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揚聲器的8種發聲方式

文章來源：中山市芯傲鼎電子有限公司         發布日期：2014/8/25         瀏覽次數： 次

1877年德國西門子的Erenst Vemer獲得了動圈式揚聲器的專利，不過真空管遲至1907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。1920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揚聲器，七十多年來，除了材料不斷改良外，你認為揚聲器科技真的有進步嗎?
下面是幾種常見的揚聲器發聲方式：
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，導線就會受磁力線與電流兩者的互相作用而移動，再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90%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。與電磁不同處是電感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，對低音動力有影響，而且它的效率不高，使用直流電源又容易聚集灰塵。目前如Martin-Logan等廠商已成功的發展出靜電與動圈混合式揚聲器，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，電流直接流進導體使其振動發音。由於它的振膜就是音圈，所以質量非常輕，性能反應極佳，高頻響應也很好。不過絲帶式揚聲器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
振膜推動位于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就是老字號的號角揚聲器生產商。

八、其他還有海耳博士在1973年發展出來的絲帶式改良設計，稱為海耳揚聲器，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。離子揚聲器(Ion)是利用高壓放電使空氣成為帶電的質子，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揚聲器(MFB)，在揚聲器內裝有主動式回授線路，可以大幅降低失真。