常用元器件的识别与检测_ 声电设备(11)

第9章 电声换能器 件的识别与检测电声换能器件是指能将声音信号转换为音频信 号，或者能将音频信号转换为声音信号的器件。 电声换能器件是利用电磁感应、静电感应或压 电效应等来完成电声转换的，主要有扬声器、 蜂鸣器、压电陶瓷片以及传声器等。

9.1 扬声器

扬声器俗称喇叭，是一种能够将电信号转换为声 音的电声器件，是音响系统中的重要器材。 9.1.1 扬声器的分类 扬声器的种类很多，按其换能原理可分为电动式 (即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式 (即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种，后 两种多用于农村有线广播网中；按频率范围可分 为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器，这些 常在音箱中作为组合扬声器使用。 按振膜形状分，主要有锥形、平板形、球顶形、 带状形、薄片形等；按放声频率分，可分为低音 扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声 器等。

1.电动式扬声器 电动式扬声器应用最广 泛，它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三 种。 (1)纸盆式扬声器 纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。

(2)号筒式扬声器 号筒式扬声器的结构，它由振动系统(高 音头)和号筒两部分构成。振动系统与纸 盆扬声器相似，不同的是它的振膜不是纸 盆，而是一球顶形膜片。

(3)球顶形扬声器 球顶形扬声器是目前音箱中使用最广泛的 电动式扬声器之一，它最大优点是中高频 响应优异和指向性较宽。此外，它还具有 瞬态特性好、失真小和音质较好等优点。

2.电磁式扬声器 电磁式扬声器又称舌簧式扬声器，声源信 号电流通过音圈后会把用软铁材料制成的 舌簧磁化，磁化了的可振动舌簧与磁体相 互吸引或排拆，产生驱动力，使振膜振动 而发音。

3.静电式扬声器 静电式扬声器是极薄的振膜在静电力的作 用下作前后移动的，它和依靠电磁力来使 振膜作前后移动的电动式扬声器是不相同 的。 静电扬声器的振膜质量极轻，因而解 析力极佳，能捕捉音乐信号中极为细微的 变化，充分表现音乐的神韵。

4.压电式扬声器 压电扬声器是利用压电材料受到电场作用 发生形变的原理，将压电元件置于音频电 流信号形成的电场中，使其发生位移，从 而产生逆电压效应，最后驱动振膜发声。

扬声器在电路原理图中常用文字符号“B” 或“BL”表示，它的电路符号如图 所示。

9.1.2 扬声器的主要性能指标和特征 扬声器的主要性能指标有：额定功率、 额定阻抗、频率响应、灵敏度、指向性以 及失真度等参数。

1.额定功率 扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标 称功率是指额定功率、不失真功率，它是

扬声器在 额定不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器 的商标、技术说明书上标注的功率即为标称功率值。 最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功 率。 2.额定阻抗 扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指 音频为400Hz时，从扬声器输入端测得的阻抗。额 定阻抗一般是音圈直流电阻的1.2~1.5倍。一般动 圈式扬声器常见的额定阻抗有4 、8 、16 、 32 等。

3.频率响应 给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音 频信号时，其产生的声压将会产生变化。 4.失真 扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的 现象叫失真。失真有两种：频率失真和非线性失 真。 5.指向特性 用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分 布特性，频率越高指向性越狭，纸盆越大指向性 越强。

6. 灵敏度 灵敏度是衡量扬声器重放音频信号的细节 指标。扬声器的灵敏度通常是指输入功率 为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1m 处所测得的声压大小，故灵敏度又称声压 级。 9.1.3扬声器的命名法 国产扬声器的命名由三部分组成 。

9.1.4 扬声器的检测 1. 扬声器的常见故障现象 开路故障：两根引脚之间的电阻为无 穷大，在电路中表现为无声，扬声器中没 有任何响声。 纸盆破裂故障：直接检查可以发现这 一故障，这种故障的扬声器要更换。 音质差故障：这是扬声器的软故障， 通常不能发现什么明显的故障特征，只是 声音不悦耳，这种故障的扬声器要更换处 理。

2.扬声器的检测 业余条件下对扬声器的检测只能采用试听 检查法和万用表检测法。 测量直流电阻：用R×1 挡测量扬声器两 引脚之间的直流电阻，正常时应比铭牌扬 声器阻抗略小。设扬声器直流电阻为R0,则 其阻抗为1.25 R0。例如8 的扬声器测量的 电阻正常为7 左右。测量阻值为无穷大， 或远大于它的标称阻抗值，说明扬声器已 经损坏。

听喀喇喀喇响声：测量直流电阻时，将一 只表笔固定，另一只表笔断续接触引脚， 应该能听到扬声器发出喀喇喀喇响声，响 声越大越好，无此响声说明扬声器音圈被 卡死或音圈损坏。

9.1.5 扬声器极性、相位的判断 扬声器相位是指扬声器在串联、并联使用时的 正极、负极的接法:当使用两只以上的扬声器时， 要设法保证流过扬声器的音频电流方向的一致性， 这样才能使扬声器的纸盆振动方向保持一致，不 至于使空气振动的能量被抵消，不至于降低放音 效果。为能做到这一要求，就要求串联使用时一 只扬声器的正极接另一只扬声器的负极依次地连 接起来;并联使用时，各只扬声器的正极与正极相 连，负极与负极相连，这就是说达到了同相位的 要求。

确定

扬声器的正负极性，其方法如下。 (1)直接法 一些扬声器背面的接线支架上已经用“+”“-”符号标出两根 引线的正负极性，可以直接识别出来。 (2)视听法 扬声器的引脚极性可以采用视听判别法，两只扬声器两根 引脚任意并联起来，接在功率放大器输出端，给两只扬声 器馈入电信号，两只扬声器同时发出声音。然后将两只扬 声器口对口接近，如果声音越来越小，说明两只扬声器反 极性并联，即一只扬声器的正极与另一只扬声器的负极相 并联。 上述识别方法的原理是：两只扬声器反极并联时，一只扬 声器的纸盆向里运动，另一只扬声器的纸盆向外运动，这 时两只扬声器口与口之间的声压减小，所以声音低。因此 当两只扬声器相互接近后，两只扬声器口与口之间的声压 更小，所以声音更小。

9.2 耳机 耳机也是将电信号转换为声音的电声器件， 主要应用于收音机、放音机、CD机、 MP3/MP4、手机等电子设备中，用来代替 扬声器作放声用。 9.2.1 耳机的分类 耳机根据其换能方式分类，主要有动圈式、 静电式和等磁式；从结构上分，主要有开 放式、半开放式和封闭式；从佩带形式上 分，则有耳塞式、挂耳式和头戴式等。

1.动圈式 动圈式耳机是最普通、最常见的耳机，它 的驱动单元基本上就是一只小型的动圈扬 声器，由处于永磁场中的音圈驱动与之相 连的振膜振动。

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