聲電轉(zhuǎn)換與電聲轉(zhuǎn)換

聲電轉(zhuǎn)換與電聲轉(zhuǎn)換第一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.1傳聲器

傳聲器又叫話筒、拾音器或MIC，是接收聲波并將其轉(zhuǎn)變成對應(yīng)電信號的聲電轉(zhuǎn)換器件。傳聲器首先把聲能變換成機(jī)械能，然后再把機(jī)械能變換成電能，這種能量變換特性，可以用傳聲器的靈敏度、頻率響應(yīng)、指向性、信噪比及失真度等指標(biāo)來衡量其性能的優(yōu)劣。第二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.1.1傳聲器的分類及其結(jié)構(gòu)1.傳聲器的分類傳聲器拾取聲音信號的最前端，聲音表現(xiàn)如何，很大程度上取決于傳聲器。傳聲器是現(xiàn)代音響技術(shù)中重要的設(shè)備之一，其質(zhì)量的好壞、使用是否得當(dāng)對整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)有直接影響。傳聲器的種類繁多，可按聲電換能原理、聲作用方式、指向特性及輸出阻抗等進(jìn)行分類。第三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二

2.傳聲器的結(jié)構(gòu)與工作原理

(1)動(dòng)圈式傳聲器目前通用的電動(dòng)式傳聲器絕大多數(shù)是動(dòng)圈式傳聲器。動(dòng)圈式傳聲器采用了最基本的電磁換能原理。動(dòng)圈式傳聲器是歷史最悠久的傳聲器，直到今天仍有很強(qiáng)的生命力。這種傳聲器由于結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，使用方便，固有噪聲低，因此廣泛應(yīng)用于語言廣播和擴(kuò)聲中。動(dòng)圈式傳聲器的不足之處是靈敏度較低，容易產(chǎn)生磁感應(yīng)噪聲，頻響較窄等。動(dòng)圈式傳聲器如圖5-1。第四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二結(jié)構(gòu)實(shí)物第五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（2）電容式傳聲器

電容式傳聲器是音響系統(tǒng)中常用的傳聲器，優(yōu)點(diǎn)頻率響應(yīng)好，固有噪聲電平低，失真小，是一種性能優(yōu)良的傳聲器。它被廣泛應(yīng)用在廣播電臺、電視臺、電影制片廠及廳堂擴(kuò)聲等各種場合。第六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二電容式傳聲器結(jié)構(gòu)及實(shí)物外型如圖5-2所示。電容式傳聲器主要由振膜、后極板、極化電源、前置放大器組成。電容傳聲器的極頭，實(shí)際上是一只平板電容器，只不過兩個(gè)電極中一個(gè)是固定電極板，一個(gè)是可動(dòng)電極板，可動(dòng)電極就是極薄的振膜（約25～30μm）,一般為金屬化的塑料膜或金屬膜。第七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二電容式傳聲器結(jié)構(gòu)及實(shí)物外型實(shí)物結(jié)構(gòu)第八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（3）駐極體式傳聲器駐極體式傳聲器又叫自極化電容傳聲器或預(yù)極化電容傳聲器。這類傳聲器的構(gòu)造與一般的電容式傳聲器很相似。有所不同的是它所使用的振動(dòng)膜片和固定極板的材料中存在著永久性電荷。這樣可省去一般的電容傳聲器所必需的極化電壓，使傳聲器的體積和重量明顯減少。駐極體傳聲器的結(jié)構(gòu)和實(shí)物外觀如圖5-6所示。第九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二駐極體式傳聲器實(shí)物結(jié)構(gòu)第十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（4）鋁帶式傳聲器鋁帶式傳聲器是壓差式傳聲器的主要品種。鋁帶式傳聲器的工作原理是：振動(dòng)膜片為一條金屬鋁箔帶，此鋁箔帶兩端拉緊置于永久磁鐵的兩極之間。聲波激勵(lì)鋁箔帶時(shí)，到達(dá)鋁帶兩個(gè)表面的聲波在任何瞬間均存在著聲壓差，使鋁箔帶向著低聲壓的一面移動(dòng)，處于磁場中的鋁箔帶移動(dòng)可產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，此感應(yīng)信號可通過一個(gè)升壓變壓器輸出。第十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2.無線傳聲器無線傳聲器又稱無線話筒，它是利用無線電波在近距離內(nèi)傳遞聲音信號的傳聲器。它由無線話筒部分和接收機(jī)兩部分組成。無線話筒部分相當(dāng)于一臺小型超高頻(或特高頻)發(fā)射機(jī)，將聲音信號以無線電載波形式發(fā)射出去。接收機(jī)通常設(shè)置在調(diào)音臺附近，它將信號接收下來然后進(jìn)行解調(diào)，還原成聲音信號，最后送入調(diào)音臺進(jìn)行錄音或擴(kuò)聲。第十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（1）無線傳聲器的分類①按振蕩回路方式分為：調(diào)諧振蕩回路式(其電路簡單，頻率穩(wěn)定度較差，是普及型產(chǎn)品)；石英晶體控制電路式(頻率準(zhǔn)確穩(wěn)定，但頻道固定)；鎖相環(huán)頻率合成式(頻率精確穩(wěn)定，且為可變換頻率的多頻道型)。第十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二②按載波頻率分為：FM型(工作在調(diào)頻波段88～108MHz)；VHF型(又分低頻段VHF型，工作在30～50MHz；高頻段VHF型，工作在150～250MHz)；UHF型(又分低頻段UHF型，工作在300～600MHz；高頻段UHF型，工作在700～1000MHz)。③按接收方式可分為：單接收機(jī)單頻道接收機(jī)；單接收機(jī)多頻道接收機(jī)；雙接收機(jī)單頻道接收型；雙接收機(jī)多頻道接收型。第十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二無線傳聲器及接收機(jī)

