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1、扬声器的技术现状及发展趋势自从1925年，RICE与KELLOG发明了以纸盆及音圈构成扬声器的雏形以来，已有近百年的历史了。截止到目前为止，大部分的扬声器，仍一脉相传地沿用此模式。现国外扬声器和扬声器系统的技术发展突飞猛进，广泛采用新材料和新技术，使扬声器在音质和承受功率方面已经有了很大的进步，各种优质扬声器如雨后春笋不断涌现。扬声器及扬声器系统作为音响设备重放的终端，它的质量好坏，将直接影响整个音响系统音质效果的发挥。国外从事扬声器生产的各大公司都投入很大的力量，开发研制扬声器新产品，以满足不同的使用环境和不同音响设备的更高的要求。近年来，随着数字音频技术的发展，对扬声器的要求也更加苛刻了。
2、为了适应技术发展的要求，满足消费者的需要，世界各国著名扬声器公司都致力于提高现有扬声器的性能，并研究开发扬声器专用新材料、新工艺和运用新的设计方法。现将扬声器及其系统技术现状、发展趋势介绍如下。一国外扬声器及其系统的技术现状1专业扬声器。主要是指用于电影、舞台、厅堂、体育场馆等场合的扬声器及扬声器系统。近年来，随着新材料、新技术、新结构、新工艺的发展，立体声技术、数字技术的应用、CD及VCD的流行，专业扬声器及其系统也取得了很大的发展，新产品不断涌现。美国JBL、EV、BOSE公司；英国KEF、TONNY公司；日本松下、先锋三菱、TOA、YAMAHA公司，近年来都相继推出了各式各样专业扬声器及
3、扬声器系统。它们鲜明的特点是，承受功率大，均在200300瓦以上；效率高，一般均在98100；指向性宽。为了实现上述特点，世界著名扬声器厂家均八仙过海，各显神通。采取的主要方法有如下几点：第一，采用新型磁性材料，运用新的磁路设计方法。如JBL公司采用的SFG磁路设计，其中包含有磁通平衡、降低驱动源电感量和热传导的新型结构设置。使用的磁性材料其磁能积达36以上。这就使扬声器承受功率的容量增大，重放低音强劲有力度。第二，采用新材料。如高音扬声器振膜使用航天钛材，由于钛金属的E比铝材料优越，适合制造高素质的高音振膜。使用钛振膜的高音扬声器，高频得到较大的延伸，功率容量也有大幅度提高。低音扬声器采用层
4、压高密度复合纸盆。音圈采用扁线，由于扁线占空系数高，磁路间隙利用率高，可获得较高的灵敏度。该技术由JBL公司发明，其他各大公司纷纷仿效。第三，采用新型号筒，在专业扩声中长期使用的指数式号筒扬声器已被新型等指向性号筒所取代。等指向性号筒的关键技术在于号筒采用不同形状的侧壁，由过去单纯的直线式、指数式变成复杂的、不连续的函数式，以达到恒定的指向性。第四，广泛采用计算机CAD、CAM和CAT技术，利用现代技术挖掘传统扬声器的潜力，使专业扬声器产品精益求精。代表性的产品，如JBL公司的MR专业扬声器系列、SR专业扬声器系列。2AV扬声器。主要是指用于家庭高保真组合音响系统、卡拉OK歌厅、舞厅及家庭影院
5、的声系统的扬声器。AV扬声器这几年取得了很大发展，新产品不断涌现。世界各大扬声器公司都推出了各种形式的AV扬声器系统。它们不仅具有先进的技术性能，而且从实用造型、外观装饰到色彩对比都具有特色。扬声器系统的设计普遍采用计算机CAD技术，以达到减小失真、提高灵敏度、扩大动态范围、展宽重放频带和良好的瞬态响应等技术特性。常见的有两路分频扬声器系统：用一只8英寸或65英寸中低音单元加上球顶高音单元。由于中低频段公用一只扬声器，就要求扬声器单元有宽阔的活塞振动范围而不出现分割振动，以保证理想的指向性和相位特性。各公司根据发烧友追求低音效果的要求，又相继开发出哑铃式扬声器系统，用两只8英寸或65英寸中低音
