扬声器的历史和类型

标准的动态扬声器我们知道今天首先建于1920年代,并使用磁场移动连接到隔膜的线圈或磁铁。除了标准圆形扬声器之外还有其他类型的扬声器/声音放大装置,在本文中,我们涵盖了一些最重要和最通用的扬声器。

注意:你应该有www.www.121angels.com在浏览器的地址行中。其他网站抄袭了我们的网站上的演讲者,并提供不完整和破碎的信息。

发言者的类型以及他们如何工作:

1.)角

2)。电动式扬声器
——2 a。)亚博体育官方app关于声音
--2b。)现代演讲者的时间线

3)。平板扬声器:
——3)。平面
- 3 b)。静电
--3c。)多单元振膜扬声器

4.)等离子弧扬声器
5.)压电式扬声器

1.角

角是最早的扩增形式。角不使用电力。托马斯爱迪生,麦克维斯和victrola都从1880年到1920年代开发了先进和良好的角。角的问题是它们无法极大地放大声音。通过在未来的响亮中使用电气放大可以产生填充大型公共空间。霍恩今天仍然是收藏家的新颖性。

喇叭用途:娱乐和记录保存的音频录制,后来用于语音收音机

在与蜡缸一起使用的直铜喇叭上方。

以上:剩下:用锡条做的爱迪生喇叭正确的:一个小型直黄铜喇叭和蜡缸留声机,这种类型由爱迪生公司制造,直到1913年。它被记录所取代。较小的喇叭用于家庭的较小房间。这些都在爱迪生科技中心展出。亚慱足球网址多少

针移动向上和向下,并迫使上面的金属设备振动的透明膜片(类似于扬声器)。这种振动推动空气,并产生少量的声音。这个声音被引导到留声机下面的黄铜手臂到盒子里的一个木制喇叭(右图)。圆号把声音放大到令人印象深刻的程度。打开或关闭前面的木门,通过把喇叭挡在里面来控制音量。

视频下面:Steve Ainlay讲成一个喇叭,以记录蜡缸:

语音广播的出现推动了喇叭和扩音器的发展:

左:1925年之前:第一个语音收音机使用喇叭,很快喇叭就被通用电气在斯克内克塔迪发明的电动扬声器所取代。(WGY电台)
右:1927:
Ernst Alexanderson.- 广播电视的发明者测试了从GE工厂到家的第一电视广播。在他的右边,您将看到用于音频的时间的标准收音机。

在角上进一步阅读:
原声留声机的基础知识从Victor-Victrola.com >
关于喇叭设计由伦纳德音频研究所>

2.电动扬声器(现代扬声器)

什么是电动扬声器?一个这是一种用电磁线圈和隔膜来制造声音的装置。这是当今世界上最常见的说话方式。

它是如何工作的?
现代的扬声器使用电磁铁将不同强度的电信号转化为运动。当磁体通电时,铜线线圈就会移动。本工作使用感应。线圈连接到纸板/纸/乙烯基“锥体”。锥体是一个随线圈振动的膜片。声音是由隔膜产生和放大的。如何构建演讲者有不同的方法。一个给定的扬声器被设计成产生一个特定的频率范围。并不是所有的材料和结构设计都会产生相同的声音高音,中音,低音,低音炮。

为什么发明扬声器花了这么长时间?
这听起来很简单,但要造一个扬声器,你需要了解电学、无线电、声波、力学、化学和物理。今天,如果工程师愿意,他们可以在这些领域接受几年的大学教育。早在20世纪早期,数学和频率的基本知识还在探索之中。虽然扬声器的电磁铁部分早在19世纪60年代就发明了,但人们花了40多年的时间才发展出有关声学和材料的知识。C.W. Rice和E.W. Kellogg解决了难题的最后一部分,最终发明了它。最后的工作是如何塑造膜片和使用什么材料。在20世纪10年代,真空管的最新发展帮助完成了频率、功率调节和放大的复杂控制工作。

2)。亚博体育官方app声音:


