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，但通常是规格数据最少的一块，且有趣的是差不多的规格数据，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喔 !

喇叭如何发声 ?

喇叭构造

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组件，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」。

(1)振膜 Diaphragm : 振膜是用来直接推动空气，进而产生声音。

(2)防尘盖 Dust Cap : 防止灰尘进入。

(3) 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。

(4)磁铁 Magnet : 通常由铁氧体或强力钕制成。

(5)定心支片 Spider :连接振膜和音圈为振模震动提供恢复力。

(6)框架 basket : 框架为单体的骨架，其他元件都安装在这上面。

(7)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，当喇叭接收由讯源设备输出的电讯号后，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。

音盆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、塑料振膜、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。

塑料振膜 :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。

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在线，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

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，稍微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。

中音单体 Mid range

中音单元 : 负责最主要音域 ，注重人声表现

中音单元常负责的 200Hz – 5,000Hz 频段，正好是人耳日常听到最多的频响范围，包括大部分的乐器，例如钢琴、吉他等，此外，最重要是人声也大部分落在这个频段。所以人耳对于中音最为敏感，一旦出现一点点的失真，都很容易被察觉到。

并非所有喇叭都有独立的中音单元

大部分是由一个中低音元同时负责中频及低频

低音单体 Woofer

低音单元

低频对于看电影跟游戏来说更为重要，甚至独立出来一个超重低音来负责更低频率的声音部分，低音单元多数会负责 200Hz 至 80Hz 以下，直到20Hz 甚至更低的频段。通常愈大尺寸的单元，就愈有能力展现更低频的频段，5 吋、6 吋都是常见的尺寸，甚至大到 10 吋都有。

而通常扬声器会有低音反射孔，以增加低音单元的效率，低音反射孔比较常置于喇叭后方，不过也会有前置的设计，另外因低频较无方向性的关系，超低音喇叭的摆位并不太需要费心。

独立的超重低音单体,负责20Hz–200Hz频段部分