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扬声器的发展史简略
发布于:2014/8/21 20:55:53    浏览次数:1214    文字:【】【】【】  

自从人类有了梦想,我们就一直努力着,企盼着有一天可以把那些天籁留下,藏在怀里,甚至可以将它们重复播放。这从企盼到尝试到最终如愿以偿的过程,就是人类在电与声的探索中逐渐摸索、逐步成长的过程。 
 

静电扬声器为了能更好的讲述人类电声史的故事,我们从第一次把人类的声音传达到远方的“电话”开始说起。一百多年前的1876年2月14日,Alexander Graham Bell提出了历史上最重要的一份专利“电话”。该项发明让人类的声音从此可以传到比叫喊更远的地方。人类也从此懂得了声与电的转换关系,并从此乐此不疲。

为了更好的回放记录被记录下的声音,1910年,S. G. Brown将驱动力和振膜分离,发明了'armature'电枢耳机。

平衡电枢耳机而在1910年,Baldwin 又发明了'balanced armature'平衡电枢耳机。电枢式耳机是在一个U型的磁铁的中间架设可移动铁片(电枢),当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象,并同时带动振膜运动。这种设计成本低廉,虽然效果不佳,但在当时也是划时代的发明,该项技术多用在电话筒与小型耳机上。

在记录声音的科技方面,1917年,Wente 和Thuras设计了电容式麦克风。

到了20世纪30年代中期,根据电容式麦克风原理,静电扬声器面世。

扬声器20世纪50年代初期,美国C. V. Bocciarelli 提出'constant charge'恒定电荷法则。P. Walker在同一时期独立发展了相同理论,并将其应用到着名的Quad静电扬声器设计中。

静电扬式声器基本原理是库伦(Coulomb)定律,通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。静电单体由于质量轻且振动分散小,所以静电扬声器工作于中高频段,音质轻盈细致,富有特色,很容易得到清澈透明的中高音。但是它的效率不高,声压输出低,动态小,成本较为昂贵也是其弱项。

电动式扬声器和Bell同一时期,不同的扬声器类型被提出。作为一种业余兴趣,Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司创始人)于1874年1月20日,申请了电动式扬声器原型专利,让带支撑系统的音圈处于磁场中,以便使振动系统保持轴向运动。当时主要用于继电器而不是扬声器领域。1877年12月14日, Siemens申请了号筒专利,在一个移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器,羊皮纸可以制成指数型锥体形状,这是第一个留声机时代的号筒实型。

1898年,Oliver Lodge申请了第一个实用电动式扬声器专利,将音圈放在内外圆极板的磁隙中运动,和许多发明一样,当时这个伟大的发明太超前了。这个发明决定了现在99%的现代动圈扬声器的结构。

又过了整整25年,20世纪20年代,无线电广播出现。C. W. Rice 和E. W. Kellogg发表了划时代的论文'新型非号筒式单元',详细介绍了直接辐射式扬声器,利用这个理论设计的售价为250美元的Radiola 104音箱风靡美国。

在过去的五十年间,电动式扬声器的基本原理没有变化,只是改进了设计细节及零件。频响范围动态范围等方面较老产品有了长足的发展。电动式扬声器以结构简单,音质优秀,成本低,动态大已经成为目前市场主流。

号筒式扬声器号筒式扬声器起源于留声机。1928年,Wente 和Thuras 生产了他们的高效率的号筒式扬声器接受器。号筒式扬声器的原理是振膜推动位于号筒底部的空气而工作,因为声阻很大所以效率非常高,但由于号角的形状与长度都会影响音色,要重播低频也不太容易。今天,高效率的号筒主要应用于专业扩声领域。

带式扬声器在上述扬声器技术逐渐成型期间,人们开始明白了理想的换能器应当使用可以通过电流的薄片振动膜,大家开始构思带式扬声器。

1923年1月,Siemens Halske的Schottky和Gerlach申请了第一个带式扬声器专利。它将一个水平波浪型纯铝簿膜安装在磁体两极之间,波浪形纯铝膜可以降低纵向硬度,降低了谐振频率。

1931年,Olson 和Massa 生产了带式麦克风。

带式扬声器主要应用于中高频段,由于其频响曲线平直,高频上限极高,有着非常好的瞬态效果,因此可以方便的形成线性声源。

虽然人类电声的历史是如此曲折复杂,但如今确实涌现出非常多的优秀创新型电声扬声器,而事实上,这些创新的扬声器设计让很多上世纪最好的电声科学家绞尽脑汁。

1997年,HiVi惠威(加拿大)将0.005毫米铝电路蒸涂蚀刻到高强度Kapton薄膜上面,用钕铁硼磁体组成平面矩阵磁场推挽驱动,彻底改进了传统纯铝带式扬声器的振膜强度低,需配备阻抗变压器,输入功率低,寿命短等先天性缺点。

2001年,惠威开发了灵敏度高达103dB的专业扩声用带式扬声器R2pro!并且推出了世界上第一款宽辐射角多单元专业系统Pro1808!正式将带式扬声器引入到专业扩声领域。

2003年,惠威开发了世界首创两路环形带式同轴中高频扬声器S1( 2-Way Mid-High Range Ribbon Coaxial Driver)。这简直一种天才的设计,它巧妙的把电动扬声器的振膜和折环融合在了一起,有了这样的设计,音响制造商们就可以生产出更高质量的音箱,因为这样的同轴中高频扬声器从中频到高频都有非常平直的频响和极佳音乐质感,绝对是不多得的扬声器极品!

2005年,惠威又开发了世界首创三路带式同轴全频扬声器Trinity6 (3-Way Full Range Ribbon Coaxial Driver)。这是一种大型的扬声器单元,低音单元音圈直径高达3英寸!它融合了传统振膜和惠威带式同轴单元的优势,可以让一只单元的频响变得非常宽广,从低频一直跨越至高频段。Trinity6从某种意义上来说已经成为完美的发声体,频率回放范围跨越全频带,而且同轴共点发声,可以说惠威Trinity6的诞生意味着人类电声发展史又迎来了新的一页!

自上世纪惠威开发了等磁场带式扬声器以来,惠威一直是世界上最大的等磁场带式扬声器制造商,并且为众多世界知名品牌提供各类电声产品。为了进一步延伸低频重放,惠威在2005年又开发了新型超低音激励器,将其放置在听音沙发脚座下,可以直接感受地动山摇的超低频振动。

电声改变着人类的生活,改变着人类的未来,我们期待将来有更多的电声转换器被发明并改变人类的娱乐方式,让天籁真正的留在人类的怀中。

 

 

 

 

本文摘自网路

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