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音色與音質的基礎 － 振膜

喇叭之所以會發聲，是擴大機輸出的電流訊號與磁鐵產生交互作用，進而帶動磁場中的音圈做活塞式的往覆運動，由於振膜與音圈是黏在一起的，振膜便跟著前後震動而壓縮空氣產生聲波。由此可知，我們所聽到聲音完全得自於振膜的運動模式，並決定了音色與音質會是個什麼模樣，就是所謂的聲底，好比你細胞裡的基因，會影響你的高矮胖瘦與美醜。

高硬度 VS. 低密度

我們可以從幾個簡單的指標來檢視，什麼樣的振膜符合好聲的標準？一項是硬度，我們希望振膜夠堅硬，還要有點兒韌性，能承受劇烈的往覆運動，且不會變形甚至破裂，通常以材質的楊氏係數做為指標。在體積相同的條件下，係數越高表示硬度越高，傳遞聲音的速度也越快，無怪乎前陣子某家大廠推出鑽石高音，其宣傳訴求中便一再強調鑽石的楊氏係數極高。但光有硬度還不夠，我們還希望它的密度極低，就是要夠輕，不然就不能輕快地運動啦！高硬度且低密度的振膜材質有助於能量發散，使音染降至最低，但高硬度與低密度根本是兩相矛盾的東西，因此，振膜設計最大的的困難度就是要找尋適合的材質，並且在這天平的兩端取得最佳的平衡點。除此之外，振膜尺寸、形狀、塗料、相位錐與防塵罩，對於聲音也都有影響。

振膜的材質

振膜材質的種類何其多，尤其是近來材料科學進步，有愈來愈多的材料拿來振膜，但我們可以將其大致分為人造材質、天然材質，以及複和式材質三大類。

人造材質

如PP、功夫龍（KEVLAR）、碳纖維、玻璃纖維等化學纖維，以及各類金屬如鋁、鈹、鈦等，或是陶瓷、鑽石等等。雖然種類非常多，其特性與優點就是材質專一，結構固定，音色單純且容易凸顯，製程與品質穩定、容易控制，例如功夫龍的中頻特性佳，鋁振膜則極堅韌且動態優秀。不過，優點有時也成了缺點，因為音色太專一會變得沒變化。

天然材質

就是所謂的紙盆或布盆。不過紙盆並不是由單一種材質製成，而是使用了多種經不同處理過程的木質纖維，加上棉、羊毛等，再經漿製的過程而完成。多種纖維組成後，其結構會像鳥巢，彼此交錯排列出不規則的空隙，雖然看似鬆散，但剛性足、韌性強，質量又輕。其中的木質纖維以寒帶地區的木頭為佳，不僅纖維含量高，且長度較長，製作出的振膜強度更佳。

紙振膜所用各種纖維的比例並無固定，可依照所需的功能，或想要的聲音做調整。由於紙盆是採用多種材料相混，可以凸顯出各種材質的優點，彼此間的缺陷也容易隱藏，加上聲音的變化較為多樣，聽感上也較為豐富。缺點就是製作過程繁複且成本較高，品質也較不易控制。

複合式材質

複合式就是融合二種以上的素材製作振膜，可能是混紡，例如功夫龍混編碳纖維、人造纖維混紡天然纖維，也可能直接做成三明治式單體，例如鋁振膜黏合紙盆，其目的也是想要兼容多種材質的優點，讓聲音更為多樣。

其他影響振膜聲音的變數

尺寸：振膜的尺寸會影響單體的指向性，一般來說，在相同條件下，尺寸愈大的振膜，開始會有指向性的頻率也愈低，因此，較大的單體分頻點也要設得較低，如此越離軸時，指向性不會衰減太快。

形狀：基本上，在其他條件相同之下，越往內凸的振膜頻寬較大，而且向高低兩端衰減的斜率也較緩。如果振膜形狀越往外凹，則頻寬較低，衰減斜率較陡。至於這二者熟優熟劣？並無一定，完全視單體設計者的需求而定。

相位錐、防塵罩：相位錐可以使高頻的相位與低頻部分一致，使頻率響應更為頻坦，甚至適度增加高頻量感。防塵罩反而可以濾掉高頻，可變化其材質藉以調整高頻量感。

塗料：有阻尼效果，其作用也是要幫助能量發散，因此，好的塗料應該是不會乾涸，否則便失去阻尼的效用。