偶尔见到的好文---扬声器的历史(看了不后悔)

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尋找最頂級的揚聲系統
從喇叭的發展史談起 賴英智
不管您叫它放送頭也好，揚聲器、喇叭也罷，這個可以將聲音還原播放的東西，已經走過一世紀的歲月了。事實上喇叭發展的過程並不順利，科學家想盡辦法要讓「原音重現」，不過這個目標至今仍未達成，反而是不同的發聲方式，不同的製造方法與材料運用，使得喇叭百花齊放，成為音響世界中最輝煌燦爛的一塊園地。
一百多年前的奇想
1818年，詩人雪萊的第二任妻子瑪麗，在她著名的科幻小說「科學怪人」中，描述科學家以支解的屍體合成一個可怕的怪物，經通電後重新獲得生命，當時所有人都對科學有無窮的信心。1874年發明電話的貝爾嘗試製造「聲音分析器」，真的就拿支解的屍體為材料，以人耳耳膜與耳骨製造了一具「記音器」（Phonautograph）。這個機器能畫出聲波圖，但無法重現聲音。
1877年7月18日，愛迪生進行以金屬薄膜及唱針記錄聲音的實驗，他對金屬箔唱了一首「瑪麗有隻小綿羊」的兒歌，當唱針將拾取到的振動訊號透過號角放大，在場的人全都傻眼了，因為他們聽到愛迪生在機器中唱歌，這是留聲機誕生的經過。今天再讓各位讀者欣賞一百年前的留聲機，你一定無法想像，那種頻寬不足、毫無動態可言、雜音奇大、失真又嚴重的「音響」，居然也能流行起來。很快原始的號角被舌簧式喇叭取代，這種喇叭是在一塊馬蹄型磁鐵前端設置一個線圈，線圈中間有一個可擺動的金屬片，當線圈中有音頻訊號電流通過，磁場發生變化使金屬片擺動，連帶牽動紙盆而發聲。這種設計仍不理想，卻是日後以紙盆發聲的基礎；而把紙盆作成圓筒狀，磁鐵與舌簧裝在筒內，可以向四面擴散，這也成了日後無指向性喇叭的濫觴。
其實早在1877年，德國西門子公司的Erenst Verner就根據佛萊明左手定律，獲得動圈式喇叭的專利。1898年，英國Oliver Lodge爵士進一步依照電話傳聲筒的原理發明了錐盆喇叭，與我們所熟悉的現代喇叭十分類似，Lodge爵士稱為「咆哮的電話」。不過這個發明卻無法運用，因為直到1906年Lee De Forest才發明了三極真空管，而製成可用的擴大機又是好幾年以後的事，所以錐盆喇叭要到1930年代才逐漸普及起來。另一個原因是1921年以電氣方式錄製的新唱片問世了，它比傳統機械式刻製的唱片有更好的動態範圍（最大到30dB），逼得人們不得不設法改良喇叭特性以為配合。
1923年，貝爾實驗室決定要發展完善的音樂再生系統，包括新式的唱機與喇叭，立體聲錄音與MC唱頭、立體聲刻片方式等，就在這波行動中被發明出來。研發喇叭的重責大任，落在C.W. Rice與E.W. Kellogg兩位工程師身上。他們所使用的設備都是當時人前所未見的，包括一台200瓦的真空管擴大機、許多貝爾實驗室自己完成的錄音，以歷年來貝爾實驗室發展出來的各種喇叭 － 像是Lodge的錐盆喇叭雛形、用振膜瓣控制壓縮氣流的壓縮空氣喇叭、電暈放電式喇叭（今天叫電離子驅動器），以及靜電喇叭。沒多久Rice與Kellogg從眾多樣式中挑選出兩種設計 － 錐盆式與靜電式，這一個決定使喇叭發展方向從此一分而二：傳統式與創新式。
動圈式喇叭
動圈式喇叭是從舌簧喇叭的基礎演變而來，在環狀磁鐵中間有一個圓筒型線圈，線圈前端直接固定紙盆或振膜上，但線圈中通過音頻電流，磁場受到變化，線圈就會前後移動而牽動紙盆發聲。動圈式喇叭問世之初由於永久磁鐵強度難以配合，所以多採用電磁式設計，在磁鐵中另外纏繞一個線圈來產生磁場，這種設計曾流行廿年之久。但電磁喇叭有它的問題，比如通過電磁線圈的直流脈衝容易產生60Hz與120Hz的交流聲干擾；而電磁線圈的電流強度隨音頻訊號而變動，造成新的不穩定因素。
