維基少年:事物工作原理/音訊揚聲器
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當我們聽到東西時,我們的耳朵會對空氣中微小的振動做出反應,並將它們轉換為大腦訊號。這些空氣振動被稱為音訊或聲頻。它們有點像池塘上的波浪——空氣每秒壓縮和拉伸很多次。每秒多少次?通常認為範圍是每秒二十到兩萬次。我們寫成 20Hz - 20kHz 以紀念德國物理學家海因裡希·赫茲。k 代表 kilo,意思是“將此乘以一千”。赫茲是國際標準或 SI 單位之一。
當我們說話時,我們會使喉嚨中的空氣以音訊頻率振動。喉嚨也被稱為我們喉嚨中的聲帶。電話和收音機等電子裝置也需要“揚聲器”。它們使用一塊稱為振膜的硬質材料圓盤使空氣振動,該圓盤由稱為換能器的電磁裝置振動。Trans 意思是轉換,ducto 意思是引導,因此在這種情況下,“機電換能器”這個短語意味著電訊號導致機械運動。如果音訊揚聲器非常小且噪音不大,我們通常稱之為耳機或耳機。揚聲器往往更大,呃,聲音更大!
傳統的耳機和揚聲器依賴於由懸掛在強磁場中的電磁線圈製成的換能器。如今,還有其他型別的換能器使用晶體,但對於大多數揚聲器來說,傳統設計很常見(儘管現代材料極大地提高了它們的效能)。實際上,揚聲器和麥克風非常相似,只是揚聲器通常需要移動大量的空氣,因此比麥克風更大更重,麥克風需要檢測非常微弱的聲音波。
揚聲器和麥克風無法跟蹤我們可以聽到的全部聲音範圍,這就是為什麼在高保真系統中,有微小的“高音喇叭”來再現高頻,而大的“低音揚聲器”則用於低音,以及其他中音揚聲器。如果你用手掌靠近低音揚聲器並調高音量,你可能會感覺到低頻聲波。
最常見的家庭揚聲器設計為在小端連線到換能器上,並在大切端周圍包裹著柔性泡沫材料,以允許自由脈動運動,從而實現硬紙板錐形。聲波透過房間的空氣傳播到聽者的耳朵。換能器的電流與源頭產生的訊號同步,通常是播放收音機、黑膠唱片、CD 或其他數字輸入的放大器。