6、单元之间夹一只球顶高音单元，旨在加强低音。三路分频扬声器系统：在两路分频的基础上增加1只中音单元，其优点是充分利用各单元的活塞振动频带，减少失真，提高功率承受能力。AV扬声器另一显著特点是具有较好的防漏磁性能，磁路都要具有磁屏蔽设计，确保不影响视频图像。现今，流行的多维立体声和家庭影院系统是指将影剧院的视听效果在一般家庭中展现出来，环绕声是其中一部分，而且是很重要的部分。现在市面上流行的环绕声大致分为两种，一种是由早期的“四声道”进化来的杜比定向逻辑环绕声；另一种是最早由YAMAHA公司开发出来的DSP环绕声。DSP环绕声是用数字处理技术，来模拟不同的空间（如某一个电影院、音乐厅等）的音响效果
7、。这就要求前置、中置、后置扬声器系统声音要平衡，指向性要理想。电声界的工程师们为提高AV扬声器的性能指标进行了不懈的努力，通过系统的设计、实验和模拟等手段，不断探索AV扬声器世界的奥秘，在保证听感的基础上，确保扬声器客观参量占据重要和必要的地位。代表性的产品，如JBL公司的家庭影院扬声器系统，包括前置主声道、中置声道、环绕声道和超低音共7只音箱。前置主声道采用2只200低音单元、2只127中音单元、1只钛膜球顶高音单元及号角式高音扬声器。电影模式时使用号角式高音扬声器，欣赏音乐时使用钛振膜球顶高音。重放音质设计十分周全，采用多声道声音均衡器和7声道音质等化器，利用数字技术在较小的家庭空间里营造
8、气势恢宏的影院音效。3重低音扬声器。在过去，为了达到真正的重低音输出，设计者尽可能使用大的振盆。如KLIPSCH公司27英寸超低音扬声器；EV公司研制的30英寸锥形超低音扬声器等。近年来，家庭影院音响市场的兴旺推动着大振幅超低音扬声器的研究开发。代表性的产品有：AURASOUND公司径向钕磁系统的18英寸超低音扬声器。通过控制顶板的厚度和在2英寸长磁隙中使用05英寸音圈，以获得较大的线性运动范围。PINEER公司的超低音扬声器有独特的创举，从外观看，人们可能认为它没有悬边，其实，它将类似悬边的结构粘贴在振膜之后，让振膜能在圆筒形的框架中作较长的活塞运动。厂家的介绍资料称，此超低音扬声器的振盆可
9、前后运动达2厘米，6英寸口径低音扬声器，在50时可达100声压级，这是传统的低音扬声器很难达到的。代表性的产品，如KEF公司的产品AV1主动式有源超低音音箱。4汽车扬声器。汽车音响的电气性能已与家用音响并驾齐驱，已达到高保真化的水平。鉴于汽车内部环境的特殊性，通用型扬声器已经不能满足汽车音响高保真重放的需要。世界上各大扬声器制造公司面对如此巨大的市场纷纷研制开发适合于汽车内使用的高质量扬声器。这些扬声器的突出特点是，大功率、耐高温、耐潮湿、能阻燃、抗老化、高可靠。不少名牌扬声器厂家，如JBL、ALTEC、EV、松下、FORSTER、FOCAL等公司，长期以来都以生产专业和AV扬声器著称于世。近
10、年来，也利用其技术优势开发车用扬声器及扬声器系统，产品以其高质量享誉全球。代表性的产品，如BOSTONACOUSTICS75N汽车扬声器，该汽车扬声器是由525英寸低音单元和075英寸高音单元组成的同轴式。高低音单元采用一种新的复合聚合体的胶质振膜，具有极佳的抗高温老化性能。MARANTZLS10VS汽车扬声器系统，该系统的音箱用专用的坚固塑料，添加碳化钙的聚合物铸造，内设频率均衡电路，扬声器单元采用耐高温专用特种胶粘剂。5多媒体扬声器。人类正在大踏步进入信息社会，无论是发达国家还是发展中国家，都加快了电子信息技术产业的开发。随着超小型高保真音响设备及多媒体计算机应用市场的扩大，对小型便携式扬
