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喇叭發(fā)展歷史
早在1877年,德國(guó) 西門子公司的Erenst Verner就根據(jù)佛萊明左手定律,獲得動(dòng)圈式喇叭的專利。1898年,英國(guó)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,Lodge爵士稱為「咆哮的電話」。不過(guò)這個(gè)發(fā)明卻無(wú)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(lái)。另一個(gè)原因是1921年以電氣方式錄制的新唱片問(wèn)世了,它比傳統(tǒng)機(jī)械式刻制的唱片有更好的 動(dòng)態(tài)范圍(到30dB),使得人們不得不設(shè)法改良喇叭特性以為 配合。1923年,貝爾實(shí)驗(yàn)室決定要發(fā)展完善的音樂(lè)再生系統(tǒng),包括新式的唱機(jī)與喇叭, 立體聲錄音與MC 唱頭、立體聲刻片方式等,就在這波行動(dòng)中被發(fā)明出來(lái)。研發(fā)喇叭的重責(zé)大任,落在CW Rice與EW Kellogg兩位工程師身上。他們所使用的設(shè)備都是當(dāng)時(shí)人前所未見的,包括一臺(tái)200瓦的真空管擴(kuò)大機(jī)、許多 貝爾實(shí)驗(yàn)室自己完成的錄音,以歷年來(lái)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)展出來(lái)的各種喇叭 - 像是Lodge的錐盆喇叭雛形、用振膜瓣控制壓縮氣流的壓縮空氣喇叭、 電暈放電式喇叭(今天叫電離子 驅(qū)動(dòng)器),以及 靜電喇叭。揚(yáng)聲器、受話器的工作原理
1. 揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)方法
我們做為揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)人員和技術(shù)管理人員,有時(shí)也會(huì)感覺(jué)到,揚(yáng)聲器雖然只有不多的十幾個(gè)零部件,但是其復(fù)雜繁難的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們的想象。這是因?yàn)椋和ǔS龅降脑骷芰哭D(zhuǎn)換一般只有一次。例如電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,電燈是將電能轉(zhuǎn)換為光能,電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,只是一種能量向另一種能量轉(zhuǎn)換。而揚(yáng)聲器有所不同,它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成聲能,這是在諸多換能器中不常見的。在一個(gè)揚(yáng)聲器中同時(shí)存在電學(xué)部分、力學(xué)部分、和聲學(xué)部分。自然帶來(lái)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性。揚(yáng)聲器的振動(dòng)又是在三維空間,具有多個(gè)邊界條件、多種材質(zhì)、多種幾何形狀(聚脂振膜),因此振動(dòng)分析極為復(fù)雜,一般的數(shù)學(xué)工具已不夠用。
揚(yáng)聲器的分類
揚(yáng)聲器的分類,由于出發(fā)點(diǎn)不同,切入角度不同,可以用不同的方法對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行分類:
按工作原理:電動(dòng)式、電磁式、壓電式、靜電式…
按工作頻帶:全頻帶、語(yǔ)言段、低音、中音、高音…
按輻射方式:直接輻射式、號(hào)筒式、耳機(jī)…
按磁路形式:內(nèi)磁式、外磁式、雙磁式、內(nèi)外磁復(fù)合式…
按振膜形狀:平模形,太陽(yáng)花形、錐形、球頂形、…
按振膜材質(zhì):聚脂膜 、紙盆、鋁膜 、鈦膜…
光訊生產(chǎn)的各種揚(yáng)聲器屬于:電動(dòng)式揚(yáng)聲器(包括耳機(jī)用揚(yáng)聲器)
2.1電動(dòng)式揚(yáng)聲器的工作原理:
當(dāng)揚(yáng)聲器在工作時(shí)我們看到它的振膜在上下振動(dòng),這個(gè)使振膜上下振動(dòng)的力就是電動(dòng)力,既載流導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間的相互作用力,其大小為:F=BLI
F – 電動(dòng)力的瞬時(shí)值 N(牛頓)
B – 縫隙磁通密度 T(特斯拉)
L – 音圈線長(zhǎng) M(米)
I – 瞬時(shí)電流強(qiáng)度 A(安培)
音圈在磁場(chǎng)中的受力情況,根據(jù)弗來(lái)明左手定律確定(見圖1)。左手拇指和其余四指垂直,使磁力線穿過(guò)手心,四指指向電流的流向,則拇指指的方向既為音圈受力方向,若改變電流的方向,則F的方向隨之改變。音圈在電動(dòng)力的作用下上下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)紙盆產(chǎn)生振動(dòng),紙盆振動(dòng)的快慢與輸入頻率有關(guān),振動(dòng)的幅度與輸入電流的強(qiáng)弱有關(guān)。紙盆振動(dòng)時(shí)激發(fā)了周圍空氣發(fā)生振動(dòng),形成了聲波,傳入人耳,就是我們聽到的聲音。揚(yáng)聲器完成了由電→力→聲的轉(zhuǎn)換。