喇叭的知識
2011.10.21

很多人看了好多集(本)的 燈光 音響 雜誌,想說從中對 燈光音響 有全盤的了解,結果呢?還得再看下集,奇怪的是,那集各種科技之母的物理學,只要一本,一本就夠了,所有知識盡在其中,再看看所謂的服裝樣式,它比音響更有科技知識嗎?然而服裝的雜誌和秀展比音響多太多了,這種現象給我們什麼啟示呢?就是進入商業化後,必須量化,複雜化,化簡為繁,化少為多。
喇叭是一種將電能轉為動能再轉化聲能(空氣振動)的一種裝置,能量的轉換原理就像是眾所週知的安培右手定律,以下就大略幾個主要結構來解說性能強弱優劣,做為選購時參考資訊。
一、磁束迴路部份:
1.磁鐵:愈大愈重當然愈好,愈厚則導磁效率愈差,等重時以較薄為佳,喇叭使用時是大功率,易產生高溫的,以鋁鎳鈷合金為佳,因較耐高溫,不易退磁,如廣播用的 Phone Speaker 。小功率不會產生高溫的,可選用氧化鐵粉製的,價廉物美,可輕易得到強力的掣動,高優音質喇叭,尤其是大喇叭都採用之。
2.鐵心、軛鐵:冷壓塑成型的較好,鐵材愈純、愈接近純鐵(Fe),則材質愈軟,才易於擠壓塑形。愈接近純鐵,則導磁力愈好,磁性暫留時間愈短,且愈無磁共振的現象,愈不影響音質。

二、訊源電流感體或音圈:是電流與磁束作夾角90度切割,產生另一90度方向力量的運動,靠電流或帶電感體直接將動能轉換為聲波者是為電容式和靜電式喇叭,若靠電流感體將機械動能傳給聲膜,由聲膜將此動能轉為聲波,則此電流感體在業界稱之為音圈,屬傳統喇叭的重要零件之一,消費者在選購時,不易由此部份切入。

三、振膜、聲膜:這一部份可是喇叭的靈魂,筆者常向人提問,即一個人的歌聲能不能賣錢,看這個人身上的某一器官就知道,請問是什麼器官?這個問題,至今沒有人在第一時間正確回答過。

在喇叭的發展史上,至今最實用的還是所謂錐盆即錐型振動板(共振板),最原始的做法是用紙片或木片,剪裁再接合成一錐型筒,再進一步含浸膠劑,待乾後,予以熱壓定型和增加強度,用木片製的,木頭的的諧音音色太重,聽人聲感覺是木頭人在唱歌,皮鼓聲成了木鼓,紙製的就好太多了,紙其實來自木頭,但是將木頭中的不穩定物質洗去,留下堅仞、穩定耐久的成份,最重要的是結構均勻,不像木板含有年輪,不同年代生長的組織,密度不同,甚至春、夏、秋、冬生長的不同密度環列在同一年輪中,會隨著時間乾縮造成不均勻的收縮,而使木板變形. 密度不均,在能量的傳遞上會造成多種失真…結構引起的。
相對來說紙片製的比木片製的,音質完美多多,然而紙片製的,也有缺憾,也就是愈靠近中心部位的結構力愈弱,不利於超低頻和大出力時,於是有下列之改良:
1.抄紙:紙漿經過錐盆瀘模,直接成型,愈靠近中心部位,瀘網下的吸水孔愈多,於是紙纖愈厚,可求得一定重量之下,獲得最大支撐強度,又在此原則下,粗、長的纖維較適合粗鬆的結構,頻率愈低的喇叭愈適合,反之頻率愈高的喇叭,適合短細纖維的高密度結構。
2.膠、脂熱壓塑型:即所謂膠盆,亦有混入高密度的碳粉,來增加膠體的硬度和強度,亦有用防彈布含浸硬化膠、熱壓塑型,這類製品優劣點都有,音色偏向是共同的問題。
3.金屬膜:通常以鋁合金壓製,表面噴一層釉,就可宣稱太空科技…陶瓷喇叭?噴上一層最高密度的碳…鑽石粉泥,就號稱鑽石喇叭?其實這類製品,因為分子式的問題,音色的偏向更厲害。
4.結構的改變
A、平面式:用不同材質的平板材料貼合,像三明治般。用於超低頻以下尚可,噱頭有餘。
B、蜂巢式:上下平面中間貼黏垂直板,是最輕最強結構力的設計,用於建材最佳,但成本高,用於喇叭呢?中間的眾垂直片都個自吹個自的調,真是百家齊鳴。此製品曾流行一陣後退隱。
C、三角樑和水波共振板:此款新品,除先獲得美國、英國、法國發明專利外,後來連「發明」審核最嚴格的德國,也通過予以「發明」專利,最後連不肯給外國人「發明」肯定的日本,也通過予以發明專利,是因為該製品多次參加國際發明展,公然接受挑戰比賽,以實力證明。

然商品的訴求不是單一的,人們的需求是多樣、複雜的,人們依喜歡與否或文化背景或立場而對同一件事,會有不同評價。

 

 

參考文獻:
1聲學基礎
2電聲換能器
3趙俞婷、賴珈琪、賴崇琪 2008 電聲換能器設計-號角式喇叭設計

 

資料來源:@堃朋科技專業音響@





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