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揚(yáng)聲器技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

發(fā)布時(shí)間:2012/7/3 19:39:04 訪問次數(shù):2517

    1.發(fā)明前的技術(shù)準(zhǔn)備
    雖然人類對(duì)于聲音的采集、記錄、重放技術(shù)的GRM1555C1H910JZ01D研究和掌握只是在近一百年里才逐步完善的事情,但人們對(duì)于聲音的興趣可追溯到早遠(yuǎn)年代。到了近代,聲學(xué)、電磁學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步給人類實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想帶來了希望、奠定了基礎(chǔ)。
    1820年4月丹麥科學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特(Hans Christian Oersted)在給學(xué)生講課時(shí),發(fā)現(xiàn)了通有電流的導(dǎo)線對(duì)放置在其附近的磁針可以產(chǎn)生力的作用,讓其偏轉(zhuǎn)一定的角度,由此發(fā)現(xiàn)了電流具有磁效應(yīng)。1831年英國科學(xué)家邁克爾·法拉第(Michael Faraday)發(fā)現(xiàn)了變化的磁場(chǎng)可以使處于磁場(chǎng)內(nèi)的線圈產(chǎn)生電流,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并利用此原理創(chuàng)建了發(fā)電機(jī)原型。法拉第發(fā)明的發(fā)電機(jī)經(jīng)過眾多科學(xué)家的不斷改進(jìn)和完善,性能得到了很大的提高,使電在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。相應(yīng)地,人們對(duì)于電在各領(lǐng)域的應(yīng)用的研究也越來越深入。
    1878年,英國物理學(xué)家瑞利(JohnWilliam SU'utt)發(fā)表了《聲學(xué)原理*。對(duì)聲光相互作用、機(jī)械運(yùn)動(dòng)模式、非線性振動(dòng)等項(xiàng)目都有深入的介紹,標(biāo)志著人類對(duì)于聲學(xué)的研究進(jìn)入到了一個(gè)系統(tǒng)、全面、深入的層次。
    2.零的突破
    1876午3月7日美國科學(xué)家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell)發(fā)明了舉世聞名的“電話”,獲得美國No.174465專。左側(cè)為受話器部分,人對(duì)著話筒講話,聲音的能量被聚集后推動(dòng)振膜帶動(dòng)銜鐵振動(dòng),導(dǎo)致流過整個(gè)電路的電流發(fā)生相應(yīng)的變化,變化的電流在右側(cè)的“聽筒”引起電磁鐵產(chǎn)生的磁力發(fā)生相應(yīng)的變化,使銜鐵和振膜發(fā)生相應(yīng)的振動(dòng),最終還原出聲音。由此傳動(dòng)桿銜鐵可見,右側(cè)“聽筒”部分實(shí)際上就是一個(gè)揚(yáng)聲器。貝爾發(fā)明的電話實(shí)現(xiàn)了電聲轉(zhuǎn)換技術(shù)“從無到有”的“零的突破”。
     3.雛形的出現(xiàn)
    1877年12月14日西門子公司的創(chuàng)始人維爾納·馮·西門子(Ernst Werner VonSiemens)申請(qǐng)了有關(guān)揚(yáng)聲器的N0.2355德國專利?梢钥闯銎浼夹g(shù)方案比貝爾發(fā)明的電話有了很大的改進(jìn),取消了電磁鐵部分,而將一個(gè)圓形活動(dòng)線圈放置在徑向磁場(chǎng)內(nèi)組成電動(dòng)音圈結(jié)構(gòu),可使振膜獲得更自由的振動(dòng)空間、更好的線性支撐,簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)為揚(yáng)聲器獲得更好的音質(zhì)創(chuàng)造了條件。
    4.帶波浪形外支撐折環(huán)的圓錐形紙質(zhì)振膜的發(fā)明
    1901年2月16日約翰·施特羅(JohnStroh)申請(qǐng)了英國專利No.3393(覓圖3),他在專利中描述了采用紙作原料制作圓錐形振膜的技術(shù),在此之前的揚(yáng)聲器的振膜大多為平面型,在音圈驅(qū)動(dòng)力的作用下難以保持相對(duì)固定的整體形狀。在這項(xiàng)專利當(dāng)中,另一個(gè)突出的技術(shù)特點(diǎn)就是為了給振膜提供更為靈活、更加線性的支撐,振膜總體呈圓錐形,還特別將振膜邊緣部分紙盆的形狀做成容易發(fā)生形變的波浪形結(jié)構(gòu),避免整個(gè)紙盆發(fā)生大的形變。
    5.平衡電樞(舌簧)式揚(yáng)聲器的發(fā)明
    1918年1月8日亨利·埃杰頓(HenryEgerton)申請(qǐng)了美國No.1365898平衡電樞式(Balanced-Armature)揚(yáng)聲器的專利,可以看出平衡電樞式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)主要由振膜、傳動(dòng)桿、銜鐵(舌簧)、電磁線圈、磁極、永久磁鐵組成。平衡電樞式揚(yáng)聲器一般都具有很高的電聲轉(zhuǎn)換靈敏度,但頻率響應(yīng)較窄、失真較大。
    6.直接輻射式揚(yáng)聲器技術(shù)的發(fā)明
    1921年4月23日克萊爾·勞瑞·法蘭德(Clar Loring Farrand)申請(qǐng)了№.1847935美國專利,這是第一份描述直接輻射式揚(yáng)聲器的專利,其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)了音圈與振膜之間為直接的連接,簡(jiǎn)化了力酌傳輸路徑。這項(xiàng)專利的另一個(gè)重大意義就在于取消了號(hào)筒,將振膜振動(dòng)產(chǎn)生的聲波直接向外部空間輻射,為進(jìn)一步提高電聲轉(zhuǎn)換性能開辟了一個(gè)新的途徑。