1930年代經濟大蕭條期間，愛迪生留聲機公司倒閉了，其他人也好不到哪去，需要擴大機驅動的喇叭因此推廣不順，老Victorla留聲機直到二次世界大戰前都還很流行。二次戰後經濟起飛，各種新型音響配件成為搶手貨，錐盆式喇叭再度受到嚴重考驗。這段時間由於強力合金磁鐵開發成功，動圈式喇叭由電磁式全部變成永久磁鐵式，過去的缺點一掃而空（常用的除了天然磁鐵鈷以外，還有Alnico與Ferrite磁鐵，除了磁通密度外，天然磁鐵的各種特性都較優越，近年來高級喇叭則採用釹磁鐵）。為配合LP的問世，以及Hi-Fi系統的進展，錐盆喇叭於是在紙盆材料上尋求改革。常見的像是以較厚重材料製造低音單體，輕而硬的振膜當高音；或者把不同大小的喇叭組裝成同軸單體；也有在高音前面加號筒變成壓縮式號角高音喇叭；甚至有將高音號筒隱藏在低音紙盆後面的設計。1965年英國的Harbeth發明了真空成型（Bextrene）塑膠振膜，是材料上的一大進步，這種柔軟但阻尼係數高的產品，在KEF與一些英國喇叭上仍可見到。後來Harbeth還發明了聚丙烯塑膠振膜，這種新材料有更高的內部阻尼係數，質量更輕，目前仍被許多喇叭採用。
工程師設計喇叭時變成有兩個思考方向：低音喇叭尋求音箱結構的突破；高音喇叭則進行單體的改良。所以這個時候出現的一些新設計，幾乎都是高音單體。比較成功的設計，就屬靜電喇叭了。
靜電喇叭
前面提到貝爾實驗室的Rice與Kellogg實驗喇叭，他們製造的靜電喇叭大得像扇門板，振膜由豬大腸外包金箔構成（塑膠還未為上市）。當真空管的光輝照耀，發亮的金色龐然大物具有催眠作用，加上實驗室空氣中充滿豬腸腐臭味與臭氧味，兩位科學家也許會想到「科學怪人」與利用死人耳朵製成的貝爾「記音器」。但開始發聲後，它光彩奪目的聲音與逼真的音色，簡直讓大家嚇呆了，他們明白一個嶄新的時代已經來臨了。不過Rice與Kellogg在設計靜電喇叭時遇到了無法克服的問題：需要有龐大的振膜才能再生完整的低音，在技術難以突破的情況下，貝爾實驗室只得轉向錐盆喇叭發展，這一停滯使得靜電喇叭沈寂了三十年。
1947年一位年輕的海軍軍官Arthur Janszen受指派發展新的聲納探測設備，而這套設備需要很準確的喇叭。Janszen發現錐盆喇叭並不線性，於是他動手試做了靜電喇叭，在塑膠薄片上塗上導電漆當振膜，事後證明無論是相位或振幅表現都不同凡響。Janszen繼續研究，發現將定極板（Stator）絕緣可防止破壞作用的電弧效應。1952年，Janszen完成商業化生產的靜電高音單體，與AR的低音單體搭配，是當時音響迷夢寐以求的最佳組合。
1955年，Peter Walker在英國的「無線電世界」一連發表多篇有關靜電喇叭設計的文章，他認為靜電喇叭與生俱來就有寬廣平直的響應，以及極低的失真，失真度比當時的擴大機還低得多。1956年，Peter Walker的理想在Quad ESL喇叭上實現了（Quad是以他早年一種擴大機Quality Unit Amplifier-Domestic的縮寫來命名），它的準確性被譽為鑑聽新標準，不過仍有一些問題待克服：音量不足、阻抗負載令某些擴大機望而生畏、擴散性不足、承載功率也有限。60年代初期Janszen加入KLH公司為KLH-9的上市而努力，由於KLH-9的大尺寸化，解決了Quad ESL的問題，一直到當1968年Infinity公司成立前，KLH-9靜電喇叭都是最Hi-End的產品。
Janszen的成就不僅於此，在他協助下，Koss、Acoustech、Dennesen等靜電喇叭陸續問世，Janszen企業的首席設計師Roger West也自立創設了Sound Lab公司。當Janszen企業出售時，RTR公司買下生產設備，推出Servostatic靜電板，Infinity的第一對喇叭就使用RTR的產品。Janszen公司幾經轉手，卻始終沒有消失，今天喇叭王之一 － Dave Wilson的WAMM巨型系統，裡面就用了部份Janszen所設計的靜電板。
