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1877年德国西门子的Erenst Vemer获得了动圈式扬声器的专利，不过真空管迟至1907年才正式运用，而爱迪生最早的唱机是唱针直接带动振膜而后经号角放大发声，所以西门子的专利一直没有用上。1920年美国奇异公司的Chester Rice与Edward Kerrog，还有爱迪生贝尔公司的P.G.Hokuto才首度发展出实用的动圈式扬声器，七十多年来，除了材料不断改良外，你认为扬声器科技真的有进步吗?
! F2 V' Y( t$ c+ p7 p$ V下面是几种常见的扬声器发声方式：$ X. ^" k" w6 x" _
一、动圈式
5 U/ K2 N2 ^' t7 L* V) o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。% l( t& {5 q7 e! }% b8 w0 S$ f
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二、电磁式
$ I3 R: B7 f: }% b0 O在一个U型的磁铁的中间架设可移动斩铁片(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。这种设计成本低廉但效果不佳，所以多用在电话筒与小型耳机上。' h/ V& T& W9 `
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三、电感式0 x* E, K+ @* k4 j$ ?! }! _
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。' Y/ Z% k" O9 G, s6 i
$ P" O, }8 `* f$ R4 V4 G& {四、静电式. [5 X( ?( q" N1 B7 k
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。目前如Martin-Logan等厂商已成功的发展出静电与动圈混合式扬声器，解决了静电体低音不足的问题，在耳机上静电式的运用也很广泛。
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! e; I- m# j0 | R# E( K五、平面式* U. K8 H% \- `. v% p
最早由日本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。* @: Y! k) _, ~9 P" B4 r+ ^# H
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六、丝带式
" `4 \' D" |8 y! f& a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，性能反应极佳，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，Apogee可为代表。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，Magnepang此类设计的佼佼者。) x" Y4 U& F5 t
( H- U5 A& C% ?9 I% L- H8 v七、号角式0 t5 H& ]; t' \; G
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，美国Klipsch就是老字号的号角扬声器生产商。, @) o0 p7 k0 v% z3 r/ W8 A: G" {0 w
! R5 v2 x$ l4 h) P1 _八、其他还有海耳博士在1973年发展出来的丝带式改良设计，称为海耳扬声器，理论上非常优秀，台湾使用者却很稀少。压电式是利用钛酸等压电材料，加上电压使其伸展或收缩而发音的设计，Pioneer曾以高聚合体改良压电式设计，用在他们的高音单体上。离子扬声器(Ion)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。飞利浦也曾发展主动回授式扬声器(MFB)，在扬声器内装有主动式回授线路，可以大幅降低失真。 |
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