理论教育 电声器件的识别及检测方法浅析

电声器件的识别及检测方法浅析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:常用的电声器件有传声器、扬声器和耳机。电声器件的识别与检测图236各种传声器示意图及符号传声器按换能方式结构和声学工作原理可分为动圈式传声器、驻极体电容式传声器、压电陶瓷片等。但驻极体电容式传声器在高温高湿的工作条件下寿命较短。图240驻极体电容式传声器的引极图驻极体送话器的检测方法是将万用表置于欧姆挡,选取R × 100 挡量程。图241是常见扬声器的结构与外形。3)扬声器的检测估测扬声器阻抗。

电声器件的识别及检测方法浅析

电声器件通常是指能将音频电信号转换为声音信号或者将声音信号转换成音频电信号的换能器件。例如,扬声器就是把音频电信号转变为声音信号的电声器件,而传声器则是把声音信号转变为音频电信号的电声器件。常用的电声器件有传声器、扬声器和耳机

1.传声器(俗称话筒或麦克风(MIC))

传声器是把声音变成与之对应的电信号的一种电声器件。传声器又叫话筒或微音器,俗称麦克风。传声器的功能是把声能变成电信号。各种传声器及电路符号如图2−36所示。

电声器件的识别与检测

图2−36 各种传声器示意图及符号

传声器按换能方式结构和声学工作原理可分为动圈式传声器、驻极体电容式传声器、压电陶瓷片等。以动圈式和驻极体电容式应用最为广泛。

1)动圈式传声器

动圈式传声器由永久磁铁、音圈、音膜和输出变压器等组成,其结构如图 2−37所示。当声音传到传声器膜片后,声压使传声器的音膜振动,带动音圈在磁场里前后运动,切割磁力线产生感应电动势,把感受到的声音转换为电信号。输出变压器进行阻抗变换并实现输出匹配。这种话筒有低阻(200~600 Ω)和高阻(10~20 kΩ)两类,以阻抗 600 Ω 的最为常用,频率响应一般为200~5 000 Hz。动圈式传声器的结构坚固,性能稳定。由于其频响特性好,噪声失真度小,在录音、演讲、娱乐中广泛应用。

图2−37 动圈式传声器结构

2)普通电容式传声器

普通电容式传声器由一固定电极和一膜片组成,其结构与接线如图 2−38所示。声压使振动膜片振动引起电容量改变,电路中充电电流随之变化,此电流在电阻上转换成电压输出。普通电容式话筒带有电源和放大器,给电容振膜提供极化电压并将微弱的电信号放大。这种话筒的频率响应好,输出阻抗极高;但结构复杂,体积大,又需要供电系统,使用不够方便,适合在对音质要求高的固定录音室内使用。

图2−38 普通电容式传声器的结构与接线

3)驻极体电容式传声器

驻极体电容式传声器除了具有普通电容式传声器的优良性能外,还因为驻极体振动膜不需要外加直流极化电压就能永久保持表面的电荷,所以其结构简单、体积小、质量轻、耐振动、价格低廉、使用方便,得到广泛的应用。但驻极体电容式传声器在高温高湿的工作条件下寿命较短。这种传声器的内部结构如图 2−39所示。驻极体电容的输出阻抗很高,可以达到几十兆欧,所以传声器内一般用场效应管进行阻抗变换以便与音频放大电路相匹配。由于其体积小、结构简单、电声性能好、价格低,因此广泛应用于盒式录音机、无线话筒及声控电路中。

图2−39 驻极体电容式传声器的结构

驻极体电容式传声器的引极可分为2个引极和3个引极,其引极如图2−40所示。

图2−40 驻极体电容式传声器的引极图

驻极体送话器的检测方法是将万用表置于欧姆挡,选取R × 100 Ω挡量程。红表笔接源极,黑表笔接另一端的漏极。对着送话器吹气,如果质量好,万用表的指针应摆动。比较同类送话器,摆动幅度越大,话筒灵敏度也越高。在吹气时指针不动或用劲吹气时指针才有微小摆动的,则表明话筒已经失效或灵敏度很低。

2.扬声器(喇叭)

