电声器件识别与检测

第九讲电声器件教学目的

1、掌握扬声器的原理、特性及用途

2、掌握传声器的原理、特性和用途

3、学会识别和检测扬声器和传声器重点、难点重点：扬声器及传声器的原理和作用难点：电声器件的参数选择3.6.1常用电声器件的种类及其结构特点

电声器件是将电信号转换为声音信号或将声音信号转换成电信号的换能元件。在家用电器和电子设备中得到广泛应用。下面介绍几种常用的电声元件。

一、传声器传声器俗称话筒，其作用与扬声器相反，它是将声音信号转换为电信号的电声元件。传声器的文字符号“B””BM”。在家用电器中常用驻极体传声器和动圈式传声器。

传声器种类：按换能方式分：动圈式传声器压电陶瓷式驻极体电容式按外形结构分：手持式领夹式头戴式鹅颈式1)动圈式传声器

①动圈式传声器结构

与电动式扬声器类似由：磁铁、音圈、音膜和升压变压器组成。

原理：振动的声波使膜片随着声音而振动，从而带动音圈在磁场中作切割磁力线的运动，线圈两端就会产生感应音频电动势，完成声电转换。升压变压器主要用作提高传声器的输出感应电动势的幅度和实现阻抗匹配。②动圈式传声器的特点：结构简单、稳定可靠、使用方便、固有噪声小，被广泛用于语言录音和扩音系统中。不足是灵敏度较低、频率范围窄。（2)驻极体话筒①驻极体话筒的特性：体积小，结构简单，电声性能好、价格低，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。②驻极体话筒的组成结构：驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成声电转换的关键元件是驻极体振动膜。振动膜（极薄的一面涂有金属的塑料膜片）：两面分别驻有异性电荷，与金属极板形成电容。当驻极体膜片遇到声波振动时，产生位移，改变了两极板之间的距离，C＝L/d，引起电容变化，由于Q＝CU,电荷不变，电容量C变化，电压U变化，即产生随声波变化而变化的交变电压。由于膜片与金属极板之间的电容量很小，一般为几十皮法，因而它的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。

所以在话筒内接入一只结型场效应管来进行阻抗变换。场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。普通场效应管有源极（S）、栅极（G）和漏极（D）三个极。驻极体的两个电极接在栅源极之间，驻极体两端电压既为栅源极偏置电压UGS，UGS变化时，引起场效应管的源漏极之间电流Ids的变化，实现了阻抗变换。一般话筒经变换后输出电阻小于2千欧。这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。如图7.2-1。接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。场效应管的栅极接金属极板。这样，驻极体话筒的输出线便有三根。即源极S，一般用蓝色塑线；漏极D，一般用红色塑线和连接金属外壳的编织屏蔽线，即栅极G。

图3.6-4驻极体话筒的符号(3)与电路的连接形式驻极体话筒有四种连接方式，如图7.2-2所示。对应的话筒引出端分为两端式和三端式两种，图中R是场效应管的负载电阻，它的取值直接关系到话筒的直流偏置，对话筒的灵敏度等工作参数有较大的影响。两个输出接点的传声器其外壳与场效应管源极相接作接地端，场效应管漏极作输出端。正电源供电的源极输出适用于三个输出接点的驻极体传声器，类似晶体三极管的射极输出电路，需要用三根引线。漏极D接电源正极，源极S与地之间接一电阻R来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。源极输出的输出阻抗小于2kΩ，电路比较稳定，动态范围大，但输出信号比漏极输出小。三端输出式话筒目前市场上比较少见。

正电源供电的漏极输出适用于两个输出接点的驻极体传声器，类似晶体三极管的共发射极放大电路。只需两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R，信号由漏极输出，有一定的电压增益，因而话筒的灵敏度比源极输出式高，但动态范围比较小。目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。（SONY用在MD上的话筒也是这类)

无论何种接法，驻极体话筒必须满足一定的偏置条件才能正常工作。一般源极输出的偏置电阻Rs常取2.2-5.1kΩ，漏极输出的偏置电阻Rd常取1-2.7kΩ

（实际上就是保证内置场效应管始终处于放大状态）

（4）驻极体话筒的检测：①电阻法。通过测量驻极体话筒引线间的电阻，可以判断其内部是否开路或短路。测量时将万用表置于R×100或R×1K档，测量除接地端之外的两个电极的正、反向电阻，在阻值较小的一次测量中黑表笔接的是源极S，红表笔接驻极体话筒的漏极D。一般所测阻值应在500Ω～3KΩ范围内(有二极管的缘故）。若所测阻值为无穷大，则说明话筒开路，若测得阻值接近零，表明话筒有短路故障。如果测得的阻值比正常值小得多或大得多，都说明被测话筒性能变差或已损坏。

