電子元器件及其應(yīng)用課件：電聲器件

電聲器件5.1揚(yáng)聲器5.2耳機(jī)5.3傳聲器

5.1揚(yáng)聲器

揚(yáng)聲器俗稱喇叭，是一種常用的電聲器件，它可將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成聲音信號(hào)并將其輻射到空氣中去。揚(yáng)聲器在收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、音響和家庭影院系統(tǒng)中，以及電影院、劇場(chǎng)、體育場(chǎng)館、交通設(shè)施等公共場(chǎng)所中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.揚(yáng)聲器的分類

揚(yáng)聲器的種類較多，外形各種各樣，其分類方式有多種，常見的有：

按換能方式的不同，揚(yáng)聲器可分為電動(dòng)式、壓電式、電磁式、氣動(dòng)式等；

按結(jié)構(gòu)的不同，揚(yáng)聲器可分為號(hào)筒式、紙盆式、球頂式、帶式、平板式、組合式等；

按工作頻段的不同，揚(yáng)聲器可分為高音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、低音揚(yáng)聲器、全頻揚(yáng)聲器等；

按磁路結(jié)構(gòu)的不同，揚(yáng)聲器可分為內(nèi)磁式、外磁式、勵(lì)磁式等。

不同種類的揚(yáng)聲器有不同的用途，一般在廣場(chǎng)擴(kuò)音時(shí)，使用電動(dòng)號(hào)筒式揚(yáng)聲器；在收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)中多使用電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器。

揚(yáng)聲器在電路中用文字符號(hào)BL表示，其圖形符號(hào)如圖5-1所示，外形如圖5-2所示。

圖5-1揚(yáng)聲器圖形符號(hào)圖5-2揚(yáng)聲器外形圖

2.揚(yáng)聲器的主要參數(shù)

1)標(biāo)稱功率

揚(yáng)聲器的標(biāo)稱功率又稱為額定功率，是指揚(yáng)聲器長(zhǎng)期正常工作時(shí)所允許輸入的最大電功率，常用揚(yáng)聲器的標(biāo)稱功率有：0.1?W、0.25?W、0.5?W、1?W、3?W、5?W、10?W、50?W、100?W及200?W等。

2)標(biāo)稱阻抗

揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗又稱為額定阻抗，是揚(yáng)聲器的交流阻抗值。揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗約是其音圈直流電阻值的1.2～1.3倍。常用揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗有：4?Ω、8?Ω、16?Ω。

標(biāo)稱功率和標(biāo)稱阻抗一般均直接標(biāo)注在揚(yáng)聲器上，如圖5-3所示。

圖5-3揚(yáng)聲器標(biāo)注方式

3)頻率范圍

頻率范圍是指揚(yáng)聲器有效工作的頻率范圍。不同的揚(yáng)聲器具有不同的頻率范圍，該參數(shù)與揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀、材質(zhì)及工藝等諸多因素有關(guān)。一般低音揚(yáng)聲器的頻率范圍為20?Hz～3?kHz，中音揚(yáng)聲器的頻率范圍為500?Hz～5?kHz，高音揚(yáng)聲器的頻率范圍為2～20?kHz。

3.揚(yáng)聲器的一般檢測(cè)方法

1)高、中、低音揚(yáng)聲器的直觀判別

由于測(cè)試揚(yáng)聲器的有效頻率范圍比較麻煩，所以多根據(jù)它的口徑大小及紙盆柔軟程度進(jìn)行直觀判斷，以粗略確定其頻率響應(yīng)。

2)揚(yáng)聲器性能的檢測(cè)

將萬用表置于R×1Ω檔，用萬用表的兩表筆斷續(xù)觸碰揚(yáng)聲器的兩引腳，就應(yīng)聽到“喀、喀……”聲，喀喇聲越響的揚(yáng)聲器，其電聲轉(zhuǎn)換效率越高；喀喇聲越清脆、干凈的揚(yáng)聲器，其音質(zhì)越好。

3)揚(yáng)聲器阻抗的估測(cè)

將萬用表置于R×1Ω擋，測(cè)揚(yáng)聲器音圈的直流電阻值，把測(cè)得的阻值乘以1.2，便近似為此揚(yáng)聲器的阻抗值。

4)揚(yáng)聲器相位的檢測(cè)

