常見傳聲器的結(jié)構(gòu)及工作原理

常見傳聲器的結(jié)構(gòu)及工作原理傳聲器又稱話筒，它是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電聲器件。傳聲器的種類很多，若按換能原理分有電容式、壓電式、駐極體電容式、電動(dòng)動(dòng)圈式、帶式電動(dòng)式以及碳粒式等，現(xiàn)在應(yīng)用最廣的是電動(dòng)動(dòng)圈式和駐極體電容式兩大類。動(dòng)圈式傳聲器動(dòng)圈式傳聲器又叫電動(dòng)式傳聲器，它在結(jié)構(gòu)上與電動(dòng)式揚(yáng)聲器相似，也是由磁鐵、音圈以及音膜等組成的，如圖12-11所示。動(dòng)圈式傳聲器的音圈處在磁鐵的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波作用在音膜使其產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，音膜便帶動(dòng)音圈相應(yīng)振動(dòng)使音圈切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而完成聲一電轉(zhuǎn)換。由于音圈的阻數(shù)很少.它的阻抗很低，阻抗匹配變壓器的作用就是用來(lái)改變傳聲器的阻抗，以便與放大器的輸入阻抗相匹配。動(dòng)圈式傳聲器的輸出阻抗分高阻和低阻兩種，高阻抗的輸出阻抗一般為1000-20000，低阻抗的輸出阻抗為200-6000。動(dòng)圈式傳聲器的頻率響應(yīng)一般為2005000Hz,質(zhì)量高的可達(dá)30-18000Hz。動(dòng)圈式傳聲器具有堅(jiān)固耐用、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)，具有單向指向性，價(jià)格低廉，適用于語(yǔ)言、音樂擴(kuò)音和錄音。電容式傳聲器電容式傳聲器是一種利用電容量變化而引起聲電轉(zhuǎn)換作用的傳聲器，它的結(jié)構(gòu)如圖12-12所示，它是由一個(gè)振動(dòng)膜片和固定電極組成的一個(gè)間距很小的可變電容器。當(dāng)膜片在聲波作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜片與固定電極間的距離便發(fā)生變化，引起電容量的變化。如果在電容器的兩端有一個(gè)負(fù)載電阻R及直流極化電壓E.則電容量隨聲波變化時(shí)，在R的兩端就會(huì)產(chǎn)生交變的音頻電壓。電容式傳聲器的輸出阻抗呈容性，因電容量小，但低頻時(shí)容抗會(huì)很大。為保證低頻的靈敏度，應(yīng)有一個(gè)輸入阻抗大于或等于傳聲器輸出阻抗的阻抗變換器與其相連，經(jīng)阻抗變換后，再用傳輸線與放大器相連。這個(gè)阻抗變換器一般采用場(chǎng)效應(yīng)管。電容式傳聲器靈敏度高，輸出功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，音質(zhì)較好，但要使用電源，并不太方便，因此多用于劇場(chǎng)及要求較高的語(yǔ)言及音樂播送場(chǎng)合。駐極體傳聲器駐極體傳聲器由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗轉(zhuǎn)換兩部分組成，如圖12-13所示。聲電轉(zhuǎn)換部分的關(guān)鍵元件是駐極體振動(dòng)膜，它是一個(gè)極靜的塑料膜片，在它上面蒸發(fā)一層純金薄膜，然后經(jīng)高壓電場(chǎng)駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外與金屬外殼相連通，膜片的另一面用薄的絕緣墊圈隔開，這樣蒸金膜面與金屬極板之間就形成了一個(gè)電容器。阻抗轉(zhuǎn)換部分由場(chǎng)效應(yīng)管擔(dān)任，它的主要作用就是把幾十兆歐的

阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榕c放大器匹配的阻抗。場(chǎng)效應(yīng)管的G極接金屬極板，D和S極與外接電路連接，其輸出形式如圖12-14所示。圖12-14(a)為源極輸出接法，這種接法的輸出阻抗小于2kQ,電路比較穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)范圍大，但輸出信號(hào)較弱。圖12-14(b)為漏極輸出接法，這種接法增益較高，但動(dòng)態(tài)范圍較掘極輸出接法要小?！猳D——oDRG12-14牲擬?熬為輸兀璉咒RG12-14牲擬?熬為輸兀璉咒駐極體傳聲器的工作原理是，當(dāng)聲波使駐極體膜片振動(dòng)時(shí)，膜片蒸鍍金屬膜與金屬極板間形成的電容的電場(chǎng)發(fā)生相應(yīng)變化，產(chǎn)生隨聲波變化的音頻電信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管輸出。