【正文】 重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：揚(yáng)聲器及傳聲器的原理和作用 難點(diǎn)：電聲器件的參數(shù)選擇 第 3章 電子元器件 常用電聲器件的種類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 電聲器件是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)或?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的換能元件。在家用電器和電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。下面介紹幾種常用的電聲元件。 擴(kuò)音機(jī)揚(yáng)聲器話筒第 3章 電子元器件 一、 傳聲器 傳聲器俗稱話筒，其作用與揚(yáng)聲器相反，它是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電聲元件。傳聲器的文字符號(hào)“ B””BM”。在家用電器中常用駐極體傳聲器和動(dòng)圈式傳聲器。 第 3章 電子元器件 傳聲器種類： 按換能方式分： 動(dòng)圈式傳聲器 壓電陶瓷式 駐極體 電容式 按外形結(jié)構(gòu)分： 手持式 領(lǐng)夾式 頭戴式 鵝頸式 第 3章 電子元器件 1) 動(dòng)圈式傳聲器 ① 動(dòng)圈式傳聲器結(jié)構(gòu) 與電動(dòng)式揚(yáng)聲器類似由： 磁鐵、音圈、音膜和升壓變壓器組成。 原理：振動(dòng)的聲波使膜片隨著聲音而振動(dòng)，從而帶動(dòng)音圈在磁場中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)音頻電動(dòng)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(yīng)電動(dòng)勢的幅度和實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。 ②動(dòng)圈式傳聲器的特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)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(kuò)音系統(tǒng)中。不足是靈敏度較低、頻率范圍窄。 第 3章 電子元器件 第 3章 電子元器件 （ 2) 駐極體話筒 ① 駐極體話筒的特性：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好、價(jià)格低，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。 第 3章 電子元器件 ② 駐極體話筒的組成結(jié)構(gòu)： 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(guān)鍵元件是駐極體振動(dòng)膜。振動(dòng)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(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí)，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。 第 3章 電子元器件 第 3章 電子元器件 所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應(yīng)管來進(jìn)行阻抗變換。場效應(yīng)管的特點(diǎn)是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應(yīng)管有源極（ S）、柵極（ G）和漏極（ D）三個(gè)極。駐極體的兩個(gè)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(shí)，引起場效應(yīng)管的源漏極之間電流 Ids的變化，實(shí)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(fù)合一只二極管的專用場效應(yīng)管。如圖 。接二極管的目的是在場效應(yīng)管受強(qiáng)信號(hào)沖擊時(shí)起保護(hù)作用。場效應(yīng)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(lán)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。 第 3章 電子元器件 圖 駐極體話筒的符號(hào) 第 3章 電子元器件 (3)與電路的連接形式 駐極體話筒有四種連接方式，如圖 。對(duì)應(yīng)的話筒引出端分為兩端式和三端式兩種，圖中 R是場效應(yīng)管的負(fù)載電阻，它的取值直接關(guān)系到話筒的直流偏置，對(duì)話筒的靈敏度等工作參數(shù)有較大的影響。兩個(gè)輸出接點(diǎn)的傳聲器其外殼與場效應(yīng)管源極相接作接地端，場效應(yīng)管漏極作輸出端。 正電源供電的源極輸出適用于三個(gè)輸出接點(diǎn)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(hào)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(dòng)態(tài)范圍大，但輸出信號(hào)比漏極輸出小。三端輸出式話筒目前市場上比較少見。 第 3章 電子元器件 第 3章 電子元器件 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 ，漏極輸出的偏置電阻 Rd常取 Ω （實(shí)際上就是保證內(nèi)置場效應(yīng)管始終處于 放大狀態(tài) ） 第 3章 電子元器件 （ 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(shí)將萬用表置于 R 100或 R 1K檔，測量除接地端之外的兩個(gè)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(yīng)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。 