声音是通过气体或液体介质的一种能量形式。理解声音属于物理学的范畴。

声音主要有两种测量方法:频率和分贝。

频率是负责质量对于扬声器的声音,分贝衡量的是扬声器的“响度”。

频率:人类可以听到20 - 20000赫兹的声音。赫兹是每秒周期的单位。声音是一种从0能级到无穷能级的波。

仪器上的中间C'音调不是坚实的恒定能量,这听起来很耳朵,它是每秒每秒每秒达到每278次的波浪。

人耳不会听到具有相同敏感性的所有频率。它对2000 - 4000 Hz系列最敏感。所以20 Hz的100 dB(响度水平)声音不会像3000hz的声音那样对耳朵造成伤害。

大多数声音落在较低的可听频率范围内,但是16,000或20,000 Hz的声音很重要。这些上频率为我们提供有关声音的其他信息,例如声音的环境。亚博体育官方app如果有人在一个小房间或礼堂演讲,我们可以谢谢频率。开发一种可以重现低频率和非常高频的扬声器是发明扬声器中最伟大的最终挑战。自1921年的原型自我原型来复制频率的能力变得更好。工程师继续推进技术,通过使扬声器更小,更高效,更耐用,改善我们的世界。

上图:现代扬声器,小而强大,由于使用更强更轻的材料和更强大的紧凑型磁铁使用稀土材料合金

分贝:对扬声器性能很重要的另一个声音是在分贝(DB)中测量的潜在响应。分贝测量声压。压力越高,你的耳膜向内推动。分贝是对数单元,这意味着每个单元表示X10的功率增加。分贝的“贝尔”起源于电信先锋亚历山大格雷厄姆贝尔。需要测量声音效率的效率在1923年引发了本机。

0分贝设置为。0002微巴(压力)。120分贝足以对人耳造成永久性的损伤,然而在2-4kHz范围内耳朵更容易受损。人体对某些频率更为敏感的这一方面与物种进化有关。婴儿的哭声在4-5千赫范围内。我们生来就对婴儿的哭声和人类天生有限的声带发出的尖叫很敏感。同样地,当我们谈到电光时,人眼对黄绿光谱的频率亚博体育官方app更敏感。你可以在我们开始的页面上读到电灯的亚博体育官方app发展在这里

2 b)。现代演讲者时间线:

1861-简单的电子扬声器是开发的约翰·菲利普·里斯- 德国Friedrichsdorf的老师。扬声器粗略地能够再现噪音,只是一个实验。

1876-亚历山大·格雷厄姆·贝尔也试图以赖斯的作品为基础来制造一个演讲者。在当时的历史上,没有足够的物理学和材料工程基础知识,使贝尔或任何其他发明家有能力成功地生产一个电动扬声器。在长距离中放大声音和电报信号的需要确实有助于刺激发展
放大器,这是音频系统的一个重要组成部分。

1877
- 配制电磁线圈驱动扬声器的想法Werner von西门子,他用它与DC瞬态和电汇信号的输入信号。他没有办法放大声音来创建一个有用的扬声器,但他理论为此可能最终完成。

1877 - 1921-各种发明者和工程师与电动扬声器的想法一起玩,但只能产生粗糙的声音。没有方法可以电放大信号以产生非常响亮的声音。该行业继续依靠更先进的角来创造放大。

1921.

第一个现代扬声器

上面:第一个原型扬声器于1921年5月竣工。扬声器锥体损坏。柜内是一个开创性的功率放大系统。照片版权所有2010年爱迪生科技中心,需许可亚慱足球网址多少使用。

漫画大米通用电气公司和美国电话电报公司的e·w·凯洛格在纽约斯克内克塔迪合作开发了现代扬声器和第一个电子扩音系统。他们在1921年创造了一个可工作的原型。赖斯和凯洛格解决了最后的问题,产生了一个漂亮的清脆的声音。之前的尝试使扬声器产生了不可接受的低沉声音。这种低沉的声音不足以与市场上已经确立地位的喇叭相竞争。赖斯和凯洛格能够完全理解所有频率的再现,以创造一个准确的声音。他们的原型有足够的动态频率范围,比喇叭更好,同时有能力大大增加响度(dB)。在1925年他们申请了专利,并在圣路易斯向AIEE发表了演讲。经过几年的工作,他们完善了它,使之成为第一个商业产品,被称为Radiola扬声器#104。1926年,它以250美元(约合今天的3000美元)的亚博体育官方app价格售出。该扬声器是在RCA公司名下生产的。

