电声器件的原理和应用

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：电声器件是将声音信号转换成电信号，或将电信号转换成声音信号的器件。电动式扬声器主要由两大部分组成，即磁路系统和振动系统。2）按阻抗匹配选用扬声器。同阻抗匹配的方法一样，一个扬声器功率不能达到放大器的功率要求，可通过几个扬声器的串、并联来满足要求。4）根据扩声设备的输入阻抗与传声器的输出阻抗匹配，只有在匹配的条件下，传声器与扩声设备才能保证传声与扩声的最佳效果。

电声器件是将声音信号转换成电信号，或将电信号转换成声音信号的器件。电声器件的种类很多，如扬声器、传声器、耳机、拾音器、送话器等。

电声器件广泛用于家用电器和办公自动化设备中，如收音机、电视机、计算机、通信设备等。

1.扬声器

（1）电动扬声器的外形与结构

电动扬声器的外形和结构如图2-23所示。电动式扬声器主要由两大部分组成，即磁路系统和振动系统。

图2-23 电动扬声器的外形和结构

电动式扬声器按磁路结构的不同可分为外磁结构、内磁结构、双磁路结构、屏蔽式结构等。其中以内磁结构和外磁结构为最多。

电动式扬声器的振动系统由音圈、纸盆、音圈定位支架组成。

（2）国产扬声器的型号命名方法

国产扬声器的型号由四部分组成：第一部分为主称，用字母Y表示；第二部分为类型，用字母D表示电动式，用字母DG表示电高音，用字母HG表示号筒式高音；第三部分为重放频带或口径，用字母或数字表示（口径单位为mm）；第四部分为序号，用数字或数字与字母混合表示。

第三部分的重放频带、口径的尺寸、字母代表的含义见表2-8。

表2-8 数字与字母代表的含义

例如，165mm电动式扬声器的表示方法是YD165—5，其中Y表示主称，D表示类型，165表示口径为165mm，5表示序号。

（3）扬声器的技术参数

1）尺寸系列，圆口径尺寸为55mm、65mm、80mm、100mm、130mm、165mm；椭圆口径尺寸为65mm×100mm、100mm×100mm、120mm×190mm。

2）标称功率为50mW、100mW、250mW、1W、3W、5W等。

3）阻抗有3.5Ω、4Ω、8Ω、16Ω、25Ω、32Ω等。

（4）扬声器的特性

1）频率特性。扬声器的频率特性是指扬声器的输出声压随输入信号频率变化而变化的特性。实际上就是说扬声器能工作在哪个频率范围。由于受结构的影响，不同的扬声器，其频率响应的范围是不同的，可根据需要选用满足要求的扬声器。

2）失真度。扬声器的失真度是指扬声器发出的声音与原来的声音不尽相同，而是掺杂了许多谐波后的噪声，即产生了失真。掺杂的谐波越多，其失真度越大。

3）灵敏度。扬声器的灵敏度是指在规定的频率范围内输入给扬声器的视在功率为0.1VA的信号，在其参考轴上距参考点1m时，能产生的声压。灵敏度反映了扬声器电声转换效率的高低。

4）指向性。扬声器的指向性是指扬声器放音时在空间不同的方向上辐射的声压分布特性。指向性与频率有关，频率越高，其扬声器的指向性越强。同时，指向性还与扬声器纸盆的大小有关，在相同频率下扬声器的纸盆越大，指向性就越强。

（5）扬声器的选用

1）要根据性能参数、口径大小、使用范围选用扬声器。如想获得丰富的低音，尽量选择大口径的扬声器；如在影剧院、体育场、大礼堂可选择专用高频筒式扬声器及倒相式音箱。根据所用材料和形状的不同选择扬声器，可以获得好的音质，增强音乐的清脆、力度与节奏感。