駐極體傳聲器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于盒式收錄機(jī)、電話機(jī)、無(wú)線話筒及聲控電路中。傳聲器的主要參數(shù)傳聲器的主要參數(shù)有靈敏度、頻率響應(yīng)、輸出阻抗、指向性和固有噪聲等。1.靈敏度傳聲器的靈敏度是指?jìng)髀暺髟谝欢晧鹤饔孟螺敵龅男盘?hào)電壓，其單位為mV/Pa。傳聲器的靈敏度可分為聲壓靈敏度及聲強(qiáng)靈敏度。高阻抗傳聲器的靈敏度常用分貝(dB)表示。2.頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)是指?jìng)髀暺黛`敏度和頻率間的關(guān)系，也就是頻率特性。通常都希望傳聲器靈敏度在全音頻范圍內(nèi)保持不變，但實(shí)際上由于種種條件的影響，無(wú)法做到這一點(diǎn)。普通傳聲器的頻率響應(yīng)一般多在100-10000Hz，質(zhì)量好一點(diǎn)兒的為40-15000Hz。3.輸出阻抗傳聲器輸出端的交流阻抗稱為揚(yáng)聲器的輸出阻抗，一般是在1kHz頻率下測(cè)得的。輸出阻抗分高阻和低阻一般將輸出阻抗小于2kQ的稱為低阻抗傳聲器，而高阻抗傳聲器的輸出阻抗大都在10k。以上。4.指向性指向性是指?jìng)髀暺黛`敏度隨聲波入射方向而變化的特性。一般傳聲器的指向性有三種類型:全指向性傳聲器。它對(duì)來(lái)自四周的聲波都有基本相同的靈敏度。單指向性傳聲器。這種傳聲器的正面靈敏度比背面靈敏度高。根據(jù)指向性特性曲線的形狀不同，單指向性傳聲器又可分為心型、超心型及近超心型等。雙向傳聲器。這種傳聲器前后兩面的靈敏度一樣，兩側(cè)的靈敏度較低。5.固有噪聲固有噪聲是在沒有外界聲音、風(fēng)振動(dòng)及電磁場(chǎng)等干擾的環(huán)境下測(cè)得的傳聲器輸出電壓有效值。一般傳聲器的固有噪聲都很小，在gV數(shù)量級(jí)。部分傳聲器的主要參數(shù)一些動(dòng)圈式傳聲器的主要參數(shù)見表12-19。聽一些動(dòng)圈式傳聲器的主要莽數(shù)輸出咀坑撤率響應(yīng)<Hz)m向ft■'mm)拱電蹩求40-】4000-4H39k190卅心50-1軸利-M51xJ6(]CD-I4Lsoon80J2D0D-54心規(guī)51x16()無(wú){:D172也血-K0:1[?KJ2-6itiV/Pa38jc130Xt；1)256600口300_160CI0-5h2(3xMXCD4L1200口加-IEf)OOEd.MIOXCJ)KU27ft600口100-1遜心取53?J70尢660門50-ICXMMJ2iu\訊心型31x195CDK563600fl50 10000-54心翌40k175宙畑50-M0O02raVPa(；I).H242nk)oIDb-11000Zni\他一些電容式傳聲器的主要參數(shù)見表12-20。裏12-2020、3KHXICRI-76URl-7gCR523CKS2Xt.：R6(620-aflOnoi.RS.U)20ryKXKl40-31101X120-2(X)(X]20「21XXiO2WK禮1示,f?iIM5旺槻體電容式訊p占器的外乍輸出且拭傳聲器的選用選用傳聲器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①應(yīng)根據(jù)使用的目的或場(chǎng)合選用傳聲器?見表12-22。表12-22不同縫用目的或塢合的傳擊器IT：okIT：okT呱v<hf!Uf]英聲疚手演明俺選用醉應(yīng)鎖率為5{)IiqK的動(dòng)罔武近講傳滸韓屜進(jìn)用時(shí)應(yīng)勰舉為如-MOOOOHh的眾向咆容盍傳聲罹□'」；11咆晤向世厲⑺磐；*?弔對(duì)甜FF區(qū).傘捋向彈厳呼M的動(dòng)圈式傳小器小蟻釦討?佗wm：；吐淤電彫制作I樸由學(xué)蘭曲陽(yáng)■ 皿血山以戸的單簡(jiǎn)功AS武傳聲?器噪選用單向展盛體《w式悄齊器逾迭用離旄it的鉤圈式替崗器或.屯容式傳視爲(wèi).押h要注倉(cāng)選擇指間怦主I曜川低.力態(tài)范用懇旳傳川椎應(yīng)選用衲晦的電容或愴聲翳在選擇傳聲器的阻抗時(shí)，應(yīng)根據(jù)放大器的輸入阻抗來(lái)選擇，要做到傳聲器的輸出阻抗應(yīng)盡量與放大器的輸入阻抗相匹配傳聲器的輸出電纜引線要有良好的屏蔽，且不能太長(zhǎng)，一般應(yīng)為幾米。在使用低阻抗輸出的傳聲器時(shí),電纜引線可以適當(dāng)加長(zhǎng)一些，但在使用高阻抗輸出的傳聲器時(shí)，傳聲器的電纜引線不能很長(zhǎng)，否則由于電纜分布電容的影響，會(huì)使傳聲器的高頻特性變壞。使用駐極體傳聲器時(shí)，一定要注意底部引出端與外電路的接法。引出端有三端式和兩端式兩種，共有四種接法，如圖12-16所示。⑤使用傳聲器時(shí),Ci輸陽(yáng)n—I)應(yīng)注意聲驚與傳聲器的距離。除了為歌手設(shè)計(jì)的近講傳聲器使用時(shí)必須貼近振動(dòng)膜片外，其余傳聲器與使用者之間一般以30-40cm間距為好。距