| 揚聲器，俗稱“喇叭”他是一種將電能轉(zhuǎn)換為聲能的電聲器件。揚聲器的種類很多，雖然它們的工作方式不同，但較終都是通過產(chǎn)生機械振動推動周圍的空氣，使空氣介質(zhì)產(chǎn)生波動從而實現(xiàn)“電-力-聲”的轉(zhuǎn)換�，F(xiàn)在大量應(yīng)用在高保真音響方面的揚聲器大多都是電動式揚聲器。其它的較為常見的還有靜電式，平板式等幾種，但由于技術(shù)及價格問題很難大量的應(yīng)用于高保真音響系統(tǒng)。
電動揚聲器是目前使用較為廣泛的揚聲器單元，在這一章里我們將簡單介紹各種常見的電動揚聲器的結(jié)構(gòu)特點，以及設(shè)計揚聲器系統(tǒng)是所要了解的幾個揚聲器參數(shù)和如何選用揚聲器單元。
常見電動揚聲器的結(jié)構(gòu)特點
錐形揚聲器
錐形揚聲器是目前應(yīng)用較為廣泛的揚聲器之一，錐形揚聲器根據(jù)錐盆形狀的不同分為圓形揚聲器和橢圓形揚聲器兩種，橢圓形揚聲器主要是應(yīng)用于電視和收音機等對安裝空間的需要而設(shè)計制造的，由于他的結(jié)構(gòu)限制極少被用在高保真音響種。
錐形揚聲器的標(biāo)稱尺寸是按照他的較大直徑來表示的，而橢圓形揚聲器則用它的長短軸來表示；錐形揚聲器按照不同的使用頻率范圍來分可以分為低頻揚聲器，中頻揚聲器，高頻揚聲器，以及全頻帶揚聲器四種；而根據(jù)準(zhǔn)盆材料的不同又可將錐盆揚聲器分為紙盆揚聲器，羊毛盆揚聲器，聚丙烯揚聲器，金屬盆揚聲器，復(fù)合盆揚聲器等等，在高保真揚聲器中憂以聚丙烯揚聲器（我們通常稱它為PP盆）使用較為廣泛。
因為采用聚丙烯揚聲器的錐盆，加工容易，原材料價格低廉，一致性好，聲音也不錯可以按照喜好加工出各種外形的錐盆形狀，比較討人喜歡。從以上幾點可以看出由于錐盆揚聲器具有結(jié)構(gòu)簡單以及價格便宜的特點，因此，被廣泛的應(yīng)用于高保真音響系統(tǒng)中。
錐形揚聲器是直接輻射式揚聲器，由圖一我們可以看出他由11大部分組成。因為錐形揚聲器的有效振動面積可以做的很大再加上較大的振幅，因此在當(dāng)今各種新式揚聲器不斷涌現(xiàn)的情況下，仍以其良好的低頻響應(yīng)在眾多揚聲器中獨領(lǐng)風(fēng)騷。
球頂揚聲器
錐形揚聲器具有結(jié)構(gòu)簡單能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，但也有著因為結(jié)構(gòu)上的原因，使得它的指向性不盡人意，因此，人們在錐形揚聲器的基礎(chǔ)上開發(fā)出了球頂揚聲器。與錐形揚聲器不同的是，它的振動體不是圓錐狀而是像它的名字，是一個呈半球狀凸起的振動板，使得球頂揚聲器的指向性的到了大大的改觀。它具有比傳統(tǒng)的錐形揚聲器更好的瞬態(tài)特性，較小的失真。
作為球頂揚聲器的振膜材料，通常分為兩大類，一類是軟球頂，這種類型的揚聲器所采用的振動材料大都是各種人造或是天然絲織產(chǎn)品，比如絲綢，蠶絲，人造纖維等等，他們在播放音樂時顯得細(xì)膩柔和富有音樂味；第二類是硬球頂，采用這種振膜的揚聲器，振膜材料是各種金屬薄膜，比如鋁箔，鈦箔以及鈹箔等，他們在進行音樂回放的時候富有沖擊力，音場輪廓清晰，更適合打擊樂器以及流行樂的重放。
還有一種介乎兩者之間的振膜材料，通常被劃分為軟球頂，這是一種Poly Propylene類的材料，通過注塑成型，因為成本的原因他們往往被用在低檔單元中，但其實如果質(zhì)量控制得當(dāng)，他們也能夠發(fā)出很不錯的聲音來，因為他們兼有軟球頂和硬球頂兩種振膜的優(yōu)點。
