扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个很薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个重要的部件。常见的扬声器有电磁式扬声器、动圈式扬声器、静电式扬声器等，那么，不同类型的扬声器其工作原理是什么？接下来，云汉芯城小编就来为您一一介绍扬声器的结构、工作原理及性能指标。
扬声器的结构
扬声器一般由防尘帽、音盆、音圈、振动板、盆架、接线柱、上下导磁极片、磁钢等组成。
1、音盆
利用音盆的振动推动空气振动来实现声音的重故。因此音盆的材料决定了扬声器的个性。
2、盆架
盆架材料类型及特点如下：铁皮：价格较低；压铸：不易变形；合成材料：重量轻且不易变形。
3、音圈架
音圈架大多是铝片。由于音圈架需要考虑散热，铝皮散热好，重量轻，不变形。也有用纸质的，但现已被淘汰。现在还有一种KISV环氧树脂板，有较好的表现。
4、磁铁
铁氧体：传统的常用，体积大，价格低。
钕铁：其磁性是铁氧体的7倍，但不稳定，易被消磁，所以不能代替铁氧体。
锶磁：特点是效率高，但其体积做不大，因而只在高音扬声器上用。
5、支片
支片又称弹簧板、弹波，是扬声器振动的支撑，定心支片主要材料有两种：棉织物和聚酰亚胺纤维。
6、折环
折环是音盆与盆架的连接部分，用于支撑音盆的振动系统，并提供顺性恢复力和阻尼作用。
7、防尘帽
主要作用是防止灰尘、杂物进入磁隙中。采用材料为纸、布、铝、塑料或碳纤维织物等，常用的形状是半球。
扬声器的工作原理
1、动圈式
基本原理来自佛莱明左手定律，把一条有电流的道线与磁力线垂直的放进磁铁南北极间，导线就会受磁力线与电流两者的互相作用而移动，再把一片振膜依附在这根道线上，随着电流变化振膜就产生前后的运动。目前90%以上的锥盆单体都是动圈式的设计。
2、电磁式
磁式扬声器，亦称“舌簧扬声器”，磁式扬声器结构中，在永磁体两极之间有一可动铁心的电磁铁，当电磁铁的线圈中没有电流时，可动铁心受永磁体两磁极相等级吸引力的吸引，在中央保持静止；当线圈中有电流流过时，可动铁心被磁化，而成为一条形磁体。随着电流方向的变化，条形磁体的极性也相应变化，使可动铁心绕支点作旋转运动，可动铁心的振动由悬臂传到振膜推动空气热振动。
3、电感式
与电磁式原理相近，不过电枢加倍，而磁铁上的两个音圈并不对称，当讯号电流通过时两个电枢为了不同的磁通量会互相推挤而运动。与电磁不同处是电感可以再生较低的频率，不过效率却非常的低。
4、静电式
基本原理是库伦定律，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。
静电单体由於质量轻且振动分散小，所以很容易得到清澈透明的中高音，对低音动力有影响，而且它的效率不高，使用直流电源又容易聚集灰尘。
5、平面式
早由日本SONY开发出来的设计，音圈设计仍是动圈式为主题，不过将锥盆振膜改成蜂巢结构的平面振膜，因为少人空洞效应，特性较佳，但效率也偏低。
6、丝带式
没有传统的音圈设计，振膜是以非常薄的金属制成，电流直接流进导体使其振动发音。由於它的振膜就是音圈，所以质量非常轻，性能反应，高频响应也很好。不过丝带式扬声器的效率和低阻抗对扩大机一直是很大的挑战。另一种方式是有音圈的，但把音圈直接印刷在塑胶薄片上，这样可以解决部分低阻抗的问题。
7、号角式
振膜推动位于号筒底部的空气而工作，因为声音传送时未被扩散所以效率非常高，但由於号角的形状与长度都会影响音色，要重播低频也不太容易，现在大多用在巨型PA系统或高音单体上。
8、压电式
利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器称为压电扬声器。电介质在压力作用下发生极化使两端表面间出现电势差的现象，称之为“压电效应”。它的逆效应，即置于电场中的电介质会发生弹性形变，称为“逆压电效应”或“电致伸缩”。
9、离子扬声器
离子扬声器是利用高压放电使空气成为带电的质子，施以交流电压后这些游离的带电分子就会因振动而发声，目前只能用在高频以上的单体。离子扬声器与其他扬声器不同之处在于没有振膜，所以瞬态特性和高频特性都很好，但结构太复杂。
10、气流调制扬声器
气流调制扬声器，又称气流扬声器。它是利用压缩空气作能源，利用音频电流调制气流发声的扬声器。它由气室、调制阀门、号筒和磁路组成。
压缩空气气流由气室经过阀门里，受外加音频信号调制，使气流的波动按照外加音频信号而变化，同时被调制的气流经号筒耦合，以提高系统的效率。它主要用做高强度噪声环境试验的声源或远距离广播等。
11、超声波
它不使用任何传统形式的扬声器单元，而是利用超声波发生器产生两束经过特殊处理的超声波束，当这两个波束同时作用在人耳的鼓膜上时就可以因相互作用而产生听觉。
扬声器的性能指标
1、频率响应
这项指标反映了扬声器工作的主要频率范围。当给扬声器加以恒压信号源并由低频到高频改变信号源频率时，扬声器产生的音压将随频率的变化而变化。由此得出的声压――频率曲线，此范围越宽，放声特性越好
2、额定阻抗
它的指扬声器在某一特定工作频率时在输入端测得的阻抗值。通常即在产品商标铭牌上标明，由生产厂给出，额定阻抗通常是在额定频率范围可望得到功的阻抗模值。额定阻抗一般规定４欧、８欧、１６欧、３２欧等，国外也有采用３欧、６欧等。
3、功率
扬声器的功率大小是选择使用扬声器的重要指标之一，是扬声器能长时间连续工作而不产生异常声时的输入功率。一般测试时采用粉红噪声信号，通过特定的滤波器，在额定频率范围内进行测试。
噪声功率与额定功率不同，它是表明扬声器承受短时间的大输入功率的能力，其试验时间仅为几秒或几分钟。一般噪声功率是额定功率的2-4倍。
4、灵敏度
特性灵敏度是指当音箱加上相当于额定阻抗上1W功率的粉红噪声信号电压时，在轴向1m处测得的声压级。各扬声器单元在各自负责重放的频段内，它们的灵敏度必须基本一致，以使整个音箱在重放时高、中、低音的平衡。特别是对立体声音箱，左右声道使用的单元都必须经过严格的筛选、匹配。要求左右声道所用的单元的输出声压级差别应正负1dB内，不然会影响声像的定位。
5、指向性
指向性用来描述扬声器将声波辐射到空间各个方向去的能力，它一般用声压级随辐射角度变化的曲线表示。扬声器的指向性与频率有关，一般低频没有明显指向性。高频时，由于声波波长较短，指向性会变得尖锐，因此有些音箱在不同方向上排列几个高频单元，以改善指向性。指向性还与扬声器的口径有关。一般口径大时，指向性也尖锐；口径小，指向性较宽。
6、失真
扬声器系统的失真包括揩波失真、互调失真和瞬态互调失真等。音箱的失真特性比单个扬声器更容易引起特性变坏。通常在分频点附近，因设计或调试不当，失真大幅度增加。谐波失真主要产生在低频，尤其在共振频率附近为明显。对于高保真用音箱的低要求谐波失真不大于2%。
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