常見音響揚聲器的種類和工作原理

一、電動式揚聲器

電動式揚聲器應用最廣泛，它又分為紙盆式、號筒式和球頂形三種。

(1)紙盆式揚聲器

紙盆式揚聲器又稱為動圈式揚聲器。它由三部分組成：

①振動系統，包括錐形紙盆、音圈和定心支片等;

②磁路系統，包括永久磁鐵、導磁板和場心柱等;

③輔助系統，包括盆架、接線板、壓邊和防塵蓋等。

當處于磁場中的音圈有音頻電流通過時，就產生隨音頻電流變化的磁場，這一磁場和永久磁鐵的磁場發生相互作用，使音圈沿著軸向振動而發出聲音。該揚聲器結構簡單、低音豐滿、音質柔和、頻帶寬，但效率較低。

(2)號筒式揚聲器

號筒式揚聲器由振動系統(高音頭)和號筒兩部分構成。振動系統與紙盆式揚聲器相似，不同的其振膜不是紙盆，而是一球頂形膜片。振膜的振動通過號筒(經過兩次反射)向空氣中輻射聲波。號筒式揚聲器具有方向性強、功率大、效率高的優點，因此廣泛用于會場、田間、廣闊的原野等場合。專業用的高頻號筒式揚聲器有音質好、頻率響應好的特點，主要用于劇場等要求較高的場合。號筒式揚聲器的不足之處是低頻響應差、頻帶較窄，容易產生非線性失真。號筒式揚聲器與紙盆式揚聲器的主要區別是間接輻射，即振動膜振動后，聲音要經過號筒向外擴散，使聲音大為增強，而且使聲音向一個方向集中傳播，使聲音傳播的距離更遠。

(3)球頂形揚聲器

球頂形揚聲器是目前音箱中使用最廣泛的電動式揚聲器之一，其最大優點是中高頻響應優異和指向性較寬。此外，它還具有瞬態特性好、失真小和音質較好等優點。球頂形揚聲器適用于目前市場上所有的家庭影院系列音箱。

二、電磁式揚聲器

電磁式揚聲器又稱舌簧式揚聲器，聲源信號電流通過音圈后會把用軟鐵材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振動舌簧與磁體相互吸引或排斥，產生驅動力，使振膜振動而發音。電磁式揚聲器的阻抗高、靈敏度和效率較高，但音質較差，目前已較少采用。

三、離子揚聲器

在一般的狀態下，空氣的分子是中性的、不帶電的。但經過高壓放電后就成為帶電的粒子，這種現象稱游離化。把游離化的空氣利用音頻電壓振動，則產生聲波，這就是離子揚聲器的原理。

為了離子化，就要加20MHz的高頻電壓，而在其上重疊音頻信號電壓。離子揚聲器由高頻振蕩部分、音頻信號調制部分、放電腔及號筒組成。放電腔采用將直徑8mm的石英棒在中心開孔，開成石英管，將一個電極插入其中，另一個電極呈圓筒形套在石英管外面，由于采用無聲放電形式，只有中心的針頭電極有損耗，可以定期更換中心電極。離子揚聲器與其他揚聲器不同之處在于沒有振膜，所以瞬態特性和高頻特性都很好，但結構很復雜。

四、靜電式揚聲器

在靜電式揚聲器中，極薄的振膜在靜電力的作用下作前后移動，它和依靠電磁力來使振膜作前后移動的電動式揚聲器不同。靜電式揚聲器的振膜質量極輕，因而解析力極佳，能捕捉音樂信號中極為細微的變化，充分表現音樂的神韻。

五、超聲波揚聲器

超聲波揚聲器，是近些年剛研發成功、正在進入實用化階段的超聲波還音技術。這種超聲波還音技術的原理：它不使用任何傳統形式的揚聲器單元，而是利用超聲波發生器產生兩束經過特殊處理的超聲波束，當這兩個波束同時作用在人耳的鼓膜上時就可以因相互作用而產生聽覺。

通常，只有一個波束作用到鼓膜上時，是聽不到任何聲音。由于超聲波速有很強的、可控制的指向性，兩個波束的交叉可以點形成一個范圍很小的還音區域，當人耳處于這個區域內時，就可以聽到聲音，而人耳一旦離開該區域便聽不到了。

利用這一特點，現在的一些頂級豪華車開始裝備多套這種超聲波還音系統，在每一個坐位上形成一個聆聽區，這樣可以讓每位乘客各自選擇喜歡的欣賞內容，而相互又不會產生任何干擾，同時也不會影響乘客間的交談。

六、氣流調制揚聲器（氣流揚聲器）

氣流調制揚聲器是利用壓縮空氣作能源，利用音頻電流調制氣流發聲的揚聲器。它由氣室、調制閥門、號筒和磁路組成。壓縮空氣氣流由氣室經過閥門里，受外加音頻信號調制，使氣流的波動按照外加音頻信號而變化，同時被調制的氣流經號筒耦合，以提高系統的效率。一般主要用做高強度噪聲環境試驗的聲源或遠距離廣播等。

七、壓電式揚聲器

壓電式揚聲器是利用壓電材料受到電場作用而發生形變的原理，將壓電元件置于音頻電流信號形成的電場中，使其發生位移，從而產生逆電壓效應，最后驅動振膜發聲的。

壓電揚聲器同電動式揚聲器相比不需要磁路，和靜電揚聲器相比不需要偏壓，結構簡單、價格便宜，缺點是失真大而且工作不穩定。目前市場上，壓電揚聲器多為壓電陶瓷揚聲器。