扬声器电声元件的分类
Gold Ribbon制造了带宽最大的色带驱动器(200Hz-30KHz)。他们没有用铝，而是用厚度仅为1微米(百万分之一米)的黄金制作了膜片。但是最成功的公司是Apogee。既是艺术经纪人又是音频播放器的杰森·布鲁姆和他的岳父退休航空工程师利奥·斯皮格尔组成了Apogee。他们为中高音符使用一个经典的带状驱动器，在100Hz以下使用另一个准带状驱动器。近几年他们还加入了锥盆低音进行混搭设计，评价还挺高的。另外还有一个带状喇叭家族的远亲——BES(Bertagni电声系统)脉动振膜喇叭。BES像典型的静电扬声器或Magneplanar平面扬声器一样，有一个开放式的架子和一个平面振膜，声音向前和向后辐射。不过BES并不是很薄的金属板，而是不同厚度的泡沫塑料，看起来有点像立体地图。BES的设计使得振膜表面有很多共振模式，振膜的不同部分以不同的频率振动。振动方式不是机械活塞，而是像音叉一样以宽音频均匀振动。BES的设计引起了很大的争议，最后当然不了了之。在条形喇叭的演变过程中，平面动态喇叭，也就是所谓的假条形喇叭也发生了演变，它的出现归功于美国3M公司的工程师吉姆·怀尼(Jim Winey)。吉姆·怀尼原本是一名业余音频爱好者。他非常喜欢静电扬声器，但他认为KLH-9太贵了。应该有办法降低成本。一天，他受到了启发。他发现用于冰箱门的软陶瓷磁体重量轻，成本低，易于切割制造，非常适合磁性结构。这种磁铁可以均匀驱动平而宽的整个振膜面，可以用在双极辐射的塑料振膜喇叭中。吉姆·怀尼设计的喇叭振膜上有许多细小的金属线。金属线接收来自放大器的信号，并与永磁体的磁场配合产生吸力和推力。1971年，Winey正式推出一款新型扬声器，最早命名为“Magnestatic”，后更名为“Magneplanar”。Magneplanar上市后反响很大，包括Strathearn、Wharfedale、JVC、Cerwin-Vega、Thorens等公司都开发了不同类型的平面动圈音箱，其中最著名的是Infinity。Infinity的量子参考标准配备了一个双放大器和一个电子声音分离器。它是由许多小隔膜组成，而不是一个完整的隔膜。QRS高两米，宽一米。一* *有20个高音单元，其中13向前，其余向后，垂直排列成一条直线。中音有三个单体，也是垂直排列的。再加上一个15英寸的低音，QRS可以发出极其震撼的音量，频率超出了可听范围。后来的EMIT(电磁感应)和EMIM中音也是一种平振膜，和《创世纪》里用的后来的男高音不太一样。《创世纪》的男高音可以看做是带状单体和扁平单体的混合设计，而《创世纪》中音的大喇叭都采用带状单体，和《无极》不同。但是我们可以看到，Infinity从IRS打造的巨型音箱架构，这么多年来依然是Hi-End音箱的最高典范。平面喇叭也有其局限性。它的磁结构使得只有磁场的边缘通量与分布在振膜上的“音圈”相互作用，所以效率不高。到目前为止，这种现象是可以存在的。另一方面，平面扬声器使用的振膜比静电扬声器或带状扬声器更重，这将限制其带宽。以前只有Audire公司用的是全音域平面驱动器，就连Magneplanar自己的扬声器，后来也是用带状单体的中高音和平面振膜的低音结合在一起。日本的Burwen和Yamaha曾经做过平板振膜的耳机，先锋放弃了磁性平板，用聚合物做耳机，但是这些产品似乎并没有得到肯定。最成功的非传统喇叭之一是海尔设计。在Winey完成第一个平面动态喇叭后不久，德国物理学家Oskar Heil开发了一个优雅的条形喇叭变体，他称之为空气运动变压器。