②吹气法：将万用表置于R×100档，将红表笔接S极，黑表笔接话筒D极，此时，万用表指针应有一1kΩ左右的阻值，然后正对着话筒吹一口气，仔细观察指针，应有较大幅度的摆动（500Ω-3kΩ

范围内）。万用表指针摆动的幅度越大，说明话筒的灵敏度越高，若指针摆动的幅度很小，说明话筒灵敏度很低，使用效果不佳。假如发现指针不动，可交换表笔位置再次吹气试验，若指针仍然不摆动，则说明话筒已损坏。如果在未吹气前指针指示的阻值便出现漂移不定的现象，说明话筒热稳定性很差，这样的话筒不易使用。对于有三个引出端的驻极体话筒，只要正确区分3个引出线的极性，将黑表笔接正电源端，红表笔接输出端，接地端悬空，采用上述方法仍可测出。(5)驻极体话筒的特性参数

①必须使用直流电源。推荐工作电压

1.5~6V，常用的有1.5V，3V，4.5V三种。

②工作电流Ids0.1~1mA之间

③输出阻抗一般小于2K（欧姆）

④灵敏度单位：伏/帕，国产的分为4档，红点（灵敏度最低）、黄点、蓝点、白点（灵敏度最高）

⑤频率响应一般较为平坦

⑥指向性全向

⑦等效噪声级小于35分贝2.扬声器扬声器又称喇叭，它将模拟的话音电信号转化为声波。是音响、收录机的重要元件，它的质量优劣直接影响音质和音响效果。扬声器在电路中用字母“BL”“B”表示。

扬声器的种类与结构一、扬声器的分类扬声器按结构分：有电动式、舌簧式、晶体式和励磁式几种。按频段分：高音、中音、低音、宽频带等。按外形分：圆形、椭圆形、超薄形、号筒式。MW-S12006低音扬声器MW-T13003高音扬声器1)电动式扬声器电动式扬声器由纸盆、音圈、音圈支架、磁铁、盆架等组成。纸盆是用特制纸浆经模具压制而成，多数为圆锥型，纸盆材料决定重放音色的表现。纸盆的中心部分同一可动线圈（音圈）作机械连接。音圈处在扬声器永久磁铁的磁路的磁缝隙之间，音圈导线与磁路磁力线成垂直交叉状态。

当在扬声器音圈中通入一个音频电流信号时，音圈就会受到一个大小与音频电流成正比，方向随音频电流变化而变化的力，从而产生音频振动，带动纸盆振动，迫使周围空气发出声波。定心支片的作用：保证并在一定范围内限制纸盆只能沿轴向运动。定心支片、音圈和纸盆共同构成扬声器发音振动系统。

（1）扬声器的主要技术参数①尺寸与型号：扬声器标称尺寸是指正面最大直径尺寸，常以mm或英寸表示。一般扬声器尺寸越大可承受功率也越大，相应低频响应特性也越好（但尺寸小的扬声器不一定高频特性好）。②标称阻抗：是制造厂所规定的扬声器（交流）阻抗值。在这个阻抗上扬声器可获得最大的输出功率。选用扬声器时，其标称阻抗一般应与音频功放器的输出阻抗相匹配。有4Ω、6Ω

、8Ω

、16Ω和32Ω，如不知扬声器阻抗时，可用万用表测量其直流电阻，再乘以1.1-1.3的系数来估计。③标称功率：又称额定功率或不失真功率，是指扬声器能长时间正常工作的允许输入功率。最大功率为额定功率的1.5-2倍。常用的扬声器的功率有0.1W/0.25W/1W/3W/5W/10W30W/60W/100W等。

④谐振频率：谐振频率是指扬声器有效频率范围的下限值，通常扬声器的谐振频率越低，扬声器的低音重放性能就越好。优秀的重低音扬声器的谐振频率多为20HZ-30HZ。

⑤频率范围：当给扬声器输入一定音频信号的电功率时，扬声器会输出一定的声音，产生相应的声压。不同的频率在同一距离上产生的声压是不同的。一般说扬声器口径越大下限频率越低。越低，低音重放效果就越好。

一般低音扬声器的频率范围20HZ-3KHZ中音扬声器的频率范围500HZ-5KHZ高音扬声器的频率范围2KHZ-20KHZ。⑥灵敏度：指馈给扬声器1w粉红噪声信号，在其参考轴上距参考点1m处能产生的声压Pa。主要用来反映扬声器的电→声转换效率。高灵敏度的扬声器用较小的电功率即可推动它。（2）扬声器的检测①估计阻抗和判断好坏将万用表置R×1档，调零后测出扬声器音圈的直流铜阻R，然后用估计公式Z=1.17R算出扬声器的阻抗。如测得一无标记的扬声器的直流铜阻为6.8Ω，则阻抗Z=1.17×6.8=7.9Ω。一般一只8Ω的扬