传声器的发展动态

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传声器是声学系统中的关键换能器件,它在声频范围内的应用非常广泛,在电子科学技术领域、文艺部门以及精密测量中都起着重要的作用。自二十世纪初贝尔发明用于电话机的简单碳粒式传声器后,给了人们重要的启示,相继生产出了各式各样的传声器。在电声科学迅速发展的今天,不仅要求声能与电能能相互转换,而且要求把声音变得更真实,更优美。这就要求在传声器的设计、工艺结构等方面不断努力,使其性能指标达到更高水平。

传声器的种类及工作原理

传声器的种类多种多样,从原理上可分为电容式、电动式、压电式、半导体式、电磁式、碳粒式等等。从使用角度、方向特性及声作用原理等方面可分为上百种类型之多,但基本上大都是电容式和电动式的。近年来国内外生产的多数也是电容式和电动式两大类。这两类传声器多用于录音、广播及扩声等场合。

图1
图1 🔍原图 (585×298)

电容式传声器的结构示意图如图1所示。它是靠电容量变化而达到换能作用的,其作用原理如图2所示。当导电的振膜在声场中受声压P的作用而振动时,振膜与后极板之间的距离发生变化,电容量也随之发生变化并引起电荷量变化,电荷量随时间变化便形成交变电流,这个电流在负载R上产生一个与P成正比变化的交流电压,再经阻抗变换器(即与传声器极头相连接的小型前置放大器适当变换阻抗,电容传声器就能把声信号变成电信号了。

图2
图2 🔍原图 (558×226)

电动式传声器包括动圈式传声器与带式传声器,下面以动圈式传声器为例说明其工作原理,见图3。动圈式传声器的前面是一只振膜,这个振膜是由很薄的铝铂制成,但现大多数则采用塑料薄膜制成(聚碳酸股或聚苯乙烯等)。当我们对着传声器讲话时,就会使周围空气振动,于是带动线圈在磁场中往复运动,这样使线圈作切割磁力线运动,线圈中便感应出随声音大小和音调高低变化的音频电流(电压),再经一输出变压器,将线圈上的输出电压和输出阻抗提高,以配合调音台(或扩大机)的需要,就能使传声器正常工作了。

图3
图3 🔍原图 (448×399)

另外,传声器的附件也是十分重要的,如供电电源、接插件、电缆线、阻抗电平转接器、防风罩等。

传声器的现状

我国的传声器是以电容式和电动式为主,但我们起步较晚。近几年来,传声器的品种更新很快,我国自行设计制造的有CH系列测量传声器、驻极体传声器、无线传声器、强指向传声器、立体声传声器、压力区传声器、厅堂扩声传声器等多种类型。

国外AKG公司、SENNHEISER公司、NEUMANN公司等世界几家有名的传声器生产公司每年都推出大量的新产品来满足各方面的需要。目前,在国际上比较流行使用的主要有图4所示的几种型号。这些传声器各有其特点,如KU80i,假头式传声器,模拟人坐在座位上拾音,将人头部外形形成的声阻因素考虑进来,做成人头型的假头传声器。这种传声器现场录音效果好,尤其对厅堂测量使用,更为准确。

图4
图4 🔍原图 (1861×938)

从国际上传声器发展趋势来看,电容传声器和动圈传声器仍是被影视录音和厅堂扩声所采用的主要品种。近年来,由于动圈式传声器的质量有很大改进与提高,在语言录音和扩音效果录音,以及扩声中广泛受到欢迎,尤其在大型乐队演奏有高声级的节目时,效果良好。在电动式传声器中,还有带式传声器,经过更新设计和生产,重新引起人们的重视。

电容传声器作为音乐录音和扩音,特别是立体声录音和扩声仍保持着优势。特别是诺依曼公司的传声器,在国际上有很大信誉,对用于独唱、弦乐器的录音和扩音它都有独特的优越性,并且电容传声器可以改变各种方向性,可以用于各种效果的录音和扩声。(程振芝)