海尔的发明非常类似于一个平面动态喇叭，它使用一个薄的塑料振膜，上面覆盖着一个导电的铝制“音圈”。但是海尔喇叭的振膜不是绷紧的，而是打褶的，松散的挂在架子上，所以钢丝音圈就位于一堆竖磁铁之间的空隙里。当磁力交替挤压弯曲和起皱的振膜，然后将它们推开时，空气与音频一起挤压。这种设计效率高，振膜上的强磁力可以降低有效质量电抗或音频阻抗，这也是“气动变压器”这个名字的由来。实际上，这种喇叭就是一个声音转换器。就像喇叭一样，由于有效质量低，其高频可以向上延伸。普通海尔驱动器的带宽是300 Hz-25 kHz，完全不需要均衡。虽然海尔博士对自己的设计充满信心，认为自己的音箱很合理，别人的音箱很奇怪，但由于制造质量控制不好，低音单体配合不好，海尔音箱逐渐淡出市场。当面对许多未知时，丹伯特实验室的赖斯和凯洛格大概是最令人敬畏的被称为歌唱弧或环形放电角的怪物。早在1920s，无线电技术人员就发现，用来调制发射机的高压电信号有时会形成蓝色球形发光气体，广播声音会从发光球体中发出，声音不大但很清晰。有些人形容它就像火一样。赖斯和凯洛格并没有认真研究这种现象，因为这种发音装置带宽不足，而且会排放大量臭氧。1940s年，法国核物理学家Siegfried Klein再次发现了这一现象，并试图研制一种新的喇叭。1950年，他将新产品命名为“离子号角”。这种设计没有机械共振，没有质量，无限服从，似乎是喇叭的一大突破。英国的Decca，法国的Audax，德国的Telefunken，英国的Fane，日本的Realon都投入了离子喇叭的研究，但是美国的Dukane(电音)是最早商业化的。他们在1962推出了一款名为Ionovac的新产品，后来由AmericanAudioC om生产。持续了很久。至于没有参与制作的齐格弗里德·克莱因，他继续研究神奇的离子号角，就像烛光一样，可以用力吹它而不破坏音乐。离子喇叭的另一个优点是效率高。105dB的声压只需要10瓦的放大器就可以实现，频率响应也可以降低到1000Hz左右。Siegfried Klein的设计由德国Magent公司生产，但由于臭氧量超标和另一个品牌的Hill Plasmatronic威胁到Magent公司的垄断地位，它被禁止在美国销售。激光物理学家艾伦·希尔设计的等离子体喇叭原理与齐格弗里德·克莱因的离子喇叭原理相同。用充有特殊气体的石英管产生放电现象，使空气电离，发出声音。用最简单的方式来说，它们的发声过程似乎是闪电后的打雷现象。这种喇叭高频特性优良，但石英管寿命有限(每隔几个月就要补充氦气)，成本高，使用不方便。希尔的离子喇叭频率为700 Hz-20 Hz，10英尺处仍有90dB的声压，低音交给传统的锥盆喇叭处理。这对扬声器具有完美的相位和幅度线性度，失真小于65，438±0%。可惜价格高达10000美金(含A类功放推高音，还有电子分频器)。当然很少有人买。但是，希尔和马根特的离子喇叭仍然在市场上长期存在。0985年欧姆推出的真正的圆锥喇叭65438+Walsh，创意堪比BES，也是第一对真正的圆锥喇叭，不仅使用了圆锥单体，喇叭本身也是圆锥的。沃尔什只用单个单元来处理20 Hz-20 kHz的宽频率。锥形驱动器放在扬声器顶部，音圈和磁铁在上面，振膜朝向扬声器内部。沃尔什工作在受控分解模式，当频率上升时，响应音圈的纸盆范围减小；当频率较低时，纸盆的移动范围增大。
