聲音基礎(chǔ)知識(shí)
 

人耳的內(nèi)側(cè)有一層很薄的皮膚，我們稱它為耳膜。當(dāng)耳膜振動(dòng)時(shí)，大腦將這種振動(dòng)解釋成為聲音，此即為聽覺。氣壓的急劇變化是引起耳膜振動(dòng)最常見的因素。

物體在空氣中振動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)出聲音（聲音也能通過液體和固體傳播，但空氣是我們聽到揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音的傳播媒 介）。當(dāng)有物體振動(dòng)時(shí)，它會(huì)使周圍空氣分子發(fā)生移動(dòng)。這些空氣分子又會(huì)擠壓它們周圍的空氣分子，從而以傳播擾動(dòng)的方式在空氣中傳播振動(dòng)。

為了解這種工作原理，讓我們研究一下簡(jiǎn)單的振動(dòng)體——電鈴。振鈴時(shí)，金屬快速來(lái)回振動(dòng)。當(dāng)它向一側(cè)彎曲時(shí)，將那側(cè)周圍的空氣分子推出。然后，這 些空氣分子與其前面的空氣分子發(fā)生碰撞，這使得前面的空氣分子又與其前面的空氣分子相碰撞，依此類推。當(dāng)電-鈴金屬片彎曲時(shí)，它吸入周圍的空氣分子，促使 周圍的壓力下降，導(dǎo)致吸入更多的空氣分子，使得更遠(yuǎn)處粒子周圍的壓力也下降，依此類推。這種壓力下降被稱為稀薄化。振動(dòng)體以這種方式通過大氣傳送壓力脈動(dòng)波。脈動(dòng)波傳送到耳朵后，將反復(fù)振動(dòng)耳膜。大腦把這種運(yùn)動(dòng)解釋為聲音。

辨別聲音
我們能聽到不同的振動(dòng)體發(fā)出不同的聲音，在于振動(dòng)的：
 

聲波頻率 ——波頻越高意味著氣壓的波動(dòng)越快。這種聲音聽起來(lái)音調(diào)高。波動(dòng)越慢，音調(diào)就越低。
 

氣壓級(jí) ——它是波的振幅，決定了聲音的強(qiáng)度。聲波的振幅越大，撞擊耳膜的強(qiáng)度就越大，我們可將這種感覺視作高音量。
麥克風(fēng)的工作原理與人耳類似。它有一層振膜，周圍的聲波能引起振膜振動(dòng)。 來(lái)自于麥克風(fēng)的信號(hào)被編碼為電子信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶或CD上。當(dāng)在立體聲系統(tǒng)中回放這種信號(hào)時(shí)，放大器將其傳送到揚(yáng)聲器上，從而又將其重新定義為機(jī)械振動(dòng)。優(yōu) 質(zhì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的氣壓波同麥克風(fēng)原來(lái)收集到的波完全一樣。在下一節(jié)，我們將了解揚(yáng)聲器如何完成這一過程。

發(fā)聲
在上一部分中，我們了解了聲音在氣壓脈動(dòng)波中的傳播過程，同時(shí)，我們也聽到了由于波的頻率和振幅的不同而產(chǎn)生的不同聲音。我們還了解了麥克風(fēng)將聲波轉(zhuǎn)化為 電子信號(hào)，這些信號(hào)可以在 CD、磁帶、密紋唱片上進(jìn)行編碼。播放器將存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)換回供立體音響系統(tǒng)用的電流。
揚(yáng)聲器本質(zhì)上是一個(gè)終端轉(zhuǎn)換機(jī)——與麥克風(fēng)相反。它攜帶電子信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲波。當(dāng)一切按預(yù)想的進(jìn)行時(shí)，揚(yáng)聲器能產(chǎn)生同樣 的振動(dòng)，這幾乎與麥克風(fēng)最初記錄并編碼在磁帶、CD、密紋唱片上等所產(chǎn)生的振動(dòng)一模一樣。傳統(tǒng)揚(yáng)聲器使用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)-器才能完成此過程。

發(fā)聲：隔膜
驅(qū)動(dòng)器通過快速振動(dòng)的撓性振盆或振膜產(chǎn) 生聲波。

撓性振盆通常由紙、塑料或金屬制作而成，與懸掛架的寬端相連。
懸掛系統(tǒng)或環(huán)繞系統(tǒng)是撓性材料的邊沿，它能使振盆活動(dòng)，并且與稱為籃的驅(qū)動(dòng)器的金屬框連接。
振盆的窄端與音圈相連。
音圈通過三角架（一個(gè)撓性材料環(huán)）與籃相連。 三角架將音圈固定入位，但允許其來(lái)回地自由擺動(dòng)。
 