靜電喇叭的設計吸引許多廠商投入，比較有名的包括Acoustat、Audio Static、Beverage、Dayton Wright、Sound Lab、Stax與Martin Logan等。Acoustat X本身附有真空管擴大機，可以輸出高壓訊號而不必使用昇壓器；Beverage 2SW除了附有高電壓擴大機、控制器，還有一對超低音。由於Beverage 2SW兩公尺高的振膜裝在一個橢圓音箱中，利用聲波導板讓聲音由前方開口均勻傳出，可以形成非常立體的音像，它的建議擺位是放在兩側牆邊，然後面對面播放。Dayton Wright的設計也很特殊，振膜裝在以六氟化硫惰性氣體密封的塑膠袋內，用以增加喇叭的效率與輸出音壓。最貴的靜電喇叭，要屬Mark Levinson的HQD。每一聲道使用兩具Quad靜電喇叭，加上一個改良的帶狀高音與一個24吋的低音增加頻率兩端延伸，配上三台Mark Levinson ML-2後級與電子分音器，要價15,000美金，當時真的是天價。Martin Logan為解決大片振膜產生低音的問題，近年來混和錐盆低音的一系列設計獲得很大成功，再加上延遲線、聲學透鏡、波浪狀振膜等新技術的引進，讓靜電喇叭越來越可親，相信它還會繼續的存在。
帶狀喇叭
1940年末，一位年輕的加拿大發明家Gilbert Hobrough使用擴大機時，一時大意在音樂播出中拆下喇叭線，並讓發熱的導線靠近電線的接地端。這是很危險的動作，但Hobrough驚訝的發現電線開始拌動，並發出音樂聲，這個「具有增益的金屬線」不久後才明白是靜電效果。Hobrough進一步研究，才知道1910年左右已經有人提出這個問題，1925年在磁場內使用導電金屬片的喇叭已經於德國取得專利，當時人說這是帶狀喇叭。1920年與1930年代分別有兩種帶狀喇叭上市，不過曇花一現很快就沈寂了。
帶狀喇叭的原理是在兩塊磁鐵中裝設一條可以震動的金屬帶膜，當金屬帶通過電流，就會產生磁場變化而震動發聲。在Hobrough重新發現帶狀喇叭時，Quad創辦人Peter Walker也在英國推銷一種號角負載的帶狀高音，這個高音並不成功，反而是1960年左右英國Decca推出很成功的帶狀高音。另一種類似的帶狀喇叭Kelly Ribbon由Irving Fried引進美國，他將Kelly高音配上傳輸線式低音而產生不錯的效果。1970年代，Dick Sequerra為金字塔（Pyramid）發展的帶狀喇叭，首次揚棄號角的設計。
Hobrough發現帶狀喇叭後的三十年中，他以經營空中繪圖和靠著自動機械的專利貼補，持續進行研究，終於在1978年發展成功頻率響應低至400Hz仍然平直的帶狀單體（當時產品只能到600Hz），並且不會融化、破碎或變形，失真則只有1％。Hobrough與他的兒子Theodore Hobrough還獲得一項專利：與帶狀高音搭配的多丙烯低音所使用的無諧振特殊音箱。不過他們以Jumetite Lab為品牌所製造的喇叭，一心想以較低價格提供給大家使用，在市場上卻沒有紅起來。後來包括加州柏克萊的VMPS Audio、愛荷華市Gold Ribbon Concepts、麻州的Apogee Corporation，都發展出比Jumetite Lab頻寬更大的帶狀喇叭系統。Gold Ribbon製造了頻寬最大的帶狀驅動器（200Hz-30KHz），它們不是用鋁，而是以厚度僅1微米（百萬分之一公尺）的金製成振膜。不過最成功的，卻是Apogee公司。身兼藝術經紀人與音響玩家的Jason Bloom，加上他的岳父Leo Spiegel － 一個退休的航空工程師，共同組成Apogee。它們用古典帶狀驅動器負責中高音，100Hz以下使用另一種準帶狀驅動器，近年來也加入錐盆低音作混和設計，評價都相當的高。
另外有一個帶狀喇叭家族的遠親 － BES（Bertagni Electroacoustic System）脈動振膜喇叭。BES跟典型的靜電喇叭或Magneplanar平面喇叭一樣，都有一個開放的架子與一塊平面振膜，聲音向前後輻射。不過BES不是很薄的金屬板，而是厚度不一的泡沫塑膠，外表有點像立體地圖。BES的設計使振膜表面有多種諧振模式，振膜的不同部份在不同的頻率部份振動，振動的方式不是機械活塞式，倒像隨著寬廣音頻而均勻振動的音叉。BES的設計引起很大爭議，最後當然就不了了之了。