    1.發(fā)明前的技術(shù)準(zhǔn)備
    雖然人類對(duì)于聲音的采集、記錄、重放技術(shù)的GRM1555C1H910JZ01D研究和掌握只是在近一百年里才逐步完善的事情,但人們對(duì)于聲音的興趣可追溯到早遠(yuǎn)年代。到了近代,聲學(xué)、電磁學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步給人類實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想帶來了希望、奠定了基礎(chǔ)。
    1820年4月丹麥科學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特(Hans Christian Oersted)在給學(xué)生講課時(shí),發(fā)現(xiàn)了通有電流的導(dǎo)線對(duì)放置在其附近的磁針可以產(chǎn)生力的作用,讓其偏轉(zhuǎn)一定的角度,由此發(fā)現(xiàn)了電流具有磁效應(yīng)。1831年英國科學(xué)家邁克爾·法拉第(Michael Faraday)發(fā)現(xiàn)了變化的磁場(chǎng)可以使處于磁場(chǎng)內(nèi)的線圈產(chǎn)生電流,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并利用此原理創(chuàng)建了發(fā)電機(jī)原型。法拉第發(fā)明的發(fā)電機(jī)經(jīng)過眾多科學(xué)家的不斷改進(jìn)和完善,性能得到了很大的提高,使電在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。相應(yīng)地,人們對(duì)于電在各領(lǐng)域的應(yīng)用的研究也越來越深入。
    1878年,英國物理學(xué)家瑞利(JohnWilliam SU'utt)發(fā)表了《聲學(xué)原理*。對(duì)聲光相互作用、機(jī)械運(yùn)動(dòng)模式、非線性振動(dòng)等項(xiàng)目都有深入的介紹,標(biāo)志著人類對(duì)于聲學(xué)的研究進(jìn)入到了一個(gè)系統(tǒng)、全面、深入的層次。
    2.零的突破
    1876午3月7日美國科學(xué)家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell)發(fā)明了舉世聞名的“電話”,獲得美國No.174465專。左側(cè)為受話器部分,人對(duì)著話筒講話,聲音的能量被聚集后推動(dòng)振膜帶動(dòng)銜鐵振動(dòng),導(dǎo)致流過整個(gè)電路的電流發(fā)生相應(yīng)的變化,變化的電流在右側(cè)的“聽筒”引起電磁鐵產(chǎn)生的磁力發(fā)生相應(yīng)的變化,使銜鐵和振膜發(fā)生相應(yīng)的振動(dòng),最終還原出聲音。由此傳動(dòng)桿銜鐵可見,右側(cè)“聽筒”部分實(shí)際上就是一個(gè)揚(yáng)聲器。貝爾發(fā)明的電話實(shí)現(xiàn)了電聲轉(zhuǎn)換技術(shù)“從無到有”的“零的突破”。
     3.雛形的出現(xiàn)
    1877年12月14日西門子公司的創(chuàng)始人維爾納·馮·西門子(Ernst Werner VonSiemens)申請(qǐng)了有關(guān)揚(yáng)聲器的N0.2355德國專利。可以看出其技術(shù)方案比貝爾發(fā)明的電話有了很大的改進(jìn),取消了電磁鐵部分,而將一個(gè)圓形活動(dòng)線圈放置在徑向磁場(chǎng)內(nèi)組成電動(dòng)音圈結(jié)構(gòu),可使振膜獲得更自由的振動(dòng)空間、更好的線性支撐,簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)為揚(yáng)聲器獲得更好的音質(zhì)創(chuàng)造了條件。
    4.帶波浪形外支撐折環(huán)的圓錐形紙質(zhì)振膜的發(fā)明
    1901年2月16日約翰·施特羅(JohnStroh)申請(qǐng)了英國專利No.3393(覓圖3),他在專利中描述了采用紙作原料制作圓錐形振膜的技術(shù),在此之前的揚(yáng)聲器的振膜大多為平面型,在音圈驅(qū)動(dòng)力的作用下難以保持相對(duì)固定的整體形狀。在這項(xiàng)專利當(dāng)中,另一個(gè)突出的技術(shù)特點(diǎn)就是為了給振膜提供更為靈活、更加線性的支撐,振膜總體呈圓錐形,還特別將振膜邊緣部分紙盆的形狀做成容易發(fā)生形變的波浪形結(jié)構(gòu),避免整個(gè)紙盆發(fā)生大的形變。
    5.平衡電樞(舌簧)式揚(yáng)聲器的發(fā)明
    1918年1月8日亨利·埃杰頓(HenryEgerton)申請(qǐng)了美國No.1365898平衡電樞式(Balanced-Armature)揚(yáng)聲器的專利,可以看出平衡電樞式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)主要由振膜、傳動(dòng)桿、銜鐵(舌簧)、電磁線圈、磁極、永久磁鐵組成。平衡電樞式揚(yáng)聲器一般都具有很高的電聲轉(zhuǎn)換靈敏度,但頻率響應(yīng)較窄、失真較大。
    6.直接輻射式揚(yáng)聲器技術(shù)的發(fā)明
    1921年4月23日克萊爾·勞瑞·法蘭德(Clar Loring Farrand)申請(qǐng)了№.1847935美國專利,這是第一份描述直接輻射式揚(yáng)聲器的專利,其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)了音圈與振膜之間為直接的連接,簡(jiǎn)化了力酌傳輸路徑。這項(xiàng)專利的另一個(gè)重大意義就在于取消了號(hào)筒,將振膜振動(dòng)產(chǎn)生的聲波直接向外部空間輻射,為進(jìn)一步提高電聲轉(zhuǎn)換性能開辟了一個(gè)新的途徑。
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