常見傳聲器的結構及工作原理

常見傳聲器的結構及工作原理傳聲器又稱話筒，它是將聲音信號轉換為電信號的電聲器件。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、電動動圈式、帶式電動式以及碳粒式等，現(xiàn)在應用最廣的是電動動圈式和駐極體電容式兩大類。動圈式傳聲器動圈式傳聲器又叫電動式傳聲器，它在結構上與電動式揚聲器相似，也是由磁鐵、音圈以及音膜等組成的，如圖12-11所示。動圈式傳聲器的音圈處在磁鐵的磁場中，當聲波作用在音膜使其產生振動時，音膜便帶動音圈相應振動使音圈切割磁力線而產生感應電壓，從而完成聲一電轉換。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改變傳聲器的阻抗，以便與放大器的輸入阻抗相匹配。動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。動圈式傳聲器的頻率響應一般為2005000Hz,質量高的可達30-18000Hz。動圈式傳聲器具有堅固耐用、工作穩(wěn)定等特點，具有單向指向性，價格低廉，適用于語言、音樂擴音和錄音。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換作用的傳聲器，它的結構如圖12-12所示，它是由一個振動膜片和固定電極組成的一個間距很小的可變電容器。當膜片在聲波作用下產生振動時，振動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負載電阻R及直流極化電壓E.則電容量隨聲波變化時，在R的兩端就會產生交變的音頻電壓。電容式傳聲器的輸出阻抗呈容性，因電容量小，但低頻時容抗會很大。為保證低頻的靈敏度，應有一個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，經阻抗變換后，再用傳輸線與放大器相連。這個阻抗變換器一般采用場效應管。電容式傳聲器靈敏度高，輸出功率大，結構簡單，音質較好，但要使用電源，并不太方便，因此多用于劇場及要求較高的語言及音樂播送場合。駐極體傳聲器駐極體傳聲器由聲電轉換和阻抗轉換兩部分組成，如圖12-13所示。聲電轉換部分的關鍵元件是駐極體振動膜，它是一個極靜的塑料膜片，在它上面蒸發(fā)一層純金薄膜，然后經高壓電場駐極后，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電容器。阻抗轉換部分由場效應管擔任，它的主要作用就是把幾十兆歐的

阻抗轉變?yōu)榕c放大器匹配的阻抗。場效應管的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，動態(tài)范圍大，但輸出信號較弱。圖12-14(b)為漏極輸出接法，這種接法增益較高，但動態(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，當聲波使駐極體膜片振動時，膜片蒸鍍金屬膜與金屬極板間形成的電容的電場發(fā)生相應變化，產生隨聲波變化的音頻電信號，該信號通過場效應管輸出。駐極體傳聲器具有體積小、結構簡單、電聲性能好、價格低廉等優(yōu)點，廣泛應用于盒式收錄機、電話機、無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、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傳聲器在一定聲壓作用下輸出的信號電壓，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.頻率響應頻率響應是指傳聲器靈敏度和頻率間的關系，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保持不變，但實際上由于種種條件的影響，無法做到這一點。普通傳聲器的頻率響應一般多在100-10000Hz，質量好一點兒的為40-15000Hz。3.輸出阻抗傳聲器輸出端的交流阻抗稱為揚聲器的輸出阻抗，一般是在1kHz頻率下測得的。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.指向性指向性是指傳聲器靈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。它對來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，兩側的靈敏度較低。5.固有噪聲固有噪聲是在沒有外界聲音、風振動及電磁場等干擾的環(huán)境下測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。部分傳聲器的主要參數(shù)一些動圈式傳聲器的主要參數(shù)見表12-19。聽一些動圈式傳聲器的主要莽數(shù)輸出咀坑撤率響應<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{: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應注意以下幾點:①應根據(jù)使用的目的或場合選用傳聲器?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鎖率為5{)IiqK的動罔武近講傳滸韓屜進用時應勰舉為如-MOOOOHh的眾向咆容盍傳聲罹□'」；11咆晤向世厲⑺磐；*?弔對甜FF區(qū).傘捋向彈厳呼M的動圈式傳小器小蟻釦討?佗wm：；吐淤電彫制作I樸由學蘭曲陽■ 皿血山以戸的單簡功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.押h要注倉選擇指間怦主I曜川低.力態(tài)范用懇旳傳川椎應選用衲晦的電容或愴聲翳在選擇傳聲器的阻抗時，應根據(jù)放大器的輸入阻抗來選擇，要做到傳聲器的輸出阻抗應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，一般應為幾米。在使用低阻抗輸出的傳聲器時,電纜引線可以適當加長一些，但在使用高阻抗輸出的傳聲器時，傳聲器的電纜引線不能很長，否則由于電纜分布電容的影響，會使傳聲器的高頻特性變壞。使用駐極體傳聲器時，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,Ci輸陽n—I)應注意聲驚與傳聲器的距離。除了為歌手設計的近講傳聲器使用時必須貼近振動膜片外，其余傳聲器與使用者之間一般以30-40cm間距為好。距