什么是扬声器？喇叭单体的构造与种类介绍-大尔从基

什么是扬声器？喇叭单体的构造与种类介绍

在音响的世界里面，扬声器是最重要的因素，因为他决定大部分发出声音的音质跟音色，但通常是规格资料最少的一块，且有趣的是差不多的规格资料，但不同家厂牌会有不同的音色，不同设计师也大异其趣，这是扬声器的奥妙之处，但藉由了解其喇叭单体发声的原理、构造与种类，还是可以知道不同设计的喇叭单体的大致音色走向跟其极限的地方 !

扬声器如何发声 ?

扬声器构造:每一个扬声器(喇叭)中必有内含单体，单体是扬声器作动的最重要元件，而根据单体「发声方式」的不同，可分为动圈式、电感式、静电式、平面式、丝带式、号角式等等。目前市面上所看到的扬声器，95％都是采用「动圈式」。

扬声器的构造

振膜Diaphragm :振膜是用来直接推动空气，进而产生声音。
防尘盖Dust Cap :防止灰尘进入
音圈Voice Coil:环绕在音圈上的线圈组。音圈和磁铁组成了扬声器的驱动部分
磁铁Magnet :通常由铁氧体或强力钕制成
定心支片Spider :连接振膜和音圈为振模震动提供恢复力
框架basket :框架为单体的骨架，其他元件都安装在这上面。
悬边Suspension :振膜边缘外的橡胶称为悬边。

现在大多数的喇叭都是动圈式单体，而它的发声原理，当喇叭接收由音源设备输出的电子信号后，电流通过单元上的线圈，电流的正负电使单体上的线圈产上磁场反应，且通过线圈的是交变电流，正负极是不断变化的，由于++排斥振膜往内收，+-振膜往外扩，一收一扩之间产生的声波和气流，就会发出声音了。

纸盆(cone)材料的种类与声音特性

单元中用到的磁铁、音圈线材、振膜、还有悬边等的材料随着多年发展变得非常多样化，但其实目都是希望可以更准确重现音乐原本的声响效果。以振膜为例，就需要选用坚韧、变形少的物料，常见的材料有纸盆振膜、塑胶振膜、金属振膜和合成纤维振膜这几种，还有如其他石墨纤维、玻璃纤维、碳纤维等材料。

纸盆振膜:常见的振膜材质，技术最为成熟，声音特性平滑自然，不带有个性鲜明的刺激部分。纸盆重量轻，能量转化效率高，且由于内部纤维的相互交织，传输过程中的能量可以被很快吸收，因此纸盆的阻尼特性也比较理想，不过缺点由于材质的特点，纸盆对温度和湿度变化比较敏感，环境变化会对声音造成影响。
塑胶振膜:一般由聚丙烯材料制成，简称PP音盆。相对于纸盆，PP音盆在防潮防水效果方面胜过许多。PP音盆同样具备出色的阻尼特性，听感上柔顺自然，而缺点方面，PP音盆的刚性相对一般，表现高频较丰富的音乐并不适合，容易产生失真现象。
金属振膜:一般金属材质给予高贵、喧哗个性的感觉，在声音方面的特点鲜明。一般由铝或者其合金材质制成，相对其它金属稳定，重量轻。金属振膜刚性出色，因此在动态和解析力方面表现出众，但金属振膜偏重，而且阻尼特性并不算好，因此对单元的驱动与控制并不简单。
合成纤维振膜:合成纤维振膜能够聚集各类特性优点的振膜材质，这种材质从航空军用材料移植过来，拥有很高的强度和刚性，而且自身重量轻盈，这些优点极为适合作为单元振膜。由于制造成本偏高，常用于一般在高级扬声器，如知名Focal常使用的Kevlar人造纤维振膜。

纸盆(cone)材料的种类与声音特性

扬声器喇叭单元与配置

喇叭单体分类

扬声器内的喇叭单元设计的种类很多，最简单的一种就是一个单元就负责所有音频范围，也就是「全音域」单元的设计，多见于超小型喇叭、蓝牙喇叭，无分音器。但是目前的技术而言，没有一个单体可以完美的负责所有频率。

另外一种是「同轴式」单元，使用两颗以上的单体分工负责全频段的声音，且两颗单体的开口都在同一直线上，通常低音单体的轴心上再加上中音、高音单体，有分音器。

而要求较高的的喇叭就普遍至少是「二音路」分音的设计，喇叭前面有两组单元，分别是「高音单元」及「中低音单元」出声。市面上多数书架喇叭多采用这种设计，部分落地型喇叭虽然都是二路分音，不过就会配备两组或以上的中低音单元。如下图所示，而「三音路」分音、配备高、中、低音单元的设计在落地喇叭上也很常见。

而多音路设计运作过程，由扩大机驱动的电流讯号，会先经过分音器，将高、中、低频音讯分配到对应的高、中、低音单元上发声，然后「混合成」成我们听到的声音。

三音路设计喇叭

多音路喇叭单体

高音单元Tweeter：高音单元通常位于喇叭最上面的单元，这样的摆位主要是因为高频音波的扩散性较低，稍为偏离单元指向的方位就会衰减得厉害，所以通常都会设计水平接近于耳朵的位置。

高音单元

高音单元通常负责重现2,000Hz至5,000Hz以上，直到20kHz的高频音效，当然，视乎单元、分音设计的不同，另外研究显示，虽然人耳的听力范围是20Hz至20kHz，不过20kHz以上的超高频普通人其实仍可感受得到，可以扩大聆听者对于音乐音场跟气氛感觉，所以有部分高阶喇叭的高音单元可以重现30kHz甚至更高频率的音乐，高音单元多数采用球顶形(Soft Dome)设计。