晶体扬声器

1956年下半年，报纸上曾刊登国内试制晶体扬声器成功的消息，因为制造这种扬声器能够节约大量金属，很多人对它感到兴趣。特将初制情况在本刊介绍。

扬声器是一种电声变换器，用它将电能变成声能向外辐射。我们经常使用的扬声器有直射式和反射式两类，直射式扬声器的纸盆直接振动盆外空气，而反射式的是使振动的空气通过号筒再反射出去；普通的高音喇叭就是反射式扬声器。

晶体扬声器的工作原理与其他型式的扬声器的原理不同。晶体扬声器电声变换的原理是利用晶体的压电现象，晶体表面加上电压后，晶体即呈变形。晶体依照不同的切割方法，它的表面就起弯曲或扭转的机械运动，这样就能将电能变为机械能。而且在一定范围内，机械振动与所加电压成正比。这种扬声器所使用的晶体是人工结晶的酒石酸钾钠，它的化学分子式是KNaC\(_{4}\)H4O\(_{6}\)·4H2O。纸盆就直接连在晶体上。

在晶体扬声器上推动纸盆的就是两片很薄的方形晶体，因此这种扬声器是电容性的，阻抗很高，在现在的产品上，它在电路里就相当于一只容量为几万微微法或更小的电容器，它和输出电子管相匹配比较困难，呈现的阻抗随输出电能的频率而变，频率越高输出越大。也就因为阻抗高，所以消耗电能很少，这就是晶体扬声器省电的理由。由于这种扬声器省电，在输出一定的扩大机上可以接更多的扬声器。

晶体扬声器对高音的响应特佳，听起来响亮清脆，可以作为有高低音喇叭的高级扩大机的高音喇叭。但是这类晶体的性能是随温度和湿度而变的，因此晶体扬声器就有工作不够稳定和容易损坏的缺点。

（1）酒石酸钾钠晶体的培育 将经过提净的酒石酸钾钠晶体（化工原料店有售）置放玻璃缸中，加热使其溶化（温度约90°-100℃），溶化后再加入5%的硫酸铝钾及5％硝酸钛，旋即将温度升高至120℃左右，停留二至三小时后，将温度降至60℃便开始结晶，以后逐天将温度减低，结晶完成时间约为10－15天，结晶时间愈长愈好，若结晶时间太短，结晶太快，晶体分子便不紧密，将来的产品易受潮，效率亦低劣。

结晶时，根据要求可以结成稜柱形、块形或片形等各种形状。我们限于设备，便根据需要的厚度培育成片形，其切割方法如图1。

酒石酸钾钠晶体的结晶形状和割切方法，各种书籍上均有介绍, 本文不再多谈。

（2）制造片子和密封 将培育好的片形晶体切割成25×25×1－1.5公厘的方形片子，在片子平面上各敷上金属纸箔一张（图2），再将两片叠合，金属箔用银丝引出，两片中间及边缘均用晶体的溶液作为胶剂封牢。

中间接合处的引线成为一极，上下两外面引线则连成另一极。

酒石酸钾钠晶体的最大缺点是不能耐高温，易受潮和不能耐较大的机械震动，通常如长久放置在50℃的温度里和相对湿度超过90%的环境里，就要损坏。由于我们在酒石酸钾钠的结晶溶液中加了硫酸铝钾及硝酸钛各5%，因此在耐温及机械强度方面都比较纯粹的酒石酸钾钠有显著的提高。至于易吸潮的缺点，经过我们多次的密封试验，也得到了解决。现在我们所采用的密封方法是将硬性塑胶（聚苯乙稀）原料磨成细粉，用塑胶水（捷克斯洛伐克出品）调成糊状，然后将胶牢后的晶体片子与糊状塑胶置于特制的模型中压封而成，使用温度约45℃左右。这种密封方法，防潮效果很好。每一晶体密封后，均侵入水中一昼夜，见无问题后方正式装到扬声器上。

（3）装配构造 晶体振动元件封制完成后，即进行扬声器的装配，其构造情况和舌簧式扬声器大体相同，不再详述，整个结构如图3。

1．灵敏度：灵敏度很高。经试验，一只普通收音机的输出（约3瓦），可以推动15只晶体扬声器，正常放音时在电路里测量，每只扬声器上的功率约为0.1伏安。

2．频率特性：700周以上很好，700周以下逐渐降落。

3．阻抗：是电容性的，电容量约0.00075微法，在400周则相当于250千欧左右（串联的两只纸质电容器也计算在内）。

优点：灵敏度高，阻抗大，在远距离的播音中，线路损耗小，可以节省用线。

缺点：频率特性及音色较差（特别是缺乏低音），阻抗大，作扩音机或收音机的负荷时，需要加装固定的匹配装置，耐温及耐震性能都差。

（1）收音机接装晶体扬声器的电路 作收音机的扬声器用时，一端接收音机功率输出管的屏极，一端接B\(^{+}\)，（就是和输出变压器的初级并联，见图4）。在晶体扬声器的两根接线中，各串联一只0.1微法的电容器，因此可以直接接在收声机的屏极和B+上。如装接晶体扬声器不多，则收音机上原使用的扬声器可不取掉，如想去掉时，可加一相等的电阻代替，作为一固定负荷，以便与功率管的输出阻抗保持适当的匹配。

（2）扩音机接装晶体扬声器的电路 扩音机接用晶体扬声器时，需要经过1:3或1:4的升压变压器（图5），因为普通扩大机的输出变压器都匹配500欧的线路，把晶体扬声器直接联到线路上，阻抗不匹配声音不响。（沈淞龙 李华圻）