扬声器工作原理(探秘丹拿无源扬声器背后的玄机)

自丹拿1977年问世以来，

创造了无数款经典的无源扬声器。

本期我们将结合无源扬声器工作原理视频，

为大家带来一堂生动的科普。

让我们跟随音频信号的旅程，

探索声音背后的奥秘。

要了解无源音箱的工作原理，

我们首先需要了解音乐的传输路径。

音乐信号从功放输出，途径线材，首先到达的是无源扬声器的接线端子。

接线端子通常由铜或金等导电金属制成，外观和材质各异。端子与信号线紧密连接，让音乐信号的传输畅通无阻。

▲ 丹拿Special Forty 四十周年纪念版的

透明镀金接线端子

▲ Heritage Special弦歌典藏版的WBT顶级系列

接线端子

同时接线端子的形状与设计也会决定能够连接哪些形式的音箱线端子，比如Y型插，Z型插，或者常见的香蕉头。

接线端子总是成对出现，因为单元的振膜需要正负电流才能来回振动。换个角度来看，功放输出的模拟音乐信号，都是以交流电的形式出现的。

音乐信号通通过接线端子进入音箱，下一站就到达了分频器。

以Emit 50为例，分频器直接安装在接线板的背面。

分频器就像一个看门人。 它将来自音源的信号分成若干个频段，低频信号给低音单元，中频信号给中音单元，而高频信号则给高音单元。借助电容、电感和电阻等电子元件的组合，分频器能够截断某些频率，并让其他频率通过，具体的频率段取决于声音信号会被传给哪一个单元。分频器的主要工作，可以被描述为截取和放行输入的音乐信号。

▲ 丹拿Confidence信心系列中使用的分频器。

▲ 频率响应曲线

高切（低通）滤波器会滤除音频信号中的高频信号，低切（高通）滤波器则让高频信号通过。这个过渡往往是逐步显现的，我们称之为分频斜率。

音乐信号经过分频器之后，会分别进入各个高、中、低音单元。

将输入信号分成不同频率段是至关重要的，因为扬声器的单元是针对不同频率段设计的，所以不同用途的单元在设计与外形上，都有着很大的区别。

▲ Heritage Special弦歌典藏版的MSP低音单元

低音单元直径更大，因为它要推动更多空气振动。它往往由更重更坚固的材料制成，这样才能推动更多的空气，同时自身不会产生形变而引起失真。

丹拿的MSP低音单元，堪称材料强度与阻尼特性的完美组合，大动态大声压下依然表现出色。

低音振膜每秒来回移动不超过500次。而高音单元最多需要每秒来回移动20,000次以上。

所以，高音单元振膜需要小而轻。

丹拿一直以来使用的织物软球顶作为高音振膜的材料，配合表面的丹拿独有精密涂层配方，堪称高音振膜材料的杰作。

▲ 织物软球顶高音单元

了解了音乐的传输路径后，下面，再来了解一点单元的工作原理。

音圈位于扬声器单元中心的位置。

音圈是一卷高导电性的金属导线（比如铝线），缠绕在一个空心圆柱体上，我们称之为音圈骨架。

音圈直接与音盆背面相连接。当音圈前后往复运动时，音盆也来回运动，从而推动了空气。顺便提一下，虽然高音单元的外观看起来与低音单元有较大差异，但是工作原理是相通的。

当电流通过音圈时，就会产生电磁场，磁场方向与电流方向相对应，磁场强度与电流大小相对应。你可能在学校用电池和电线做过这样的装置，它可以吸住回形针。

如果音圈的周围是更大、更强的永磁场（由磁铁产生），它就会被吸引和排斥，因为音圈的磁极性在正负之间来回变化，刚好与功放输出的音乐信号（电流）的频率和强度完全一致。

换句话说，音圈会随着音乐的频率和音量来回移动，由于音圈与音盆背面相连接，音盆也会随之移动，从而以一定的频率推动前方的空气来回振动，空气振动传到耳朵于是人们听到了声音。

很简单，是不是？

音盆的外面粘合着悬边，音圈骨架周围是定心支片。

这两个部件是可伸缩的薄膜，可以让音盆和音圈自由移动，但又不会失去控制，确保所有部件在各自的位置上“各司其职”。

现在你知道从功放输出的音频信号是怎么变成悦耳的音乐了吧。它们需要音圈、磁体系统和推动大量空气振动，缺一不可。

当制作扬声器单元时，我们尝试了各种材料和设计方案，进行了无数次的聆听与测试，最终确保它忠实还原功放输出的信号。

如同文学是语言的艺术一样，音乐是声音的艺术。技术在不断突破，音乐类型也在不断创新，丹拿始终坚持原音呈现的初心，将更多音乐创造者的情绪、思想，原原本本的传递给每一位聆听者。也祝愿每一位音乐爱好者，都能在享受音乐的同时，也能找到你与生活最契合的共振方式。