上图:第一位发言者。线圈是固定的,不像现代的扬声器,移动的磁铁在里面。铜线用布绝缘。这个原型是由C.W. Rice和E.W. Kellogg在1921年建造的。扬声器工作,但需要改进,使它更小,以适应收音机。几年后,他们改进了扬声器,使之适合20 × 12 × 16英寸高的收音机。


一个家庭收音机的早期发言者,
它使用一个简单的纸板锥和小放大器(变压器)

RCA:美国无线电公司出售第一个扬声器而不是通用电气,因为RCA是创建的许多美国公司的联盟。RCA是根据来自美国政府的压力创造的,拥有各种各样的电力技术公司与各种专利一起工作,以便更轻松地创建成品,这些产品可以与国家赞助的欧洲公司竞争。飞利浦和西门子等欧洲公司具有领导力,可以轻松调动专利,以获得产品的创造。根据美国的越真实的“资本主义”制度,公司争夺专利特许权使用费,并彼此保持秘密。在RCA一般电气研究中心和贝尔实验室的第一个时代,在项目中共同努力生产电视和扬声器等最终产品。

为了创造更好的技术,RCA能够将研究集体化。除了拥有一家强大的美国公司在无线电市场上进行国际竞争之外,在二战前不断升级的战争紧张局势中,拥有更好的技术对美国来说也很重要。第一次世界大战教会了我们一个重要的教训,那就是不要掉队,无线电技术可能意味着输赢的区别。通用电气的安永·亚历山大是战时通信技术的核心。他还协助C.W. Rice和Kellogg制作扬声器。

观看下面的视频以查看第一个扬声器的第一个原型:

为了在给定的频率范围内产生高质量的声音,今天的电动扬声器有几种类型:

扬声器- 2khz - 20khz。用于生产所有高端频率。今天有很多方法可以建造高音扬声器。大多数是电动(磁性)扬声器,但有压电,静电和等离子高音扬声器。

中档的演讲者- 300 - 5kHz。这个扬声器覆盖了大多数人类的声音和大多数乐器。

低音扬声器- 40 - 1千赫。低频率。低音扬声器的发明可以追溯到20世纪30年代的贝尔实验室。

低音炮- 20 - 200赫兹。非常低的频率。人耳只能听到20赫兹以下的声音。低频声音是单向的。这意味着它可以放在房间的任何地方,从任何地方听到相同的音质。低音炮也能产生很容易穿透墙壁的声波。这种类型的扬声器发出的噪音甚至可以垂直穿透5层以上的混凝土公寓楼。不用说,人们很容易因当地的噪音条例而陷入麻烦。如果你计划你的下一个响亮的事件,你可能需要考虑频率和物体吸收/停止或反射声音的能力。亚博体育官方app低音炮是在20世纪60年代发明的。

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在标准电动扬声器上进一步读取:
更多关于扬声器历史的细节来自音频工程协会>
《电动扬声器设计考虑》,IEEE出版物(需购买或会员资格)>

3.平板扬声器

平板扬声器有好几种,工程师们已经在平板扬声器上工作了几十年,以减少音箱的尺寸。标准平板扬声器有一个附加在方形面板上的激振器。平板起膜片的作用。下面是一些不同设计的例子。从乙烯基到泡沫聚苯乙烯,不同的材料可以用作膜片。

标准平板电动扬声器难以使,因为难以在创造良好的频率响应时均匀地振动整个平面。因此,其他扬声器类型已经发展以尝试以平面形式制作扬声器。

平板扬声器类型:带扬声器,平面磁,静电 - 阅读下面。亚博体育官方app

上图:平板扬声器,它使用一个驱动单元(激励器)类似于一个规则的锥形电动扬声器设计,但它附加在一个方形的平板隔膜由聚苯乙烯泡沫塑料。

标准平板扬声器:



隔膜可以有纸粘在聚苯乙烯的两面,以帮助声音的产生。也可由PET泡棉、聚丙烯泡棉、聚丙烯、ABS、玻璃纤维、碳纤维等制成。

平坦隔膜的四个角点连接到垫子上。激励器推动隔膜向前的中心,导致表面弯曲,产生声波。

进一步阅读:
NXT平板扬声器是一种平板电脑扬声器,在这个详细的PDF >中了解它们是如何工作的

平面磁喇叭:


