电声设计培训教材之二,电声器件

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1、电声设计培训教材之二电声器件常见的电声器件有扬声器、受话器、传声器（麦克风）等，各种电声器件均是一种声电互相转换的换能器件。扬声器（Speaker）把电能变换为声能，并将声能辐射到室内或开阔空间的电声换能器称为扬声器，又称为喇叭。受话器（Receiver）把电能转换为声能并与人耳直接耦合的电声换能器称为受话器，又称为通信用的耳机。传声器（Microphone）把声能转换为电能的换能器称为传声器，又称为麦克风、话筒、微音器、咪头，咪胆等。电声器件的分类按电声器件的频率特性可分为：广播级电声器件与通

2、信级电声器件。广播级电声器件主要指的是用于广播、电影、电视、剧院等方面的声音重放和录音的各种扬声器系统、耳机、传声器、拾音器(唱头)。其特点是频率范围宽（20～20KHz），动态范围大，高保真等特点。通信级电声器件主要指的是应用于电话系统和军、民用无线电通讯机中作语音通信用的送话器、受话器及头戴送/受话器组合部件。其特点是频率范围窄（300~3400Hz），强调语言的清晰度，可懂度。扬声器扬声器分类1、按磁路结构分：外磁式、内磁式、双磁式2、按工作原理分：动圈式、电磁式、压电式、电容式等3、按使

3、用环境分：军用、民用等动圈式扬声器结构扬声器的指标灵敏度xxdB@1m1WxxdB@0.1m0.1W两者相差10dB频率响应频响的4个关键参数：SPL（响度、灵敏度）、低频谐振频率f0、平坦度、f0对应的响度低截止频率fL高截止频率fH若扬声器的SPL为P0@f0=1KHz，则@fL，P=P0-10dB@fH，P=P0-10dB喇叭的谐振频率温度上升，谐振频率下降温度下降，谐振频率上升传声器分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。动圈传声器音质较好，但

4、体积庞大。驻极体传声器体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。硅微麦克风基于CMOSMEMS技术，体积更小。其一致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上，所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用，其中，匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。激光传声器在窃听中使用。麦克风的历史可以追溯到19世纪末，贝尔（AlexanderGrahamBell）等科学家致力于寻找更好的拾取声音的办法，以用于改进当时的最新发明——电话。期间他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风，这些麦克风效果

5、并不理想，只是勉强能够使用。二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。1、话筒的反平方定律：话筒距离声源增加一倍，其输出衰减6dB；相反则增加6dB。2、接近效应：声源愈接近话筒，低频响应愈大，这叫做话筒接近效应。如果表演者希望他的声音或乐器多一点低频的表现，只要靠近话筒多一点就可以。MIC灵敏度的单位一般为dBV/Pa或dBV/ubar因为100kPa=1bar，所以0

6、dBV/Pa＝0dBV/10ubar=-20dBV/ubar-40dBV/Pa=(-40)+(-20)dBV/ubar=-60dBV/ubar人工耳有三种IEC318NBS-PA布朗耳（前苏联）助听功能的受话器就是增加助听线圈以激励助听器的受话器评价喇叭的三个要素：频响、失真度、寿命耳机相关参数阻抗（Impedance）：注意与电阻含义的区别，在直流电（DC）的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，但是在交流电（AC）的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之

7、为电抗，而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。灵敏度（Sensitivity）：指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级（声压的单位是分贝，声压越大音量越大），所以一般灵敏度越高、阻抗越小，耳机越容易出声、越容易驱动。频率响应（FrequencyResponse）：频率所对应的灵敏度数值就是频率响应，绘制成图象就是频率响应曲线，人类听觉所能达到的范围大约在20Hz-20000Hz，目前成熟的耳机工艺都已达到了这种要求。失真度（Distortion）:分为谐波失真、互调失真和瞬态失真

8、。耳机的失真一般很小，在最大承受功率时其总谐波失真（THD）小于等于1%，基本是不可闻的。谐波失真是指声音回放中增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真；互调失真影响到的主要是音调方面；瞬态失真是因为振膜具有一定的惯性质量存在，导致其震动无法跟上瞬间变化的电信号的震动而导致的原信号与回放音色之间存在的差异。它在音箱与扬声器系统中则更为重要，直接影响到音质音色的还原程度。失真度常以百分数表示，数值越小表示失真度越小。测试条件变化对MIC灵敏度的影响ECM（驻极体）MIC的基本模型为声压控制的电流