[科普中国]-带式高音扬声器

带式扬声器是用一层铝金属膜放在磁铁上，通电后产生高频信号。 带式高音在耐听程度上不及球顶式高音。但带式高音的频率可以下限很低，能够良好的和中低音匹配。

主要优点是振膜轻，面积大，一般应用在重放高音部分，可以得到清晰度极高，瞬态响应极快，相位畸变很小的高音。

简介ribbon tweeter（带式高音单元），用一层铝金属膜放在磁铁上，通电后产生高频信号。 带式高音在耐听程度上不及球顶式高音。但带式高音的频率可以下限很低，能够良好的和中低音匹配；带式高音的优点：高频上限可达40KHZ，容易表现更多的音乐细节，其原理是给放置在匀强磁场中的导电薄膜施加音频电流，电流产生的磁场与匀强磁场相互推斥、吸引，使薄膜受力振动发声。

这个过程是可逆的，反过来运用，即是“带式麦克风（ribbon microphone）”，导电薄膜常用的材料是铝箔，所以，带式扬声器，也叫“铝带式扬声器（Ribbon Speaker）”。

其实，带式扬声器和麦克风，是由同一组科学家发明，著名的半导体科学家Walter Schottky（沃尔特·肖特基）和他的朋友Siemens Halske（西门子·哈尔科斯）在1923年就获得了相关专利，由于结构上的缺陷，当时找不到磁性很强的磁铁，薄膜的阻抗和承受功率也很小，造成效率低下，所以应用并不广泛。

近年由于钕磁体等强磁性材料的广泛使用，振膜材料也由铝改进为复合材料，（大多使用Kapton基底，印刷纯铝导体），使得带式扬声器性能大为改善，内阻增加到4-8欧姆，不必使用变压器转换阻抗，功率可以做到10W以上，效率也提高到90分贝以上，可以和常用的低音扬声器良好配合。

传统的锥形扬声器、平板扬声器、球顶扬声器和号筒扬声器中，尽管他们的结构不同，但它们都有独立的音圈和振膜、即音圈在磁气隙中的垂直振动通过不同形式的振膜转变成空气的疏密变化，形成我们听到的各种声音。

而以上传统的扬声器中，有如下缺陷：当音圈接收到某一瞬间的电信号引起锥盆或振膜的反应时，由于这些扬声器锥盆或振膜的面积较大，而音圈只是锥盆或振膜中心部位的很小部分连接，音圈产生的驱动力首先传递到锥盆或振膜的中心，然后再逐渐向整个锥盆的其他部位传递、 这种力的传递必然需要一定的时间，因此，在某一瞬间锥盆或振膜各部位的受力就会不均匀，不可能在同一瞬间随音圈的驱动力快速反应，从而引起锥盆或振膜的扭曲变形、使扬声器重放出来的声音变得浑浊。1

一种新型带式高音扬声器目前带式高音扬声器的振膜普遍为一条很窄的带，它与空气的接触面积很小，因而声负载也小，所以电声转换效率甚低。为此常在其前面加一个小号筒以改变声阻抗提高转换效率，再者就是磁工作间隙太宽，磁感应强度，很小，故造成灵敏度低下。

结构如图1所示，主要山：磁路、音圈、振膜和外壳组成。

2只带状振膜张开像蝴蝶的2只翅膀，剖面像指数曲线，其表面积比一般带式高音扬声器的振膜大得多，因其和空气接触面积大、声负载大、电声转换效率也高，故灵敏度高，磁路结构如图2所不。它左右、上下对称，只是磁极性相反；磁间隙宽约0.6mm，与普通电动式扬声器的磁间隙相同。因此其磁感强度B很高，是一般带式高音扬声器所望尘莫及的。而且磁间隙加有磁液，这就更提高了B值。

装配在装配时先把磁路的二分之一装配好并充磁；然后把充好磁的二分之一磁路与另一半磁路以磁性相反的形式对接起来。所有产品的磁极性应前后统一，不能有误。每边磁间隙两端都有约1.5mm宽的磁短路，山实际效果看它的存在无碍大局。磁路中的4块导磁板，可以看出其形状、尺寸完全相同，中间比两端凹下去的高度恰为磁间隙宽度的二分之一，因此在线切割时对此尺寸应严加注意，其材料为低碳钢。磁体为长方体，山外观看为铭铁氧体。音圈在该品中为一双面敷铜箔印刷线路板厚度约0.2mm。

线条山光刻而成，两面的走线方向、线条宽度、匝数、完全相同，并山振动板（音圈）中心，尾尾相接把印刷线路板两面的线圈串联起来，直流电阻约为3.2Ω。值得注意的是：振动板左右两端的线条在振动时并不切割磁力线做功，而是把流经它的音频电流转变成热量，使振动板升温较快。山于磁间隙中有磁液散热和振膜振动时空气的流动，很快即可达到150~200。C的热平衡。

因此在选择振动板的材料时，一定要充分注意到这一点。同时在每个振膜的两边各有1个和振膜弯曲形状相同的软泡沫塑料做支撑，使振膜不至于下陷。振膜是一件很柔软的黑色长方形薄膜，厚度约为0.05mm，有些像橡胶，也可能是德国产的PU膜，手感光滑、柔软，其外形如图5所不，左边为与振动板胶粘是把振动板另一边也粘上2条带状振膜而已，性能指标也大同小异。但外观更吸引人，如图7所不。实际应用时安装在音箱外边顶部，用一个黑色圆桶形金属网罩加以保护。其振膜比单蝴蝶式要长得多，而且比前者多2只振膜，所以其灵敏度较高。在振膜两旁无软泡沫支撑。分频线路箱体也大致相同。实际听起来更为细腻、丰满、清晰，不愧为一只先进的带式高音扬声器。端。

该产品在使用时安装方式和一般球顶形高音扬声器的安装方式相同，装在音箱的正面上部。该音箱的分频线路，其性能指标f0为37Hz，阻抗为3.2Ω，有效频率范围是37Hz~16kHz，箱容积约61L。12

本词条内容贡献者为:

王伟 - 副教授 - 上海交通大学