第二节 传声器

一、传声器

一种将声信号转变为相应的电信号的电声换能器，俗称话筒，又称微声器、麦克风。在语言通信（如电话）中使用的传声器，一般叫做传话器。

静电传声器，以电场变化为原理的传声器。它包括电容传声器和电压传声器。

电容传声器，一种靠电容量变化而起换能作用的传声器。接收信号的振膜（金属膜或镀金属塑料膜）和后极板组成一个电容器（极头），这个电容器又串接到有直流极化电源和负载电阻的电路中。振膜受声波振动，引起电容容量变化，电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出。因为极头的电容量非常小，阻抗很高，不能用电缆线直接引出，需要一个前置放大器紧接在极头后面作阻抗变换。所以，电容传声器一般由极头、前置放大器和极化电源三部分组成。电容传声器灵敏度较高，频率响应平坦，瞬态特性好，音质较好，一般用于高质量的广播、录音中，也用于测试传声器。

驻极体传声器，一种利用驻极体材料做成的电容传声器。主要结构形式有两种：一种是用驻极体高分子薄膜材料作振膜；另一种是用驻极体材料做后极板。因为驻极体本身带电，所以这种传声器无须外部笨重的极化电源， 简化了电容传声器的结构。驻极体传声器电声性能较好，抗振能力强，价格低，容易小型化，因此被广泛用于一般录音机，特别是盒式录音机中。

压电传声器，利用具有压电效应的材料做成的一类传声器。根据所用压电材料的不同，压电传声器分为晶体传声器、陶瓷传声器和高聚物传声器三种。

炭精传声器，主要包含一个振动膜片和一个填满炭精的小盒。它的频率响应特性很差，不能用于高保真的录音工作。这种传声器由于炭精之间的接触电阻发生微小的变化，会产生连续的咝咝声。其平均输出电平约为-30dB。它的坚固耐用、低价格和高输出等优点是其他传声器所不能比的。

陶瓷传声器，用钛酸钡、锆钛酸铅、铌镁酸铅等压电陶瓷材料做成的压电传声器，一般用在通信中。

晶体传声器，一种利用酒石酸钾钠、磷酸二氢钾等晶体做成的压电传声器。由于这些晶体材料的温度、湿度稳定性差，所以近年来很少使用。

高聚物传声器，一种用聚偏二氟乙烯等类压电高分子聚合物薄膜做成的压电传声器。某些高分子聚合物（简称高聚物）薄膜具有较明显的压电效应， 用来做传声器一类电声器件，可以克服以往压电传声器中的一些固有缺点， 例如振动系统质量大、劲度大、材料质地脆等。高聚物传声器的结构简单， 频响宽而平坦，是一种新型的传声器，但输出阻抗太高。

电动传声器，根据电磁感应原理，从在磁场运动的导体上取得电输出的传声器。动圈传声器和带式传声器都属电动传声器。

动圈传声器，一种运动导体呈圆形线圈的电动传声器。动圈传声器结构较简单、稳定可靠、使用方便、输出阻抗低、可接长电缆、固有噪声小，广泛用于语言广播和扩声系统中。但灵敏度较低，易产生磁感应噪声，频响一般比电容传声器差。

双路动圈传声器，一种单向性较好的动圈传声器，它由两个声学上互相独立的高频单元和低频单元组成。通过分频网络把两个单元的输出合在一

起。这种传声器能在很宽的频率范围内获得较好的单向性，音质较好，但结构工艺复杂，目前只在高保真系统中使用。

带式传声器，其振动系统是一种悬挂在磁场中的薄铝带或镀金属塑料带，带子受声波作用而振动，因而感生电动势。用铝带做成的传声器又称铝带传声器。带式传声器音质较柔和，多用于无线电广播中，但容易损坏，不适于室外使用。