第十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（2）無線傳聲器信號接收方式無線傳聲器系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)小型移動(dòng)電臺，它以開路形式工作，電波在傳播過程中容易受到各種以噪聲形式出現(xiàn)的干擾。與一般移動(dòng)無線電通信設(shè)備相比，無線傳聲器系統(tǒng)因傳輸?shù)男盘柸?，傳播條件更為不利。同時(shí)在傳輸過程中，由于電波多次反射在接收處產(chǎn)生干涉效應(yīng)引起信號的衰落，因而導(dǎo)致接收聲音的中斷或信噪比急劇下降，即出現(xiàn)通常所說的“死點(diǎn)”。第十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（3）無線傳聲器的使用要點(diǎn)

①舞臺上使用的無線傳聲器載頻都選在甚高頻或超高頻頻段。因?yàn)槌滩ǘ际且砸曨l方式傳播的，所以接收機(jī)的天線盡量要與發(fā)射機(jī)近一些。②無線傳聲器與接收機(jī)之間最好沒有障礙物，尤其要避開金屬結(jié)構(gòu)、通風(fēng)管道等金屬框架，否則信號會(huì)被吸收掉或引起超短波的反射，使接收機(jī)上的天線感應(yīng)場強(qiáng)下降，噪聲增大。③發(fā)射機(jī)天線一定要順著人體垂直于地面。④所有發(fā)射機(jī)天線不能與外殼相碰，否則會(huì)產(chǎn)生“喀喀”聲。第十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二⑤避開盲點(diǎn)區(qū)：無線傳聲器在舞臺上有時(shí)會(huì)聽到“沙沙”聲，拾音消失。這就要求在演出前調(diào)試時(shí)找出盲點(diǎn)區(qū)，并做記錄，讓演員在舞臺上避開盲點(diǎn)區(qū)，還可以調(diào)整天線角度來消除“盲點(diǎn)區(qū)”。⑥雙接收式無線傳聲器：為了提高無線傳聲器的質(zhì)量，目前各廠家都選用石英晶體振蕩器，這樣頻率在較大的溫度變化環(huán)境下，仍能取得比較穩(wěn)定的工作狀態(tài)。為了更好保證接收穩(wěn)定性，采用了雙接收機(jī)，即一部無線傳聲器接收機(jī)用兩根天線同時(shí)接收一個(gè)頻率的信號，進(jìn)入兩個(gè)高放電路中，然后進(jìn)行比較，將其中信號大的一路送到下一級；將另一路電路關(guān)閉，電子開關(guān)速度很快，人耳辨別不出來，從而減少了在舞臺上出現(xiàn)盲點(diǎn)的現(xiàn)象。第十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二⑦同時(shí)使用無線傳聲器(指發(fā)射機(jī)部分)不要過多：一般不超過4只。使用過多的無線傳聲器(指發(fā)射機(jī)部分)，由于其頻率接近，會(huì)產(chǎn)生互相干擾，影響整體的接收效果。⑧音響師不僅要自己會(huì)使用無線傳聲器，而且要指導(dǎo)演員，如佩戴傳聲器時(shí)如何操作，包括位置、距離、角度等。第十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二⑨傳聲器拾取聲音的大小與傳聲器和聲源之間的距離平方成反比，所以演員在演唱時(shí)，嘴部和傳聲器之間要保持一定的距離，以保證語言、歌聲動(dòng)聽而又不模糊。⑩常見問題的處理。如果傳聲器和聲源之間的距離不合適，會(huì)產(chǎn)生以下缺陷：距離太遠(yuǎn)：傳聲器輸出信號電壓過低，噪聲相對增大。聲音輕微，其音色細(xì)節(jié)難以表現(xiàn)，缺乏親切感。第二十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二11更換電池。在正常使用無線傳聲器時(shí)，因電池不足引起音頻信號失真或頻率干擾是時(shí)有發(fā)生的事。為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，操作人員可在正常使用無線傳聲器時(shí)，適時(shí)地使用調(diào)音臺FPL預(yù)聽功能，用耳機(jī)監(jiān)聽無線傳聲器的信號，若發(fā)現(xiàn)聲音清晰度稍有降低或噪聲稍有增大，就應(yīng)馬上更換電池，盡可能避免由于電池能量不足給操作者帶來的心理壓力。為保證無線話筒正常使用時(shí)不至出現(xiàn)信號失真和頻率干擾，應(yīng)使用能量充足的電池，最好選用堿性9V電池。第二十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二3．近講傳聲器人們常?？梢钥吹礁璩輪T在舞臺上演唱流行歌曲時(shí)，手持一只小話筒放在嘴邊，邊唱邊舞。從擴(kuò)聲設(shè)備傳出的歌聲溫柔、甜美，具有親切、深切之感。這種話筒就是近些年來發(fā)展起來的唱歌專用傳聲器，叫做近講傳聲器。第二十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.1.2傳聲器的技術(shù)指標(biāo)

傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)有靈敏度、頻率響應(yīng)、指向性、輸出阻抗、等效噪聲級和動(dòng)態(tài)范圍等。1．靈敏度靈敏度表示傳聲器的聲一電轉(zhuǎn)換效率。它規(guī)定為在自由聲場中傳聲器在頻率為1000Hz的恒定聲壓下所測得的開路輸出電壓。習(xí)慣上取在1μbar(微巴)的聲壓下測得的輸出電壓作為傳聲器靈敏度。第二十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2．頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)是傳聲器輸出與頻率的關(guān)系，它是指傳聲器在一恒定聲壓下，不同頻率時(shí)所測得的輸出電壓變化值。作為高保真?zhèn)髀暺鞯念l響最低性能要求為50～12500Hz。通?？ɡ璒K演唱用的傳聲器頻率范圍在80Hz～13kHz，擴(kuò)聲用時(shí)一般在70Hz～15kHz就不錯(cuò)了，此外有時(shí)傳聲器并不一定取平坦頻響曲線，而是在高頻段(主要在3000～8000Hz)有所提升，這樣可增加拾音的明亮度和清晰度，因此在選用傳聲器時(shí)不能單純看頻響曲線，而主觀試聽十分重要。第二十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二3．指向性傳聲器的指向性是指傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性。它分為全向性、單向性和雙向性三種。全向性傳聲器對來自四周的聲波都有基本相同的靈敏度。單向性傳聲器的正面靈敏度比背面高。單向性傳聲器根據(jù)指向性特性曲線又分為心形、超心形和超指向三種。雙向性傳聲的前、后兩面靈敏度較高，左、右兩側(cè)的靈敏度偏低一些。第二十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二4．輸出阻抗

輸出阻抗即為傳聲器的交流內(nèi)阻，通常在頻率為1000Hz、聲壓約為1Pa時(shí)測得。一般在1Kω以下為低阻抗，大于1kΩ的為高阻抗；常用的傳聲器輸出阻抗大致有200Ω(低阻抗)，20kΩ(高阻抗)和約1.5kΩ(駐極體傳聲器)等。第二十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5．等效噪聲級

假定有一聲波作用在傳聲器上，它所產(chǎn)生的輸出電壓的有效值和該傳聲器的輸出端的固有噪聲電壓相等，則該聲波的聲壓級就等于傳聲器的等效噪聲級。通常在A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)下測量，以dB表示，即等效噪聲級=20lg(V/MP0)(dB)式中V為傳聲器的固有噪聲電壓，M為傳聲器靈敏度，P0為參考聲壓(為2×10-5pa)。第二十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二6．動(dòng)態(tài)范圍

傳聲器拾取的聲音大小，其上限受到非線性失真的限制，而下限受其固有噪聲的限制。因此，動(dòng)態(tài)范圍是指傳聲器在諧波失真為某一規(guī)定值(一般規(guī)定≤0.5%)時(shí)所承受的最大聲壓級，與傳聲器的等效噪聲級之差值(dB)。動(dòng)態(tài)范圍小會(huì)引起傳輸聲音失真，音質(zhì)變壞，因此要求傳聲器有足夠大的動(dòng)態(tài)范圍：高保真?zhèn)髀暺鞯淖畲舐晧杭壴谥C波失真≤0.5%時(shí)，要求≥120dB。因此，若等效噪聲級為22dB，則其動(dòng)態(tài)范圍為98dB。當(dāng)然，動(dòng)態(tài)范圍越大越好。第二十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.1.3傳聲器的使用

