面的，也有裝成曲面的。各揚(yáng)聲器的軸線在聲柱內(nèi)可以相互成一角度或位于同一平面上，利用這種排列所存在的聲波干涉現(xiàn)象，使指向性在XY平面較尖銳，在XZ平面較寬，以將聲音發(fā)送得更遠(yuǎn)，得到對(duì)遠(yuǎn)近距離都較均勻的聲場(chǎng)。另外，廳堂擴(kuò)音也可利用這種指向性，以防止嘯叫，有利于提高擴(kuò)聲系統(tǒng)的增益。所以聲柱適合大廳、廣場(chǎng)等場(chǎng)合的擴(kuò)聲。

四、音量衰減器

在組合揚(yáng)聲器中，一般高中頻部分靈敏度較高，在放聲時(shí)需把它適當(dāng)降低，這種用來(lái)降低高中頻部分音量的裝置叫音量衰減器。通常是通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，根據(jù)不同的要求選擇不同的衰減量。但在變換衰減量的同時(shí)，一般要求衰減器輸入端的阻抗保持不變，因此需用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。衰減量以分貝（dB）來(lái)表示。

五、聲透鏡

裝在揚(yáng)聲器口上的一種裝置，用以展寬揚(yáng)聲器的高頻指向器。工作原理與光學(xué)中的凹透鏡相似，聲波從揚(yáng)聲器發(fā)出后，中間部分直接輻射，邊緣部分則需繞過(guò)聲透鏡的彎曲薄板，使聲傳播路程比中間部分增長(zhǎng)，即相當(dāng)于傳播速度變慢，從而把聲波由平面波變?yōu)榍蛎娌ǎ�使高頻的指向性得以展寬。

六、耳機(jī)

耳機(jī)是一種把電能轉(zhuǎn)換為聲能的電聲換能器件。它和揚(yáng)聲器不同之處是，揚(yáng)聲器向自由空間輻射聲能，而耳機(jī)的作用則是在一個(gè)小的空穴內(nèi)造成聲壓。一般俗稱的耳機(jī)，是指與人耳聲耦合的電聲換能器、頭環(huán)、頭墊、耳罩等部件組成的整體器件，專業(yè)上稱頭戴耳機(jī)。而專業(yè)術(shù)語(yǔ)上的耳機(jī)，只指上述整體器件中的電聲換能器。