有些驅(qū)動(dòng)器有一個(gè)罩，但沒有振盆。這個(gè)罩只不過是一個(gè)隔膜，它向外擴(kuò)張，而非向里收縮。

發(fā)聲：音圈
音圈是一個(gè)基本的電磁體。如果您閱讀了電磁體工作原理，就會(huì)知道電磁體是一個(gè)線圈，通常纏繞在磁性金屬體上，例如：鐵上。 電流流經(jīng)線圈，在線圈的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，將線圈纏繞的金屬體磁化。這個(gè)區(qū)域相當(dāng)于永磁體周圍的磁場(chǎng)：它有兩個(gè)極性，一極是“北極”，另一極是“南極”，并且 能吸附含鐵物體。與永磁體不同的是，它能改變電磁場(chǎng)的極性。改變電流方向，電磁場(chǎng)的北極和南極也會(huì)相應(yīng)地改變。

這就是立體聲信號(hào)所要完成的任務(wù)——它不斷地改變電流的流向。如果您曾經(jīng)組裝過立體音響系統(tǒng)，您就會(huì)明白每 個(gè)揚(yáng)聲器有兩根輸出線，通常一根是黑線，另一根是紅線。

實(shí)際上，放大器在不斷地切換電子信號(hào)，并且在紅線的正負(fù)電荷之間波動(dòng)。因?yàn)殡娮邮冀K在正、負(fù)電粒子之間以同一方向流動(dòng)，所以，電流從揚(yáng)聲器出 來(lái)，沿一個(gè)方向流動(dòng)然后轉(zhuǎn)向，從另一方流出。這種交流電能引起電磁場(chǎng)的極性在一秒中之內(nèi)能改變多次。

發(fā)聲：磁體
那么，這種波動(dòng)是如何使揚(yáng)聲器的音圈來(lái)回移動(dòng)的呢？電磁場(chǎng)定位在永磁場(chǎng)產(chǎn)生的恒磁場(chǎng)中。兩個(gè)磁體（電磁體和永磁體）象 任何兩個(gè)磁體一樣相互作用。電磁體的正極與永磁場(chǎng)的負(fù)極相吸，電磁體的負(fù)極與永磁場(chǎng)的負(fù)極相斥。當(dāng)電磁體的極性切換時(shí)，其排斥和吸引的極性也隨之改變。于 是，交流電不斷地改變音圈和永磁體之間的磁力。這將推動(dòng)音圈象活塞一樣快速地來(lái)回運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)流經(jīng)音圈的電流改變方向時(shí)，音圈的極性也隨之改變。這將改變音圈和永磁體之間的磁力，使音圈和其所連接的隔膜來(lái)回地運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)音圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)推拉揚(yáng)聲器的振盆。這將促使揚(yáng)聲器前面的空氣發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生聲波。電子音頻信號(hào)也可看作是一種波。 代表了原始聲波的波的頻率和振幅體現(xiàn)了音圈移動(dòng)的速度和距離。反過來(lái)，這種速度和距離又決定了隔膜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲波的頻率和振幅。

不同的驅(qū)動(dòng)器大小更好地適合于一定的頻率范圍。因此，擴(kuò)音器通常在多驅(qū)動(dòng)器之間分配了一個(gè)較大的頻率范圍。 在下一節(jié)，我們將了解揚(yáng)聲器如何分配頻率范圍，并探討擴(kuò)音器中使用的主要驅(qū)動(dòng)器類型。

驅(qū)動(dòng)器類型
在上一部分，我們了解了傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器通過推拉與撓性振盆相連的電磁體發(fā)出聲音。 盡管驅(qū)動(dòng)器都是基于同一概念，但驅(qū)動(dòng)器尺寸和功率的范圍很廣。基本的驅(qū)動(dòng)器類型有：

低音擴(kuò)音器
高音擴(kuò)音器
中音擴(kuò)音器
 

低音擴(kuò)音器是最大的驅(qū)動(dòng)器，用于產(chǎn)生低頻聲音。高音擴(kuò)音器是小得多的裝 置，且其用途在于產(chǎn)生高頻音。中音擴(kuò)音器是產(chǎn)生一系列的中音聲譜的揚(yáng)聲器。

如果您仔細(xì)思考，就很容易理解了。為了產(chǎn)生更高頻率的聲波（這種波型上的高壓和低壓點(diǎn)距離較近），驅(qū)動(dòng)器隔膜必須更加快速地振動(dòng)。考慮到振盆的 體積問題，因而很難采用一個(gè)大的振盆。相反，利用小的驅(qū)動(dòng)器慢速振動(dòng)，則難以產(chǎn)生極低頻率的聲音。因此，更宜采用快速振動(dòng)。