扬声器的组成：了解音频再现

很少有现代电子设备像不起眼的扬声器一样无处不在，而且被人们视为理所当然。扬声器是一种设计出奇简单的投射和重现声音的有用方式，几十年来，扬声器一直在帮助向整个社会播送从天气预报和头条新闻到 Top 40 和脱口秀电台等各种内容。自 1861 年德国发明家 Philipp Reis 将第一台扬声器建模为电话类设备的组件以来，这些设备的总体构造并没有发生太大变化，但今天的模型比以往任何时候都更加精细。无论您是想购买新的音频设备，还是只想复习一下对这项伟大发明的了解，本速成课程都会让您快速了解扬声器的组成。

扬声器的工作原理

为了重现音频，动圈式扬声器（也称为驱动器）将电流转换成声音。在每个驱动器的底座内，两个精确相对的磁铁会产生磁场。在这个磁场内，一个刚性悬架支撑着一个柔性铜线线圈，称为音圈。当信号从源（收音机、CD 播放器、电视或 iPhone）传入时，悬架和线圈会快速振动。这些振动会传递到扬声器锥体，从而改变周围空气分子的压力，最终将能量转化为声波。

由于扬声器自身的振动会影响其稳定性，因此其盆架（锥体、线圈和悬架的总称）需要由坚硬、抗断裂的材料制成。盆架中最常见的材料是铝、钢、塑料和纸。这种考虑也延伸到扬声器外壳，它们通常由中密度纤维板或木材制成，需要精密的工程和加工，以确保异常振动不会引起不必要的嘎嘎声。

扬声器由什么组成？组装起来

整个扬声器单元通常由单个外壳内的多个驱动器组成。这可能会造成混淆，因为“扬声器”可互换地指单个驱动器或整个多驱动器单元。

由于扬声器的区分取决于驱动器数量，因此这是购买扬声器时要牢记的最重要的术语。有些型号可能只有一个驱动器，可重现整个频谱，而其他型号可能使用驱动器阵列，每个驱动器都有自己特定的频率范围。给定外壳中的驱动器套件协同工作以产生完整的声音。

全频驱动器

全频驱动器名副其实，是一种独立的扬声器，旨在重现尽可能宽的频率范围，而无需其他驱动器的协助。由于全频驱动器可以独立运行，因此对于制造商来说，生产全频驱动器的成本非常低廉，对于消费者来说，也节省空间。这也是为什么它们是最常见的驱动器之一，可用于收音机、电视机、蓝牙扬声器和其他紧凑型电子产品。

虽然全频驱动器旨在通过单个单元重现尽可能多的频率，但这种设计仍然有其局限性：单个驱动器通常难以以相同的音量重现每个可听频率。这可能会导致某些声音被过度强调，并最终导致音频源的不准确呈现。一些制造商试图通过在驱动器锥体上添加额外的材料来弥补这一不足，以使高频声音更好，或者通过将驱动器放置在共振外壳（即放大回声的外壳）中来增强低音。

中音驱动器

解决全频驱动器局限性的最常见方法是将工作分摊给具有不同频率范围的多个驱动器。在这些多驱动器单元中，中音驱动器处理大部分音频频谱，覆盖从 200 Hz 到 5,000 Hz 的频率范围 - 这是人类听觉最关键的范围，包括语音和大多数乐器的基音。

由于中音驱动器擅长重现大部分可听频率，但不需要重现可听频谱中的最低频率，因此中音驱动器通常比全音域驱动器更小。这使得它们成为智能手机和其他小型便携式设备的理想选择，您可以牺牲深沉的低音响应。

低音扬声器和重低音扬声器

低音扬声器和超低音扬声器是覆盖最低声音范围的驱动器，其中一些在 20 Hz 时达到人类听力的最低限度。在聆听环境中，足够的低频响应对于提供身临其境的电影轰鸣声至关重要。由于准确再现此频率范围所需的功率，如果没有配备大型驱动器的专用低音扬声器或超低音扬声器，则无法实现这一点，这就是为什么最好的多扬声器条形音箱和其他套装通常包含独立超低音扬声器的原因。

低音扬声器产生的低频振动特别容易导致扬声器篮和外壳本身发出嘎嘎声，因此在制造这些设备时需要精确和小心。制造商通常会在外壳内加入闭孔泡沫等阻尼材料，这些材料可以吸收设备内的低频并减轻振动向房间和墙壁的传递。

高音扬声器

您应该知道的最后一种常见驱动器类型是高音扬声器，它经过微调，可重现音频频谱的最高频率：2,000 至 20,000 Hz 之间。与其他使用锥体且实际上限约为 15,000 Hz 的驱动器不同，大多数现代高音扬声器使用由丝绸或聚酯等材料制成的振膜或圆顶来激发空气分子并重现高频音频。高音扬声器最常位于多驱动器扬声器系统的顶部附近，直径通常小于 1 英寸。

跨界车

一种称为分频器的特殊电子电路将所有驱动器连接在一起。该电路对频率进行分类，并将其发送到适当的驱动器。例如，在三驱动器扬声器中，分频器将高频发送到高音扬声器，中频发送到中音驱动器，低频发送到低音扬声器。

最后再说一下演讲者的构成

考虑到扬声器能够清晰准确地再现音频的效率，其设计原理非常简单。当您在智能手机、电视或耳机上听音乐时，您可能会遇到独立运行的全频驱动器和中频驱动器，而大多数书架式扬声器、录音室监听器和家庭影院系统可能会采用使用分频器的多驱动器扬声器。尽管它们的设计已经稳定了几十年，但现在可供选择的选项数量之多（明白吗？）——从蓝牙盒到带有六个或更多扬声器的家庭影院设置——意味着了解扬声器的基本组成对于确定适合您的设置至关重要。