季勁翔 季勁東

摘 要：喇叭的發(fā)明和應用與聲學之間存在著密不可分的關系，無論是在古代還是在現(xiàn)代，喇叭這種以聲學知識為主要原理的揚聲器都能夠?qū)θ藗冋５纳a(chǎn)生活產(chǎn)生一定的影響。隨著科學技術水平的不斷提高，越來越多的擴音器以制作喇叭的聲學原理為基礎。本文以聲學喇叭為主要研究對象，著重對聲學喇叭的擴音原理進行研究和分析，旨在進一步提高我國揚聲器的生產(chǎn)制作水平。

關鍵詞：聲學喇叭;擴音原理;喇叭材料

前言：人們對精神文化需求的重視使得越來越多的文化娛樂活動出現(xiàn)在，城市的發(fā)展過程中，無論是休閑娛樂場所的演出和宣傳需要，還是大型晚會節(jié)目的舞臺呈現(xiàn)效果，都需要依靠擴音器來達到目的。這也是揚聲器在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中越來越重要的原因。對聲學喇叭這種擴音器的擴音原理進行分析，對提高擴音器的質(zhì)量、達到更好的擴音效果具有重要的作用。

1.聲學喇叭

1.1喇叭的發(fā)展概況

喇叭從本質(zhì)上來說屬于管樂器的一種，其主要的作用就是放大聲音，從以往的木管材料到現(xiàn)階段大多數(shù)應用的金屬材料，不斷變化發(fā)展的喇叭材質(zhì)也對喇叭的功能多樣化起到了推動的作用。在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，電力資源的廣泛應用也對喇叭的制作方法產(chǎn)生了一定的影響[1]。與吹奏用的管樂器喇叭不同，現(xiàn)階段許多的喇叭大多是通過借助電子能量與磁場的互動來實現(xiàn)聲音的呈現(xiàn)和變化的。作為揚聲器的一種，喇叭在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中有著越來越廣泛的應用。

1.2喇叭對于聲音的聚集原理

喇叭能夠放大聲音效果的作用主要依據(jù)的就是聲音的聚集原理，而在聚集聲音的過程中，喇叭事實上并不能真正的放大聲音，而是通過提高聲音的響度來實現(xiàn)作用的。而為了能夠更加有效、明顯的發(fā)揮聲音的聚集原理，喇叭大多是由一頭窄、一頭寬的空管來減少聲音在聚集過程中產(chǎn)生的擴散效果[2]。這樣不僅能夠在同樣的空間內(nèi)將聲音有效的聚集到一處，還能夠降低其他位置的聲音效果進而更好的體現(xiàn)喇叭的作用。而喇叭能夠發(fā)出聲音不僅僅因為有演奏者提供的氣息，還主要依靠氣息在進入空管內(nèi)時產(chǎn)生的振幅較小的高壓來實現(xiàn)對聲音和曲調(diào)的調(diào)節(jié)控制。

1.3不同的材料對聲音的匯聚原理

從物理學的角度來說，由于聲音本身在傳播的過程中會受到不同介質(zhì)的影響而呈現(xiàn)出不同的傳播速度，不同介質(zhì)的不同材料對聲音的傳播和吸收效果也存在著一定的差別。再加上聲音本身就是一種波動或震動的現(xiàn)象，不同介質(zhì)在傳播聲音的過程中產(chǎn)生的聲音質(zhì)量和效果也存在一定的差別。這種現(xiàn)象就會使得喇叭在制作過程中會因不同的材料而顯現(xiàn)出不同的聲音匯聚效果。且由于不同的材料在聲音傳播的過程中產(chǎn)生的共振頻率也有所區(qū)別，現(xiàn)階段人們主要以應用金屬材料制成的喇叭為主，這種喇叭能夠在應用的過程中呈現(xiàn)出更好的聲音效果。

2.聲學喇叭擴音原理的具體分析

揚聲器在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中有著重要的應用，不同材料和質(zhì)量的揚聲器在聲音的呈現(xiàn)效果方面有著很大的區(qū)別，喇叭作為揚聲器的一種，其在制作和應用過程中涉及到的聲學原理對提高揚聲器的制作水平具有重要的作用。在對聲學喇叭的擴音原理進行分析時，主要可以從以下幾個方面入手：

2.1喇叭的性質(zhì)對聲音傳播產(chǎn)生的影響

大多數(shù)喇叭都是以錐形呈現(xiàn)的，在對聲學喇叭的擴音原理進行分析時，首先可以通過建立錐形喇叭模型的方式來對喇叭在實際應用過程中受到的聲音氣流波動以及產(chǎn)生的氣流效果進行分析。喇叭的歷史發(fā)展過程已經(jīng)充分證實了喇叭的性質(zhì)對聲音的呈現(xiàn)和傳播效果產(chǎn)生的影響。喇叭在應用過程中主要是以空管與氣流之間的振動和高壓來實現(xiàn)擴音作用的，在經(jīng)過大量的應用和實踐之后，人們逐漸發(fā)現(xiàn)喇叭空管的長短以及喇叭口的寬窄程度會對喇叭的擴音效果產(chǎn)生較大的影響，越長的喇叭和越窄的喇叭口能夠更好的發(fā)揮擴音功能。而與其他類型的樂器和揚聲器的制作過程相比，聲學喇叭的制作過程比較簡單，要想在制作聲學喇叭的過程中保證喇叭的擴音效果，可以直接從喇叭的長度和喇叭口的寬窄程度方面入手。因而在生產(chǎn)制作聲學喇叭的過程中，首先可以通過錐形喇叭模型的建立以及具體參數(shù)的調(diào)整來實現(xiàn)對聲學喇叭性能的不斷優(yōu)化。

