時空風雲－惠威和世界揚聲器發展史
2024-08-18 18:40:10 1
自從人類有了夢想，我們就一直努力著，企盼著有一天可以把那些天籟留下，藏在懷裡，甚至可以將它們重複播放。這從企盼到嘗試到最終如願以償的過程，就是人類在電與聲的探索中逐漸摸索、逐步成長的過程。
■靜電揚聲器：
為了能更好的講述人類電聲史的故事，我們從第一次把人類的聲音傳達到遠方的「電話」開始說起。
一百多年前的1876年2月14日，Alexander Graham Bell提出了歷史上最重要的一份專利「電話」。該項發明讓人類的聲音從此可以傳到比叫喊更遠的地方，人類也從此懂得了聲與電的轉換關係，並從此樂此不疲。
為了更好的回放記錄被記錄下的聲音，1910年，S. G. Brown將驅動力和振膜分離，發明了''armature'' 電樞耳機。而在1910年，Baldwin 又發明了''balanced armature''平衡電樞耳機。電樞式耳機是在一個U型的磁鐵的中間架設可移動鐵片（電樞），當電流流經線圈時電樞會受磁化與磁鐵產生吸斥現象，並同時帶動振膜運動。這種設計成本低廉，雖然效果不佳，但在當時也是劃時代的發明，該項技術多用在電話筒與小型耳機上。
在記錄聲音的科技方面，1917年，Wente 和Thuras設計了電容式麥克風。
到了上世紀30年代中期，根據電容式麥克風原理，靜電揚聲器面世。上世紀50年代初期，美國C. V. Bocciarelli 提出 ''constant charge''恆定電荷法則。P. Walker在同一時期獨立發展了相同理論，並將其應用到著名的Quad靜電揚聲器設計中。
靜電揚式聲器基本原理是庫倫（Coulomb）定律，通常是以塑膠質的膜片加上鋁等電感性材料真空汽化處理，兩個膜片面對面擺放，當其中一片加上正電流高壓時另一片就會感應出小電流，藉由彼此互相的吸引排斥作用推動空氣就能發出聲音。靜電單體由於質量輕且振動分散小，所以靜電揚聲器工作於中高頻段，音質輕盈細緻，富有特色，很容易得到清澈透明的中高音。但是它的效率不高，聲壓輸出低，動態小，成本較為昂貴也是其弱項。
■電動式揚聲器：
和Bell同一時期，不同的揚聲器類型被提出。作為一種業餘興趣，Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司創始人)於1874年1月20日，申請了電動式揚聲器原型專利，讓帶支撐系統的音圈處於磁場中，以便使振動系統保持軸向運動。當時主要用於繼電器而不是揚聲器領域。1877年12月14日, Siemens申請了號筒專利，在一個移動的音圈上面附著一個羊皮紙作為聲音輻射器，羊皮紙可以製成指數型錐體形狀，這是第一個留聲機時代的號筒實型。
1898年，Oliver Lodge申請了第一個實用電動式揚聲器專利，將音圈放在內外圓極板的磁隙中運動，和許多發明一樣，當時這個偉大的發明太超前了。這個發明決定了現在99%的現代動圈揚聲器的結構。
又過了整整25年，上世紀20年代，無線電廣播出現。C. W. Rice 和 E. W. Kellogg發表了劃時代的論文''新型非號筒式單元''，詳細介紹了直接輻射式揚聲器，利用這個理論設計的售價為250美元的Radiola 104音箱風靡美國。
在過去的五十年間，電動式揚聲器的基本原理沒有變化，只是改進了設計細節及零件。頻響範圍動態範圍等方面較老產品有了長足的發展。電動式揚聲器以結構簡單，音質優秀，成本低，動態大已經成為目前市場主流。
■號筒式揚聲器：
號筒式揚聲器起源於留聲機。1928年，Wente 和Thuras 生產了他們的高效率的號筒式揚聲器接受器。號筒式揚聲器的原理是振膜推動位於號筒底部的空氣而工作，因為聲阻很大所以效率非常高，但由於號角的形狀與長度都會影響音色，要重播低頻也不太容易。今天，高效率的號筒主要應用於專業擴聲領域。
■帶式揚聲器：
在上述揚聲器技術逐漸成型期間，人們開始明白了理想的換能器應當使用可以通過電流的薄片振動膜，大家開始構思帶式揚聲器。
1923年1月，Siemens Halske的Schottky和Gerlach申請了第一個帶式揚聲器專利。它將一個水平波浪型純鋁簿膜安裝在磁體兩極之間，波浪形純鋁膜可以降低縱向硬度，降低了諧振頻率。
1931年，Olson 和 Massa 生產了帶式麥克風。
帶式揚聲器主要應用於中高頻段，由於其頻響曲線平直，高頻上限極高，有著非常好的瞬態效果，因此可以方便的形成線性聲源。
雖然人類電聲的歷史是如此曲折複雜，但如今確實湧現出非常多的優秀創新型電聲揚聲器，而事實上，這些創新的揚聲器設計讓很多上世紀最好的電聲科學家絞盡腦汁。
1997年，HiVi惠威（加拿大）將0.005毫米鋁電路蒸塗蝕刻到高強度Kapton薄膜上面，用釹鐵硼磁體組成平面矩陣磁場推挽驅動，徹底改進了傳統純鋁帶式揚聲器的振膜強度低，需配備阻抗變壓器，輸入功率低，壽命短等先天性缺點。
2001年，惠威開發了靈敏度高達103dB的專業擴聲用帶式揚聲器R2pro！並且推出了世界上第一款寬輻射角多單元專業系統Pro1808！正式將帶式揚聲器引入到專業擴聲領域。
2003年，惠威開發了世界創新兩路環形帶式同軸中高頻揚聲器S1( 2-Way Mid-High Range Ribbon Coaxial Driver）。這簡直一種天才的設計，它巧妙的把電動揚聲器的振膜和折環融合在了一起，有了這樣的設計，音響製造商們就可以生產出更高質量的音箱，因為這樣的同軸中高頻揚聲器從中頻到高頻都有非常平直的頻響和較好音樂質感，絕對是不多得的揚聲器優品！
2005年，惠威又開發了世界創新三路帶式同軸全頻揚聲器Trinity6 (3-Way Full Range Ribbon Coaxial Driver)。這是一種大型的揚聲器單元，它融合了傳統振膜和惠威帶式同軸單元的優勢，可以讓一隻單元的頻響變得非常寬廣，從低頻一直跨越至高頻段。Trinity6從某種意義上來說已經成為完美的發聲體，頻率回放範圍跨越極大，而且同軸共點發聲，可以說惠威Trinity6的誕生意味著人類電聲發展史又迎來了新的一頁！
自上世紀惠威開發了等磁場帶式揚聲器以來，惠威一直是世界上最大的等磁場帶式揚聲器製造商，並且為眾多世界知名品牌提供各類電聲產品。為了進一步延伸低頻重放，惠威在2005年又開發了新型超低音激勵器，將其放置在聽音沙髮腳座下，可以直接感受地動山搖的超低頻振動。
電聲改變著人類的生活，改變著人類的未來，我們期待將來有更多的電聲轉換器被發明並改變人類的娛樂方式，讓天籟真正的留在人類的懷中。
