18新利最新登入振动扬声器的工作原理

“大拇指向上”的振动扬声器将振动传递到表面,比如扬声器本身的包装,从而产生声音。

音乐史上几乎没有什么发展是与众不同的:第一种乐器的出现、录音技术的发展以及鲍勃·迪伦改用电吉他的那一天都在其中。也许在过去的几十年里最重要的变化是移动设备作为音乐传播系统的转变。

智能手机MP3播放器;平板电脑其他的小工具也让音乐变得更容易获得。但这种向移动音乐的转变也带来了挑战。用耳机听音乐是很棒的。但如果你想与其他人分享音乐,大多数移动设备都没有足够强大的内部扬声器来提供真正令人满意的体验。

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解决这个问题的一个办法是使用便携式扬声器。但许多便携式扬声器缺乏吸引力。声音可能很小或很薄。你可能只能从他们那里哄出相对较低的音量。另一种方法是使用振动扬声器有时被称为振动传感器

这些小玩意把表面变成了扬声器。把它安装在窗户上或放在桌子上,你就会突然听到一种丰富、饱满的声音。效果可能是惊人的,特别是因为这些扬声器可能相对较小。那么,18新利最新登入这么小的设备是如何发出完整的声音的呢?

为了真正理解振动扬声器是如何工作的,我们首18新利最新登入先需要仔细看看声音的世界以及我们是如何感知它的。

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声音的本质

在最基本的层面上,声音是运动。我们每天听到的声音是空气中分子相互撞击的结果——它们首先对产生声音的冲动做出反应。气体中的分子以随机的方式运动。运动的速度在某种程度上取决于气体的温度。温度较低的气体分子运动较少,这使得气体内部的碰撞发生得比分子快速移动时要慢。

但空气并不是唯一可以传播声音的媒介。事实上,声音在液体和固体中的传播速度比在气体中的传播速度要快。液体和气体中的分子比气体中的分子挤得更紧。分子也不像在气体中那样到处移动——因此分子之间的碰撞发生得更快。

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在0摄氏度(32华氏度)时,声音以每秒331米的速度在空气中传播。这大约是每小时740英里。但声音以每秒1450米的速度通过液态汞。固体玻璃以每秒5640米的速度传播声音。一般来说,分子在介质中堆积得越紧密,传递声音的速度就越快。

声音从它的源头向外辐射。想象一个平静的池塘。现在往正中间扔一块大石头。你会看到波浪从撞击点向外波纹。这与声音的传播方式相似——它以波的形18新利最新登入式向各个方向传播。你离声源越远,声音就会越安静,因为声波会失去能量并扩散出去。

声波的频率和强度各不相同。频率越高的声音音调越高。声音的大小取决于它对空气压力水平的改变程度——更大的变化意味着声音更大18新利最新登入。

那么我18新利最新登入们是如何听到这些分子运动?这要感谢我们的耳膜。的耳膜是耳朵里的一层薄薄的皮肤。当分子碰撞到你的耳膜时,它会振动。微小的骨头连接到鼓膜,并将这些振动传递到耳蜗,耳蜗是内耳中含有液体的结构。振动对耳蜗和耳蜗内的液体施加压力科尔蒂器官内耳中的另一个结构,将这些压力变化转化为电脉冲,沿着听觉神经传递到大脑。然后你的大脑将这些信号解读为声音。

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声音和扬声器

永磁体根据电流的方向推动和拉动音圈。音圈使可移动的板振动,将能量传递到表面。

一个典型的演讲者有几个部分。你可以看到没有打开扬声器的部分是悬架,隔膜和防尘帽悬架作为隔膜的框架。的隔膜看起来像一个简单的圆锥体,中间有防尘帽。的防尘罩覆盖了一个叫做音圈的部分。

音圈是扬声器内的一个可移动部件。它也是一个电磁铁。电流通过线圈产生磁场。逆转电流会改变磁场的极性。扬声器的底部是一块永磁体。当线圈磁场的极性与永磁体相匹配时,两个相似的磁场相互排斥,线圈向外移动,推动隔膜。当磁力彼此相反时,它们会相互吸引。这将线圈向内拉,拉动隔膜。

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通过线圈的交流电将使线圈快速上下移动。这使得隔膜移动,从而导致空气压力的变化。空气中分子的运动产生了我们听到的声音。放大器提供电流的变化,使隔膜以这样一种方式移动,从而再现正确的声音。

振动扬声器与之相似,只是没有隔膜。相反,音圈附着在一个可移动的板上。在固体表面上放置一个振动扬声器,使平板在固体表面上振动。当电流在线圈中交替时,它上下移动,推动可移动板。该板推动表面,将能量传递到表面,并将其变成扬声器。因为振动扬声器将电能转换成机械能,所以它们也被称为换能器。一个传感器是一种能将一种能量转换成另一种能量的装置。

固体表面将随着扬声器振动,取代周围的空气分子。就像听到其他声音一样,你的耳朵也能探测到碰撞空气分子的运动。有些材料的混响效果比其他材料好——并不是所有的固体都是一样的。一般来说,玻璃和木材往往与振动扬声器工作得最好。你甚至可以把振动扬声器安装在墙的内侧,让房间里的人看不见扬声器。因为扬声器将振动传递到你安装它们的表面,墙壁本身就会发出声音。

制造商已经找到了将振动扬声器整合到各种产品中的聪明方法。一家公司发明了振动扬声器,你可以把它安装在滑雪头盔上,让你在滑雪时听音乐。其他设计的扬声器可以安装在桌子或桌子的下面,给你一个完整的表面来工作,没有可见扬声器的杂乱。然后是骨传导扬声器,它将振动直接传递到你的头骨,这样你就能同时听到和感受到音乐!

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作者的注意

我第一次看到振动扬声器是在拉斯维加斯的一个酒店房间里。展示该产品的公司将扬声器放18新利最新登入在麦片盒、窗户甚至名片等物体上进行演示。它们从看似随意的物体中发出的声音给我留下了深刻的印象。从那以后,振动扬声器市场蓬勃发展,你可以找到几家不同公司的型号,从台式扬声器到壁挂式扬声器。

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来源

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