平面喇叭
在帶狀喇叭演化的過程中，衍變出一種平面動態喇叭，也稱為假帶狀喇叭，它的問世要歸功於美國3M的工程師Jim Winey。Jim Winey原本是業餘音響愛好者，他很喜歡靜電喇叭，但又覺得KLH-9太過昂貴，應該有辦法降低成本才對。有天他獲得靈感，他發現用於冰箱門邊的軟性陶片磁鐵，質量輕、成本低、切割製造容易，很適於做磁性結構。這種磁鐵可均勻的驅動扁平、寬大的整個振膜表面，可用在雙極輻射型態的塑膠振膜喇叭。Jim Winey設計的喇叭振膜上有許多細小的金屬導線，金屬線接收來自擴大機的訊號，並配合永久磁鐵的磁場產生吸、推作用。1971年，Winey正式推出新型態的喇叭，起初命名「靜磁」（Magnestatic），後來改名為「平面磁」（Magneplanar）。
Magneplanar上市後得到很大的迴響，包括Strathearn、Wharfedale、JVC、Cerwin-Vega、Thorens等公司紛紛發展不同型態的平面動態喇叭，其中最有名的是Infinity。Infinity推出的Quantum Reference Standard附有雙擴大機與電子分音器，它不是用一整塊振膜，而是由許多小振膜組成。QRS高兩米，寬一米，一共有20個高音單體，其中13個向前，其餘向後，垂直成一直線排列。中音則有三個單體，也是垂直排列。加上一只15吋低音，使得QRS可以發出極為震撼的音量，頻率也超出可聞範圍。後來的EMIT高音（Electro Magnetic Induction）與EMIM中音，也是一種平面振膜，與後來Genesis所用的高音已經不太一樣，Genesis的高音可以視為帶狀單體與平面單體的混合設計，而中音部份Genesis的大喇叭都採用帶狀單體，與Infinity分道揚鑣。不過我們可以看到Infinity從IRS所建立的巨型喇叭架構，這麼多年來仍是Hi-End揚聲器的最高典範。
平面喇叭也有其限制，它的磁結構使得只有磁場的邊緣通量能與振膜上分佈的「音圈」相互作用，因此效率都不高，到目前這個現象能然存在。再一方面，平面喇叭所用的振膜比靜電喇叭或帶狀喇叭都來得重，因此會限制它的頻寬，過去只有Audire一家公司使用全音域的平面驅動器，連Magneplanar自己的喇叭後來都改採帶狀單體的中高音，加上平面振膜低音組合而成。Burwen與日本山葉曾利用平面振膜製成耳機，Pioneer則放棄磁性平板，改用高分子聚合物來製造耳機，但這些產品似乎都沒有獲得肯定。
海耳喇叭
非傳統式喇叭中最成功的要屬海爾式設計，就在Winey完成第一個平面動態喇叭後不久，德國物理學家海爾（Oskar Heil）研究出一種很高雅的帶狀喇叭變形物，他稱為氣動式變壓器（Air Motion Transformer）。海爾的發明與平面動態喇叭很像，使用一層很薄的塑膠振膜，上面覆以導電的鋁製「音圈」。不過海爾式喇叭的振膜不是拉緊的，而是打褶的、鬆鬆的掛在架子上，因此導線音圈位於一堆垂直磁鐵的間隙內，當磁力交替擠壓彎曲皺褶的振膜，再將它們推開，空氣就隨著音頻而擠壓發聲。
這樣的設計有很高的效率，振膜上的強大磁力可降低有效質量電抗或音頻阻抗，這也是「氣動式變壓器」名稱的由來。事實上這種喇叭就是聲音變壓器，跟號角一樣，較低的有效質量使它的高頻可以往上延伸，普通的海爾驅動器有300Hz－25kHz的頻寬，完全不需要等化。雖然海爾博士對自己的設計信心滿滿，認為自己的喇叭才是合理，別人的喇叭都是奇特，但因為製造品質掌控不佳，低音單體的配合又過於簡陋，所以海爾喇叭逐漸淡出市場。
會冒火的離子喇叭
