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【初中物理?扬声器的工作原理是什么?】

扬声器(speaker,loudspeaker),俗称喇叭;1993年出版的《电声辞典》指出:扬声器是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。

    据有关资料记载,最早发明扬声器在1877年,德国人西门子(E.W.Scimens)提出了扬声器雏型专利,他首先提出了由一个圆形线圈放置在径向磁场组成的电动结构。

    1924年,美国的赖斯(C.W.Rice)和凯洛格(E.W.Kollogg)发明了电动式扬声器。

二、扬声器原理

    扬声器应用了电磁铁来把电流转化为声音 。原来,电流与磁力有很密切的关系。试试把铜线绕在长铁钉上,然后再接上小电池,你会发现铁钉可以把万字夹吸起。当电流通过线圈时会产生磁场,磁场的方向就由右手法则来决定。

  扬声器(speaker,loudspeaker),俗称喇叭;1993年出版的《电声辞典》指出:扬声器是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。

    据有关资料记载,最早发明扬声器在1877年,德国人西门子(E.W.Scimens)提出了扬声器雏型专利,他首先提出了由一个圆形线圈放置在径向磁场组成的电动结构。

    1924年,美国的赖斯(C.W.Rice)和凯洛格(E.W.Kollogg)发明了电动式扬声器。

二、扬声器原理

    扬声器应用了电磁铁来把电流转化为声音 。原来,电流与磁力有很密切的关系。试试把铜线绕在长铁钉上,然后再接上小电池,你会发现铁钉可以把万字夹吸起。当电流通过线圈时会产生磁场,磁场的方向就由右手法则来决定。

扬声器同时运用了电磁铁和永久磁铁 (图一)。假设现在要播放 C 调 (频率为 256 Hz,即每秒振动256次),唱机就会输出256 Hz的交流电,换句话说,在一秒钟内电流的方向会改变 256 次。每一次电流改变方向时,电磁铁上的线圈所产生的磁场方向也会随着改变。我们都知道,磁力是「同极相拒,异极相吸」的,线圈的磁极不停地改变,与永久磁铁一时相吸,一时相斥,产生了每秒钟 256次的振动。线圈与一个薄膜相连,当薄膜与线圈一起振动时,便会推动了周围的空气。振动的空气,不就是声音吗?这就是扬声器的运作原理了。 

扬声器是一种电声转换部件,它将声音电信号转换成声音。从发展的历史看,曾出现过各种各样的扬声器,例如:电动式扬声器、电磁式扬声器(即舌簧扬声器),晶体扬声器、静电扬声器等。 

电动式扬声器发声原理是通过交变电流信号的线圈在磁场中运动,使与音圈相连的振膜振动,从而牵扯连纸盆振动,再通过空气介质,将声波传送出去。 

电磁式扬声器发声是靠通过以交变电流信号的线圈产生交变磁场,吸引排斥磁片,引起振膜、纸盆振动,再通过空气介质传播声音。 

晶体扬声器发声是靠晶体片电伸缩效应,引起膜片振动,再通过空气介质传播声音。 

静电扬声器发声是靠静电积累的相吸相斥效应,使振膜振动,再通过空气介质传播声音。 

在这些扬声器中,除电动式扬声器外,其他的扬声器都是因为辐射声音的频率范围窄,辐射声功率小而被淘汰。剩下的电动式扬声器,由于其辐射频率范围可达整个音频范围,而且声功率可以做到很大(可通过分频段制作大功率扬声器,运用组合发声方法,形成全频段放声),因而得到了广泛的使用。 

补充:发出声音的并不只是纸盆,经过几次的磁感应变换后发出的,例如小小的耳机的纸盆非常薄,非常小,但是仍然可以发出声音,都是通过磁感应完成的,现在的纸盆不只是纸做的,还有金属和陶瓷,效果最好的当然是金属钛,价格昂贵,我知道的差不多这些,不只明白了没有。

静电扬声器(电容扬声器)工作原理

静电扬声器是利用加到电容器极板上的静电力而工作的扬声器,就其结构看,因正负极相向而成电容器状,所以又称为电容扬声器。静电扬声器有两块厚而硬的材料作为固定极板,极板上有此可以透过声音,中间一片极板则用薄而轻的材料作振膜(如铝膜)。将振膜周围固定、拉紧而与固定极保持相当距离,即使在大振膜上,亦不致与固定极相碰。 在静电扬声器两电极间原有一直流电压(称之为偏压)。若在两电极间加由放大器输出的音频电压,与原来的输出电压相重叠,形成交变的脉动电压,这个脉动电压产生于两极间隙吸引力的强弱变化,而振膜因此振动而发声。

  静电扬声器的优点是整个振膜同相振动,振膜轻,失真小,可以重放极为清脆的声音,有很好的解析力、细节清楚、声音逼真。它的缺点是效率低,需要高压直流电源,容易吸尘,振膜加大失真亦会加大,不适合听摇滚、重金属音乐,价格相对贵一些。

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