談?wù)勳o電式揚(yáng)聲器
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2009-07-24 10:36:41 加入收藏 咨詢

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提到揚(yáng)聲器,常見的錐形揚(yáng)聲器可能是最為人熟悉不過了。但大家認(rèn)識一種叫靜電式揚(yáng)聲器嗎?靜電式揚(yáng)聲器對于音響發(fā)燒友來說一點(diǎn)也不陌生。由于靜電式揚(yáng)聲器在高頻上表現(xiàn)特別好,發(fā)燒友靜電式揚(yáng)聲器更是有這樣一翻評論:“小提琴、三角鐵等纖細(xì)而優(yōu)雅的聲音反應(yīng)得韻味十足清麗透明,對于小號、短笛等尖顫而嘹亮的音色剛表現(xiàn)十分得體,是別的揚(yáng)聲器無法達(dá)到的音質(zhì)享受。”??類似這類對靜電式揚(yáng)聲器音質(zhì)表現(xiàn)的評論的確不少。但提及技術(shù)的文章卻是少之又少,弄得很多朋友更是似懂非懂地“傳授”出去,所以筆今天在這里主要為大家談?wù)勳o電式揚(yáng)聲器不認(rèn)識的朋友和不了解的朋友就一定要看看下文了。
靜電式揚(yáng)聲器(Electrostatic loudspeaker,簡稱為ESL)又名電容式揚(yáng)聲器。靜電式揚(yáng)聲器早在20世紀(jì)20年代就產(chǎn)生了,而第一個商品化的靜電式揚(yáng)聲器卻是在上20世紀(jì)50年代中期,由英國公司QUAD推出的。在70年代期間,如RTR、SAE、Crown、ESS和Infinity等品牌均己開發(fā)靜電式揚(yáng)聲器。但是由于價格昂貴,以及技術(shù)難度的關(guān)系,所以一直也不能普及。我們看到的也只是在高檔的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中才會應(yīng)用。并非某些人所說的近年出現(xiàn)的生產(chǎn)品。而在國內(nèi)的武漢市順泰電子有限公司在上世紀(jì)的90代已經(jīng)研制出靜電揚(yáng)聲器及系統(tǒng),填補(bǔ)了國內(nèi)靜電揚(yáng)聲器產(chǎn)業(yè)的空白。所以不認(rèn)識靜電式揚(yáng)聲器的朋友可不以為這是什么新東東啊。而且原理也不是太復(fù)雜,只是結(jié)構(gòu)和工藝上的難度導(dǎo)致這種揚(yáng)聲器難以普及。筆馬上就談?wù)勳o電式揚(yáng)聲器的原理。
靜電式揚(yáng)聲器是由一個振膜和一個固定的電極組成一個平板式電容器(見圖2),利用加在電容器極板上的靜電力進(jìn)行工作。這種揚(yáng)聲器工作時需要在它兩個電極接上一組直流電源,使電極極化,產(chǎn)生一個靜電場。當(dāng)有音頻信號電流輸入時,整個平面振膜在音頻信號電流的驅(qū)動下振動發(fā)聲。由于這種揚(yáng)聲器工作時產(chǎn)生的靜電場均勻地分布在整個振膜上,振膜的振動方向始終保持一致,不會產(chǎn)生分割振動,這種揚(yáng)聲器的瞬態(tài)特性和失真指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的電動式揚(yáng)聲器。而且靜電式揚(yáng)聲頻響檢測達(dá)到38Hz-30kHz,器理論失真僅為0.02%,目前已經(jīng)能夠做到0.5%(傳統(tǒng)揚(yáng)聲器為5%)以下。靜電揚(yáng)式聲器早就是國際Hi-Fi領(lǐng)域公認(rèn)的發(fā)燒器材,其振動系統(tǒng)是單一的振膜,振膜的質(zhì)量也非常輕(僅為空氣質(zhì)量的1/10),瞬態(tài)反應(yīng)好,對音樂的再現(xiàn)是非常有利的。
而靜電式揚(yáng)聲器一般是采用一片很薄的聚酯質(zhì)振膜,而有看上去透明的振膜上卻帶著幾千伏的正靜電荷,好像著名的馬田盧根 (Martin Logan)的靜電式揚(yáng)聲器的振膜表面上就帶有2500至3500伏的正靜電電荷,而一般的靜電揚(yáng)聲器的振膜所帶的正電電荷大約是5000伏左右。而這個正電荷是從何而來的呢?這個正電荷是由于振膜與高壓直流供電器連接所得到的。而且還有一只變壓器連接著極板之間,它把功放輸出的音樂信號轉(zhuǎn)為強(qiáng)度相等而極性相反的高壓電信號。通過極板之后使帶高壓正電荷的振膜所產(chǎn)生的電場效應(yīng)從而形成推挽動作。所以與動圈式的揚(yáng)聲器相比,采用靜電式原理的失真要小得多,并可免受熱壓影響。
但靜電式揚(yáng)聲器也有一有定的缺點(diǎn):由于靜電式揚(yáng)聲器的靈敏度不高(單位表面內(nèi)計(jì)算),所以為了增在揚(yáng)聲器的所需要到達(dá)的聲壓,其唯一有辦法就只增大揚(yáng)聲器的表面積,所以靜電式揚(yáng)聲器的體積要做得很大; 另外的就是由于固定電極的相隔的距離很近的關(guān)系,振膜的振動幅度不能過大,導(dǎo)致發(fā)出的聲功率受到了限制,一般的靜電式揚(yáng)聲器為了補(bǔ)償?shù)皖l大功率發(fā)聲的需要,都會在下面裝上傳統(tǒng)的錐形揚(yáng)聲器。
靜電式揚(yáng)聲器有著很多傳統(tǒng)錐形揚(yáng)聲器的不達(dá)到的確良參數(shù)指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn),雖然現(xiàn)在的靜電式揚(yáng)聲器已經(jīng)不少,但由于價格的問題和技術(shù)難度的問題,要真正做出一對音質(zhì)好而能達(dá)到市民所能消費(fèi)得起不是易事。所以靜電式揚(yáng)聲器普及起來需要一段漫長的路,或只能在發(fā)燒友中流傳下去了。
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