常见传声器的结构及工作原理
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传声器基础知识简介:一,传声器的定义::传声器是一个声-电转换器件(也可以称为换能器或传感器),是和喇叭正好相反的一个器件(电→声)。
是声音设备的两个终端,传声器是输入,喇叭是输出。
传声器又名麦克风,话筒,咪头,咪胆等.二,传声器的分类:1,从工作原理上分:炭精粒式动圈式驻极体式(以下介绍以驻极体式为主)压电式二氧化硅式等.2,从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.Φ9.7系列产品Φ8系列产品Φ6系列产品Φ4.5系列产品Φ4系列产品每个系列中又有不同的高度3,从传声器的方向性,可分为全向,单向,双向(又称为消噪式)4,从极化方式上分,振膜式,背极式,前极式从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等5,从对外连接方式分普通焊点式:L型带PIN脚式:P型同心圆式:S型三,驻极体传声器的结构以全向MIC,振膜式极环连接式为例1,防尘网:保护传声器,防止灰尘落到振膜上,防止外部物体刺破振膜,还有短时间的防水作用。
2,外壳:整个传声器的支撑件,其它件封装在外壳之中,是传声器的接地点,还可以起到电磁屏蔽的作用。
3,振膜:是一个声-电转换的主要零件,是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷,也是组成一个可变电容的一个电极板,而且是可以振动的极板。
4 : 垫片:支撑电容两极板之间的距离,留有间隙,为振膜振动提供一个空间,从而改变电容量。
5: 极板:电容的另一个电极,并且连接到了FET的G极上。
6: 极环:连接极板与FET的G极,并且起到支撑作用。
7: 腔体:固定极板和极环,从而防止极板和极环对外壳短路(FET的S,G极短路)。
8: PCB组件:装有FET,电容等器件,同时也起到固定其它件的作用。
9: PIN:有的传声器在PCB上带有PIN,可以通过PIN与其他PCB焊接在一起,起连接另外前极式,,背极式在结构上也略有不同.四,、传声器的电原理图:FET(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变换和放大的作用,C;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件.C1,C2是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用.R L:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低.V S:工作电压,MIC提供工作电压:C O:隔直电容,信号输出端.五,驻极体传声器的工作原理:由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=ε·S/L 。
录音技术传声器的原理与应用录音技术是指通过一定的方法和设备将声音转化为电信号,并实现保存、处理和播放声音的技术。
而传声器则是实现声音转化为电信号的重要部件之一、本文将从传声器的原理和应用两个方面进行详细介绍。
一、传声器的原理传声器是一种将声音转化为电信号的装置,其原理是利用其中一种物理效应将声音的机械能转化为电信号。
常见的传声器原理有电磁感应原理、压电效应原理和碳颗粒效应原理。
1.电磁感应原理电磁感应原理是利用导磁材料内部的线圈和磁铁之间的相互作用来产生电信号。
当磁铁和线圈相对运动时,磁铁的磁力线会穿过线圈,使线圈内的导电体产生电磁感应。
这个电磁感应产生的电信号就可以通过放大和处理后转化为声音。
2.压电效应原理压电效应原理是指一些特定的晶体或陶瓷材料在受到机械压力时,会在其表面产生电荷分布的不平衡,从而产生电压信号。
传声器中常用的压电材料有石英晶体、川纹石和锆钛酸钯陶瓷等。
当声音通过压电材料时,声波振动作用在压电材料上,产生电荷的不平衡,从而产生电信号。
3.碳颗粒效应原理碳颗粒效应原理是指当声波通过碳颗粒时,碳颗粒之间的电阻会发生变化,从而产生电信号。
碳颗粒是一种电导性较好的材料,当声波通过碳颗粒时,会使碳颗粒之间的压力发生变化,从而改变了电阻。
通过测量电阻的变化,就可以将声音转化为电信号。
二、传声器的应用传声器是录音技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