球頂揚聲器也是直接輻射式揚聲器。圖二是它的結(jié)構(gòu)圖，通常為了獲得更小的失真人們都會在極芯中間打孔并填充以高吸收特性的軟質(zhì)材料，因為良好的高頻特性和寬廣的輻射特性，因此被大量的應(yīng)用于高保真系統(tǒng)中的中高頻回放中。
揚聲器主要的技術(shù)參數(shù)
要設(shè)計出一款好的音箱來，必須要了解揚聲器幾個主要的技術(shù)參數(shù)。揚聲器的特性參數(shù)有時也叫做Thiele/Small參數(shù)，通過這些參數(shù)可以較全面的了解揚聲器的特性以及它的好壞。這里簡單的將這些參數(shù)做一介紹。
1.額定阻抗Z
揚聲器是一個感性負(fù)載元件。對于交流信號而言，它的阻抗是隨著頻率變化而變化的，其典型的阻抗曲線如圖-3所示。在寫真瘋后面的第一個阻抗較小值即為額定阻抗值。它是計算分頻器和放大器輸出功率的主要依據(jù)。
2.音圈直流電阻Re
音圈的直流電阻均比額定阻抗小，一般為額定阻抗的0.85倍左右。
3.諧振頻率fo
諧振頻率指得是揚聲器在自由聲場中低頻段阻抗值達到較大值的時候所對應(yīng)的頻率（見圖-3）fo的值與揚聲器的口徑有關(guān)，口徑大時fo一般都比較低，低音揚聲器的fo一般都在18-80Hz的范圍內(nèi)。
4.總Q值Qts
它反映了揚聲器fo附近的振動系統(tǒng)的阻尼狀態(tài)，是決定揚聲器低頻特性的重要參數(shù)。
5.諧振阻抗Zmax
諧振阻抗指的是揚聲器fo出的阻抗值。
6.有效振動直徑Din
它的值為揚聲器振動板的直徑與1/2的折環(huán)寬度的和（單位：mm）該值不僅與箱體容積有關(guān)，而且決定了揚聲器在低頻段（20-100Hz）可輸出的較大聲功率。
7.等效振動質(zhì)量Mo
揚聲器的等效振動質(zhì)量指的是揚聲器的振動系統(tǒng)和因為揚聲器振動時空氣的反作用力而附加在錐盆兩側(cè)的附加質(zhì)量之和。
8.機械Q值Qms
它反映了揚聲器fo處懸掛系統(tǒng)的機械阻尼狀態(tài)的量。實際測試表明它對揚聲器的中高頻的表現(xiàn)也有影響。
9.電Q值Qes
它反映了揚聲器fo處的電阻尼的量。同樣它對揚聲器的中高頻的表現(xiàn)也有影響。
10.等效容積Vas
等效容積是一個揚聲器設(shè)計中極為重要的參數(shù)。它指的是在這個容積中空氣的聲順與揚聲器的聲順相等（單位：L）它是一個與箱體容積成比例的量，不同的揚聲器Vas相差很大，小的只有2升，大的可達三百升以上。
11.線性位移Xmax
它是指揚聲器錐盆的單向較大線性振幅（單位：mm）現(xiàn)代新型大功率低頻揚聲器的線性位移可以達到3-12毫米（視揚聲器尺寸4-8寸不等）它有效的提高了現(xiàn)代小口徑揚聲器的低頻重放能力。使小口徑單元也能夠發(fā)出具有類似大口徑單元的低頻能量。
12.特性靈敏度
它的定義為在揚聲器裝在標(biāo)準(zhǔn)障板上在有效頻帶內(nèi)輸入一瓦的粉紅色噪聲信號，在揚聲器正面軸線上離基準(zhǔn)點1米的距離處的聲壓級（單位：db）它反映了揚聲器單元的易推程度。
13.額定較大正弦功率
該參數(shù)是指在揚聲器的額定頻帶內(nèi)，饋給連續(xù)的正弦信號而不發(fā)生熱損壞和機械損壞的較大正弦功率。這個功率也可以視作揚聲器單元可連續(xù)正常工作的較大功率。
14.有效頻率范圍
