高音扬声器

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高音扬声器是一种特殊类型的扬声器,其被设计以产生高的音频频率,典型地从大约2000(通常是圆顶形或喇叭型) 赫兹至20000赫兹(通常被认为是人类听觉的上限)。专用高音扬声器可以提供高达100 kHz的高频。该名称源于某些鸟类发出的高音(鸣叫声),尤其是与许多狗发出的低音低沉的声音形成对比之后,低频狗被称为低频(低音扬声器)。 几乎所有的高音扬声器都是使用悬浮在固定磁场中的音圈的电动驱动...

高音扬声器

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高音扬声器是一种特殊类型的扬声器,其被设计以产生高的音频频率,典型地从大约2000(通常是圆顶形或喇叭型) 赫兹至20000赫兹(通常被认为是人类听觉的上限)。专用高音扬声器可以提供高达100 kHz的高频。该名称源于某些鸟类发出的高音(鸣叫声),尤其是与许多狗发出的低音低沉的声音形成对比之后,低频狗被称为低频(低音扬声器)。

操作

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几乎所有的高音扬声器都是使用悬浮在固定磁场中的音圈的电动驱动器。这些设计通过施加电流从输出操作放大器电路到称为导线线圈音圈。该音圈产生变化的磁场,该变化的磁场与固定有圆柱形音圈的磁体的固定磁场相反,迫使音圈和与其相连的振动膜移动。这种机械运动类似于从放大器的输出提供给音圈的电子信号的波形。由于线圈安装在振动膜上,因此音圈的振动传递到振动膜上。振动膜又使空气振动,从而产生空气运动或声波,这些声音或声音被当作高音听到。

高音扬声器

现代高音扬声器通常不同于老式高音扬声器,后者通常是低音扬声器的小版本。随着高音扬声器技术的发展,不同的设计应用已变得流行。许多软质圆顶高音扬声器振膜是由聚酯薄膜,或已浸渍聚合物树脂丝绸或聚酯织物热成型的。硬质圆顶高音扬声器通常由铝,铝镁合金或钛制成。

高音扬声器旨在在不增加或减少任何东西的情况下将电信号转换为机械空气运动,但过程并不完美,现实中的高音扬声器需要权衡取舍。高音扬声器设计和制造中的挑战包括:提供足够的阻尼,以在信号结束时迅速停止球机的运动;确保悬架线性,允许在其频率范围的低端实现高输出;确保不与磁体组件接触,并在球罩移动时保持其居中状态;并提供足够的功率处理而不会增加过多的质量。

高音扬声器还可以与负责产生低频或低音的低音扬声器协作。

一些高音扬声器在自己的半独立单元中位于主机箱外部。例子包括“超级高音扬声器”和Ohm的新颖的“蛋高音扬声器” 。后者根据听众的位置用户的喜好插入并旋转以调节声场。根据最小的挡板理论,与挡板的分离被认为是最佳的可能是高音扬声器的最佳选择。

范围

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大多数高音扬声器的设计目的是再现高达人类听觉范围的正式定义上限的频率(通常列为20 kHz)。一些高音扬声器的工作频率范围大约在5kHz至20kHz之间,高频扬声器的上限更大。该扬声器设计用于心理声学测试,扩展范围的数字音频,例如用于发烧友的Super Audio CD,用于进行动物对声音反应研究的生物学家,以及动物园中的环境声音系统。碳带高音扬声器的制作可以再现80 kHz甚至100 kHz。

圆顶材料

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所有圆顶材料都有优点和缺点。设计师在穹顶中寻找的三个特性是:低质量、高刚度和良好的阻尼。Celestion是最早用金属铜制造圆顶高音扬声器的制造商。如今,使用了其他金属,例如铝、钛、镁和铍,以及它们的各种合金,它们既轻又硬,但阻尼低。它们的谐振模式出现在20 kHz以上。由于其极高的刚度,还使用了更多奇特的材料,例如合成钻石聚对苯二甲酸乙二酯薄膜和编织丝 遭受较少的振铃,但不那么僵硬,这可能会限制其非常高的频率输出。

通常,较小的圆顶高音扬声器可在最高频率下提供较宽的声音扩散。但是,较小的圆顶高音扬声器的辐射面积较小,这限制了它们在其范围的较低端的输出。而且它们的音圈较小,从而限制了它们的整体功率输出。

铁磁流体

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铁磁流体是非常小的(通常为10 nm)氧化铁磁性颗粒在非常低的挥发性液体(通常是合成油)中的悬浮液。多种粘度和磁密度变量允许设计人员增加阻尼、冷却或同时增加阻尼和冷却。铁磁流体还有助于使音圈在磁隙中居中,从而减少失真。通常将流体注入磁隙中,并通过强磁场将其固定在适当的位置。如果高音扬声器承受了较高的功率,则一部分载液蒸发时,铁磁流体会变稠。在极端情况下,这可能会降低高音扬声器的声音质量和输出电平,因此必须清除流体并安装新的流体。

专业声音应用

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设计用于扩声和乐器应用的高音扬声器与高保真高音扬声器大致相似,尽管通常不将其称为高音扬声器,而将其称为“高频驱动器”。主要的设计要求差异是:用于重复运输和处理的支架,通常安装在喇叭结构上的驱动器以提供更高的声音水平和更好的声音散布控制,以及更坚固的音圈以承受通常遇到的更高功率水平。PA喇叭中的高频驱动器从驱动器振膜和喇叭喉之间的声耦合模式通常被称为“压缩驱动器”。

压缩驱动器隔膜的结构使用了各种材料,包括钛、铝、酚醛浸渍的织物,聚酰亚胺和PET膜,每种材料都有其自身的特性。膜片被粘到通常由不同于圆顶的材料制成的音圈架上,因为它必须能够承受热量而不会撕裂或尺寸发生明显变化。聚酰亚胺薄膜,Nomex和玻璃纤维在该应用中很受欢迎。悬架可以是膜片的延续,可以粘在安装环上,该安装环可以安装在凹槽中、定位销上或者用机械螺钉固定。隔膜的形状通常像一个倒圆的圆顶,并装入称为“ a”的中心结构中的一系列锥形通道中相位塞,可均衡振膜和喇叭喉的各个区域之间的路径长度,从而防止振膜表面上不同点之间的声音抵消。相位塞插入锥形管中,该锥形管构成号筒本身的起点。驱动器内这种缓慢扩张的喉咙在喇叭喇叭声中继续存在。喇叭喇叭控制着覆盖范围或方向性,并作为声波变压器来增加增益。专业的号角和压缩驱动器组合具有105至112 dB /瓦/米的输出灵敏​​度。与其他高音扬声器构造相比,这实际上要更有效率(并且对小音圈和线圈架的散热危险较小)。

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  1. 高音扬声器
  2. 操作
  3. 范围
  4. 圆顶材料
  5. 铁磁流体
  6. 专业声音应用

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