選擇傳聲器，應(yīng)根據(jù)使用的場合和對聲音質(zhì)量的要求，結(jié)合各種傳聲器的特點(diǎn)，綜合考慮選用。例如:高質(zhì)量的錄音和播音，主要要求音質(zhì)好，應(yīng)選用電容式傳聲器、鋁帶傳聲器或高級動(dòng)圈式傳聲器；作一般擴(kuò)音時(shí)，選用普通動(dòng)圈式即可；當(dāng)講話人位置不時(shí)移動(dòng)或講話時(shí)與擴(kuò)音機(jī)距離較遠(yuǎn)時(shí)，宜選用無線傳聲器；當(dāng)環(huán)境噪聲較大，如卡拉OK演唱，應(yīng)選用單方向性、靈敏度較低的傳聲器，以減小雜音干擾等。在使用中應(yīng)注意：第二十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.1.4傳聲器的故障及維修

傳聲器的元器件損壞時(shí)，修復(fù)是比較困難的。因此，大多數(shù)情況下必須用新的元器件更換損壞元件。1.電纜、插頭、開關(guān)故障及維修電纜和插頭是傳聲器與功率放大器聯(lián)接的媒體。它們之間那一個(gè)損壞也不能正常工作。(1)插頭的損壞。插頭一般是銅與硬塑注成一體的器件。但是，使用不慎時(shí)也會(huì)損壞。主要是在使用過程中拽屏蔽線使其脫落或掉在地上被踩碎。第一種情況可重新接線，第二種情況應(yīng)更換新的插頭。第三十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(2)屏蔽線折斷。傳聲器用的聯(lián)線均為屏蔽線，如長期在地上被踩踏或來回折的話都容易造成芯線折斷或屏蔽層斷線。斷線故障可用萬用表電阻擋直接檢測是否斷線，但此時(shí)應(yīng)把拾音頭卸下后再測，千萬不可在插頭端直接測量，這樣容易使大電流通過音圈而損壞。如折斷點(diǎn)離插頭或拾音頭較近（大部分故障點(diǎn)在兩頭）就可剪一段重新接線，但在中間就不宜重新連接使用，因此時(shí)可能造成屏蔽層被損壞，使用時(shí)產(chǎn)生噪聲干擾。第三十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(3)開關(guān)損壞。一般傳聲器用開關(guān)是微型開關(guān)，如使用時(shí)用力過大或開關(guān)次數(shù)過多，就會(huì)產(chǎn)生破損或疲勞而損壞。此時(shí)，應(yīng)更換大小、尺寸一樣的開關(guān)，并把線頭對應(yīng)焊牢。第三十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2.音圈故障傳聲器的音圈是最容易損壞的換能元件。在檢修時(shí)，決不能用普通萬用表的低電阻擋直接測直流電阻的方法來檢驗(yàn)好壞。此時(shí)，電阻擋的大電流會(huì)直接通過音圈，易使音圈燒壞或振壞振膜。這里介紹兩種檢驗(yàn)傳聲器音圈的方法。第三十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第一種，把傳聲器的輸出端接在毫伏表或示波器上，用1000Hz、74dB聲壓級的聲音對傳聲器進(jìn)行電壓測量。對大多數(shù)傳聲器來說，輸出電壓約為8mV。第二種，是用兩個(gè)同型號的傳聲器進(jìn)行異相連接，傳聲器輸出端左、右焊接點(diǎn)用導(dǎo)線并聯(lián)連接后用一根屏蔽線輸出到功放上。把兩個(gè)傳聲器并排放在離聲源一樣距離處，由于兩傳聲器異相連接，所以它們產(chǎn)生的電信號大小相等方向相反，將會(huì)互相抵消。第三十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.2揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器是整個(gè)音響系統(tǒng)的終端換能器。揚(yáng)聲器又叫喇叭，是一種將有一定功率的音頻信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)再將其變成聲音的電聲換能器。這種能量變換特性，可以用揚(yáng)聲器的標(biāo)稱功率、額定阻抗、頻率范圍、指向性、靈敏度及失真度等指標(biāo)來衡量其性能的優(yōu)劣。第三十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.2.1揚(yáng)聲器的分類1.按工作原理分類(1)電動(dòng)式揚(yáng)聲器。這種揚(yáng)聲器采用通電導(dǎo)體作音圈，當(dāng)音圈中輸入一個(gè)音頻電流信號時(shí)，音圈相當(dāng)于一個(gè)載流導(dǎo)體。如果將它放在固定磁場里，根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到力的作用而運(yùn)動(dòng)的原理，音圈會(huì)受到一個(gè)大小與音頻電流成正比、方向隨音頻電流變化而變化的力。這樣，音圈就會(huì)在磁場作用下產(chǎn)生振動(dòng)，并帶動(dòng)振膜振動(dòng)，振膜前后的空氣也隨之振動(dòng)，這樣就將電信號轉(zhuǎn)換成聲波向四周輻射。圖5-10所示第三十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二電動(dòng)式傳聲器結(jié)構(gòu)圖第三十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二