當貝爾實驗室的Rice與Kellogg面對許多未知時，稱為響弧（Singing Arc）或環形放電喇叭的怪物，大概是最令人敬畏的。早於1920年代，無線電技術員就發現，用來調變發射機的高壓電訊號有時會形成藍色的球狀發亮氣體，廣播的聲音會從發亮的球體傳出來，聲音不大但很清楚，有人形容：簡直很火舌一樣。Rice與Kellogg並沒有認真去研究這個現象，因為這種發音裝置頻寬不足，還會發出大量臭氧。1940年代，法國核子物理學家Siegfried Klein再度發現此現象，並嘗試開發新的喇叭，1950年他替新產品命名為「離子喇叭」。這種設計沒有機械諧振，沒有質量，有無限的順服性，似乎是喇叭的一大突破。
英國的Decca、法國Audax、德國Telefunken、英國Fane與日本Realon都紛紛投入離子喇叭的研究，但首先商業化上市的卻是美國Dukane（Electro Voice），它們在1962年推出名為Ionovac的新產品，後來改由American Audio Com.生產，持續了很長一段時間。至於Siegfried Klein本身並未參與生產，他繼續研究，神奇的離子喇叭猶如燭光一樣，可以朝它用力吹氣而絲毫不損音樂播放。離子喇叭的另一優點是效率很高，105dB的音壓只需10瓦的擴大機即可達成，頻率響應也可降至1000Hz左右。Siegfried Klein的設計由德國Magant生產，但美國禁止出售，因為臭氧量超過標準，而且另一個Hill Plasmatronic的品牌也威脅Magant獨佔地位。
雷射物理學家Alan Hill所設計的Plasmatronic喇叭原理與Siegfried Klein的離子喇叭相同，使用一只裝有特殊氣體的石英管產生放電現象，使空氣電離而發出聲音，最簡單的說，它們的發聲過程好像是閃電過後的雷鳴現象。這種喇叭高頻特性極佳，但石英管壽命有限（每隔幾個月就要補充氦氣），成本又高，使用上並不方便。Hill的離子喇叭頻率從700Hz－20kHz，在10呎外仍有90dB的音壓，低音則交給傳統錐盆喇叭處理。這對喇叭有完美的相位與振幅線性，失真小於1％，可惜售價高達一萬美元（附贈A類擴大機一部推動高音，並且有電子分頻器），想當然的沒有幾個人購買。不過Hill與Magant的離子喇叭，仍在市場上存在許久。
真正的錐型喇叭
1985年由Ohm所推出的Walsh，其創意足以和BES相提並論，也是第一對真正的錐型喇叭，不但用錐型單體，喇叭本身就是個錐型。Walsh只用一個單體處理20Hz－20kHz的廣闊頻率，錐型驅動器放在音箱頂端，音圈和磁鐵在上面，振膜朝向音箱內部。Walsh以管制的分解方式工作，頻率上升時，對音圈起反應的紙盆範圍縮小；頻率較低時紙盆活動範圍增加。未達到此一目標，紙盆由數種不同材料的同心環組成，同心環的作用等於低音濾波器。環越大，處理的頻率越低，最低的頻率使整個紙盆運動；高頻則只用很輕的振膜維持，以阻尼的方式維持頻率響應平直。這種設計不論相位或振幅都有很好的線性，最主要是它能180度發聲。
另一個錐型喇叭的典範，是德國mbl的101喇叭。1975年左右，一家電腦儀控公司老闆Meletzky發現，球面單體最能符合他的理想，球型單體的振膜大於傳統喇叭單體，更能模擬出自然樂器在空間中的表現。於是他結合柏林大學的兩位教授以鋁片作成百褶裙狀的圓形單體，這個稱為100的產品並沒有正式上市。1987年mbl以碳纖維當材料，製造了可以360度發聲的中高音單體，再加上許多鋁片黏合成的葫蘆狀低音，推出令人驚訝的101喇叭。
還有一種Orthophase喇叭，在整片塑膠膜上黏附很輕的鋁帶，然後放在強磁場中，鋁帶通電而產生震動發聲。
號角喇叭