1.录音设备传声器是录音设备中最基本的部件之一、通过传声器将声音转化为电信号后,再经过放大和处理等步骤,最终实现声音的录制和存储。
2.通信设备3.拾音设备在音乐演出、广播电视等领域,为了将声音传输到放大器或录音设备中,常常需要使用传声器进行拾音。
传声器可以将现场的声音转化为电信号,然后再通过放大器等设备进行处理和传输。
4.声呐等设备传声器也应用于声纳等设备中,用于探测和定位声源。
声纳通过将声音转化为电信号,并测量声音的传播速度和传播路径等信息,来实现对声源的探测和定位。
传声器的种类与原理传声器是一种将机械声波转变为电信号的装置。
根据传声器的工作原理和应用方式的不同,可以分为多种类型的传声器。
以下是常见的几种传声器及其原理的介绍。
1.电容式传声器电容式传声器是利用电场的变化来感应机械振动的。
其主要结构包括振动膜和电容板。
当振动膜受到声波的作用时,会引起电容板之间的电场变化,从而产生电压信号。
电容式传声器的优点是频率响应范围广,灵敏度高,但一般对温度和湿度的要求较高。
2.电磁式传声器电磁式传声器利用磁场的变化来感应机械振动的。
其主要由振动元件和磁场元件组成。
当振动元件受到声波的作用时,会引起磁场的变化,从而感应出电压信号。
电磁式传声器的优点是输出信号稳定可靠,但体积较大,频率响应相对较窄。
3.电阻式传声器电阻式传声器是利用电阻的变化来感应机械振动的。
其主要由振动元件和电阻变化元件组成。
当振动元件受到声波的作用时,会引起电阻变化元件的电阻值发生变化,从而产生电压信号。
电阻式传声器的优点是结构简单,易于制造,但对温度变化敏感。
4.压电式传声器压电式传声器采用压电效应实现机械声波到电信号的转换。
其主要由压电陶瓷材料和电极组成。
当压电陶瓷受到声波刺激时,会产生电荷的分离,从而产生电压信号。
压电式传声器的优点是频率响应范围广,灵敏度高,但需要外加电场或者外力激发。
5.热电式传声器热电式传声器利用声波引起的温度变化来产生电压信号。
其主要由热感受元件和热电转换元件组成。
当声波作用于热感受元件时,会引起温度的变化,从而产生热电势差,进而产生电压信号。
热电式传声器的优点是响应速度快,灵敏度高,但对温度的变化敏感。
6.光电式传声器光电式传声器是利用光电效应将机械振动转换为光信号再进一步转换为电信号的装置。
其主要由光感受元件和光电转换元件组成。
当机械振动使得光感受元件产生光信号时,再通过光电转换元件转换为电信号。
光电式传声器的优点是精度高,但受到光源等环境因素影响较大。
每种传声器都有其适用的领域。
传声机的基本原理1. 什么是传声机传声机是一种用于放大声音的装置,它将声音信号转换为电信号,经过放大后再转换回声音信号输出。
传声机广泛应用于公共广播、会议系统、音响设备等领域,起到扩音、放大声音的作用。
2. 传声机的基本组成部分传声机主要由以下几个基本组成部分构成:2.1 麦克风麦克风是将声音转换为电信号的装置。
它通过声音的机械能转换为电信号的电能。
当声音进入麦克风时,声音会使麦克风内的振膜产生振动,振膜上的电容发生变化,进而产生电信号。
2.2 声音放大电路声音放大电路是将麦克风输出的微弱电信号放大的部分。
它由放大器、滤波器等组成。
放大器是传声机中最关键的部分,它将微弱的电信号放大到足够的程度,以便驱动扬声器产生响亮的声音。
2.3 扬声器扬声器是将电信号转换为声音的装置。
它通过电磁感应原理将电信号转换为机械振动,进而产生声音。
扬声器通常由磁体和振膜组成,电信号通过磁体产生磁场,使振膜受到电磁力的作用而振动,从而产生声音。
2.4 控制电路控制电路是传声机的核心部分,它负责控制整个系统的工作状态。
控制电路包括音量控制、音调控制、输入选择等功能,通过调节电路中的元件参数来实现对声音的控制。
3. 传声机的工作原理传声机的工作原理可以分为以下几个步骤:3.1 声音的转换当我们说话时,声音会通过空气传播。
当声音到达麦克风时,声音会使麦克风内的振膜产生振动。
振膜上的电容发生变化,进而产生微弱的电信号。
这个电信号是与声音信号相对应的。
3.2 电信号的放大麦克风输出的微弱电信号需要经过放大器进行放大,以便驱动扬声器产生响亮的声音。
放大器通过电子元件(如晶体管、集成电路等)来放大电信号的幅度。
放大后的电信号具有足够的能量来驱动扬声器。
3.3 电信号的转换放大后的电信号需要经过扬声器进行转换,以便产生声音。
扬声器通过电磁感应原理将电信号转换为机械振动,进而产生声音。
电信号通过磁体产生磁场,使振膜受到电磁力的作用而振动,从而产生声音。
常见传声器的结构及工作原理传声器又称话筒,它是将声音信号转换为电信号的电声器件。
