传声器

按换能原理分：
静电式传声器(电容式 和驻极体式)、 压电式传声 器(陶瓷式、晶体式、高聚 合物式)、 电动式传声器 (动圈式、铝带式)、半导体 式传声器、电磁式传声器、 碳粒式传声器
按声学类型分：
压强式传声器、压差式传声器、压强 压差复合式传声器
按能源类型分：
有源传声器、无源传声器
按指向性分：
带式传声器原理图
金属带
导磁板
至放大器
永久磁体
S
N
带式传声器与动圈传声器相比，频率范
围广，频响曲线平坦，特别是由于振带 很轻，因此可获得理想的瞬态响应。
老式的带式传声器因振带太脆，经受不
住气流的冲击，甚至在靠近传声器处用 嘴吹击或咳嗽，都可能将振带损坏，因 此不宜在室外使用。
新式的带式传声器装有风过滤器，并对
此外，有时也用一定频率范围内的灵敏度
不均匀度表示，称为传声器频率特性的不 均匀度。
3）指向特性 传声器的指向特性，又称传声器的方向性， 是表征传声器对不同入射方向的声信号检 拾的灵敏度，也可以说是传声器的灵敏度 随声波入射方向而变化的特性。如单方向 性表示只对某一方向来的声波反应灵敏， 而对其他方向来的声波基本无输出。无方 向性则表示对各个方向来的相同声压的声 波都有近似相同的输出。指向性是传声器 十分重要的电声指标。
指向性 0º ～180º 间频 率响应之差
传声器正向灵敏度随频率变化的特性曲线
即频率响应曲线。
频率响应曲线在自由场中测试为自由场频
率响应，在扩散场中测试为扩散场频率响 应，音响调音范围内用的传声器，一般都 是指自由场频率响应，在说明中不特别指 明的即是自由场下测量的指标。
动圈式传声器的频率响应在80Hz～13kHz

电容传声器的结构、工作原理： 声波作用于振膜， 引起振膜位移， 产生电容量的变 化，进而得到电 压的变化，电压 的变化对应声波 信号的信息。

电容传声器的结构除了关键的换能部件—换能 极头外，和动圈式传声器不同处，还需有一个 阻抗变换器把高容抗阻值变为低阻值，即 200Ω ，这个阻抗变换器由阻容器件和电子管 或半导体管组成，所以必然带来了谐波失真和 噪声。 电容传声器需要极化电压，一般为12V～48V， 此外也要阻抗变换器供电电压，这一电源由外 部（调音台）供给，称幻相电源，专业话筒的 幻相电源为48V。
范围内就是比较好的了。一般在100Hz～ 10kHz范围是普及型，用于卡拉OK舞厅、 广播、教学等处。 电容式传声器的频率就可以做得较宽， 一般为40Hz～16kHz，较优秀的产品能做 到30Hz一18kHz。
实际的频率响应指标中还有一个允差的
概念，即： 80Hz～13kHz，±2.5dB ±2.5dB 即为允差
对不同频段，有不同的允差，中频允差
要求小
使用场合不同，对传声器频响的要求也
不同，语言的声音频率范围比音乐的窄， 大型乐队演奏比独唱、独奏等的宽。传 声器频率响应曲线在高频段有“上翘” 时，声音明亮；在低频段有“上翘”时， 重放声会有“浑厚”的感觉。这可以由 调音师根据节目内容的特殊需要来补偿。
一般音响调音中使用的是声场有载灵敏
度，不特别指出时，就是这个灵敏度
灵敏度E的表达公式为：
E＝U/p mV/pa
即单位为毫伏/帕 也有取 mV/μ bar 即单位为毫伏/微巴
动圈式传声器的灵敏度为2～3
mV／Pa 电容式传声器灵敏度约为15～30 mV／Pa

灵敏度更多的是以灵敏度级，即将灵敏度与基 准量相比取对数表示： LE＝20lgE/E0 dB E0为参考灵敏度， E0＝1V/pa
传声器的输出阻抗与负载阻抗，这是就
传声器与后面的输入级（调音台）的配 接而言，输入级的阻抗称输入阻抗，也 就是传声器的负载阻抗 匹配→跨接（负载阻抗≥5倍输出阻抗）
5）等效噪声级 传声器固有噪声：在理想条件下，作用 于传声器的声压为零时，传声器输出端 的电压为零，如仍有电压，即是噪声电 压，这是由于传声器内部的电噪声引起 的。
等效噪声级反映了传声器拾音对应的声
压级的下限。
6）最大声压级 当传声器的谐波失真大到一定允许值时 的声压级，即为传声器的最大声压级。 最大声压级反映了传声器工作的上限。 最大声压级为126dB，谐波失真在0．5％ 以内的电容传声器，就是较专业用的传 声器。
7）传声器动态范围 传声器动态范围＝最大声压级－等效噪 声级 一般为100—110dB 它反映传声器所能接收声音的范围，上 限受谐波失真限制，下限受固有噪声限 制。
动圈式传声器中一般不标注，因为动圈式
传声器只有在晶闸管灯光等电磁环境中屏 蔽不好，才会出现噪声。而电容传声器由 于电子元器件的热噪声影响，再精心设计 和精心制作，也会出现噪声，只不过能够 做得越小越好。噪声电压通常没有突出的 频率，而是一个较宽的噪声频带，它决定 着传声器所能接收的最低声级的拾声能力。