1919年，美國物理學家Arthur G. Webster發明了指數型號角喇叭，由於高達50％的效率（一般的動圈式喇叭的效率只有1－10％，Klipsch的號角喇叭效率約為30％），很快就被普遍運用在劇院、體育場等需要大音量的場所。號角喇叭最大的特色就是效率高，一點點功率就能發出極大的聲響。它的缺點則是不利於低頻重播，如果要重播低頻，需要有很長的號角，以重播50Hz頻率為例，號角的開口直徑要兩公尺，長度則要大於五公尺才行。1940年美國工程師Paul W. Klipsch設計了一種體積較小適合家庭用的折疊式低音號角揚聲器，利用房間角落裝置驅動器，把房間的牆壁當成一個超大的號角，在Klipschorn慶祝五十歲生日時，這型喇叭仍然老當益壯的繼續生產中。1927年就創立的Altec Lansing公司是另一個號角喇叭的傳奇，1956年所推出的A7「劇院之聲」，到現在仍有人捧場。1932年成立的英國Vitavox，在1947年推出可媲美Klipschorn的CN191號角喇叭，頻率響應已經可達20Hz－20kHz，目前也仍在預約生產中。
號角喇叭的特性會因號角長度、形狀與使用的材料不同而有所差異。從早期的鐵製、鋁、鋅號角，逐漸演變而有塑膠、水泥、木頭號角、合成材料號角等多種材料。設計得當，可以把號角喇叭音質較不細緻的問題做部份解決；設計不當，甚至會有吼聲效應出現。號角按照形狀可分為雙曲線型、拋物線型、指數型和圓錐型等，其中指數型號角最常被使用。有些號角的指向性過強，還必須在前端加掛音響透鏡（Acoustic Lens），以增加聲音擴散的角度。一些簡化的折疊號角陸續被提出，有些設計以短的號角和房間牆壁加強喇叭背面所發出的低頻，同時直接從錐盆前方發出中、高音，這種背後負載的折疊式號角喇叭通常都有不錯的效果。
目前的號角喇叭多半搭配錐盆式低音使用，由於號角通常效率都在100dB以上，所以運用上並不是那麼容易，比較成功的廠商有JBL、Electro-Voice、北歐的Einstein、法國Jadis（獨特的Eurythmie 11足可留名青史）、美國Westlake，以及義大利Zingali等。
氣墊式喇叭
除了單體本身的改良，從五○年代開始，工程師也在音箱上動腦筋，希望用同樣的單體就能表現出更好的效果。其中最著名的設計有兩種，一種是氣墊式喇叭，一種是傳輸線式喇叭。
1958年立體聲唱片問世，音響進入立體世界，喇叭不像唱頭等需重新設計，消費者多買一隻同型喇叭就可以了。但也正因如此，體積龐大的喇叭不再受到青睞，大家需要小巧又有足夠低頻的新產品，氣墊喇叭應運而成。造成氣墊喇叭流行的背後功臣，應該是晶體擴大機，他提供了不發熱的大功率，來應付氣墊式設計帶來的低效率問題。氣墊喇叭同時也是大功率擴大機的幕後原兇，七○年代許多人都有這樣的觀念；不是大出力擴大機就不好，不是氣墊式喇叭就不夠高級。
氣墊式也就是密閉式的一種設計。當單體運動時，如果背波傳到前方，會造成低頻訊號抵消，所以有無限障板的概念產生。一個密閉的箱子也可以當作無限大障板，使前、後波彼此作用的機會降到最低。低音反射式則是無限大障板的衍生設計，由於錐盆的尺寸大小與共振頻率會限制喇叭的低頻表現，所以在裝一個具有開口的音箱可延伸低頻響應。開口的大小由音箱體積和單體的共振頻率所決定，當音箱反射發聲相移，使開口和錐盆發出的低頻相同而產生加強效果。
1954年AR的創辦人Edgar Villchur推出氣墊式喇叭，改善一般密閉式音箱的剛性空氣導致低頻快速衰減的問題。動圈式單體通常是由錐盆與音圈構成，錐盆邊緣由彈性物質支撐，這使得它無法有自由空氣振動頻率。如果在氣密式音箱中塞滿吸音材料，揚聲系統會產生有比單獨驅動器還高的振動頻率，Edgar Villchur把自由空氣振動頻率約10Hz的單體裝到1.7立方呎的氣密音箱中，揚聲器共振頻率提高為43Hz。這種設計一方面使系統的失真大為減少，一方面還能發出深沈的低頻，缺點則是效率大為降低。
傳輸線式喇叭
傳輸線式喇叭最早稱為迷宮式設計，喇叭單體被裝在音箱的一端，透過一個複雜而且很長的調協通道，單體的背波從另一端的開口被擴散出來。第一個迷宮式設計是Banjamin Olney在1936年為Stromberg-Carson所設計的，他將一個共振頻率為50Hz的單體裝入迷宮式音箱中，結果其共振頻率降到40Hz，並且在40Hz的半波75－80Hz獲得增加，從而產生良好的低音。但他同時發現響應曲線產生不少峰值，這些峰值來自音箱通道本身的共鳴，於是他在通道裡鋪設吸音材料與導板，把150Hz以上的頻率在開口處截止。迷宮式設計可以獲得良好的低頻延伸，但它的製作麻煩，又比不上經濟的低音反射式獲致做簡單的密閉式有競爭力，所以五○年代Carson再度推銷迷宮式設計，仍然沒有成功。等到六○年代中期迷宮式喇叭重出江湖時，它有了新的名字 － 傳輸線式喇叭。
