钢琴为什么会发出声音
发明喇叭的那位天才,真的让人叹为观止。小时候的我总是好奇,喇叭是如何发出声音,又是如何演绎出各种不同的音调的?其实,它的工作原理就是将电信号转化为声音的过程,主要由磁力系统、音圈和振膜系统组成。
说到磁力系统,它是喇叭的核心部分。在底部有一个大型的永磁铁,中间有一个孔洞。这个永磁铁的上下两面分别是两个磁极,这两个磁极之间金属板,将永磁铁包。在永磁铁的圆孔间隙中,有一个音圈,上面缠绕着铜线。当电信号输入时,根据电磁感应原理,铜线周围会产生磁场,音圈便成为一个电磁铁。音圈的磁场方向会随着电信号的极性变化而变化。
这种变化导致音圈与永磁体之间产生吸引或排斥的力,从而驱动音圈上下移动。由于音圈与弹性折环和振膜相连,它的移动会推动振膜。振膜的振动会挤压周围的空气,形成声波。这些声波以波动的形式传播,最终成为我们可以听到的声音。
那么问题来了,为什么喇叭能同时发出男声、女声以及乐器的声音呢?其实,我们知道声音在空气中传播就是一种声波,每一种声音的波形都是独特的。
就像黑胶唱片的原理一样,首先会把收集到的声波刻入唱片,形成一圈圈凹凸不平的沟槽。播放时,唱针顺着沟槽移动,沟槽的凹凸会让唱针震动,这个震动的波形就是还原的声波。然后这个声波会被放大或转化为电信号,驱动喇叭震动发出声音。
无论是男声、女声,还是钢琴、吉他的声音,本质上都是空气震动的波形。这些波形可以叠加在一起,就像混合多种颜色的光一样。在录音时,这些混合波形捉并记录,然后通过电信号传输到音圈。音圈会根据这些波形推动喇叭,使喇叭复现出这些混合波形。
喇叭能够同时发出多种声音,其本质就是声波的叠加和演绎。