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          行业资讯

          四川RCF音箱专家科普:扬声器发声原理

          作者:2020-07-11 09:00:04

            音响讯号是将音乐声波的波型转为电气讯号的波型,所以也只要将讯号的波型同样推动空气就可以发出音乐的声音。四川RCF音箱专家告诉大家,音响系统中担任这个将电气讯号转换为声音的器材,就是扬声器也就是一般俗称的喇叭。目前人类的科技要将电能转换为音波,主流的技术还是电磁方式,目前市面上的扬声器主要也都是采取电磁原理设计制作的。

            完整的扬声器会包括几个部份:喇叭单体、分频网络、音箱这三大区块,我们就分门别类来讨论。

            首先就是喇叭单体,基本上来说就是将麦克风的工作原理倒过来,以电气讯号输入在磁力系统里音圈上的线圈,线圈会随着讯号产生磁性变化,而带动音圈在磁力系统中以声音的波形运动。音圈再推动喇叭单体的振膜或音盆,以推动空气产生音波,声音就这样发出来了。

            说来确实并不困难,不过要将电气讯号尽可能地依原来应有的波形、响应等低失真的情况发出声音就是另外一回事了。音频范围由低频(20Hz)到高频(18kHz)超过了十个八度音程,单一喇叭单体要能涵盖这个音频范围,在音量方面就会受到结构的限制。

            当然要建构能发出大音量高带宽的扬声系统,就需要将不同音域配置给不同特性的单体,诸如低频域(300Hz以下)配置给低音单体、中频域(300Hz-2500Hz)给中音单体,高频域(2500Hz以上)给高音单体分别发音,整合成完整的音域。低频因为需要推动大量的空气,所以需要大的振膜/音盆;中音域需要推动的空气量较少,因此音盆口径与单体尺寸也更小更轻;而高音域只需要推动最少的空气,因此高音单体也是振膜与体型轻小的。

            基本上来说,单体音盆/振膜口径愈大,质量就愈重能推动愈多空气,但也具备更大的惯性所以反应的速度会降低,因此适合更低的频率;反之单体的振膜口径愈小质量愈轻的,就具备更快的反应速度,能发出更高的频率,但相对能推动的空气量就有限。这也是为何市面上稍有体积的扬声器,都会配置多音路与多个单体整合发音。

            当然这样的话就要将扩大机的电气讯号分出高低音路甚或中音路,也就是所谓的分频。一般说来扬声系统的分频方式有两种做法,主流的方式就是以被动分频网络,将扩大机的讯号分出频率范围不同的音路出来。而被动分频网络说穿了就是被动的电感、电容与电阻所构成的滤波器,将该音路的音域范围以外的频段予以滤除,而只剩下所需的频段能够通过。所以扬声器统设有几个音路,也就会有几组滤波网络来构成分频网络,分别驱动负责不同音域的单体。

            所以扬声器音箱主要还是针对某些口径较大的中音与低音单体设计。目前扬声器音箱设计有两种主流方式:密闭式与开放式,开放式的主流是低音反射式,也就是让音箱的低音腔室容量与反射导管的口径与长度经过计算,与单体的低频特性调谐以产生更大量(适量)的低频表现。但密闭式的音箱容积依然要经过考虑单体特性的计算,让低频可以得到低频率的延伸。

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