揚聲器的發聲原理?

我知道震動可以發聲,但是揚聲器是怎樣通過震動發出不同的聲音?還能分辨得跟現實一樣?


實際上揚聲器自己也不知道自己發的是什麼聲音,它只是負責把輸入的振幅、頻率還原回來而已

舉個例子,我和老王都懂瓦特拉斯星語,老張不懂,但我和老王之間只能靠老張傳遞信息。

1,我跟老張說:「阿斯頓飛,規劃局款了!」
老張不知道這是什麼意思,但他不需要關心,他只是把我的發音、語氣等完全還原給老王。
2,老張:「阿斯頓飛,規劃局款了!」
3,老王:「哦。」

揚聲器就是這樣:
1,錄音時,不同聲音、頻率通過空氣把震動傳遞給錄音設備,錄音設備受到震動後會引起相應的電流變化,錄音設備只要把這些電流記錄下來就可以了;
2,播放時,把電流傳送給播放設備,電流數據會引起播放設備產生對應的震動,於是聲音就被還原出來了

全過程中錄音、放音設備表示並不知道發生了什麼,只是負責傳遞信息而已。

至於原理,揚聲器可以產生不同頻率、不同振幅的震動,振幅決定了音量,頻率決定了音色、品質等...我不是很懂,坐等內行人


記得上世紀八十年代看過一本聲音科普書,說的是用兩個火柴盒,中間穿一條縫衣線連接,一頭對著火柴盒講話,另一頭可以聽見。這就是聲波的機械拾取、重播。
把一根牙籤固定在火柴盒上,放在轉動著的黑膠碟上,就可以聽到聲音,這就是留聲機的原理。把漆包線繞在牙籤上,放進磁隙中,這就是唱頭了,可以把拾取的聲波震動轉化為音頻電流。機械重播聲音是失真很大的,轉換為音頻電流就好很多了。高保真音響系統,音源部分、小信號放大部分總諧波失真基本上輕易做到0.1%以下,功率放大器也就是0.1%左右。
唱頭與麥克風其實是一種東西,只不過麥克風把唱針頭換成圓形的振膜。又,麥克風與耳機其實是同一種東西,類似發電機與電動機。把高阻的動圈麥克風插進耳機口,可以聽到聲音的,而喇叭其實就是大型的耳機,當然推動的功率就不止幾十毫瓦左右,而是幾瓦到幾十瓦了。
感謝@zcx199427的介紹,動圈喇叭的圖很清晰。題主說「分辨得跟現實一樣」,其實整個音響系統中,喇叭是失真最大的一環,也就是「分辨得不算太現實」,在正常的頻率範圍、正常功率下,大部分喇叭總諧波失真是超過2%的,何況現實中很多聲音事超過這個頻率範圍的。當然,起碼超過95%還是保真的、「分辨得非常接近現實」了。
以上。


原理是通電導體(音圈)在磁場(環形磁鐵產生磁場)中受力。

正向電流音圈帶動振膜往上運動,反向電流音圈帶動振膜往下運動。不同的聲音是所接通的交流電的頻率不同。隨著電流大小會有聲壓的不同。製作工藝和材料不同會有不同的音色。


樓上的兩位說的都很好,我從揚聲器的結構入手,來講講揚聲器是怎樣發聲的。

這是錐形動圈式揚聲器的結構。音圈(上圖的4和下圖的5)結構是揚聲器發聲的重要結構。音圈中流過的是信號源給出的電信號。通電的線圈(也就是音圈)在磁場中受力,這個力和通過音圈的電流成正比(F=Bil),所以電信號就轉化為音圈的振動。音圈振動帶動振膜(上圖的6和下圖的7)和折環(上圖7,下圖8)、定芯支片(上圖8,下圖9)振動,這種振動將力學信號轉化為聲學信號輻射出去,就得到了聲音。揚聲器的結構多種多樣,這裡僅僅是以動圈式揚聲器為例,但各種揚聲器的原理是類似的。
由此可見,揚聲器僅僅是一個電信號轉化為聲信號的換能器。題主所說的第一個功能揚聲器並沒有。而「分辨的跟現實一樣」這個問題有點籠統,如果題主問的是分辨聲信號的話,那就是傳聲器的功能了,那又是另外一種器件了。
圖片來自沈勇老師的《揚聲器系統的理論與應用》 保佑我幾天後這門課的考試順利呀!!!


作為一名揚聲器設計者,也曾有過這樣的困惑,為什麼揚聲器能夠發出各種各樣的聲音,為什麼感覺同樣是振動,卻能區別出不同的人發出的聲音、或者不同樂器的聲音呢。
以下嘗試談談個人的理解:
要想弄明白揚聲器為什麼能夠發出各種各樣的聲音,首先得明白各種各樣的聲音都有什麼特點。比如上課時說悄悄話跟受到驚嚇時尖叫這兩個聲音肯定是完全不同的;敲鑼和打鼓的聲音當然也明顯不一樣。
我們生活中所聽到的聲音,大多數都是由很多不同頻率的純音疊加效果,實際的純音聽起來不和諧,很不好聽。那這些聲音的主要區別就是構成成分的區別,比如含低頻聲音成分較多的,會給人一種飽滿、殷實、有力量的感覺(比如鼓聲);而含有高頻聲音成分較多的,則聽上去可能更明亮、輕快、尖銳等。舉例有些極端只是為了能夠更好的理解。
所以揚聲器在重放聲音時,只要能夠重放出每個聲音所應該包含的聲音成分,就可以還原出各種各樣的聲音。


不同的聲音就是不同的頻率,包括多種頻率疊合在一起,振幅的大小決定聲音的大小,頻率和振幅都是可以通過電流來表達的。簡單的說,振膜不但可以發出每秒振動1000次的滴滴聲,還能在每秒振動1000次的基礎上疊加一個每秒振動100次的嗡嗡聲的聲波,這樣你就聽到了滴滴聲的同時還聽到了嗡嗡聲。


聲音就是一種有高有低的振動頻率,把振動頻率用電腦記錄下來,然後用電腦重放就可以了。比如有人說holyshit,就是最強的頻率,有人說well,就是最弱的頻率。


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