傳輸線式可以說就是在通道中塞滿阻尼物的迷宮式，其理論是由英國布拉福特技術協會（Bradford Institute of Technology）的A.R. Bailey教授所提出來。他認為低音反射式音箱由於急遽的低頻衰減，容易導致鈴振，就像用電子方式突然的把低頻切掉。如果在揚聲器背後設計一個無限通道可以吸收背波的反射，就能消除擾人的駐波，所以他用長纖羊毛等吸音阻尼物來替代無限的通道，極低頻的音波波長較長而可以從通道口逸出，增強了喇叭的低頻效果。Bailey教授的設計一度被許多廠商採用，包括IMF、Infinity、ESS、Radford等，它們有的是把通道當成增強低音之用，有些則專做阻尼之用。迷宮式的出口截面積通常等於或大於單體振膜的面積；傳輸線式的通道是逐漸縮小，出口截面積小於振膜面積。
英國Robert Fris曾推介一種傳輸線的變體設計，名為「分離耦合抗共鳴線」DaLine（Decoupled Anti-resonant Line），這種設計號稱沒有共鳴現象，而且可以使用小尺寸的單體而獲得良好的低音，也比大尺寸單體有更好的暫態效果。目前並沒有標榜以DaLine設計的喇叭，不過一些低音反射式音箱卻從這裡得到靈感而進行改良。習慣於密閉式或低音反射式設計的人，對傳輸線式設計一直有意見，傳輸線式較大的體積、複雜的結構，以及難以預期的效果，也阻礙了他的發展。目前生產傳輸線式較有名氣的廠商，只剩英國TDL（前身就是IMF）與PMC，PMC以傳輸線式成功的設計了錄音室鑑聽喇叭，再度引起大家對傳輸線式的興趣。
全音域喇叭
喇叭單體從單一的全音域設計，逐漸發展成多音路設計，工程師發現到不同頻率單體間有許多銜接的問題，包括分頻點、分頻斜率、靈敏度、相位等都可能產生誤差，於是有兩種新的思考方向被提出來，一種是全音域喇叭，一種是同軸喇叭。英國Goodmans曾請E.G. Jordan設計AXIOM80單體，是針對錄音鑑聽所設計的，也是全音域單體的長青樹。Jordan與另一位英國人Watts在1964年組成了Jordan Watts公司，當時所推出的Model Unit單體一直持續生產了20多年。這個單體採用十公分的金屬振膜，鈹青銅製的音圈，以及方形的框架，非常有特色。1975年Jordan Watts推出的Flagon花瓶狀全音域揚聲器，一直到今天還在生產，是少數像藝術品的喇叭。1932年創立的英國Wharfedale，在二次大戰前後也推出不錯的全音域單體，1958年老闆換人後，開始往電腦等尖端科技發展，放棄了全音域單體的發展。英國另一家Lowther倒是始終堅持，60多年來一直浸淫於全音域單體領域中，它們單體的特色是白色獨立邊緣、中心均衡器等，現在台灣仍可買到它們的產品。
日本方面有多家全音域單體製造商，一度與Pioneer、Onkyo並稱為揚聲器三大老鋪的Coral，曾推出20公分大的全音域單體。Diatone在1946年成為戰後最早生產全音域喇叭的公司，它們採用OP磁鐵得到很大成功。1947年與NHK合作開發了P-62F單體，作為廣播鑑聽之用，之後改款為P-610，整個系列暢銷將近40年，成為日本音響史上的一個傳奇。在慶祝50週年前夕，Diatone曾推出限量紀念產品，造成一陣小小的轟動。1973年因石油危機而脫離Foster電機獨立的Fostex，曾推出許多有創意的產品，如雙錐盆全音域單體、生物振膜單體等，它們也推出全世界最大的低音單體EW800（80公分）。
同軸喇叭