传声器的种类很多,若按换能原理分有电容式、压电式、驻极体电容式、电动动圈式、带式电动式以及碳粒式等,现在应用最广的是电动动圈式和驻极体电容式两大类。
1.动圈式传声器动圈式传声器又叫电动式传声器,它在结构上与电动式扬声器相似,也是由磁铁、音圈以及音膜等组成的,如图12-11 所示。
动圈式传声器的音圈处在磁铁的磁场中,当声波作用在音膜使其产生振动时,音膜便带动音圈相应振动,使音圈切割磁力线而产生感应电压,从而完成声一电转换。
由于音圈的阻数很少.它的阻抗很低,阻抗匹配变压器的作用就是用来改变传声器的阻抗,以便与放大器的输入阻抗相匹配。
动圈式传声器的输出阻抗分高阻和低阻两种,高阻抗的输出阻抗一般为1000 - 2000Ω,低阻抗的输出阻抗为200 - 600Ω。
动圈式传声器的频率响应一般为200 5000Hz,质量高的可达30 - 18000Hz。
动圈式传声器具有坚固耐用、工作稳定等特点,具有单向指向性,价格低廉,适用于语言、音乐扩音和录音。
2. 电容式传声器电容式传声器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传声器,它的结构如图12-12所示,它是由一个振动膜片和固定电极组成的一个间距很小的可变电容器。
当膜片在声波作用下产生振动时,振动膜片与固定电极间的距离便发生变化,引起电容量的变化。
如果在电容器的两端有一个负载电阻R 及直流极化电压E. 则电容量随声波变化时,在R 的两端就会产生交变的音频电压。
电容式传声器的输出阻抗呈容性,因电容量小,但低频时容抗会很大。
为保证低频的灵敏度,应有一个输入阻抗大于或等于传声器输出阻抗的阻抗变换器与其相连,经阻抗变换后,再用传输线与放大器相连。
这个阻抗变换器一般采用场效应管。
电容式传声器灵敏度高,输出功率大,结构简单,音质较好,但要使用电源,并不太方便,因此多用于剧场及要求较高的语言及音乐播送场合。
常见传声器的结构及工作原理传声器是一种将声波转化为电信号的装置,常见于话筒、麦克风、扬声器等音频设备中。
它的结构和工作原理各有不同,下面就几种常见传声器的结构和工作原理进行详细介绍。
1.电容传声器电容传声器的结构主要包括一个活动膜片和一个固定的电极。
活动膜片通常由金属或塑料制成,与固定电极之间形成一个电容器。
当声波到达传声器时,活动膜片会受到压力变化而产生微小运动,进而改变电容器的容量。
这种容量的变化会导致电流变化,从而产生电信号,表示声音。
2.电磁感应传声器电磁感应传声器结构主要包括一个活动的振动线圈和一个固定的磁铁或磁体。
当声波到达传声器时,活动线圈会随着声波的振动而跟随运动。
线圈和磁体之间会发生磁场的变化,进而在线圈中产生感应电流。
该感应电流就是声音信号的电信号表示。
3.动圈式传声器动圈式传声器结构主要包括一个活动的振动圆盘和一个固定的线圈。
振动圆盘通常由金属或塑料制成,上面有一个导电线圈。
当声波到达传声器时,振动圆盘会受到声压变化的作用而运动。
运动的振动圆盘会切割磁力线,进而在线圈中产生感应电流。
4.压电传声器压电传声器结构主要由压电陶瓷材料和电极组成。
压电材料具有压电效应,即在外力作用下会产生电荷分离。
当声波到达传声器时,压电材料会因为声波压力而产生压电效应,电极上就会产生电荷分离。
这种电荷分离所产生的电信号,表示声音。
以上几种传声器的工作原理都是将声波转化为电信号,但实现方法和机制各不相同。
电容传声器通过改变电容量,电磁感应传声器通过磁场变化感应电流,动圈式传声器通过切割磁力线感应电流,压电传声器则是通过压电效应产生电荷分离。
这些电信号可以进一步被声音设备的电路处理和放大,以产生清晰、真实的声音。
传声器基础知识简介:一,传声器的定义:传声器是一个声-电转换器件(也可以称为换能器或传感器),是和喇叭正好相反的一个器件(电→声)。
是声音设备的两个终端,传声器是输入,喇叭是输出。
传声器又名麦克风,话筒,咪头,咪胆等.二,传声器的分类:1,从工作原理上分:炭精粒式动圈式驻极体电容式(以下介绍以驻极体式为主)压电晶体式,压电陶瓷式二氧化硅式等2,从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.Φ9.7系列产品Φ8系列产品Φ6系列产品Φ4.5系列产品Φ4系列产品每个系列中又有不同的高度3,从传声器的方向性,可分为全向,单向,双向(又称为消噪式)4,从极化方式上分,振膜式,背极式,前极式从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等5,从对外连接方式分普通焊点式:L型带PIN脚式:P型同心圆式:S型三,驻极体传声器的结构以全向MIC,振膜式极环连接式为例1,防尘网:保护传声器,防止灰尘落到振膜上,防止外部物体刺破振膜,还有短时间的防水作用。