如果达不到这个目的，纸盆就是由几个不同材质的同心环组成，同心环的作用等同于低音滤镜。圆环越大，处理频率越低，最低频率使整个纸盆移动；高频仅由非常轻的振膜维持，频率响应通过阻尼保持平坦。这样的设计无论是相位还是幅度都有很好的线性度，最重要的是可以发出180度的声音。圆锥喇叭的另一个例子是德国mbl的101喇叭。1975左右，一家计算机仪器控制公司的老板Meletzky发现，球形单体最能符合他的理想，球形单体的振膜比传统扬声器单体的振膜大，能更好地模拟自然仪器在太空中的表现。于是他联合柏林大学的两位教授，用铝做了一个类似百褶裙的圆形单体。这款名为100的产品并没有正式上市。1987年，mbl用碳纤维做了一个360度发声的中高音单体，再结合一个由多片铝片粘合而成的葫芦形低音，推出了一款惊艳的101音箱。还有一种是正相喇叭，在整张塑料薄膜上粘上一条轻质铝带，然后放入强磁场中，铝带通电产生振动和声音。1919年，美国物理学家亚瑟·g·韦伯斯特发明了指数号角。由于其50%的高效率(一般动圈喇叭的效率仅为1-10%，Klipsch的horn喇叭效率约为30%)，很快被广泛应用于剧院、体育场等需要较大体积的场合。horn喇叭最大的特点就是效率高，一点点功率就能发出很大的声音。它的缺点是不利于低频播放。如果你想播放低频，你需要一个长喇叭。比如回放50Hz频率，喇叭开口直径要两米，长度要五米以上。1940年，美国工程师Paul W. Klipsch设计了一款适合家庭使用的小型折叠式低音喇叭扬声器。驱动器被安装在房间的角落里，房间的墙壁被视为一个超大的喇叭。当Klipschorn庆祝他的50岁生日时，这种喇叭还在生产。Altec蓝星，成立于1927，是喇叭扬声器的又一个传奇。1956推出的A7《剧院之声》至今仍受欢迎。成立于1932的Vitavox在191 horn horn推出了堪比Klipschorn的喇叭。频率响应达到了20 Hz-20 Hz，目前还在生产进度中。喇叭喇叭的特性会因长度、形状和所用材料的不同而不同。从早期的铁铝锌喇叭，逐渐演变为塑料、水泥、木喇叭、合成材料喇叭等多种材质。设计得当可以部分解决horn喇叭音质不细致的问题；设计不当甚至会导致轰鸣效应。喇叭按形状可分为双曲线型、抛物线型、指数型和圆锥型，其中指数型角度最常用。有的喇叭指向性太强，前端必须挂一个声学透镜，增加声音扩散的角度。一些简化的折叠喇叭相继被提出。有些设计利用短喇叭和房间墙壁来增强喇叭后部发出的低频，同时从锥盆前部直接发出中高音调。这种背上有负载的折叠喇叭喇叭通常效果不错。目前喇叭音箱多与锥盆低音配合使用。因为喇叭的效率通常在100dB以上，所以用起来不是那么容易。比较成功的厂商有北欧的JBL、电音、爱因斯坦、法国的贾迪斯(独一无二的Eurythmie 11足以载入史册)、美国的西湖、意大利的津加利。除了气垫喇叭本身的改进，工程师们从上世纪50年代就开始在扬声器上进行思考，希望用同样的单体展现更好的效果。
其中最著名的设计有两个，一个是气垫喇叭，一个是输电线路喇叭。随着1958立体声唱片的出现，立体声进入了三维世界。不像歌手，音箱需要重新设计。消费者只需要多买一个同类型的音箱。但正因为如此，巨大的喇叭不再受青睐，大家都需要小而低频的新品，气垫喇叭应运而生。气垫喇叭流行背后的功臣应该是晶体放大器，在不加热的情况下提供高功率，以应对气垫设计带来的低效率。同时，气垫喇叭也是大功率扩展器背后的元凶。70年代很多人都有这个想法。不是高输出扩声器就不好，不是气垫喇叭就不够高级。
气垫式也是封闭式的设计。单体在运动时，如果后向波传播到前方，会造成低频信号抵消，于是产生了无限挡板的概念。一个封闭的盒子也可以作为无限屏障，将前后波相互作用的几率降到最低。低音反射型是无限挡板的衍生设计。因为锥体的大小和振动频率会限制扬声器的低频性能，所以安装带开口的扬声器可以扩展低频响应。开口的大小是由扬声器的音量和单体的* * *振动频率决定的。扬声器反射声音的相移时，开口和锥盆发出的低频是一样的，产生了加强效果。