(2)電磁式揚(yáng)聲器。也叫舌簧式揚(yáng)聲器，聲源信號電流通過音圈后會(huì)把用軟鐵材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振動(dòng)舌簧與磁體相互吸引或排拆，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，使振膜振動(dòng)而發(fā)音。(3)靜電式揚(yáng)聲器。這種揚(yáng)聲器利用的是電容原理，即將導(dǎo)電振膜與固定電極按相反極性配置，形成一個(gè)電容。將聲源電信號加于此電容的兩極，極間因電場強(qiáng)度變化產(chǎn)生吸引力，從而驅(qū)動(dòng)振膜振動(dòng)發(fā)聲。第三十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(4)壓電式揚(yáng)聲器：利用壓電材料受到電場作用發(fā)生形變的大原理，將壓電動(dòng)元件置于音頻電流信號形成的電場中，使其發(fā)生位移，從而產(chǎn)生逆電壓效應(yīng)，最后驅(qū)動(dòng)振膜發(fā)聲。第三十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2.按振膜形狀分類揚(yáng)聲器主要有錐形、平板形、球頂形、帶狀形、薄片形等。(1)錐形振膜揚(yáng)聲器。錐形振膜揚(yáng)聲器中應(yīng)用最廣的就是錐形紙盆揚(yáng)聲器，它的振膜成圓錐狀，是電動(dòng)式揚(yáng)聲器中最普通、應(yīng)用最廣的揚(yáng)聲器，尤其是作為低音揚(yáng)聲器應(yīng)用得最多。其外形如圖5-11所示。第四十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第四十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(2)平板揚(yáng)聲器。也是一種電動(dòng)式揚(yáng)聲器，它的振膜是平面的，以整體振動(dòng)直接向外輻射聲波。它的平面振膜是一塊圓形蜂巢板，板中間是用鋁箔制成的蜂巢芯，兩面蒙上玻璃纖維。它的頻率特性較為平坦，頻帶寬而且失真小，但額定功率較小。由平板揚(yáng)聲器構(gòu)成的純平超薄音箱實(shí)物如圖5-12所示。第四十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第四十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二平板揚(yáng)聲器與普通的圓錐型揚(yáng)聲器相比較具以下特點(diǎn)：①不論在揚(yáng)聲器的前后左右聆聽，音質(zhì)均相同；②由于聲音的衰減率低，所以即使聲音很小也可以傳播到遠(yuǎn)處；③體積較薄。該類揚(yáng)聲器主要用于筆記本電腦，也可應(yīng)用于家庭影院系統(tǒng)的壁掛式或潛入式環(huán)繞聲音箱。第四十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(3)球頂形揚(yáng)聲器。球頂形揚(yáng)聲器是電動(dòng)式揚(yáng)聲器的一種，其工作原理與紙盆揚(yáng)聲器相同。球頂形揚(yáng)聲器的顯著特點(diǎn)是瞬態(tài)響應(yīng)好、失真小、指向性好，但效率低些，常作為揚(yáng)聲器系統(tǒng)的中、高音單元使用。球頂形揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和實(shí)物圖如圖5-13所示。第四十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第四十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(4)號筒揚(yáng)聲器。號筒揚(yáng)聲器的工作原理與電動(dòng)式紙盆揚(yáng)聲器相同。號筒揚(yáng)聲器的振膜多是球頂形的，也可以是其他形狀。這種揚(yáng)聲器和其他揚(yáng)聲器的區(qū)別主要在于它的聲輻射方式，紙盆揚(yáng)聲器和球頂揚(yáng)聲器等是由振膜直接鼓動(dòng)周圍的空氣將聲音輻射出去的，是直接輻射，而號筒揚(yáng)聲器是把振膜產(chǎn)生的聲音通過號筒輻射到空間的，是間接輻射。圖5-14第四十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第四十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二3.按放聲頻率分可分為低音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、高音揚(yáng)聲器、全頻帶揚(yáng)聲器等。一般人們把最佳工作頻率低于60Hz的揚(yáng)聲器稱為低音揚(yáng)聲器；把最佳工作頻率在300Hz～5kHz的揚(yáng)聲器稱為中音揚(yáng)聲器；把最佳工作頻率高于5kHz的揚(yáng)聲器稱為高音揚(yáng)聲器。第四十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二4.按揚(yáng)聲器振動(dòng)膜制作材料的不同分按揚(yáng)聲器振動(dòng)膜（盆）的制作材料的不同可分為紙盆、碳纖維盆、PP盆、玻璃纖維盆、防彈布盆、鈦膜及絲綢膜揚(yáng)聲器。第五十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.2.2揚(yáng)聲器的主要技術(shù)指標(biāo)1.標(biāo)稱尺寸2.聲壓頻率特性3.頻響范圍4.標(biāo)稱功率5.標(biāo)稱阻抗6.失真度7.指向特性8.靈敏度第五十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.2.3揚(yáng)聲器的選用原則