2,外壳:整个传声器的支撑件,其它件封装在外壳之中,是传声器的接地点,还可以起到电磁屏蔽的作用。
是一个声-电转换的主要零件,是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷,也是组成一个可变电容的一个电极板,而且是可以振动的极板。
4 : 垫片:支撑电容两极板之间的距离,留有间隙,为振膜振动提供一个空间,从而改变电容量。
5: 极板:电容的另一个电极,并且连接到了FET的G极上。
6: 极环:连接极板与FET的G极,并且起到支撑作用。
7: 腔体:固定极板和极环,从而防止极板和极环对外壳短路(FET的S,G极短路)。
8: PCB组件:装有FET,电容等器件,同时也起到固定其它件的作用。
9: PIN:有的传声器在PCB上带有PIN,可以通过PIN与其他PCB焊接在一起,起连接另外前极式,,背极式在结构上也略有不同.四,传声器的电原理图:FET(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变换或放大的作用,C;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件.C1,C2是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用.R L:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低.V S:工作电压,MIC提供工作电压:C O:隔直电容,信号输出端.五,驻极体传声器的工作原理:由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=ε²S/L ……①即电容的容量与介质的介电常数成正比,与两个极板的面积成正另外,当一个电容器充有Q量的电荷,那麽电容器两个极板要形成一定的电压,有如下关系式;C=Q/V ……②对于一个驻极体传声器,内部存在一个由振膜,垫片和极板组成的电容器,因为膜片上充有电荷,并且是一个塑料膜,因此当膜片受到声压强的作用,膜片要产生振动,从而改变了膜片与极板之间的距离,从而改变了电容器两个极板之间的距离,产生了一个Δd的变化,因此由公式①可知,必然要产生一个ΔC的变化,由公式②又知,由于ΔC的变化,充电电荷又是固定不变的,因此必然产生一个ΔV的变化。
第2章传声器第2章传声器2.1传声器的分类与原理结构2.2传声器的技术指标2.3有线传声器2.4无线传声器2.5传声器的选择和使用2.1传声器的分类与原理结构传声器(Microphone)简写为MIC,又称话筒或“麦克风”。
它是音响系统中最为广泛使用的一种电声器件之一,它的作用是将话音信号转换成电信号,再送往调音台或放大器,最后从扬声器中播放出来。
也就是说,传声器在音响系统中是用来拾取声音的,它是整个音响系统的第一个环节,其性能质量的好坏,对整个音响系统的影响很大。
2.1.1传声器的分类传声器的种类很多,可根据能量来源、指向性、换能原理以及受声场作用力的大小等进行分类。
1.按能量的来源分传声器按能量的来源可分为有源类传声器和无源类传声器两类。
有源类传声器用外加直流电源作为其能量来源,使传声器的振膜在声场作用下其电学参量发生变化,从而将声能转化为电能。
如碳粒式、半导体式及射频式传声器均属于有源传声器。
无源类传声器可直接把振膜的振动能量转变为电能,而不消耗其它能量。
如电磁式、电动式、压电式、电容式传声器都属于这种类型。
电容式传声器是在直流极化电压方式下工作的,它只提供电位而不消耗电能,所以是无源的;驻极体电容传声器是用驻极体材料来代替极化电压的,故不必加极化电压就可以工作。
2.按换能原理分传声器本身就是一种换能器件,通常是将声能转换为电能的。
但是,这种换能器件若内部结构不同,那么它们的换能方式也不同。
大部分传声器是按电磁感应定律工作的,其输出电压正比于振膜的振速。
而电容、压电传声器是通过改变传声器内部电路参数工作的,输出电压正比于振膜的位移。
碳粒传声器是利用碳粒的欧姆接触电阻正比于振膜的位置而工作的。
3.按声场作用力分声场作用力是指具体某点声压和振膜面积的乘积。
这里的声压是标量,无方向性,与频率无关。
它主要有两种形式,即压强式和压差式。
压强式传声器是对空间声场某点的声压起响应的,而压差式传声器是对空间两点或多点之间的声压差起响应的。
电容式传声器原理与应用电容式传声器是一种常用的声学元件,广泛应用于各种声音采集和传输设备中。