2.2聲學喇叭與電喇叭之間的差異

在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，電力資源以及電子信息設備的應用在改變?nèi)藗兩罘绞降耐瑫r，各種文化建設活動的開展也對喇叭的擴音效果提出了更高的要求?，F(xiàn)階段我國應用于各種大型的文化建設活動的喇叭以電喇叭為主，這種類型的喇叭主要是通過將電信號轉(zhuǎn)換成聲音來實現(xiàn)聲音的傳播和擴散功能。而聲學喇叭在應用的過程中，則主要依據(jù)的是聲音在喇叭管內(nèi)壁因反復折射和衍射而聚集起來，進而實現(xiàn)對聲音的音調(diào)、響度以及強度等性質(zhì)的改變。而在這個過程中，由于聲音在不同的反射和折射過程中的狀態(tài)并不穩(wěn)定，因而在對其進行設計和實驗的過程中，往往會導致理論的聲音變化頻率與實際的聲音變化頻率存在一定的區(qū)別?；诼晫W喇叭與電喇叭的這種擴聲原理差異，在對聲學喇叭的擴音原理進行實驗和分析時，為了盡量減少實驗誤差，就需要提高在進行聲學喇叭擴音原理實驗中各種儀器設備的精確程度，并對實驗過程中產(chǎn)生的各項參數(shù)的變化進行及時的記錄，這樣才能夠得到更加準確的實驗結果。

2.3聲學喇叭的擴音效果會受到不同環(huán)境的影響

由于聲音本身在傳播過程中就會受到不同介質(zhì)的影響，在對聲學喇叭的擴音效果進行研究和分析時，就要重點針對在不同環(huán)境下聲學喇叭的擴音效果差異進行研究。聲學喇叭從本質(zhì)上來說就是喇叭這種管樂器的優(yōu)化和升級，聲學喇叭在實際的應用過程中會受到周圍環(huán)境的聲音響度、氣候條件以及空間密閉性的影響。因而在對聲學喇叭的擴音效果進行實驗和分析的過程中，首先就要保證整個實驗的過程處于安靜、密閉的環(huán)境之內(nèi)，且還要對喇叭以及揚聲器之間的位置進行合理的調(diào)整，讓聲學喇叭能夠在實驗的過程中獲得更加精確的實驗效果。而在具體對聲學喇叭的擴音效果進行實驗時，主要需要對不同性質(zhì)的聲學喇叭的擴音效果以及不同材料的聲學喇叭的擴音效果進行實驗和分析。而在對具體的實驗結果繼續(xù)分析時，為了保證實驗結果的準確性，可以應用差值法來對比實驗的不同結果。

2.4聲學喇叭的未來研發(fā)和制作方向

聲音是物理學中非常重要的一種基礎知識和原理，喇叭本身作為一種能夠傳播聲音、擴大聲音傳播效果的樂器，逐漸被用于除演奏之外的人們的日常生活當中。聲學喇叭主要應用的擴音原理是在喇叭應用原理上的調(diào)整和優(yōu)化，通過對聲學喇叭擴音原理的具體分析，不僅能夠為現(xiàn)階段我國生產(chǎn)和制作揚聲器提供一定的借鑒經(jīng)驗，還能夠從聲音傳播的本質(zhì)出發(fā)來對揚聲器的功能和制作原理進行改善和調(diào)整。而由于聲學喇叭的擴音效果會受到喇叭長短以及張角大小的影響，在對聲學喇叭以及揚聲器進行進一步的設計和研發(fā)制作過程中，為了能夠更好的達到擴音效果，就需要對喇叭的長短以及張角的大小進行合理的調(diào)整，讓其能夠滿足不同應用領域?qū)群蛽P聲器擴音功能的需求。

結論：綜上所述，聲學原理的有效運用會對喇叭的擴音效果產(chǎn)生重要的影響?，F(xiàn)階段，伴隨著城市和社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展，喇叭作為一種能夠傳遞聲音效果的擴音器，對滿足城市文化建設的需要和豐富人們的精神生活需求具有重要的作用。對聲學喇叭擴音原理的具體研究，不僅能夠為我國更高質(zhì)量的喇叭制作提供一定的借鑒和創(chuàng)新思路，還能夠在一定程度上促進我國物理學研究事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]曹熔，李寧，畢達.聲學喇叭擴音原理的研究[J].科學技術創(chuàng)新，2020（26）：47-49.

[2]張健強.礦用擴音設備結構聲學設計方法[J].煤炭技術，2020，39（03）：186-188.