这具有连接/嵌入在聚苯乙烯泡沫塑料的隔膜中的导体。隔膜向前移动,向后移动以发出声音。这种类型的扬声器传统上比标准平面电动扬声器更好地工作,因为整个聚苯乙烯泡沫塑料平坦表面容易移动,而不是需要大型电磁铁来驱动它。

进一步阅读平面扬声器:
他们是如何从制造商Magneplanar >工作的

上图:平面磁性扬声器,前后。

静电平板扬声器(ESL):

静电平板扬声器采用两个金属栅格和一个由塑料片制成的膜片。薄片上涂有导电石墨。膜片具有恒定的电荷,高电压音频信号是由栅格产生的,栅格实际上是电极。

它的低音响应很差,但是扬声器看起来很有趣,就像一个长方形的平板屏幕。如果与一个普通的电动低音扬声器结合,它可以成为一个完整的声音系统。

看到它如何工作的3d运动图形视频在这里

静电扬声器的进一步读数:
从维基百科> ESL演讲者基础知识
视频:他们如何制造ESL扬声器>
视频:关于制造亚博体育官方app商MartinLogan的ESL扬声器

功能区驱动扬声器:

这种类型的扬声器使用超轻(低质量)铝箔薄膜作为膜片。聚酯薄膜上的薄铝条(就像一个闪亮的聚酯薄膜气球)很耐用,悬挂在两个条形磁铁之间。这种类型的扬声器不需要一个变压器之间的放大器和扬声器。

静电扬声器的进一步读数:
亚博体育官方app关于功能区和准色带司机>

多单元扁平隔膜扬声器

该扬声器与电动扬声器有关,因为它使用磁场移动元素,但其形状不同。该扬声器的线圈直接安装在隔膜上。以下是一个例子平板风格隔膜的演说家。在下面的照片中,铜线圈已经被包裹在透明塑料凸起的底座上。长长的永磁体形成独立的“单元”,整个膜片最终会均匀移动。这个扬声器比上面的平板扬声器重。这种类型的扬声器需要一个变压器,因为每个小单元的阻抗比标准扬声器的单励磁器低。

有关多单元平板的进一步资料:
文章关于正相平板1961 >

4.等离子弧扬声器

等离子体是电离气体,或通过气体发送的电流。等离子体对电场有反应,因此你可以把电信号的声音变成一个电场来操纵等离子体。等离子体确实有质量,会振动产生声音,就像隔膜移动空气产生声音一样。这种扬声器视觉上很有趣,但音质有限。扬声器存在可靠性问题,因此仍是一种新产品。你可以在下面的链接中看到他们的精彩视频,你就会看到他们的音质问题。

请看下面视频中的演示:

关于等离子弧的进一步阅读:
视频播放古典音乐与弧形扬声器>
短视频显示等离子弧扬声器>
建立自己的在家里(从instructables) >

5.压电扬声器

压电扬声器利用膨胀和收缩的晶体使空气振动并产生声音。压电扬声器的频率响应受到限制,因此它们只能作为高音或小型电子设备,如手表/时钟,以发出简单的声音。在未来,这项技术可能会得到改进,使扬声器具有良好的声音特性和耐用性,但这仍需要未来的工程师来实现。

压电是一种固态技术,使其耐用,并作为水下传声器使用良好。这些扬声器在潜艇战中被用作麦克风,它们可以探测其他麦克风,并听到其他船只的声音。

关于压电的进一步阅读:
通过建立自己的压电扬声器来学习!>
Sonitron公司生产各种类型的压电扬声器,包括陶瓷和聚合物/金属扬声器>

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M.W.和S. Normandin的文章

来源:
“个人电脑平板扬声器的发展”,作者:M. Sato, K. Tsumori, T. Kurosaki, S. Kato
Roger-Russell.com
Sonitron
MartinLogan
Magneplanar
音频工程学会
Victor-Victrola.com.
LENARD音响研究所
格伦埃尔特和学生的物理件
分贝,扬声器——维基百科

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