如果将喇叭拆解之后,会看到有单体、音箱、分音器、端子等几个重要组成。扬声器、喇叭、单体这三个名词是进入音响世界时需要先弄清楚的。一般人多半能了解什么是音响喇叭(当然不是乐器喇叭),至于扬声器与单体到底是什么,则可能一知半解。
通常扬声器就是指音响喇叭,由单体和箱体、防尘罩、分频器等配件组成一个音响喇叭;单体则是扬声器、喇叭中的一个重要零件,英文是 driver。有时候我们会使用“喇叭单体”这个名词,来特别单指某一种音频单体所制造的喇叭,例如重低音单体,而其实也可称为重低音扬声器或重低音喇叭,这也导致实务上用语有时候会将扬声器和单体混用,不过一般来说,扬声器就是指喇叭。
喇叭扬声器与单体
扬声器一词译自英文(Loudspeaker),中文俗称为音响喇叭(Speaker),这是因为早期扬声器外型与吹奏用喇叭之号角相似而来。扬声器是一种将电子讯号转换成声音的电子元件,可以由一个或多个组成音响组。例如我们常见的家用喇叭,常会见到由数种单体:中音单体(Mid-range driver,形状中等)、高音单体 (Tweeter,形状相对最小)、低音单体(Woofers,形状尺寸相对)等组合而成。
单体的运作原理
一个单体主要是由电磁铁(Magnitic)、线圈(Voice Coil)、振膜(Diaphragm,通常是纸盆)所组成。当电流(从放大器出来的音频讯号)通过线圈产生电磁场,磁场的方向为右手法则。假设播放C调,其频率为256Hz,即每秒振动256次,则输出256Hz的交流电,每秒256次电流改变,发出C调频率。当电流通过线圈,线圈即随著电流的频率振动,而和线圈相连的振膜当然也就跟著振动。推动周围的空气振动,由此产生声音。磁铁和音圈常被称为驱动器(Driver,与单体同名但其实不同)。它是以磁铁产生强而有力的磁场,它围绕著音圈,而音圈又和振模的颈部连接。当电流通过音圈,音圈随电流频率移动,和音圈相连的振模也跟著移动。当喇叭在发音时,除振模在前后运动外,音圈也是在前后运动,两者完全同步。
单体的组成结构
人耳可以听到的声波的频率一般在20Hz~ 20KHz之间,所以一般的扬声器都会把设定在这个范围内。因此扬声器的能量转换过程基本上是由电能转换为磁能,再由磁能转换为机械能,再从机械能转换为声音。为了要重播20Hz~20KHz之音频,喇叭的振膜能够前后移动10到20公分;因为频率是20KHz时,若振动幅度是1.2公分,而重播20Hz时就要振动12公尺才行!这在实际上是不可能的,只要是振膜前后振动摆幅超过2.5公分,在设计上就非常困难,振膜尺寸可能大到100吋!因此喇叭在制造时就依重播时的需要将之区分为高音、中音及低音单体,也就是用来播放高音或是中音或重低音的单体喇叭。