AR in 1954创始人Edgar Villchur推出气垫喇叭，解决了一般封闭式音箱刚性空气导致低频快速衰减的问题。动圈单体通常由锥体和音圈组成，锥体边缘由弹性材料支撑，不可能有自由空气振动频率。如果气密扬声器填充吸声材料，扬声器系统将产生比单个驱动器更高的振动频率。Edgar Villchur将自由空气振动频率约为10Hz的单体放入1.7立方英尺的密闭扬声器中，扬声器的振动频率提高到43Hz。这种设计一方面大大降低了系统的失真度，另一方面可以发出很深的低频，缺点是效率大大降低。传输线喇叭最初叫迷宫式设计，喇叭单体安装在扬声器的一端。通过复杂而长的调谐通道，单体的回波从另一端的开口扩散。第一个迷宫设计是由班杰明·奥尔尼于1936年为斯特罗姆贝里-卡森公司设计的。他把一个* * *振动频率为50Hz的单体放入迷宫式音箱，结果它的* * *振动频率降低到40Hz，在40Hz的半波处，75-80 Hz，就产生了很好的低音。但与此同时，他发现响应曲线产生了许多峰值，这些峰值来自扬声器声道本身的声音，于是他在声道中铺设吸声材料和导流板，在开口处截断150Hz以上的频率。迷宫式设计可以得到很好的低音扩展，但是制作麻烦，也不如经济型低音反射的简单封闭设计有竞争力，所以卡森在50年代再次推广迷宫式设计，但还是失败了。当迷宫喇叭在60年代中期重新出现时，它有了一个新名字——传输线喇叭。
传输线型可以说是通道中充满阻尼器的迷宫，其理论是由布拉德福德理工学院的A.R. Bailey教授提出的。他认为低音反射扬声器因为低频衰减剧烈，容易响，就像用电子手段突然切断低频一样。如果在音箱后面设计一个无限大的通道，吸收背波的反射，就可以消除干扰驻波，于是他用长纤维棉等吸音阻尼材料代替无限大的通道，极低频的声波就可以从通道中逸出，增强了音箱的低频效果。Bailey教授的设计曾经被很多厂商采用，包括IMF、Infinity、ESS、拉德福德等。他们中的一些人使用该通道来增强低音，而其他人则使用它来阻尼。迷宫出口的横截面积通常等于或大于单个隔板的面积；传输线型的通道逐渐减小，出口的横截面积小于隔膜的横截面积。
英国的罗伯特·弗里斯(Robert Fris)曾经推荐过一种传输线的变型设计，叫做“解耦反谐振线”。这个设计号称没有* * *振铃现象，使用小尺寸单体也能获得不错的低音，而且也比大尺寸单体有更好的瞬时效果。目前还没有达林设计的音箱，但是一些低音反射音箱受到了这个启发，进行了改进。习惯封闭式或者低音反射式设计的人，一直对传输线设计有意见。传输线设计的体积大，结构复杂，效果难以预料，也阻碍了他的发展。目前，只有英属TDL(前国际货币基金组织)和PMC是生产输电线路的知名制造商。PMC成功设计了带传输线的录音棚听音扬声器，再次引起了大家对传输线的兴趣。扬声器单元逐渐从单一的全音域设计发展到多声道设计。工程师发现不同频率单元之间的连接存在很多问题，包括分频点、分频斜率、灵敏度、相位等等，都可能造成误差，于是提出了两个新的思考方向，一个是全频扬声器，一个是同轴扬声器。英国的Goodmans曾经让例如Jordan设计AXIOM80单体，这是为录音和听音而设计的，也是一棵全音域单体的常青树。乔丹和另一个英国人沃茨在1964组建了乔丹·沃茨公司。当时模型单元单体连续生产了20多年。这个单体用了10 cm的金属振膜，铍青铜做的音圈，方形边框，很有特色。Jordan Watts在1975年推出的酒壶花瓶形全频扬声器至今仍在生产，是少数像艺术品一样的扬声器..成立于1932的Wharfedale，二战前后也推出过不错的全系列单体。1958换boss后，开始向计算机等尖端技术发展，放弃了全系列单体的开发。另一家英国公司Lowther一直坚称自己在全系列单体领域浸淫了60多年。他们的白独立边和中央均衡器等单体特征，他们的产品在台湾省还是能买到的。