揚(yáng)聲器相位是指揚(yáng)聲器在串聯(lián)、并聯(lián)使用時(shí)的正極、負(fù)極的接法。

4.揚(yáng)聲器的正確選用

揚(yáng)聲器的種類很多，其性能參數(shù)、口徑大小、使用范圍各不相同。選用時(shí)要根據(jù)場(chǎng)合、使用目的等合理地選擇揚(yáng)聲器。

1)揚(yáng)聲器的阻抗要與功率放大器的阻抗相匹配

選擇揚(yáng)聲器時(shí)，應(yīng)依據(jù)功率放大器的阻抗進(jìn)行選擇。

2)揚(yáng)聲器的功率要與功率放大器的功率相適應(yīng)

選擇揚(yáng)聲器時(shí)，要根據(jù)功率放大器的額定功率大小，選用相應(yīng)功率的揚(yáng)聲器，使兩者基本相適用。

3)對(duì)揚(yáng)聲器頻率特性的選擇

若要獲得豐富的低音，應(yīng)盡量選擇大口徑的揚(yáng)聲器。

4)揚(yáng)聲器的使用注意事項(xiàng)

使用揚(yáng)聲器時(shí)要注意防潮，因?yàn)閾P(yáng)聲器的音圈受潮后會(huì)發(fā)霉，導(dǎo)致斷路或短路，紙盆受潮后會(huì)變形。

5.2耳機(jī)

1.耳機(jī)的分類耳機(jī)的種類也比較多。按換能原理的不同，耳機(jī)可分為電磁式、壓電式、電動(dòng)式(動(dòng)圈式等)、靜電式(電容式，駐極體式)。按結(jié)構(gòu)形式的不同，耳機(jī)可分為插入式(耳塞式)、耳掛式、聽診式、頭戴式(貼耳式，耳罩式)。

按傳送聲音的不同，耳機(jī)可分為單聲道耳機(jī)和立體聲耳機(jī)兩種。

耳機(jī)在電路中用文字符號(hào)BE表示，其圖形符號(hào)如圖5-4所示，常見外形如圖5-5所示。

耳機(jī)的主要參數(shù)與揚(yáng)聲器相同，應(yīng)根據(jù)需要選用額定功率、標(biāo)稱阻抗和頻響范圍符合要求的耳機(jī)。

圖5-4耳機(jī)圖形符號(hào)圖5-5耳機(jī)常見外形

2.耳機(jī)的一般檢測(cè)

目前常用的耳機(jī)分高阻抗和低阻抗兩種。高阻抗耳機(jī)一般是800～2000?Ω，低阻抗耳機(jī)一般是8?Ω左右。

檢查低阻抗耳機(jī)時(shí)可用萬用表R×1Ω擋，而檢查高阻抗耳機(jī)時(shí)將萬用表撥至R×100Ω擋，用萬用表的兩表筆斷續(xù)觸碰耳機(jī)的兩引線插頭(地線和芯線)。如果聽到“喀、喀……”聲，說明耳機(jī)良好，“喀喇”聲越響，其電聲轉(zhuǎn)換效率越高。

3.耳機(jī)的正確選用

1)根據(jù)收聽對(duì)象選擇

若主要用于收聽語言廣播，只要語言清晰度好就可以，對(duì)音質(zhì)要求不高，此時(shí)可選用靈敏度較高的耳機(jī)；若主要用于收聽音樂，則要選擇頻帶較寬、音質(zhì)較好的耳機(jī)，靈敏度可放在其次。

2)根據(jù)放音設(shè)備的檔次高低選擇

好的耳機(jī)，需要好的聲源和放音設(shè)備，如耳機(jī)很好，而音響設(shè)備的輸出本身就頻響不好，且有失真，則再好的耳機(jī)也無法很好地收聽節(jié)目，因此要根據(jù)放音設(shè)備的檔次來選用耳機(jī)。