电磁传声器，靠磁路中磁阻变化而起换能作用的传声器。这种传声多用于语言通信系统，或做成微小型，用于助听器中。

压强传声器，一种对声压产生响应的传声器。和它相对的是压差传声器。工作时声波作用在振膜的一面上，产生正比于声压的推动力，使振膜往复振动，通过电声换能部分，产生正比于声压的电输出。各种类型的换能器都可以做成压强传声器，这种传声器又称零价压差传声器，它只有一个声入口。若其尺寸比声波波长小得多时，压强传声器也就是全向传声器。

压差传声器，一种对空间相邻二点的压差产生响应的传声器。压差传声器可分一阶传声器，二阶传声器、三阶传声器和高阶传声器等。普通不加阶次的压差传声器，指的是一阶压差传声器。压差传声器的振膜两面都受声波作用，结果推动振膜的力就正比于两面声压的差，因而换能器的电输出就正比于压差。利用各种不同特点的压差形式，可以做成指向性各不相同的传声器：零阶压差传声器（压强传声器）是全向的；一阶压差传声器是双向的； 附加相移压差传声器可以是单向的等等。压差传声器的原理可用于制造抗噪声传声器。

组合传声器，一种对声信号的声压和压差都发生响应的传声器。系指压强传声器和压差传声器组合式的传声器。

抛物面反射式传声器，由一个抛物反射镜和放在抛物面焦点的传声器组成。它有很尖锐的指向性，专门用来接收远方的声波。由于体积较大，而且指向性与频率密切相关，所以只用于一些特殊场合。

线列传声器，一种超指向传声器。它有两种基本形式，一种是阵列式， 即把许多传声器单元排在一条直线上，各单元的电输出在电路中叠加；另一种形式中，只有一个换能器，但在换能器前面（或后面）加了一根很长的进声管，管壁开了一系列进声孔，或一条进声槽。两种形式都是利用声波的干涉原理，产生比较尖锐的单向性，可以接收远处的声波。前者主要用于声学测试，后者主要用于电视广播和电影录音，以避免传声器对画面的破坏。

全向传声器，又叫无向传声器。当声波波长大于传声器的尺寸时，其灵敏度基本上不随声波的入射方向而变化。典型的指向性图案为圆形。全向传声器主要用作测试传声器和简音扩声系统的中心传声器。

单向传声器，一种对正前方来的声波特别灵敏的传声器。就单向性的程度而言，大体分为心形传声器、超心形传声器和超指向传声器三种。心形传声器是目前使用较普遍的一种单向传声器，它利用移相原理形成了“心脏形” 的指向性；正前方灵敏度最大，两侧面稍小，背面影响比正面小 15～20 分贝。超心形传声器利用移相原理，形成比“心形”更尖锐的单向性。以上两种传声器大多使用于电影录音、舞台和厅堂扩声中，它可以减少室内反射声和环境噪声的影响，减小声反馈，从而提高清晰度和信噪比，也提高舞台扩声系统传声增益。超指向传声器的尺寸较长（有的长达 1 米），犹如长枪，俗称枪式传声器。它利用干涉原理和压差原理形成了比超心形传声器更尖锐的指

向性，只对传声器主轴方向上某一角度范围内的声波有较高的灵敏度。这种传声器可以在有环境噪声干扰的情况下，离信号源较远处接收信号，适用于电视实况转播和电影同期录音。

无线传声器，由装有微型传声器的小型发射机和接收机两部分组成。传声器把声音变成电信号，通过发射机调制高频信号，从天线辐射出去，由接收机接收并还原成音频信号。无线传声器省去了电缆，小型发射机佩戴在演员胸前，可以自由地表演，音量不会发生变化，扩声效果好，故在舞台和电视广播中得到广泛使用。它的主要性能特点是：尺寸小，重量轻、发射频率稳定、抗振能力强、操作方便。

立体声传声器，一种专为立体声录音而设计的传声器。根据不同的立体声制式，一般是由两个以上的单元组成。简单的立体声传声器是把两个单向传声器以适当的角度组装在一起，供一般立体声录音使用。专业录音有 MS 制式的传声器。它是由一只单向传声器和一只双向传声器组合而成的，单向传声器向着正面，双向传声器向着侧面，其输出端装有矩阵变换器，调节两个单元的增益，改变立体声的包括角。