揚(yáng)聲器實(shí)際上是一種把可聽范圍內(nèi)的音頻電功率信號通過換能器(揚(yáng)聲器單元),把它轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂凶銐蚵晧杭壍目陕犅曇?。為能正確選擇好揚(yáng)聲器,必須首先了解聲音信號的屬性,然后要求揚(yáng)聲器能“原汁原味”地把音頻電信號還原成逼真自然的聲音。所以在選用揚(yáng)聲器時(shí)，應(yīng)著重考慮額定阻抗、額定功率、頻響范圍、諧振頻率、靈敏度、失真度、總品質(zhì)因數(shù)等指標(biāo)。第五十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.3分頻器5.3.1分頻器的作用分頻器又稱分頻網(wǎng)絡(luò)。分頻器的作用就是在音頻系統(tǒng)中把全頻帶聲頻信號分成不同的頻段后送到揚(yáng)聲器，使它們得到合適頻帶的激勵(lì)信號，再進(jìn)行重放。例如雙分頻的音箱通過高通濾波器分離出較高的頻率供給高音揚(yáng)聲器；通過低通濾波器分離出較低的頻率供給低音揚(yáng)聲器?？偫ǖ卣f，分頻網(wǎng)絡(luò)的作用如下：第五十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（1）展寬頻帶，改進(jìn)頻響。例如，低頻揚(yáng)聲器在1500～3000Hz左右有大的峰谷，用分頻網(wǎng)絡(luò)可保證在1200Hz以上能量送往中、高頻揚(yáng)聲器單元而不送往低頻單元，這樣對揚(yáng)聲器本身的頻響要求就不那么苛刻，而且可避開揚(yáng)聲器頻響上的大峰谷點(diǎn)，使整個(gè)音箱保持寬而平坦的頻率響應(yīng)。第五十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（2）提高效率。亦即不要把高頻能量輸至不產(chǎn)生高音的揚(yáng)聲器而浪費(fèi)掉。（3）保護(hù)中音和高音揚(yáng)聲器不致?lián)p壞。由于入耳對中、高頻聲靈敏，所以低頻需要更多能量，即用更多的能量來推動(dòng)低頻揚(yáng)聲器：倘若向中、高頻單元輸入低頻大幅度信號，會(huì)使這些單元的振膜產(chǎn)生過度振動(dòng)，從而引起失真，甚至損壞音圈和膜片。所以，保護(hù)中、高頻單元也是使用分頻網(wǎng)絡(luò)的重要原因。第五十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.3.2分頻器的種類1.按電路結(jié)構(gòu)分（1）功率分頻器功率分頻器位于功率放大器之后，設(shè)置在音箱內(nèi)，由電容和電感濾波網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。其特點(diǎn)是分頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在功率放大器和揚(yáng)聲器之間。這種分頻器把從功率放大器直接出的全頻音頻功率信號分為低音和高音或者低音、中音和高音，將分頻后的信號按不同頻段分配給各頻段揚(yáng)聲器。在全頻高、低音或高、中、低音主動(dòng)分頻音箱中，均由被動(dòng)分頻電路完成分頻任務(wù),功率分頻器框圖如圖5-18所示。第五十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第五十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（2）電子分頻器電子分頻器是一種將音頻弱信號進(jìn)行分頻的設(shè)備，一般由有源電子線路分頻系統(tǒng)構(gòu)成，其特點(diǎn)是分頻系統(tǒng)位于功率放大器前，將全頻音頻弱分頻后，把低音、高音或低音、中音、高音信號分別送至各自功率放大器，然后由功放分別輸出到低音、高音或低音、中音、高音揚(yáng)聲器，這種方法被稱為主動(dòng)分頻，因工作在弱信號情況下，故可用小功率的電子有源濾波器實(shí)現(xiàn)分頻。電子分頻器框圖如圖5-19所示。第五十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二第五十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2.按分頻的頻段數(shù)分分頻器按分頻的頻段數(shù)分常見的有二分頻和三分頻兩個(gè)類型。二分頻器實(shí)際上是高通、低通濾波器的組合，三分頻器則在中間再加帶通濾波器。它們都是利用元件的如下性質(zhì)：電感L(線圈)在頻率低時(shí)阻抗小，故低頻信號容易通過，而高頻信號難以通過；電容C則相反，頻率低時(shí)阻抗大，故低頻信號難以通過，高頻信號則容易通過，因此達(dá)到濾波或分頻的目的。第六十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二3.按分頻器的衰減率分分頻器的衰減率是指分頻點(diǎn)以外的曲線下降的斜率，斜率越大，衰減率越大。分頻器按分頻點(diǎn)外曲線下降的斜率（衰減率）分有-6dB/OCT、-12dB/OCT、-18dB/OCT，-24dB/OCT幾種類型，其中常用的是前兩種類型。對應(yīng)的每路元件數(shù)為一個(gè)(或一組)、二個(gè)(或二組)LC元件。-18dB／OCT的分頻器衰減率大，分頻后不需要的頻段被切除得較徹底，因而音質(zhì)也較好，但因元件數(shù)增多，調(diào)整困難，且插入損耗也較大，故用得不多。-24dB／OCT衰減率的分頻器更為少見。第六十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.3.3常見分頻網(wǎng)絡(luò)的電路形式

