扬声器的分类方法很多,根据扬声器的用途可将扬声器分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器和全频带扬声器4种;根据扬声器将电能转换成机械振动的形式不同,又可以把扬声器分成电动式、压电式、静电式和电磁式等几种,其中以电动式扬声器应用最为广泛,在以后的有关章节里我们将主要介绍电动式扬声器以及它在扬声器系统中的应用。
(1)电动式扬声器
电动式扬声器实际上是一种电-力-声能量转按器。当音频信号电流流经扬声器的音圈时,音圈中音频电流产生的交变磁场与永久磁体产生的强恒磁场相互作用使音圈发生机械振动,即将电能转换成了机械能,而音圈的上下振动则带动振膜,使周围的空气出现相应振动,将机械能再转换成声能,电动式扬声器具有结构简单、频响宽和失真小的特点,因此在扬声器系统中应用最为广泛。目前市场上电动式扬声器的品种很多,有些扬声器的外形虽然十分相似,但由于其中某些零部件材料的不同,常常会使它们之间的性能指标出现很大的差异,价格也相差很大。早期生产的高频扬声器基本上都是些纸盆高频扬声器,后来相继出现了性能优异的球顶高频扬声器和平板高频扬声器,近年来又出现了带式高频扬声器。最早的低频扬声器几乎全部是纸盆扬声器,虽然目前大部分的低频扬声器仍使用纸盆,但现在的纸盆在材料和制作工艺已经有了很大的改进,纸盆的材料中添加了一些长纤维物质,使纸盆扬声器的整体性能有了明显的提高。
(2)压电式扬声器
压电式扬声器是利用压电材料的逆效应工作的扬声器。它的主要部件是一片圆形的压电晶体,目前常用的压电晶体有石英、罗谢尔盐、磷酸二氢铵、锆钛酸锚和钛酸钡等,这些压电晶体在电场中会发生弹性形变。当音频电信号输入压电晶体时使压电晶体发生形变,利用压电晶体的反向压电效应将音频电信号转换成声信号。压电式扬声器具有灵敏度高、结构简单和造价低廉的优点。但是,这种压电式扬声器的输入阻抗几乎呈纯容抗特性,很难与功率放大器匹配;它的音质较差,频响范围较窄,通常只能在200~8000Hz的频率范围内工作,无法满足全音域的工作需要。因此,压电式扬声器目前大多仅在一些要求不高的汽车音响或组合音响中作高频单元使用。
(3)静电式扬声器
静电式扬声器是一种比较新颖的扬声器,它由一个振膜和一个固定电极组成一个平板式电容器,利用加在电容器极板上的静电力进行工作。这种扬声器工作时需在它的两个电极接上一组直流电源,使电极极化,产生一个静电场。当有音频信号电流输入时,整个平面振膜在音频信号电流的驱动下振动发声。由于这种扬声器工作时产生的静电场均匀地分布在整个振膜上,振膜的振动方向始终保持一致,不会产生分割振动,这种扬声器的瞬态特性和失真指标都已远远超过了传统的电动式扬声器,近年来,这种静电式扬声器已在H-Fi音响系统中成功地得到应用。但是,由于这种静电式扬声器的结构比较复杂,售价较高,而且这种扬声器需要专门的极化电压才能工作,这就使它的应用范围受到了一定的限制,目前这种静电式
扬声器仅在高档扬声器系统中应用。
(4)电磁式扬声器
电磁式场声器通常指老式的舌簧式扬声器,这种扬声器在它的两个磁极之间有一组电磁
铁线圈,线圈中间有一片可上下活动的舌簧片,当音频电流流经电磁铁线圈时舌簧片被磁化,
随着音频信号电流方向的改变,舌簧片的极性也相应地改变,使舌簧片绕支点旋转振动,振
动的舌簧经连杆带动锥盆上下振动,将电能转换成声能。虽然电磁式扬声器具有灵敏度高的
特点,但它的频响特性无法满足高保真的要求。因此,这种扬声器大多在农村有线广播系统
中使用。