電聲器件識別與檢測

第九講電聲器件教學目的

1、掌握揚聲器的原理、特性及用途

2、掌握傳聲器的原理、特性和用途

3、學會識別和檢測揚聲器和傳聲器重點、難點重點：揚聲器及傳聲器的原理和作用難點：電聲器件的參數(shù)選擇3.6.1常用電聲器件的種類及其結構特點

電聲器件是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號或?qū)⒙曇粜盘栟D(zhuǎn)換成電信號的換能元件。在家用電器和電子設備中得到廣泛應用。下面介紹幾種常用的電聲元件。

一、傳聲器傳聲器俗稱話筒，其作用與揚聲器相反，它是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的電聲元件。傳聲器的文字符號“B””BM”。在家用電器中常用駐極體傳聲器和動圈式傳聲器。

傳聲器種類：按換能方式分：動圈式傳聲器壓電陶瓷式駐極體電容式按外形結構分：手持式領夾式頭戴式鵝頸式1)動圈式傳聲器

①動圈式傳聲器結構

與電動式揚聲器類似由：磁鐵、音圈、音膜和升壓變壓器組成。

原理：振動的聲波使膜片隨著聲音而振動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線的運動，線圈兩端就會產(chǎn)生感應音頻電動勢，完成聲電轉(zhuǎn)換。升壓變壓器主要用作提高傳聲器的輸出感應電動勢的幅度和實現(xiàn)阻抗匹配。②動圈式傳聲器的特點：結構簡單、穩(wěn)定可靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言錄音和擴音系統(tǒng)中。不足是靈敏度較低、頻率范圍窄。（2)駐極體話筒①駐極體話筒的特性：體積小，結構簡單，電聲性能好、價格低，廣泛用于盒式錄音機、無線話筒及聲控等電路中。②駐極體話筒的組成結構：駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成聲電轉(zhuǎn)換的關鍵元件是駐極體振動膜。振動膜（極薄的一面涂有金屬的塑料膜片）：兩面分別駐有異性電荷，與金屬極板形成電容。當駐極體膜片遇到聲波振動時，產(chǎn)生位移，改變了兩極板之間的距離，C＝L/d，引起電容變化，由于Q＝CU,電荷不變，電容量C變化，電壓U變化，即產(chǎn)生隨聲波變化而變化的交變電壓。由于膜片與金屬極板之間的電容量很小，一般為幾十皮法，因而它的輸出阻抗值很高，約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。

所以在話筒內(nèi)接入一只結型場效應管來進行阻抗變換。場效應管的特點是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應管有源極（S）、柵極（G）和漏極（D）三個極。駐極體的兩個電極接在柵源極之間，駐極體兩端電壓既為柵源極偏置電壓UGS，UGS變化時，引起場效應管的源漏極之間電流Ids的變化，實現(xiàn)了阻抗變換。一般話筒經(jīng)變換后輸出電阻小于2千歐。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復合一只二極管的專用場效應管。如圖7.2-1。接二極管的目的是在場效應管受強信號沖擊時起保護作用。場效應管的柵極接金屬極板。這樣，駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S，一般用藍色塑線；漏極D，一般用紅色塑線和連接金屬外殼的編織屏蔽線，即柵極G。

圖3.6-4駐極體話筒的符號(3)與電路的連接形式駐極體話筒有四種連接方式，如圖7.2-2所示。對應的話筒引出端分為兩端式和三端式兩種，圖中R是場效應管的負載電阻，它的取值直接關系到話筒的直流偏置，對話筒的靈敏度等工作參數(shù)有較大的影響。兩個輸出接點的傳聲器其外殼與場效應管源極相接作接地端，場效應管漏極作輸出端。正電源供電的源極輸出適用于三個輸出接點的駐極體傳聲器，類似晶體三極管的射極輸出電路，需要用三根引線。漏極D接電源正極，源極S與地之間接一電阻R來提供源極電壓，信號由源極經(jīng)電容C輸出。源極輸出的輸出阻抗小于2kΩ，電路比較穩(wěn)定，動態(tài)范圍大，但輸出信號比漏極輸出小。三端輸出式話筒目前市場上比較少見。

正電源供電的漏極輸出適用于兩個輸出接點的駐極體傳聲器，類似晶體三極管的共發(fā)射極放大電路。只需兩根引出線，漏極D與電源正極之間接一漏極電阻R，信號由漏極輸出，有一定的電壓增益，因而話筒的靈敏度比源極輸出式高，但動態(tài)范圍比較小。目前市售的駐極體話筒大多是這種方式連接。（SONY用在MD上的話筒也是這類)

無論何種接法，駐極體話筒必須滿足一定的偏置條件才能正常工作。一般源極輸出的偏置電阻Rs常取2.2-5.1kΩ，漏極輸出的偏置電阻Rd常取1-2.7kΩ

（實際上就是保證內(nèi)置場效應管始終處于放大狀態(tài)）

（4）駐極體話筒的檢測：①電阻法。通過測量駐極體話筒引線間的電阻，可以判斷其內(nèi)部是否開路或短路。測量時將萬用表置于R×100或R×1K檔，測量除接地端之外的兩個電極的正、反向電阻，在阻值較小的一次測量中黑表筆接的是源極S，紅表筆接駐極體話筒的漏極D。一般所測阻值應在500Ω～3KΩ范圍內(nèi)(有二極管的緣故）。若所測阻值為無窮大，則說明話筒開路，若測得阻值接近零，表明話筒有短路故障。如果測得的阻值比正常值小得多或大得多，都說明被測話筒性能變差或已損壞。

