聲音基礎(chǔ)知識
 

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

物體在空氣中振動時，會發(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聲器發(fā)出的聲音的傳播媒 介）。當有物體振動時，它會使周圍空氣分子發(fā)生移動。這些空氣分子又會擠壓它們周圍的空氣分子，從而以傳播擾動的方式在空氣中傳播振動。

為了解這種工作原理，讓我們研究一下簡單的振動體——電鈴。振鈴時，金屬快速來回振動。當它向一側(cè)彎曲時，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。當電-鈴金屬片彎曲時，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。振動體以這種方式通過大氣傳送壓力脈動波。脈動波傳送到耳朵后，將反復(fù)振動耳膜。大腦把這種運動解釋為聲音。

辨別聲音
我們能聽到不同的振動體發(fā)出不同的聲音，在于振動的：
 

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

氣壓級 ——它是波的振幅，決定了聲音的強度。聲波的振幅越大，撞擊耳膜的強度就越大，我們可將這種感覺視作高音量。
麥克風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。 來自于麥克風的信號被編碼為電子信號存儲在磁帶或CD上。當在立體聲系統(tǒng)中回放這種信號時，放大器將其傳送到揚聲器上，從而又將其重新定義為機械振動。優(yōu) 質(zhì)揚聲器產(chǎn)生的氣壓波同麥克風原來收集到的波完全一樣。在下一節(jié)，我們將了解揚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波中的傳播過程，同時，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將聲波轉(zhuǎn)化為 電子信號，這些信號可以在 CD、磁帶、密紋唱片上進行編碼。播放器將存儲的信息轉(zhuǎn)換回供立體音響系統(tǒng)用的電流。
揚聲器本質(zhì)上是一個終端轉(zhuǎn)換機——與麥克風相反。它攜帶電子信號并將其轉(zhuǎn)化為機械振動，從而產(chǎn)生聲波。當一切按預(yù)想的進行時，揚聲器能產(chǎn)生同樣 的振動，這幾乎與麥克風最初記錄并編碼在磁帶、CD、密紋唱片上等所產(chǎn)生的振動一模一樣。傳統(tǒng)揚聲器使用一個或多個驅(qū)動-器才能完成此過程。

發(fā)聲：隔膜
驅(qū)動器通過快速振動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，并且與稱為籃的驅(qū)動器的金屬框連接。
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，但允許其來回地自由擺動。
 

有些驅(qū)動器有一個罩，但沒有振盆。這個罩只不過是一個隔膜，它向外擴張，而非向里收縮。

發(fā)聲：音圈
音圈是一個基本的電磁體。如果您閱讀了電磁體工作原理，就會知道電磁體是一個線圈，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，將線圈纏繞的金屬體磁化。這個區(qū)域相當于永磁體周圍的磁場：它有兩個極性，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，它能改變電磁場的極性。改變電流方向，電磁場的北極和南極也會相應(yīng)地改變。

這就是立體聲信號所要完成的任務(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)，您就會明白每 個揚聲器有兩根輸出線，通常一根是黑線，另一根是紅線。

實際上，放大器在不斷地切換電子信號，并且在紅線的正負電荷之間波動。因為電子始終在正、負電粒子之間以同一方向流動，所以，電流從揚聲器出 來，沿一個方向流動然后轉(zhuǎn)向，從另一方流出。這種交流電能引起電磁場的極性在一秒中之內(nèi)能改變多次。

發(fā)聲：磁體
那么，這種波動是如何使揚聲器的音圈來回移動的呢？電磁場定位在永磁場產(chǎn)生的恒磁場中。兩個磁體（電磁體和永磁體）象 任何兩個磁體一樣相互作用。電磁體的正極與永磁場的負極相吸，電磁體的負極與永磁場的負極相斥。當電磁體的極性切換時，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。這將推動音圈象活塞一樣快速地來回運動。

當流經(jīng)音圈的電流改變方向時，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回地運動。
當音圈運動時，會推拉揚聲器的振盆。這將促使揚聲器前面的空氣發(fā)生振動，產(chǎn)生聲波。電子音頻信號也可看作是一種波。 代表了原始聲波的波的頻率和振幅體現(xiàn)了音圈移動的速度和距離。反過來，這種速度和距離又決定了隔膜運動產(chǎn)生的聲波的頻率和振幅。

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

驅(qū)動器類型
在上一部分，我們了解了傳統(tǒng)的揚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)動器都是基于同一概念，但驅(qū)動器尺寸和功率的范圍很廣。基本的驅(qū)動器類型有：

低音擴音器
高音擴音器
中音擴音器
 

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

如果您仔細思考，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距離較近），驅(qū)動器隔膜必須更加快速地振動。考慮到振盆的 體積問題，因而很難采用一個大的振盆。相反，利用小的驅(qū)動器慢速振動，則難以產(chǎn)生極低頻率的聲音。因此，更宜采用快速振動。