Guy. R. Foundtain於1926年成立Tannoy公司，1947年所設計的LSU/HF/15L單體，是38公分大的兩音路同軸設計，這顆單體開啟了同軸喇叭的新紀元。1953年Tannoy開始以同軸單體製造Monitor 15 Silver等錄音室用鑑聽喇叭，獲得許多大唱片公司採用，Decca的許多發燒天碟就是這個時代以Tannoy喇叭鑑聽錄製的。Tannoy的同軸概念來自三○年代全音域點音源設計，構造簡單，具有線性的對稱與方向性、失真低，音像準確等優點。為了得到足夠的低音，Tannoy不斷在尺寸上加碼，最後把38公分的同軸單體運用在Westminster Royal等頂級喇叭上，可產生相當深沈的低頻。近年來Tannoy除了設計雙音圈同軸單體外，也在高音單體裝置了鬱金香型導波器，提高頻率響應的平順。在Tannoy 70週年慶時，它們推出新的旗艦Kingdom喇叭，中音部份仍採用同軸設計，另外加上超高音與超低音單體，這款喇叭也說明了同軸設計的限制。
Tannoy的最大競爭對手是英國同胞KEF（Kent Engineering and Foundary），它們的動作比Tannoy積極，1984年推出空腔耦合技術（Coupled Caviy），104/2喇叭的獨特構思與豐富低頻引起許多討論，這一年它們加入同軸喇叭市場。1989年KEF進一步改良，推出稱為Uni-Q的同軸技術，105/3喇叭同時使用空腔耦合技術與Uni-Q單體，表現更上層樓。KEF的Uni-Q單體是在同一個底盤上裝設大、小兩個磁鐵，發音時高音利用低音的振膜當作號角，達到同軸同時的目的；Tannoy的同軸單體並不在同一個平面上，所以並非真正同軸同時。
各種仿同軸的設計紛紛出籠，美國洛杉磯專門製造PA與錄音室鑑聽用喇叭的Gauss，把高音套上一個碗狀的蓋子放在低音中間，有不錯的評價。德國Siemens也設計了一個同軸單體，把9公分高音單體放在25公分低音前面，再以聲學透鏡改善擴散角度，七○年代進軍劇院市場引起很大話題。
其他類型的喇叭
壓電式單體，目前僅見於少數高音使用。所謂壓電材料（Piezo-electric），是指施加電壓後會伸展、收縮或彎曲的材料，像是酒石酸鉀鈉（Rochelle salt）、鈦酸鋇、鈦酸鹽、鋯酸鹽等合成物，它們曾被運用在唱頭、耳機等元件上。至於用在喇叭上，要等到能軸向伸展的多元氟化乙烯樹脂作成，並在兩邊加以真空氣化鋁處理過的高聚合體出現以後，才得以實現。這種單體有良好的線性、失真少、暫態佳，也因為質量輕而能設計成各種形狀。它的缺點則是他具有電容性阻抗，有時需要特別設計的轉接放大器。
此外還有氣閥式揚聲器（讓空氣由受壓縮的空氣槽流經號角而發聲）、感應型、熱摩擦型，以及正式商品化的薄膜型等設計。荷蘭Philips曾推出一種MFB喇叭，在喇叭箱內裝有擴大機與主動性回授元件，把擴大機的回授環路延伸到喇叭音圈。Philips的產品沒有成功，倒是讓Infinity、Genisis等廠商獲得靈感，在低音部份製造了伺服擴大機，降低低音的失真。
著名的喇叭設計，我們會在下篇中繼續介紹。
錐盆式單體的首要優點就是承受功率較大，所以一般需要大音壓播放的鑑聽喇叭都採用這種設計。圖示為ATC最著名的SCM- 100。
Quad靜電喇叭最早期的型號ESL。
帶狀喇叭的代表品牌Apogee。
Infinity是平面振膜與動圈式混血設計的先驅廠商。。
ESS公司以海耳式單體的設計起家，目前則已不復在。
全號角喇叭的代表作 － Klipschorn。
談到氣墊式喇叭，大家第一個想到的一定是AR-3a。
PMC BB5/XBD，目前最大型的傳輸線式系統。
Tannoy在創業七十年後，推出以超高音、超低音單體搭配同軸式設計的代表作 － Kingdom。
KEF獨步業界的Uni－Q剖析圖。

wwwling1999

很不错的文章，不过在平面喇叭一段好像有点出入

a1111xiskali

我还是看到这篇文章才知道有这么多种类的喇叭

a1111xiskali

好文不该沉,大家快把它顶上去呀

五星红旗

好文章

5532

iy应该顶