它基于电容原理来转换声音信号为电信号,从而实现声音的捕捉和传递。
本文将详细介绍电容式传声器的工作原理、结构和应用领域。
一、工作原理电容式传声器利用电容原理来实现声音信号的转换。
它由一对平行金属板构成,中间夹层充填着一种绝缘材料。
当声音波传播到传声器的振膜上时,振膜会随着声音的变化而产生微小的振动。
这些振动会引起金属板之间的电容值的改变,进而产生电荷的变化。
具体来说,当振膜受到声波作用时,会引起金属板之间的距离变化。
金属板之间的电容值正比于它们之间的距离。
因此,当振膜振动时,电容值也会随之变化。
这样,传声器就可以将声波转换为电容变化。
接下来,电荷的变化会转换为电压信号,从而实现声音信号的传输和处理。
二、结构电容式传声器通常由振膜、金属板和夹层构成。
振膜是传声器的关键部件,它负责接收声音信号并产生振动。
金属板一般由铝、钛等金属制成,构成传声器的电极。
夹层则用于隔离金属板并稳定传声器的结构。
此外,传声器还包括接线和固定支架等部件。
三、应用领域电容式传声器在多个领域得到广泛应用。
1. 通信领域:在手机、电脑、平板等设备中,电容式传声器常用于接收用户的语音,转换为电信号进行处理和传输。
它具有高灵敏度和低失真的特点,能够实现清晰的声音采集和传输。
2. 音频设备:在扬声器、麦克风等音频设备中,电容式传声器用于接收声音信号或者将电信号转换为声音。
它具有宽频响特性和高信噪比,能够实现高质量的音频重现和语音接收。
3. 安防监控:电容式传声器也被广泛应用于安防监控领域。
它可以用于捕捉环境中的声音,从而实现对异常声音的检测和报警功能。
4. 医疗领域:在医疗设备中,电容式传声器常用于听诊器、超声波成像设备等。
它可以采集患者的心音、肺音等生理信号,帮助医生进行诊断和治疗。
5. 汽车电子:电容式传声器也被应用于汽车电子领域。
它可以用于车内通话、语音助手等功能,提升驾驶安全和用户体验。
声音传播器工作原理是什么
声音传播器工作原理是通过将电能转换成声能来传播声音。
以下是一个常见的声音传播器工作原理的概述:
1. 麦克风接收声音信号:声音传播器的第一步是使用麦克风来接收声音信号。
麦克风中有一个薄膜或振动传感器,当有声波到达时,它会振动产生微小的电信号。
2. 信号放大器放大信号:接下来,通过一个信号放大器来增加麦克风接收到的微弱电信号的幅度。
这样可以确保信号有足够的强度来被后续处理和放大。
3. 音频控制电路调节信号:信号放大器将信号传递给音频控制电路。
音频控制电路可以对信号进行混响、均衡和音量调节等处理,以满足不同需求。
4. 功率放大器放大信号:在经过音频控制电路处理后,信号会被传递到功率放大器。
功率放大器会进一步增加信号的幅度,使其具备足够的功率以便后续步骤将电能转换为声能。
5. 喇叭将电能转换为声能:最后,通过一个喇叭或扬声器来将电能转换为声能。
喇叭中有一个振动膜或传动机构,通过电能激励,产生机械振动,进而将声音传播到周围空气中。
通过以上的工作原理,声音传播器可以将电信号转换为声波,并将声音传播到空气中的监听者。
一、传声器传声器是一种将声信号转换为电信号的换能器件。
俗称话简、麦克风。
传声器的好环将年接影响声音的质量。
(一)传声器的种类传声器的种类很多,按换能原理可分为电动式、电容式、电磁式、压电式、半导体式传声器;按接收声波的方向性可分为无指向性和有方向性两种,有方向性传声器包括心形指向性、强指向、双指向性等;按用途可分为立体声、近讲、无线传声器等。
1、动圈传声器这是一种最常用的传声器。
它的结构如图2-2-1所示,主要由振动膜片、音圈、永义磁铁和升压变压器等组成。
它的工作原理是当人对着话筒讲话时,膜片就随着声音前后颤动,从而带动音圈在磁场中作切割磁力线的运动。
根据电磁感应原理,在线圈两端就会产生感应音频电动势,从而完成了声电转换。
为了提高传声器的输出感应电动势和阻抗,还需装置一只升压变压器。
动圈传声器结构简单、稳定靠、使用方便、固有噪声小,被广泛用于语言广播和扩声系统中。
但缺点是灵敏度较低、频率范围窄。
近几年已有专用动圈传声器,其特性和技术指标都较好。
2、电容传声器电容传声器是靠电容量的变化而工作的。
它的结构如图2-2-2所示,主要由振动膜片、刚性极板、电源和负载电阻等组成。
它的工作原理是当膜片受到声波的压力,并随着压力的大小和频率的不同而振动时,膜片极板之间的电容量就发生变化。
与此同时,极板上的电荷随之变化,从而使电路中的电流也相应变化,负载电阻上也就有相应的电压输出,从而完成了声电转换。
电容传声器的频率范围宽、灵敏度高、失真小、音质好,但结构复杂、成本高,多用于高质量的广播、录音、扩音中。