第 3章 電子元器件 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(shí)，萬用表指針應(yīng)有一 1kΩ 左右的 阻值，然后正對(duì)著話筒吹一口氣，仔細(xì)觀察指針，應(yīng)有較大幅度的擺動(dòng)（ 500Ω 3k Ω 范圍內(nèi)）。萬用表指針擺動(dòng)的幅度越大，說明話筒的靈敏度越高，若指針擺動(dòng)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(dòng)，可交換表筆位置再次吹氣試驗(yàn)，若指針仍然不擺動(dòng)，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(duì)于有三個(gè)引出端的駐極體話筒，只要正確區(qū)分 3個(gè)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。 第 3章 電子元器件 (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 ~6V，常用的有 ，3V， 。 ② 工作電流 Ids ~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(diǎn)（靈敏度最低）、黃點(diǎn)、藍(lán)點(diǎn)、白點(diǎn)（靈敏度最高） ⑤ 頻率響應(yīng) 一般較為平坦 ⑥ 指向性 全向 ⑦ 等效噪聲級(jí) 小于 35分貝 第 3章 電子元器件 2. 揚(yáng)聲器 揚(yáng)聲器又稱喇叭，它將模擬的話音電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波。是音響、收錄機(jī)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(yáng)聲器在電路中用字母 “ BL”“B”表示。 揚(yáng)聲器的種類與結(jié)構(gòu) 一、揚(yáng)聲器的分類 揚(yáng)聲器按結(jié)構(gòu)分：有電動(dòng)式、舌簧式、晶體式和勵(lì)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(hào)筒式。 第 3章 電子元器件 MWS12022 低音揚(yáng)聲器 第 3章 電子元器件 MWT13003 高音揚(yáng)聲器 第 3章 電子元器件 1)電動(dòng)式揚(yáng)聲器 電動(dòng)式揚(yáng)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(dòng)線圈（音圈）作機(jī)械連接。音圈處在揚(yáng)聲器永久磁鐵的磁路的磁縫隙之間，音圈導(dǎo)線與磁路磁力線成垂直交叉狀態(tài)。 第 3章 電子元器件 當(dāng)在揚(yáng)聲器音圈中通入一個(gè)音頻電流信號(hào)時(shí)，音圈就會(huì)受到一個(gè)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(dòng)，帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，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(yùn)動(dòng)。定心支片、音圈和紙盆共同構(gòu)成揚(yáng)聲器發(fā)音振動(dòng)系統(tǒng) 。 第 3章 電子元器件 （ 1） 揚(yáng)聲器的主要技術(shù)參數(shù) ①尺寸與型號(hào)：揚(yáng)聲器標(biāo)稱尺寸是指正面最大直徑尺寸，常以mm或英寸表示。一般揚(yáng)聲器尺寸越大可承受功率也越大，相應(yīng)低頻響應(yīng)特性也越好（但尺寸小的揚(yáng)聲器不一定高頻特性好）。 ② 標(biāo)稱阻抗：是制造廠所規(guī)定的揚(yáng)聲器（ 交流 ）阻抗值。在這個(gè)阻抗上揚(yáng)聲器 可獲得最大的輸出功率 。選用揚(yáng)聲器時(shí)，其標(biāo)稱阻抗一般 應(yīng)與音頻功放器的輸出阻抗相匹配 。有 4Ω 、 6Ω 、 8Ω 、16 Ω 和 32Ω ，如不知揚(yáng)聲器阻抗時(shí)，可用萬用表測量其直流電阻，再乘以 。 ③標(biāo)稱功率：又稱額定功率或不失真功率，是指揚(yáng)聲器能長時(shí)間正常工作的允許輸入功率。最大功率為額定功率的 。 常用的揚(yáng)聲器的功率有。 第 3章 電子元器件 ④ 諧振頻率：諧振頻率是指揚(yáng)聲器有效頻率范圍的 下限值 ， 通常揚(yáng)聲器的諧振頻率越低 ， 揚(yáng)聲器的低音重放性能就越好 。優(yōu)秀的重低音揚(yáng)聲器的諧振頻率多為 20HZ30HZ。 ⑤ 頻率范圍：當(dāng)給揚(yáng)聲器輸入一定音頻信號(hào)的電功率時(shí) ， 揚(yáng)聲器會(huì)輸出一定的聲音 ， 產(chǎn)生相應(yīng)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(yáng)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(yáng)聲器的頻率范圍 20HZ3KHZ 中音揚(yáng)聲器的頻率范圍 500HZ5KHZ 高音揚(yáng)聲器的頻率范圍 2KHZ20KHZ。 ⑥ 靈敏度：指饋給揚(yáng)聲器 1w粉紅噪聲信號(hào) ， 在其參考軸上距參考點(diǎn) 1m處能產(chǎn)生的聲壓 Pa。 主要用來反映揚(yáng)聲器的電 → 聲轉(zhuǎn)換效率 。 高靈敏度的揚(yáng)聲器用較小的電功率即可推動(dòng)它 。 第 3章 電子元器件 （ 2） 揚(yáng)聲器的檢測 ①估計(jì)阻抗和判斷好壞 將萬用表置 R 1檔，調(diào)零后測出揚(yáng)聲器音圈的直流銅阻 R，然后用估計(jì)公式 Z=。如測得一無標(biāo)記的揚(yáng)聲器的直流銅阻為 ，則阻抗 Z= =。一般一只8Ω的揚(yáng)聲器的實(shí)測銅阻約為 。當(dāng)斷續(xù)碰觸接線端子時(shí)，如咯嗒聲清脆、干凈，說明音質(zhì)好。 ②判斷相位：在制作安裝組合音響時(shí)，高低音揚(yáng)聲器的相位是不能接反的。判斷方法是將萬用表置于最低的直流電流檔，如 50uA，用左手持紅、黑表筆分別跨接在揚(yáng)聲器的兩引出端，用右手食指尖快速地彈一下紙盆，同時(shí)仔細(xì)觀察指針的擺動(dòng)方向，若指針向右擺動(dòng)說明紅表筆所接的一端為負(fù)極。 第 3章 電子元器件 小結(jié)： 通過學(xué)習(xí)電聲元件，重點(diǎn)掌握揚(yáng)聲器和駐極體話筒的測量及應(yīng)用，掌握駐極體話筒的常見的接線形式。