扬声器又称为喇叭,是一种电声转换器件,它将模拟的话音电信号转化成声波,是收音机、录音机、电视机音响设备中的重要元件,它的质量直接影响着音质和音响效果。扬声器的种类很多,除了已经淘汰的舌簧式以外,现在多见的是电动式、励磁式和晶体压电式。图2−41是常见扬声器的结构与外形。

图2−41 常见扬声器的外形与结构示意图(www.daowen.com)

(a)舌簧式扬声器;(b)电动式扬声器;(c)晶体式扬声器;(d)励磁式扬声器

图2−42 电动式扬声器的结构示意图

1)电动式扬声器

电动式扬声器是最常见的一种结构。电动式扬声器由纸盆、音圈、音圈支架、磁铁、盆架等组成,当音频电流通过音圈时,音圈产生随音频电流而变化的磁场,这一变化磁场与永久磁铁的磁场发生相吸或相斥作用,导致音圈产生机械运动并带动纸盆振动,从而发出声音。电动式扬声器的结构如图 2−42所示。电动式扬声器频响宽、结构简单、经济,是使用最广泛的一种扬声器。

(1)号筒式扬声器。号筒式扬声器转换率高、低频响应差,用于广播。号筒式扬声器外形及结构如图 2−43所示。

图2−43 号筒式扬声器外形及结构

(2)球顶扬声器。球顶扬声器是电动式扬声器的代表,用途最为广泛。球顶扬声器外形及结构如图2−44所示。

图2−44 球顶扬声器外形及结构

(3)平板扬声器。平板扬声器结构简单,应用也比较广泛。平板扬声器外形及结构如图 2−45 所示。

图2−45 平板扬声器外形及结构

2)压电陶瓷扬声器

压电陶瓷扬声器也叫蜂鸣器,它是由两块圆形金属片及其之间的压电陶瓷片构成。压电陶瓷随两端所加交变电压产生机械振动的性质叫作压电效应,为压电陶瓷片配上纸盆就能制成压电陶瓷扬声器。这种扬声器的特点是体积小、厚度薄、质量轻,但频率特性差、输出功率小。所以,压电陶瓷蜂鸣器广泛用于电子产品输出音频提示、报警信号中,如电话、门铃、报警器电路中的发声器件。

3)扬声器的检测

(1)估测扬声器阻抗。一般在扬声器磁体的标牌上都标有阻抗值。但有时也可能遇到标记不清或标记脱落的情况。因为一般电动扬声器的实测电阻值约为其标称阻抗的80%~90%,可将万用表旋钮置于R × 1挡,测出扬声器音圈的直流电阻R,然后用估算公式Z = 1.17R即可估算出扬声器的阻抗。例如,测得一只无标记扬声器的直流铜阻为 6.8 Ω,则阻抗Z = 1.17 × 6.8 = 8 Ω。

(2)判断好坏。将万用表旋钮置于R × 1挡,把任意一只表笔与扬声器的任一引出端相接,用另一只表笔断续触碰扬声器另一引出端,此时,扬声器应发出“喀喀”声,指针也相应摆动,说明扬声器是好的;如触碰时扬声器不发声,指针也不摆动,说明扬声器内部音圈断路或引线断裂。

(3)判断扬声器相位。将万用表旋钮置于最低的直流电流挡,用左手持红、黑表笔分别跨接在扬声器的两引出端,用右手食指尖快速地弹一下纸盆,同时仔细观察指针的摆动方向。若指针向右摆动,说明红表笔所接的一端为正端,而黑表笔所接的一端则为负端;若指针向左摆动,则红表笔所接的为负端,黑表笔所接的为正端。

3.耳机和耳塞

耳机和耳塞在电子产品的放音系统中代替扬声器播放声音,是一种小型的电声器件,它可以把音频电信号转换成声音信号。常用的耳机或耳塞按结构来分有两类:一类是电磁式;另一类是动圈式。耳塞的体积微小,携带方便,一般应用在袖珍收、放音机中。耳机的音膜面积较大,能够还原的音域较宽,音质、音色更好,一般价格也比耳塞贵。常用耳机和耳塞外形如图2−46所示。

耳机的特点是耳机左、右声道的相互干扰小,其电声性能指标明显优于扬声器。耳机输出声音信号的失真很小,其使用不受场所、环境的影响。耳机的缺陷是长时间使用耳机收听,会造成耳鸣、耳痛的情况;只限于单个人使用。

图2−46 常用耳机和耳塞外形

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