3、驻极体电容传声器这种传声器的工作原理和电容传声器相同,所不同的是它采用一种聚四氟乙烯材料作为振动膜片。
由于这种材料经特殊电处理后,表面被永久地驻有极化电荷,从而取代了电容传声器的极板,故名为驻极体电容传声器。
其特点是体积小、性能优越、使用方便,被广泛地应用在盒式录音机中作为机内传声器。
4、无线传声器无线传声器实际上是一种小型的扩声系统。
传声器工作原理一、什么是传声器传声器(Transducer)是一个能够将声音信号转换为电信号或机械振动的装置。
传声器是现代音频和通信系统中的核心部件之一,它可以将声音信号转化为电学信号或者机械振动,并将其传递出去。
二、传声器结构组成传声器主要由振动器、电子驱动器、放大器和滤波器等多个组成部分构成。
振动器是传声器的核心部件,其功能是将机械能转化为声音信号或电能。
电子驱动器是为振动器供电的电子元件,用来调节振动器的震动频率和振幅,使其按照预定的方式振动。
放大器是将传感器采集到的微弱信号放大到足以被处理和传输的水平。
滤波器用于滤掉不需要的噪声信号,使得声音信号更加清晰。
三、传声器的工作原理传声器的工作原理是通过外界声音的振动作用在振动器上,产生机械能,通过振动器的运动使电子驱动器工作,激励放大器输出相应的电信号或机械振动。
不同的传声器类型采用不同的振动原理,如电容式传声器、磁电式传声器等。
电容式传声器工作原理是利用电容的变化来实现声音的转换。
电容由一个带电的金属板和一个与之相对的、通过绝缘材料隔开的金属板组成。
当外界声音通过绝缘材料作用在其中一个金属板上时,板间的电场强度会发生变化,电容器极板之间的电荷也会发生变化,从而产生电信号。
磁电式传声器则是利用磁性材料在磁场中发生变化来实现声音的转换。
传声器中安装有磁铁和磁性固定板,铁氧体等磁性材料固定在铁盆上,并连接成机械系统,当磁场受到外界声音的影响时,会造成磁场的强度和方向变化,从而产生机械振动,进而转化成电学信号。
四、传声器的应用传声器广泛应用于各种领域,如通信、音频、家电、汽车、医疗等。
在音频系统中,传声器被用于扬声器、麦克风、耳机等设备中。
在通信设备中,常用的传声器有扬声器、接收机、传感器等。
在家电领域,传声器被用于电视机、洗衣机、空调、汽车收音机等设备上。
总之,传声器作为一种重要的转换设备,其发展使得一系列音频、通信、家电等领域得到了飞速发展。
未来,随着科技的不断发展,传声器将会有更加广泛的应用和更高的要求。
传声器的种类与原理传声器是一种能够将电能转换为声能的设备,常用于音频设备、通信设备、测量设备等领域。
不同种类的传声器有不同的工作原理,下面将介绍几种常见的传声器类型及其原理。
1.电动传声器电动传声器是一种利用电磁感应原理工作的传声器。
其结构包括磁体(电磁铁)和震膜(发声器)。
磁体通电后产生磁场,震膜上的线圈受到磁场的作用,产生振动,使之与空气相互作用,产生声音。
电动传声器的特点是频率响应范围宽,音质好,功率较大。
2.电容传声器电容传声器利用电容变化的原理来传输声音。
传声器由金属薄膜制作而成,金属薄膜相互叠加时就形成了电容。
当有声波时,金属薄膜会振动,导致电容值的变化。
通过测量电容变化的方式来获取声音信号。
电容传声器具有高频响应迅速、灵敏度高、能耗低等优点,广泛应用于麦克风、压电式喇叭等领域。
3.磁电传声器磁电传声器(也称为压电传声器)是一种基于磁电效应的传声器。
其结构由压电晶体和磁铁组成。
当压电晶体受到压力或应力时,会产生电荷,从而产生声音。
磁电传声器具有频率响应范围广、体积小、重量轻等特点,广泛应用于手机、蓝牙耳机等便携设备中。
4.电磁传声器电磁传声器是利用电磁感应原理工作的传声器。
其结构包括磁体(电磁铁)和振荡器(琴音)。
磁体通电后产生磁场,而振荡器则与磁地相互作用,产生振动,从而产生声音。
电磁传声器具有体积小、价格低廉等优点,多用于手机、电脑等小型设备中。
以上是几种常见的传声器类型及其工作原理。
不同传声器的特点不同,因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的传声器。
传声器的应用实验原理1. 什么是传声器传声器是一种用于将声音信号转化为电信号的装置。
它常用于各种声音处理和接收设备中,如电话、电视、无线电等。
传声器主要由振动膜、磁体和麦克风外壳组成。
2. 传声器的工作原理传声器的工作原理基于声音的机械-电信号转换。
以下是传声器的工作过程:•声音感受:当声波到达传声器时,传声器的振动膜开始振动。
传声器的振动膜可以感受到声波的振幅和频率。
•电信号生成:传声器的振动膜连接到麦克风外壳中的线圈。