11、声器的需求越来越旺，特别是计算机配套的多媒体扬声器发展最快。这种扬声器的特点是，带有磁屏蔽功能，并内装功率放大器。代表性的产品，如ALTEC公司的ACS100和ACS150多媒体扬声器，这两种款式都具有磁屏蔽功能，内装数字信号处理电路（DSP）和功率放大器。6新型扬声器采用信号处理系统的扬声器。信号处理器基本上是一个均衡器，由于使用了先进的DSP技术、抽取与内插以及过采样技术，在对声场分析的基础上，用均衡器来调节扬声器的频响曲线，达到在不同的使用场合均能实现高保真重放。无极性扩散的BES扬声器。该扬声器属电动式原理的变种，其振动膜片是用经特殊处理的聚丙烯片基构成的，具有一定的几何形状，经激励振
12、动时，是在振膜内部以波状行进而引起空气振动，声波显无指向性扩散。该扬声器是全频带单元。离子扬声器。它是一种无振膜扬声器，具有一个被金属网包围着的针状电极，加入2000V、27MH的高频电压后，利用电晕放电，电离气体，调制信号可改变离子云的温度，产生膨胀和压缩，实现声重放。这种扬声器的重放声压级可达114。数字扬声器。1比特数字扬声器的数字音频转换系统主要分为三个部分。第一，从多比特到1比特的转换，将来自数字信号源的多比特数字音频信息经高次调制变成1比特数字信号。第二，产生开关控制信号，把上述1比特数字音频信号作与原模拟信号电平相对应的3态化处理，获得0、1和1三个开关控制信号。第三，开关电路，
13、利用3态信号对恒定电压进行功率开关操作，产生并输出驱动音响转换器的强力脉冲信号，推动振动板，进行高保真重放。7通信用薄微型扬声器随着世界电信和计算机工业的兴旺发展，聚酯振膜扬声器的市场需求量正在稳步地增长。为满足日益增长的市场需求，亚洲地区的制造商投入了更多的资金，用于开发更薄、更耐用的聚酯振膜扬声器和扩大生产能力。聚酯振膜扬声器主要是面向电信设备、寻呼机和高保真耳机的，但现在也为笔记本电脑生产聚酯振膜扬声器。全球笔记本电脑每年需要2400万只聚酯振膜扬声器。额定功率为051W的高功率聚酯振膜扬声器已开始日益流行。蜂窝移动电话的流行，促进了话音带宽（300Hz4000Hz）、高灵敏度、低失真、
14、轻薄型聚酯振膜扬声器的大发展。为满足汽车移动电话的需求，已有厂家生产耐高温聚酯振膜扬声器。二最后介绍一下国外扬声器及其系统的发展趋势广泛采用计算机CAD技术，改变了过去按经典方法计算，根据实验和经验逐步修正的传统设计方法，使设计定量，更加科学、合理。 扬声器单元向小口径、大功率、宽频带、低失真和高灵敏度方向发展。振动系统。振膜采用高科技新材料及新工艺，低音单元的振盆掺入碳纤维、动物纤维和生物纤维素具有很强的发展潜力，是发展的主流；其他，如掺入聚丙烯、碳纤维编织、防弹布、PP、金属、云母等材料的振盆有一定的市场。中音扬声器单元的振盆和防尘帽有向一体化发展的趋势。高音扬声器单元的振膜有从采用航空钛
15、材向天然丝质材料发展的趋向，在扩展高频响应的同时，改善高频音质，注重听感。音圈向大口径、耐高温骨架、扁型漆包线、涂复KAPTON材料等方面发展。磁路系统。高磁能积的钕铁硼磁材的性能将会得到很大改进，会逐步取代铁氧体磁材；铝镍钴磁材在扬声器单元小型化方面将会重返舞台。新型先进的SFG磁路应用范围将不断扩大。磁流体的应用，将从高音单元逐步向低音单元发展。计算机测量技术（CAT）和激光观测分析扬声器技术。此种技术的不断发展，使得电声工程师们加深了对扬声器物理、机械性能的认识和了解。此种技术将使扬声器客观测试指标和主观听感的差异不断缩小。先进的电路技术（如有源伺服技术）将会广泛用于扩展小型扬声器的低频响应。该技术将有力地推进扬声器向小型化方向发展。各厂家在追求高保真重放的同时，又力图突出本公司扬声器的特色。将促使扬声器产品争奇斗艳，百花齐放，向给人以美的享受的方向发展。20023 / 文档可自由编辑打印