动圈式传声器灵敏度级为-70～-60dB 电容式传声器灵敏度级约-50～-40dB
很多传声器的灵敏度指标用额定输出电平来表 示，它是与灵敏度级对应的，以1KHz为测试条 件

2）频率响应 传声器在不同频率的声波作用下的灵敏度 是不同的。一般在中音频（如1千赫）时 灵敏度高，而在低音频（如几十赫）或高 音频（十几千赫）时灵敏度降低。我们以 中音频的灵敏度为基准，把灵敏度下降为 某一规定值的频率范围叫做传声器的频率 特性。频率特性范围宽，表示该传声器对 较宽频带的声音较高的灵敏度，扩音效果 就好。理想的传声器频率特性应为 20Hz~20kHz。
传声器的原理与应用
声波→传声器→放大器→（其它设备）→功率放大器→扬声器（耳机）→ 声波 （换能器） （换能器）
音响系统
两头：换能器
传声器：声能→机械能→声器可按不同的特点进行分类

按用途分: 测量用传声器(标准传声 器、探管传声器、高声压传声 器)、通讯用传声器、专业用 (录音或称广播、扩声)传声器、 民用传声器
亦有用0°～180°间的频率响应之差来
表示。0°、180°之间的频率响应相差 越大，说明传声器单指向性越好。
现有的传声器有三大类指向性，即：
全向（无向）→ 圆形 → 1 双向 → 8字形 → cosθ 单向 → 心形 → 1+cosθ
无向与 8心形指向性 无向指向性 字形指向性 8字形叠加

电容器是电子技术中一种基本的元件，它是一种能 储存电荷的元件。科学家发现，当两块金属板相对 放置，并保证二者绝缘时，如果先给它们加上一定 的电压（U），然后断开电源，此时两板上就能储 存一定的电荷（Q）。两板间加上的电压越大，储 存的电荷就越多，Q／U维持一个恒量。这个恒量反 映着这两板之间储存电荷的能力，被称为“电容量” （C）。进一步研究发现，电容量的大小与两板的 面积大小、中间的绝缘介质、两板间的距离都有关 系。其中与两板间距离（d）的关系是：当两板间 距离d越大，C越小：反之，C越大，正式这一点造 就了电容式传声器。
8）谐波失真 也叫非线性失真，是指传声器产生了原 先没有的谐波频率分量。 以谐波分量的大小值与原信号大小值相 比的百分比表示。 这一指标与传声器的最大声压级相关， 谐波失真小则最大声压级相对就较高， 所以有时这两个指标仅给出一个。
3. 各类传声器
1）动圈式传声器 动圈式传 声器的结 构、工作 原理及工 作特点如 右图示：
动圈式传声器的换能部分(也就是声+电
转换部分)是由磁路系统(磁靴、磁碗)和 振动系统(振膜、音圈)构成的。处在磁 场中的振膜由于受到声压P的作用发生振 动，导体线圈在磁场中作切割磁力线运 动，导体两端就产生感应电动势，感应 电动势的方向用右手定则来确定。
感应电动势的大小由磁感应定律来确定。
行描述，主要的有灵敏度、频率响应、等 效噪声级、指向性、动态范围、最高声压 级和输出阻抗等。
1）灵敏度 是表征传声器声电转换能力的一个指标 定义是在单位声压作用下的输出电压或 电功率，传声器输出端的输出电压和输 入端的声压之比 E＝U/p
常见的有:
空载（开路）灵敏度与有载灵敏度 声压灵敏度与声场灵敏度
4）输出阻抗 输出阻抗是指从传声器的输出端测得的 交流阻抗。 分高阻和低阻 高阻：10kΩ 、20kΩ 、30kΩ 、50kΩ 低阻：50Ω 、100Ω 、150Ω 、200Ω 、 250Ω 、600Ω 一般传声器均为低阻:传输距离远
根据国家标准“传声器通用技术条件”
中的规定，阻抗优选值为200Ω 、600Ω 、 高阻20kΩ 。
全指向性传声器(圆型方向性)、单 指向性传声器(心型传声器、超指向性传 声器、强指向性传声器、宽角度传声器)、 双指向性传声器(8字型指向性)、可变指 向性传声器
从使用特性角度：
无线传声器、立体声传声器、近讲传 声器、高清晰度传声器、佩带式传声器、 颈挂式传声器等
2. 传声器的性能指标
传声器的性能，可以用一系列客观参数进
其表达式为： E＝BLv E为感生电动势（电压），B磁感应强度， L导线长度，v导线运动速度
所以动圈传声器是速度型传声器。
动圈传声器自身结构和技术特性决定了其 工作特点： 性能稳定可靠，价格便宜，适用面广， 使用方便，不需供电。另外，能耐高声 压级。 但灵敏度低，频响不够宽。
2）电容式传声器 有不同特定的种类：电容传声器在音响 调音使用最多的是广播录音用的大电容 传声器，其次是驻极体传声器的制成品。 测量电容传声器又称标准电容传声器， 是一种做测量使用的精密器件。
多种指向图形的组合 将一个无方向图形与一个8字形图形 叠加起来，就能得到一个心形图形，如 图2―5所示。这是因为在0°方向上，无 方向图形与8字形图形相叠加，得到了两 倍的灵敏度；在180°方向上两者大小相 等，方向相反，结果相互抵消；在 90° 和 270°方向上，因 8 字形图形灵敏度为 零，因而，叠加的结果是保持无方向图 形的灵敏度，它是0°入射灵敏度的一半。