当振动膜振动时,线圈也会随之振动,并在磁体的作用下产生电流。
•电信号放大:传声器生成的微弱电信号通常需要通过电路进行放大,以便在后续的处理和传输中能够得到清晰的声音。
•电信号转换:通过放大和处理后的电信号可以用于驱动扬声器、耳机或其他类型的声音接收设备。
3. 传声器的应用传声器具有广泛的应用领域,以下是一些常见的应用示例:1.电话通信:传声器用于将话筒中的声音转换为电信号,以便通过电话线路传输给接收端。
接收端的传声器则将电信号转换为声音。
2.音频录制:传声器在录音设备中用于将声音转换为电信号。
这些信号可以被存储在磁带、CD或数字设备中,以备后续播放。
3.无线电通信:传声器用于收集和发送射频信号,以实现无线电通信。
它们允许将声音转换为无线信号进行传输。
4.音响系统:传声器在音响系统中用于放大和播放声音。
从麦克风收集到的声音通过传声器转换为电信号,并驱动扬声器进行放大和播放。
5.医疗设备:传声器用于医疗设备中的声音检测和监测。
例如,它们可以用于听力检测或心脏听诊器中。
6.汽车和航空电子:传声器用于汽车和航空电子中的噪音控制和通信功能。
例如,车载电话系统和飞机对讲系统中就使用了传声器。
7.安全系统:传声器用于安全系统中的声音监测和报警功能。
例如,传声器可以检测到火灾或入侵,并通过报警器发出声音警报。
4. 如何进行传声器应用实验以下是进行传声器应用实验的步骤和需求:材料和设备•传声器•信号发生器•示波器•放大器•电路连接线•电源实验步骤1.将传声器连接到信号发生器的输出端。
传声器的种类与原理一、传声器的作用和种类传声器俗称话筒,又称麦克风。
它是一种将声音信号转换为相应的电信号的电声换能器件。
传声器的分类方法很多,主要有以下儿个。
①按换能原理分类,有电动式传声器(如动圈式传声器、铝带式传声器等)、电容式传声器(其中包括驻极体式传声器)、电磁式传声器、半导体式传声器和压电式传声器(晶体传声器、陶瓷传声器、压电高聚合物式传声器)。
②按指向性图分类,有无指向传声器(又称全指向传声器)、双向传声器(又称8字形指向性传声器)和心形传卢器、超心形传声器、超指向传声器(它们又称为单向传声器)。
③按使用场合分类,有普通传声器、立体声传声器、近讲传声器、佩戴式传声器、无线传声器和测量用传声器等。
从换能原理方面来说,目前用得最多的是动圈式传声器和电容式传声器。
动圈式传声器的特点是:结构简单,坚固耐用,工作稳定好,价格较低,频响特性较好等。
电容式传声器则具有频响好、失真小、噪声低、灵敏度高和音色柔和等特点,但电容式传声器价贵,而且必须为它提供直流极化电源(如24V),给使用者带来不便。
于是人们研制出了驻极体式电容传声器,它不需要外加直流极化电源,而且结构简单,体积小,价格低廉,近来,驻极体式传声器和压电高聚合物式传声器发展很快,且不断有新产品出现。
各种类型的传声器尽管在结构上有所不同,但它们都有一个振动系统,该系统是声波作用而引起振动,产生出相应的电压、电容或电阻变化。
如动圈式传声器就是属于电压变化一类(即音圈输出电压变化),而电容式传声器则属于电容变化一类,但它最终还是利用电容变化使最后的输出仍为电压变化。
二、动圈式传声器的工作原理把导体置于磁场中,用声音激励振动系统使其振动,通过电磁感应作用,在导体上产生感应电动势。
应用这种原理做成的传声器称为电动式传声器。
在电动式传声器中,如果传声器中所用的导体为音圈结构,就构成了动圈式传声器:如果所用导体为金属箔(如铝带),就构成了带式(铝带式)传声器。
常见传声器的结构及工作原理
传声器又称话筒,它是将声音信号转换为电信号的电声器件。
传声器的种类很多,若按换能原理分有电容式、压电式、驻极体电容式、电动动圈式、带式电动式以及碳粒式等,现在应用最广的是电动动圈式和驻极体电容式两大类。
1.动圈式传声器
动圈式传声器又叫电动式传声器,它在结构上与电动式扬声器相似,也是由磁铁、音圈以及音膜等组成的,如图12-11 所示。
动圈式传声器的音圈处在磁铁的磁场中,当声波作用在音膜使其产生振动时,音膜便带动音圈相应振动,使音圈切割磁力线而产生感应电压,从而完成声一电转换。
由于音圈的阻数很少.它的阻抗很低,阻抗匹配变压器的作用就是用来改变传声器的阻抗,以便与放大器的输入阻抗相匹配。
动圈式传声器的输出阻抗分高阻和低阻两种,高阻抗的输出阻抗一般为1000 - 2000Ω,低阻抗的输出阻抗为200 - 600Ω。
动圈式传声器的频率响应一般为200 5000Hz,质量高的可达30 - 18000Hz。
动圈式传声器具有坚固耐用、工作稳定等特点,具有单向指向性,价格低廉,适用于语言、音乐扩音和录音。