功率分頻器一般是由R、L、C無源網(wǎng)絡(luò)組成的高通（HPF）、低通（LPF）、帶通（BPF）濾波器分頻器，常見的電路形式有單元件型（一階網(wǎng)絡(luò)）和雙元件型（二階網(wǎng)絡(luò)），它們的電路型式和頻率特性如圖5-21所示。分頻電容應(yīng)選用無感聚丙烯電容器或無極性金屬化紙介電容器；分頻電感應(yīng)使用較粗的單芯漆包線繞制，電感器的直流電阻應(yīng)小于揚(yáng)聲器標(biāo)稱阻抗的十分之一。第六十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.3.4電子分頻器的使用

功率分頻器被固定安裝在音箱內(nèi)部，并不需要音響師對它進(jìn)行調(diào)整，而電子分頻器存在著正確使用、合理連接以及調(diào)整等多方面的問題，下面對專業(yè)電子分頻器在使用中應(yīng)該注意的幾個(gè)主要問題加以介紹。圖5-22是R-2320型分頻器的面板圖。R-2320型專業(yè)分頻器是立體聲二分頻，單聲道三分頻專業(yè)電子分頻器，有一組純低音輸出接口。第六十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二1．面板上各個(gè)功能鍵、鈕和接口的作用2．電子分頻器的調(diào)節(jié)和使用注意事項(xiàng)（1）分頻點(diǎn)的確定（2）分頻段增益（3）其他調(diào)整第六十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.4音箱

音箱即揚(yáng)聲器箱，它是由揚(yáng)聲器、箱體、分頻網(wǎng)絡(luò)和衰減器等組成，是以改善揚(yáng)聲器低頻輻射和提高音質(zhì)為目的的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。第六十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.4.1音箱的作用

音箱是音響系統(tǒng)中的最后組成部分。音箱的性能主要取決于揚(yáng)聲器的質(zhì)量，其中低音頻的放音效果又在很大程度上取決于箱體的結(jié)構(gòu)與尺寸。實(shí)際上，音箱的主要作用是改善低音頻的放音效果，一個(gè)優(yōu)質(zhì)音箱不僅能夠體現(xiàn)出低音揚(yáng)聲器原有的性能，還有拓寬其重放下限頻率、降低放音失真、提高輻射效率的作用。第六十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二揚(yáng)聲器是利用振膜(紙盆)的振動(dòng)去推動(dòng)空氣振動(dòng)而產(chǎn)生聲音的，在振膜向前推動(dòng)的瞬間，振膜前面的空氣被壓縮而變得稠密，振膜后面的空氣則變得稀疏；在振膜向后振動(dòng)的瞬間，紙盆前后的空氣疏密狀況剛好相反。也就是說，紙盆前后所發(fā)出來的聲波，相位正好相反。第六十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.4.2音箱的分類

音箱的分類方法很多。常見分類有：1．按使用場合分按使用場合分有家用音箱和專業(yè)音箱兩大類。家用音箱主要用于家庭音響系統(tǒng)放音，一般用于面積小、聽眾少、環(huán)境安靜的場合；在設(shè)計(jì)上追求音質(zhì)的纖細(xì)、層次分明、解析力強(qiáng)；外形較為精致、美觀；放音聲壓不太高、承受的功率較小，音箱的功率一般不大于100W，靈敏度≤90dB／W·m。家用音箱按用途可分為純音樂、和家庭影院音箱，其中家庭影院音箱又可分為前置、中置、環(huán)繞、超低音等音箱。第六十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二3．按用途來分