它是揚聲器放聲時可以利用的頻率范圍。它由揚聲器的上下限頻率確定，在我國，國家規(guī)定在頻響曲線上靈敏度較大的區(qū)域內(nèi)去一個倍頻程或是廠家規(guī)定的更寬范圍內(nèi)的平均聲壓級再下降10db，畫一條平行于橫坐標(biāo)的直線，它與頻箱曲線兩端的焦點對應(yīng)的兩個頻率即為上下限頻率。有效頻帶越寬表明不均勻度越小，揚聲器的性能也就越好。
15.指向性
在規(guī)定頻率范圍內(nèi)揚聲器偏離正面軸向時的頻率響應(yīng)相對于正面軸向頻率響應(yīng)的變化特性即為指向性。在規(guī)定的角度內(nèi)中高頻揚聲器的聲壓級下降越少越好。
16.額定諧波失真
揚聲器的諧波失真主要由磁路系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)的非線性產(chǎn)生。這個值越小越好，現(xiàn)代高保真揚聲器的額定諧波失真大都在3%以下。
揚聲器單元的選用
一款性能良好，音質(zhì)優(yōu)美的音箱從揚聲器單元的選擇，音箱的設(shè)計，制作到較后的調(diào)試都是十分講究的，如何根據(jù)音箱的不同的使用要求合理的選擇所用的揚聲器單元，是每一種不同的揚聲器單元都能夠充分的發(fā)揮它應(yīng)有的作用，做到量材錄用，這確實需要花費一些功夫，揚聲器單元的選擇是制作音箱的開始，良好的開端往往是成功的一半，在選擇揚聲器單元時應(yīng)注意以下幾個問題。
1.如何選擇合適的低頻揚聲器
低頻揚聲器單元在音箱里的作用是重放各種低頻信號，隨著數(shù)碼錄音技術(shù)的發(fā)展，碟片中經(jīng)常會出現(xiàn)一些驚天動地音響效果，因此音箱必須能夠承受這種大功率的沖擊。因此在選擇揚聲器的時候一定要按照自己的使用環(huán)境選擇相應(yīng)的能夠耐受大功率輸入的單元。
揚聲器的盆架的作用是把揚聲器的磁路系統(tǒng)和振動系統(tǒng)很好的剛性的連接起來，這就是的揚聲器的盆架必須要有良好的機械強度。
當(dāng)揚聲器在大幅度振動的時候會引起盆架發(fā)生相應(yīng)的機械振動，會是的揚聲器單元的失真增大。由于這個原因在一些高保真用揚聲器中采用了鋁合金澆筑盆架，它的優(yōu)點是擁有良好的剛性，當(dāng)然在一般情況下鐵皮盆架已經(jīng)擁有相當(dāng)好的機械強度，除非是考慮到做一對非常出色的hi-fi器材，那么采用鋁合金澆筑的盆架的低頻揚聲器是不錯的選擇，因為它比普通盆架擁有更低的失真。
錐盆是揚聲器的主要發(fā)聲元件，低頻揚聲器的振動板的材料，幾何形狀以及加工制作工藝不但決定低頻揚聲器的頻響和音色，還在很大程度上決定了該低頻揚聲器的失真大小。目前市面上常見到的振動板材料有以下幾種，但需要知道的是，一種材料在具備某種優(yōu)點的同時必然存在著它的不足，我們選擇哪種振動板材料的揚聲器完全取決于自己對音箱的不同要求，而不是盲目的聽信于廣告宣傳。
正如我們每個人都有自己不同的性格和脾氣，不同材料的振動板必然擁有不同的音色，各位在選擇揚聲器單元的時必須考慮到自己所喜歡的音色。普通的紙制材質(zhì)，它的個性較小，音色比較溫暖，能夠充分表現(xiàn)出音樂的各種內(nèi)涵，特別善于表現(xiàn)弦樂和人聲。
但它的剛性較差在大振幅的情況下振動板就會因分割振動而出現(xiàn)變形是揚聲器失真增大；高分子復(fù)合材料（Poly Propylene）具有彈性比率大和阻尼適當(dāng)?shù)膬?yōu)點，不少高保真低頻揚聲器都在使用這種材料，當(dāng)然較主要的是它制作容易，原材料價格低廉，可以制作出任何一種美觀的外形，它的聲音彈性和韌性比較好，采用這種材料的揚聲器聽起來中頻飽滿，低頻富有彈性，但由于較軟的材料質(zhì)地，使得它的分割振動比較明顯，造成中頻段稍過于模糊不能夠很好的反映出音樂中的細(xì)節(jié)部分。
