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分析不同喇叭不同發聲方式

來源:艾維音響網        編輯:windy    2012-02-03 14:39:30     加入收藏    咨詢

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目前絕大多數的喇叭都還是用傳統的錐盆式單體前后運動發聲,比較學術性的說法,這些喇叭叫電動式(Electrokinetic Dynamic)或動圈式(Moving Coil)。

  目前絕大多數的喇叭都還是用傳統的錐盆式單體前后運動發聲,比較學術性的說法,這些喇叭叫電動式(Electrokinetic Dynamic)或動圈式(Moving Coil)。早在一八七七年德國西門子的Erenst Vemer就獲得了動圈式喇叭的專利,不過真空管遲至一九0七年才正式運用,而愛迪生最早的唱機是唱針直接帶動振膜而后經號角放大發聲,所以西門子的專利一直沒有用上。一九二0年美國奇異公司的Chester Rice與Edward Kerrog還有愛迪生貝爾公司的P. G.Hokuto才首度發展出實用的動圈式喇叭,七十多年來,除了材料不斷改良外,你認為喇叭科技真的有進步嗎?下面是幾種常見的喇叭發聲方式:

  一、動圈式:基本原理來自佛萊明左手定律,把一條有電流的道線與磁力線垂直的放進磁鐵南北極間,道線就會受磁力線與電流兩者的互相作用而移動,在把一片振膜依附在這根道線上,隨著電流變化振膜就產生前后的運動。目前百分之九十以上的錐盆單體都是動圈式的設計。

  二、電磁式:在一個U型的磁鐵的中間架設可移動斬鐵片(電樞),當電流流經線圈時電樞會受磁化與磁鐵產生吸斥現象,并同時帶動振膜運動。這種設計成本低廉但效果不佳,所以多用在電話筒與小型耳機上。

  三、電感式:與電磁式原理相近,不過電樞加倍,而磁鐵上的兩個音圈并不對稱,當訊號電流通過時兩個電樞為了不同的磁通量會互相推擠而運動。與電磁是不同處是電感是可以再生較低的頻率,不過效率卻非常的低。

  四、靜電式:基本原理是庫倫(Coulomb)定律,通常是以塑膠質的膜片加上鋁等電感性材料真空汽化處理,兩個膜片面對面擺放,當其中一片加上正電流高壓時另一片就會感應出小電流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推動空氣就能發出聲音。靜電單體由於質量輕且振動分散小,所以很容易得到清澈透明的中高音,對低音動力有未逮,而且它的效率不高,使用直流電原又容易聚集灰塵。目前如Martin-Logan等廠商已成功的發展出靜電與動圈混合式喇叭,解決了靜電體低音不足的問題,在耳機上靜電式的運用也很廣泛。

  五、平面式:最早由日本SONY開發出來的設計,音圈設計仍是動圈式為主題,不過將錐盆振膜改成蜂巢結構的平面振膜,因為少人空洞效應,特性較佳,但效率也偏低。

  六、絲帶式:沒有傳統的音圈設計,振膜是以非常薄的金屬制成,電流直接流進道體使其振動發音。由於它的振膜就是音圈,所以質量非常輕,暫能返應極佳,高頻響應也很好。不過絲帶式喇叭的效率和低阻抗對擴大機一直是很大的挑戰,Apogee可為代表。另一種方式是有音圈的,但把音圈直接印刷在塑膠薄片上,這樣可以解決部分低阻抗的問題,Magnepang此類設計的佼佼者。

  七、號角式:振膜推動位於號筒底部的空氣而工作,因為聲音傳送時未被擴散所以效率非常高,但由於號角的形狀與長度都會影響音色,要重播低頻也不太容易,現在大多用在巨型PA系統或高音單體上,美國Klipsch就是老字號的號角喇叭生產商。

  八、其他還有海耳博士在一九七三年發展出來的絲帶式改良設計,稱為海耳喇叭,理論上非常優秀,臺灣使用者卻很稀少。壓電式是利用鈦酸等壓電材料,加上電壓使其伸展或收縮而發音的設計,Pioneer曾以高聚合體改良壓電式設計,用在他們的高音單體上。離子喇叭(Ion)是利用高壓放電使空氣成為帶電的質止,施以交流電壓后這些游離的帶電分子就會因振動而發聲,目前只能用在高頻以上的單體。飛利浦也曾發展主動回授式喇叭(MFB),在喇叭內裝有主動式回授線路,可以大幅降低失真。這些設計目前都不是主流,我們有機會再來探討。

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