②吹氣法：將萬用表置于R×100檔，將紅表筆接S極，黑表筆接話筒D極，此時，萬用表指針應有一1kΩ左右的阻值，然后正對著話筒吹一口氣，仔細觀察指針，應有較大幅度的擺動（500Ω-3kΩ

范圍內(nèi)）。萬用表指針擺動的幅度越大，說明話筒的靈敏度越高，若指針擺動的幅度很小，說明話筒靈敏度很低，使用效果不佳。假如發(fā)現(xiàn)指針不動，可交換表筆位置再次吹氣試驗，若指針仍然不擺動，則說明話筒已損壞。如果在未吹氣前指針指示的阻值便出現(xiàn)漂移不定的現(xiàn)象，說明話筒熱穩(wěn)定性很差，這樣的話筒不易使用。對于有三個引出端的駐極體話筒，只要正確區(qū)分3個引出線的極性，將黑表筆接正電源端，紅表筆接輸出端，接地端懸空，采用上述方法仍可測出。(5)駐極體話筒的特性參數(shù)

①必須使用直流電源。推薦工作電壓

1.5~6V，常用的有1.5V，3V，4.5V三種。

②工作電流Ids0.1~1mA之間

③輸出阻抗一般小于2K（歐姆）

④靈敏度單位：伏/帕，國產(chǎn)的分為4檔，紅點（靈敏度最低）、黃點、藍點、白點（靈敏度最高）

⑤頻率響應一般較為平坦

⑥指向性全向

⑦等效噪聲級小于35分貝2.揚聲器揚聲器又稱喇叭，它將模擬的話音電信號轉(zhuǎn)化為聲波。是音響、收錄機的重要元件，它的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響音質(zhì)和音響效果。揚聲器在電路中用字母“BL”“B”表示。

揚聲器的種類與結構一、揚聲器的分類揚聲器按結構分：有電動式、舌簧式、晶體式和勵磁式幾種。按頻段分：高音、中音、低音、寬頻帶等。按外形分：圓形、橢圓形、超薄形、號筒式。MW-S12006低音揚聲器MW-T13003高音揚聲器1)電動式揚聲器電動式揚聲器由紙盆、音圈、音圈支架、磁鐵、盆架等組成。紙盆是用特制紙漿經(jīng)模具壓制而成，多數(shù)為圓錐型，紙盆材料決定重放音色的表現(xiàn)。紙盆的中心部分同一可動線圈（音圈）作機械連接。音圈處在揚聲器永久磁鐵的磁路的磁縫隙之間，音圈導線與磁路磁力線成垂直交叉狀態(tài)。

當在揚聲器音圈中通入一個音頻電流信號時，音圈就會受到一個大小與音頻電流成正比，方向隨音頻電流變化而變化的力，從而產(chǎn)生音頻振動，帶動紙盆振動，迫使周圍空氣發(fā)出聲波。定心支片的作用：保證并在一定范圍內(nèi)限制紙盆只能沿軸向運動。定心支片、音圈和紙盆共同構成揚聲器發(fā)音振動系統(tǒng)。

（1）揚聲器的主要技術參數(shù)①尺寸與型號：揚聲器標稱尺寸是指正面最大直徑尺寸，常以mm或英寸表示。一般揚聲器尺寸越大可承受功率也越大，相應低頻響應特性也越好（但尺寸小的揚聲器不一定高頻特性好）。②標稱阻抗：是制造廠所規(guī)定的揚聲器（交流）阻抗值。在這個阻抗上揚聲器可獲得最大的輸出功率。選用揚聲器時，其標稱阻抗一般應與音頻功放器的輸出阻抗相匹配。有4Ω、6Ω

、8Ω

、16Ω和32Ω，如不知揚聲器阻抗時，可用萬用表測量其直流電阻，再乘以1.1-1.3的系數(shù)來估計。③標稱功率：又稱額定功率或不失真功率，是指揚聲器能長時間正常工作的允許輸入功率。最大功率為額定功率的1.5-2倍。常用的揚聲器的功率有0.1W/0.25W/1W/3W/5W/10W30W/60W/100W等。

④諧振頻率：諧振頻率是指揚聲器有效頻率范圍的下限值，通常揚聲器的諧振頻率越低，揚聲器的低音重放性能就越好。優(yōu)秀的重低音揚聲器的諧振頻率多為20HZ-30HZ。

⑤頻率范圍：當給揚聲器輸入一定音頻信號的電功率時，揚聲器會輸出一定的聲音，產(chǎn)生相應的聲壓。不同的頻率在同一距離上產(chǎn)生的聲壓是不同的。一般說揚聲器口徑越大下限頻率越低。越低，低音重放效果就越好。

一般低音揚聲器的頻率范圍20HZ-3KHZ中音揚聲器的頻率范圍500HZ-5KHZ高音揚聲器的頻率范圍2KHZ-20KHZ。⑥靈敏度：指饋給揚聲器1w粉紅噪聲信號，在其參考軸上距參考點1m處能產(chǎn)生的聲壓Pa。主要用來反映揚聲器的電→聲轉(zhuǎn)換效率。高靈敏度的揚聲器用較小的電功率即可推動它。（2）揚聲器的檢測①估計阻抗和判斷好壞將萬用表置R×1檔，調(diào)零后測出揚聲器音圈的直流銅阻R，然后用估計公式Z=1.17R算出揚聲器的阻抗。如測得一無標記的揚聲器的直流銅阻為6.8Ω，則阻抗Z=1.17×6.8=7.9Ω。一般一只8Ω的揚