2. 电容式传声器
电容式传声器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传声器,它的结构如图12-12所示,它是由一个振动膜片和固定电极组成的一个间距很小的可变电容器。
当膜片在声波作用下产生振动时,振动膜片与固定电极间的距离便发生变化,引起电容量的变化。
如果在电容器的两端有一个负载电阻R 及直流极化电压E. 则电容量随声波变化时,在R 的两端就会产生交变的音频电压。
电容式传声器的输出阻抗呈容性,因电容量小,但低频时容抗会很大。
为保证低频的灵敏度,应有一个输入阻抗大于或等于传声器输出阻抗的阻抗变换器与其相连,经阻抗变换后,再用传输线与放大器相连。
这个阻抗变换器一般采用场效应管。
电容式传声器灵敏度高,输出功率大,结构简单,音质较好,但要使用电源,并不太方便,因此多用于剧场及要求较高的语言及音乐播送场合。
3. 驻极体传声器
驻极体传声器由声电转换和阻抗转换两部分组成,如图12-13 所示。
声电转换部分的关键元件是驻极体振动膜,它是一个极静的塑料膜片,在它上面蒸发一层纯金薄膜,然后经高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外与金属外壳相连通,膜片的另一面用薄的绝缘垫圈隔开,这样蒸金膜面与金属极板之间就形成了一个电容器。
阻抗转换部分由场效应管担任,它的主要作用就是把几十兆欧的
阻抗转变为与放大器匹配的阻抗。
场效应管的G 极接金属极板,D和S 极与外接电路连接,其输出形式如图12-14 所示。
图12-14 (a)为源极输出接法,这种接法的输出阻抗小于2kΩ,电路比较稳定,动态范围大,但输出信号较弱。
图12-14 (b) 为漏极输出接法,这种接法增益较高,但动态范围较掘极输出接法要小。
驻极体传声器的工作原理是,当声波使驻极体膜片振动时,膜片蒸镀金属膜与金属极板间形成的电容的电场发生相应变化,产生随声波变化的音频电信号,该信号通过场效应管输出。
驻极体传声器具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低廉等优点,广泛应用于盒式收录机、电话机、无线话筒及声控电路中。
传声器的主要参数
传声器的主要参数有灵敏度、频率响应、输出阻抗、指向性和固有噪声等。
1. 灵敏度
传声器的灵敏度是指传声器在一定声压作用下输出的信号电压,其单位为mV/Pa 。
传声器的灵敏度可分为声压灵敏度及声强灵敏度。
高阻抗传声器的灵敏度常用分贝(dB) 表示。
2. 频率响应
频率响应是指传声器灵敏度和频率间的关系,也就是频率特性。
通常都希望传声器灵敏度在全音频范围内保持不变,但实际上由于种种条件的影响,无法做到这一点。
普通传声器的频率响应一般多在100 - 10000Hz ,质量好一点儿的为40 - 15000Hz 。
3. 输出阻抗
传声器输出端的交流阻抗称为扬声器的输出阻抗,一般是在1kHz 频率下测得的。
输出阻抗分高阻和低阻,一般将输出阻抗小于2kΩ的称为低阻抗传声器,而高阻抗传声器的输出阻抗大都在10kΩ以上。
4. 指向性
指向性是指传声器灵敏度随声波入射方向而变化的特性。
一般传声器的指向性有三种类型:
①全指向性传声器。
它对来自四周的声波都有基本相同的灵敏度。
②单指向性传声器。
这种传声器的正面灵敏度比背面灵敏度高。
根据指向性特性曲线的形状不同,单指向性传声器又可分为心型、超心型及近超心型等。
③双向传声器。
这种传声器前后两面的灵敏度一样,两侧的灵敏度较低。
5. 固有噪声
固有噪声是在没有外界声音、风振动及电磁场等干扰的环境下测得的传声器输出电压有效值。
一般传声器的固有噪声都很小,在μV 数量级。
部分传声器的主要参数
一些动圈式传声器的主要参数见表12-19 。
一些电容式传声器的主要参数见表12-20 。
驻极体电容传声器的外形如图12-15 所示,其主要参数见表12-21 。
传声器的选用
选用传声器时应注意以下几点:
①应根据使用的目的或场合选用传声器.见表12-22。
②在选择传声器的阻抗时,应根据放大器的输入阻抗来选择,要做到传声器的输出阻抗应尽量与放大器的输入阻抗相匹配
③传声器的输出电缆引线要有良好的屏蔽,且不能太长,一般应为几米。
在使用低阻抗输出的传声器时,电缆引线可以适当加长一些,但在使用高阻抗输出的传声器时,传声器的电缆引线不能很长,否则由于电缆分布电容的影响,会使传声器的高频特性变坏。
④使用驻极体传声器时,一定要注意底部引出端与外电路的接法。
引出端有三端式和两端式两种,共有四种接法,如图12-16 所示。