3)根據(jù)放音設(shè)備的聲道數(shù)選擇

依據(jù)放音設(shè)備的聲道數(shù)來選擇耳機(jī)，單聲道放音設(shè)備要選用單聲道耳機(jī)，雙聲道放音設(shè)備要選用雙聲道耳機(jī)。

4)根據(jù)使用的環(huán)境場(chǎng)合選擇

在環(huán)境噪聲較大的場(chǎng)合可選用不通氣的耳罩(護(hù)耳式)，在家庭中便可選用通氣式耳罩。

此外，使用耳機(jī)時(shí)還應(yīng)注意：切勿將音量開得太大，由于耳機(jī)的功率較小，耳機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)范圍有限，音量太大時(shí)會(huì)損壞耳機(jī)。

5.3傳聲器

1.傳聲器的分類傳聲器的種類很多，其性能外形各不相同。根據(jù)換能方式的不同，傳聲器可分為動(dòng)圈式傳聲器、電容式傳聲器、駐極體傳聲器、晶體式傳聲器、鋁帶式傳聲器和碳粒式傳聲器等。根據(jù)指向性的不同，傳聲器可分為全向式傳聲器、單向心形傳聲器、單向超心形傳聲器、單向超指向傳聲器、雙向式傳聲器和可變指向式傳聲器。

傳聲器在電路中用文字符號(hào)BM表示，其圖形符號(hào)如圖5-6所示，常見外形如圖5-7所示。

2.傳聲器的主要性能參數(shù)

傳聲器的主要性能參數(shù)有靈敏度、輸出阻抗、頻率響應(yīng)、指向性等。

1)靈敏度

傳聲器的靈敏度是指?jìng)髀暺髟谝欢晧鹤饔孟螺敵鲭妷旱拇笮?。它反映了傳聲器將聲音信?hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的能力。其單位為V/Pa、mV/Pa、dB(0?dB=1V/Pa)。一般來說，選用靈敏度較高的傳聲器效果較好。

2)輸出阻抗

傳聲器的輸出阻抗是指?jìng)髀暺鬏敵龆说慕涣髯杩?在1?kHz頻率下測(cè)量)。

3)頻率響應(yīng)

傳聲器的頻率響應(yīng)是指?jìng)髀暺鞯撵`敏度隨輸入的聲音頻率變化的規(guī)律。

4)指向性

傳聲器的指向性是指?jìng)髀暺鞯撵`敏度隨聲波入射方向而變化的特性。

3.傳聲器的一般檢測(cè)方法

對(duì)動(dòng)圈式傳聲器可以用萬用表簡(jiǎn)單地判斷一下其質(zhì)量(電容式傳聲器不宜用萬用表來測(cè)量)。測(cè)量時(shí)，將萬用表置于R×10Ω擋，兩根表筆與傳聲器的兩個(gè)輸出插頭連接，此時(shí)，萬用表應(yīng)有一定的直流電阻指示。高阻抗傳聲器約為1～2?kΩ，低阻抗傳聲器約為幾十歐。如果電阻為零或無窮大，則表示傳聲器內(nèi)部可能已短路或開路。

4.傳聲器的正確選用

1)根據(jù)使用目的進(jìn)行選擇

傳送語言時(shí)可選擇單向動(dòng)圈式傳聲器。錄音時(shí)可根據(jù)錄音的內(nèi)容及距離遠(yuǎn)近選用傳聲器，如要錄制語言且距離較近時(shí)，或者錄制頻率較低的器樂時(shí)，可選用動(dòng)圈式傳聲器；如要錄制音域較寬的器樂曲且距離較遠(yuǎn)時(shí)，可選用靈敏度較高的電容式傳聲器；1?m以上遠(yuǎn)距離錄音時(shí)，應(yīng)盡量選用靈敏度高的傳聲器。聲樂演員演唱時(shí)，可根據(jù)唱法選擇傳聲器，通俗唱法者可選用動(dòng)圈近講傳聲器；美聲唱法者可選用單向電容傳聲器；民族唱法者可選用電容式傳聲器。

2)根據(jù)使用的不同環(huán)境條件進(jìn)行選擇

在演出舞臺(tái)上，可選擇動(dòng)圈式和單向電容式傳聲器；在廣播室播音時(shí)，可選用動(dòng)圈式傳聲器