采用玻璃纖維材質(zhì)的揚聲器動態(tài)和順態(tài)反應(yīng)都比較好，柔韌感也比高分子復(fù)合材料要好，碳纖維，防彈布材質(zhì)的揚聲器則表現(xiàn)于趨向溫暖，音色飽滿富有層次，高頻顯得比較明亮，金屬盆材質(zhì)的揚聲器則表現(xiàn)的速度很快，動態(tài)和瞬態(tài)特性優(yōu)良并且能夠捕捉到音樂中任何微小的信號，但和玻璃纖維以及碳纖維，防彈布振動板一樣在高頻段有一個很明顯的盆分裂點這需要揚聲器設(shè)計師擁有相當(dāng)?shù)脑O(shè)計功底，不然會造成中頻段的某些突然的大量的失真。
合適的諧振頻率和等效容積以及特性靈敏度。一只音箱的低頻性能好壞在很大程度上取決于所用低頻揚聲器單元的低頻特性。
揚聲器單元的諧振頻率往往決定了它的低頻重放下限，揚聲器的諧振頻率越低做出來的音箱低頻重放下限就越低，當(dāng)然這個重放下限也與音箱的箱體容積以及它的特性靈敏度有關(guān)，音箱設(shè)計同其它工程設(shè)計一樣是在各種因素之間拾棄平衡的。當(dāng)箱體內(nèi)容積很小的時候如果希望得到很低的諧振頻率那就不可能得到很高的效率。這就像一個餅，你要把它分成三分，其中任何一份變化時勢必要影響到其它兩份。
適合的總品質(zhì)因數(shù)。他對音箱的低頻重放特性好壞有著明顯的作用�，F(xiàn)在的設(shè)計師傾向于使用低Qts揚聲器單元，因為那樣可以獲得更好的瞬態(tài)響應(yīng)，相對較低的頻率下限以及相對較小的箱體，但代價是很低的特性靈敏度，有些名箱的特性靈敏度甚至低達80db/m·W這給功率放大器帶來了沉重的負(fù)擔(dān)，通常多媒體音箱的揚聲器單元特性靈敏度在0.4-0.5是比較合適的，它能夠得到適中的箱體容積，相對平坦和下限較低的低頻重放以及相對較高的特性靈敏度。
2.如何選擇合適的高頻揚聲器
高頻揚聲器在音箱中的作用是重放各種高頻信號，它的工作頻率一般都在2K以上。我們對高頻揚聲器的總體要求是希望它能夠在有效的工作頻段內(nèi)有著平坦的頻率響應(yīng)和盡可能高的高頻重放上限以及一定的滿足要求的功率承受能力。
作為市場上較常見到的高頻揚聲器，球頂揚聲器，它的振膜材料的好壞直接影響到高頻揚聲器的解析度，定位，聽感和音色的細(xì)膩程度，前面已經(jīng)比較詳細(xì)的介紹了不同材料的球頂揚聲器所具有的音色和聲音走向上的差別，這里就不再重復(fù)了。
需要注意的是，市場上現(xiàn)在出現(xiàn)了大量的加注磁液的高頻揚聲器。磁液是一種在潤滑油中載有超細(xì)磁性微粒的膠狀懸浮體，當(dāng)注入到音圈中的時候，由于揚聲器的磁場作用他們會懸浮在音圈的周圍，由于磁液有著良好的熱傳導(dǎo)性能，所以它能夠很快得將揚聲器音圈在工作時產(chǎn)生的熱量傳遞出去，使音圈不易音過熱燒毀。
當(dāng)然磁液也不是萬能的，在加注有磁液以后，揚聲器的瞬態(tài)特性會變壞，而且它只是在一定幅度內(nèi)提高揚聲器的功率承受能力，當(dāng)輸入過高的功率時高頻揚聲器仍有被燒的可能，這一點在使用時應(yīng)特別引起注意。
由于多媒體音箱的局限性所以我們跳過了中頻揚聲器的介紹因為很難找到特性良好的中頻揚聲器單元，而且多媒體音箱配備中頻單元的可能性微乎其微 |