專業(yè)音箱又可分主擴(kuò)聲音箱、監(jiān)聽音箱和返聽音箱等。主擴(kuò)聲音箱一般用作音響系統(tǒng)對公眾擴(kuò)聲的主要音箱，它承擔(dān)著音響系統(tǒng)的主要擴(kuò)聲任務(wù)。因此，主擴(kuò)聲音箱對整個(gè)音響系統(tǒng)的放音質(zhì)量的影響重大，所以對它的選擇應(yīng)十分嚴(yán)格、慎重。它可以選用全頻帶音箱，也可以選用全頻帶音箱加超低音音箱進(jìn)行組合擴(kuò)聲。第六十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二4．按箱體結(jié)構(gòu)來分可分為密封式音箱、倒相式音箱、迷宮式音箱、多腔諧振式音箱和聲波管式音箱等。圖5-23列出一些常見音箱的結(jié)構(gòu)和形式。在各種音箱結(jié)構(gòu)型式中，密封式音箱和倒相式音箱用得最多，約占各種音箱數(shù)量的2／3。密封式音箱具有結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、低頻的瞬態(tài)特性等優(yōu)點(diǎn)，但效率較低。密封式音箱主要用于家用音箱中，在專業(yè)音箱中較為少見，只有少數(shù)的監(jiān)聽音箱采用密封式結(jié)構(gòu)。倒相式音箱可適合各種形式的揚(yáng)聲器，具有豐富的低音，使人有舒展感。第七十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二音箱的結(jié)構(gòu)和形式

第七十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二5.4.3超低音音箱

1.超低音及其重放的方法人耳可聽聲的整個(gè)聲頻范圍為20～20000Hz，包含10個(gè)倍頻程，其中最低的兩個(gè)倍頻程20～40Hz，40～80Hz有人分別稱為超低音和重低音，一般統(tǒng)稱為超低音。超低音能否被良好地重放，將影響音樂的“力度感”和“臨場感”。尤其是隨著家庭影院AV的興起，人們對音箱的表現(xiàn)力又提出了新的要求，既要有極佳的音樂表現(xiàn)力，又要有爆得起的音響效果，這其中的關(guān)鍵在于超低音的重放，而普通小型音箱一般只能重放70～80Hz以上的低音頻，中型音箱低端也大多只能重放到50Hz左右。第七十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二為解決此間題，使超低音能有效重放的方法主要有三種：

(1)在揚(yáng)聲器單元上下功夫?yàn)榱藬U(kuò)展揚(yáng)聲器的低頻重放范圍，就要降低低頻共振頻率。從理論上講，要降低共振頻率就要加大振動(dòng)系統(tǒng)的等效質(zhì)量M0和減小系統(tǒng)的勁度S0。通常,大口徑揚(yáng)聲器的等效質(zhì)量大，而從低音揚(yáng)聲器的輸出功率和振幅關(guān)系來看，振幅與口徑的平方成反比，因此可以用大口徑揚(yáng)聲器作超低音揚(yáng)聲器。第七十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(2)在揚(yáng)聲器系統(tǒng)和電路配合上下功夫如YAMAHA公司推出的主動(dòng)伺服技術(shù)系統(tǒng)(簡稱AST系統(tǒng)，后因商標(biāo)注冊問題改稱YST系統(tǒng))，它把揚(yáng)聲器系統(tǒng)和功率放大器的設(shè)計(jì)結(jié)合起來，形成一組理想的系統(tǒng)，可以在6L容積的小箱體中具有28～20000Hz的頻率響應(yīng)。第七十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二(3)在音箱的結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新近年來在這方面做了許多研究，并出現(xiàn)了許多新穎而有效的超低音音箱結(jié)構(gòu)，其中尤以帶通濾波式超低音音箱獲得了廣泛的應(yīng)用。第七十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二2.常用超低音音箱（1）單開口聲帶通式超低音音箱單開口聲帶通式超低音音箱又稱ASW(AcousticSuperWoofer)方式。它可以看作是一個(gè)封閉箱和一個(gè)亥姆霍茲共振器串聯(lián)組合而成，特性呈相乘關(guān)系，因此得到如圖5-28中的低音帶通特性。這種單開口帶通式音箱可以使用較小口徑的低音揚(yáng)聲器獲得下限頻率約為30Hz的超低音重放。第七十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（2）雙開口帶通式超低音音箱如在封閉箱中再加一出聲口，如圖5-29所示，就構(gòu)成雙開口帶通式超低音音箱。它可以看作是一個(gè)倒相箱與一個(gè)亥姆霍茲共振器的組合體，也可以看作是兩個(gè)亥姆霍茲共振器的組合體，各自有互不相同的共振頻率，其復(fù)合特性如圖5-29右邊所示，從而獲得比單開口帶通式音箱的頻帶寬度更寬的超低音重放。第七十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期二（3）聲波導(dǎo)管式超低音音箱BOSE(博士)公司利用聲波管方式制成了利用管共振原理的聲波導(dǎo)管式超低音音箱。即俗稱“低音炮”或“加農(nóng)炮”式的超低音揚(yáng)聲器系統(tǒng)，