2）按阻抗匹配选用扬声器。扬声器的阻抗与放大器的阻抗要匹配。扬声器接到功率放大器输出端时，必须保证扬声器的阻抗等于放大器的输出阻抗，才能发挥放大器与扬声器的应有效率。如一个扬声器的阻抗不能满足放大器的阻抗要求，可选择两个扬声器进行串、并联使用。如功率放大器的输出为定压式输出，可不考虑匹配问题。

3）按功率匹配选择扬声器。扬声器的功率要与放大器的功率相匹配，要根据功率放大器的额定功率大小，选用相等功率的扬声器，使两者基本适用。同阻抗匹配的方法一样，一个扬声器功率不能达到放大器的功率要求，可通过几个扬声器的串、并联来满足要求。

扬声器的阻抗、功率与放大器的输出阻抗与输出功率要同时完成匹配，仅满足一项匹配是不行的。

4）按频率范围选择扬声器。为了能获得良好的音质，选择扬声器时根据扬声器的频率范围选用低频段（20Hz～3kHz）、中频段（500Hz～5kHz）、高频段（2～20kHz）的扬声器，进行配合使用。

2.传声器

传声器俗称话筒、麦克风，其作用与扬声器相反，是把声音转换成电信号的电声器件。

（1）传声器的种类与图形符号

传声器分为动圈式和电容式两大类。常用动圈式传声器、驻极体式传声器、电容式传声器、晶体式传声器、铝带式传声器等。

图2-24为传声器的外形图，图2-25a为其电路图形符号。图2-25b、c、d、e为曾经使用过的电路图形符号，图2-25b为动圈式，图2-25c为电容式，图2-25d为晶体式，图2-25e为铝带式。传声器在电路中用新文字符号“B”或“BM”表示。

图2-24 传声器外形图

图2-25 传声器的图形符号

a）新符号 b）动圈式 c）电容式 d）晶体式 e）铝带式

（2）传声器的参数

传声器的参数见表2-9。

表2-9 传声器的参数

（3）传声器的选用

1）在各种公共场合传送语言，需要扩声时，可选择单向动圈式传声器。

2）根据录音的内容及距离不同选用不同的传声器；如距离较近时，可选用动圈式传声器；如录制音域宽的器乐曲且距离较远时，可选用灵敏度较高的电容式传声器；频率较低的乐器也可用动圈式传声器，距离一般是指1m以内。录音时，尽量选用灵敏度高的传声器，以保证录音效果。

3）在录音机、电话机中可选用驻极体式传声器。

4）根据扩声设备的输入阻抗与传声器的输出阻抗匹配，只有在匹配的条件下，传声器与扩声设备才能保证传声与扩声的最佳效果。

3.耳机

耳机同扬声器一样，也是将电信号转换成声信号的换能器件。它具有体积小巧，功率小，携带方便等优点。耳机主要用于收音机、录放机、单放机、随身听、计算机及VCD等家用电器中放声，用于学习外语、听音乐等。

（1）耳机的种类与电路符号

1）耳机的种类。按结构的不同，可将耳机分为挂耳式、头盔式、听诊式、手柄式等。按换能原理可分为电磁式、电动式、静电式等。

2）耳机的图形符号如图2-26所示。在电路中用字母“B”或“BE”表示。

图2-26 耳机的外形与图形符号

a）耳机的外形 b）耳机的图形符号

（2）耳机的主要参数

耳机的主要参数有灵敏度、频率范围、阻抗、谐波失真等。以上几个参数的意义与扬声器这2个参数的意义基本相同。部分耳机的参数见表2-10。

表2-10 部分耳机的参数

（3）耳机的选用

1）主要用于收听语言广播时，只要语言清晰度好就可以了，对音质要求不高，此时可选用灵敏度较高的耳机。如表2-10中所列DT48S、HD414、EDL—1等型号的灵敏度都在100dB/mW以上。

2）主要用于收听音乐、学外语时，则要选择频带较宽、音质较好的耳机，灵敏度可不作过高要求，如选用EDL—2等型号。

电声器件的原理和应用

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