日本有多家全系列单体制造商。曾经与先锋、安桥并称音箱三大老店的珊瑚，推出了20 cm尺寸的全系列单体。Diatone在1946年成为战后第一家生产全频扬声器的公司，他们利用OP磁铁取得了巨大的成功。1947年与NHK合作开发P-62F单体，用于听播。后来改为P-610。整个系列畅销近40年，成为日本音响史上的传奇。在庆祝50周年前夕，Diatone推出了限量版纪念产品，引起了小轰动。因石油危机于1973从福斯特汽车分离出来的Fostex，生产了很多创意产品，如双锥盆全系列单体、生物隔膜单体等。他们还制作了世界上最大的低音单体EW800(80 cm)。盖伊。R. Foundtain在1926年创立了天朗公司，1947年设计的LSU/HF/15L单体是两个声道的同轴设计，尺寸为38 cm，开启了同轴音箱的新时代。1953年，天朗开始为Monitor 15 Silver等录音棚制造同轴单体听音扬声器，被许多大唱片公司采用。很多迪卡的发烧碟都是用这个时代的天朗音箱录制的。天朗的同轴概念来源于20世纪30年代的全音域点声源设计。它具有结构简单、线性对称和方向性好、失真度低、音视频准确等优点。为了获得足够的低音，天朗不断加大尺寸，最终将38 cm同轴单体应用于威斯敏斯特皇家等顶级扬声器，可以产生相当低沉的低频。近年来，天朗不仅设计了带有双音圈的同轴单体，还在高音单体中安装了郁金香波导，以提高频率响应的平滑度。在天朗70周年之际，他们推出了一款新的旗舰王国扬声器，中音部分仍然采用同轴设计。另外，超高和超低单体的加入，这款音箱也说明了同轴设计的局限性。
天朗最大的竞争对手是英国同胞KEF(Kent Engineering and Foundary)，他们的动作比天朗更积极。1984年推出耦合Caviy技术，104/2音箱独特的概念和丰富的低频引起了众多讨论。今年，他们加入了同轴扬声器市场。1989年，KEF进一步改进，推出了名为Uni-Q的同轴技术。105/3扬声器同时使用了腔体耦合技术和Uni-Q单体，展现了更高的水准。KEF的Uni-Q单体配有两块磁铁，一块大磁铁，一块小磁铁，高音单元发音时使用低音振膜作为喇叭，达到同轴同步的目的；天朗的同轴单体不在同一个平面上，所以它们在同一时间并不真正同轴。
各种同轴设计层出不穷。专门制造PA和录音棚音箱的高斯，在高音上加了碗形罩，放在低音中间，评价不错。德国西门子也设计了同轴单体，将9 cm的高音单体放在25 cm的低音单体前面，再用声学透镜提高扩散角。20世纪70年代进入戏剧市场引起了一场大讨论。压电单体目前只在少数高音中使用。压电指的是当施加电压时会膨胀、收缩或弯曲的材料，例如化合物，如罗谢尔盐、钛酸钡、钛酸盐、锆酸盐等。，已用于歌手和耳机等组件。至于喇叭，要等到可轴向拉伸、两面真空蒸铝处理的聚氟乙烯树脂制成的高聚物出现后才能实现。这种单体线性好，失真小，实时性好，并且由于重量轻，可以设计成各种形状。它的缺点是有容性阻抗，有时需要专门设计的开关放大器。
此外，还有空气阀扬声器(允许空气从压缩空气罐流过喇叭发出声音)，感应式，热摩擦式，官方商业化的薄膜式。荷兰的飞利浦公司推出了一款MFB喇叭，在喇叭盒中装有放大器和有源反馈元件，将放大器的反馈回路延伸到喇叭音圈。飞利浦的产品并不成功，但启发了Infinity、Genisis等厂商在低音部分做伺服放大器，减少低音失真。