电声元件用于电信号和声音信号之间的相互转换,常用的有扬声器、耳机、传声器(送话器、受话器)等,这里仅对扬声器和传声器进行简单的介绍。

1.扬声器

扬声器俗称喇叭,是音响设备中的主要元件。扬声器的种类很多,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

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

(1)电动式扬声器。按所采用的磁性材料不同,电动式扬声器分为永磁式和恒磁式两种。永磁式扬声器的磁体很小,可以安装在内部,所以又称为内磁式。它的特点是漏磁少、体积小,但价格稍高。彩色电视机和电脑多媒体音箱等对磁屏蔽有要求的电子产品一般采用的全防磁喇叭就是永磁式电动扬声器。恒磁式扬声器的磁体较大,要安装在外部,所以又称为外磁式。其特点是漏磁大、体积大,但价格便宜,通常用在普通收音机等低档电子产品中。

(2)压电陶瓷扬声器和蜂鸣器。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、重量轻,但频率特性差、输出功率小,目前还在改进研制之中。压电陶瓷蜂鸣器则广泛用于电子产品输出音频提示、报警信号。

(3)耳机和耳塞机。耳机和耳塞机在电子产品的放音系统中代替扬声器播放声音。它们的结构和形状各有不同,但工作原理和电动式扬声器相似,也是由磁场将音频电流转变为机械振动而还原声音。耳塞机的体积微小,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、音色更好一些,一般价格也比耳塞机更贵。

2.传声器(www.daowen.com)

传声器俗称话筒,它的作用与扬声器相反,是将声能转换为电能的元件。常见的话筒有动圈式、普通电容式和驻极体电容式。

(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,这种话筒有低阻(200～600 Ω)和高阻(10～20 kΩ)两类,以阻抗600 Ω 的最常用,频率响应一般在200～5 000 Hz。动圈式传声器的结构坚固,性能稳定,经济耐用。

(2)普通电容式传声器。普通电容式传声器由一个固定电极和一个膜片组成,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。

(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以外,还因为驻极体振动膜不需要外加直流极化电压就能够永久保持表面的电荷,所以结构简单、体积小、重量轻、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。

3.选用电声元件的注意事项

(1)电声元件应该远离热源,这是因为电动式电声元件内大多有磁性材料,如果长期受热,磁铁就会褪磁,动圈与音膜的连接就会损坏;压电陶瓷式、驻极体式电声元件会因为受热而改变性能。

(2)电声元件的振动膜是发声、传声的核心部件,但共振腔是它产生音频谐振的条件之一。假如共振腔对振动膜起阻尼作用,就会极大降低振动膜的电-声转换灵敏度。例如,扬声器应该安装在木箱或机壳内才能扩展音量、改善音质;外壳还可以保护电声元件的结构部件。

(3)电声元件应该避免潮湿的环境,纸盆式扬声器的纸盆会受潮变形,电容式传声器会因为潮湿降低电容的品质。

(4)应该避免电声元件的撞击和振动,防止磁体因失去磁性、结构变形而损坏。

(5)扬声器的长期输入功率不得超过其额定功率。