机电换能器

线性和方向性

频率线性麦克风的能力产生一个电输出声音的振幅成正比输入整个频率范围。为音乐这必须扩展和更高的频率远低于声音只使用。高质量的音乐复制,奉承,或者更接近线性,麦克风通常是最好的选择。

麦克风也定向特征。那些统一接收到从四面八方传来的信号被称为无方向性的。一个常见的定向麦克风是心形话筒,所谓的,因为当强度响应的函数角度标注在极坐标图,曲线是心形的。记录现场表演的心形话筒是有用的,我们希望观众消除噪音。一个猎枪麦克风有很强的前进方向的反应。一个抛物面反射器,类似于反射式望远镜,用来接和放大相对较弱的声音来自一个特定的方向。这是有用的多样化的应用程序听鸟叫声,听四分卫的信号在一场足球比赛。

类型的传感器

大多数麦克风使用电磁或静电技术将声波转换成电信号。的动态麦克风是由一个小磁铁在一个振荡线圈连着隔膜。当声波使麦克风的膜片振动,相对运动的磁铁和磁线圈产生一个电信号感应。一个动圈或动磁系统可能被雇佣,这取决于元素连接到移动隔膜;经常使用动圈。的动态麦克风是崎岖的路,它有相当良好的线性,所以录制高质量的模型是有用的。由于动圈话筒和动圈扬声器非常相似,对讲机通常是由相同的元素提供两个功能。

静电或电容式传声器构造与隔膜作为一个板的平行板电容器。最受欢迎的形式的这种类型的麦克风驻极体电容式传声器,板有一个永久性的电荷。当声波使带电隔膜板振动,板之间的电压变化,可以创建一个信号放大和传播到录音设备。一个放大器通常是安装在麦克风,所以这种类型的麦克风需要使用电池的功率放大器。因为隔膜的电容式传声器可以很轻,更大规模的动态麦克风相比,它能够响应速度更快、更高的频率。因此,电容式麦克风通常有更好的线性和频率范围大于动态麦克风。

的水晶麦克风使用压电水晶作为它的传感器。压电晶体是持久的和便宜的,他们有相对较大的电输出;出于这个原因,他们通常用于电话和便携式音响系统。他们没有很好的线性,因此不充分的质量录音。

的带麦克风的独特之处在于,它对空气声波的速度,压力变化。因为带麦克风非常敏感,他们不能使用,他们将遭受机械冲击。带麦克风是双向的,可以用来拾取声音同样来自双方的麦克风。

电磁扬声器

大多数喇叭的电磁、动态变化,在这一个音圈在一个永久的差距磁铁当一个时变电流流过线圈。磁铁一般形状的“W”或一个戒指。隔膜、锥的扬声器线圈的移动,转换的电流卷成一个压力波。点燃蜡烛放置在前面的扬声器锥摆动大约10赫兹可以使声波“可见”,与空气火焰纵向来回振动。

拿着麦克风,喇叭一样评估很大程度上他们的频率线性。为了实现好频率响应在低频段,需要使用一个相当大的锥;然而,由于相对较大的质量扬声器线圈和锥,很难取得良好反应在高频率相同的扬声器。反应可以改善通过使用相当大的磁铁,但这些好扬声器,而重。此外,悬浮磁铁线圈的差距是至关重要的,因为它必须提供快速反应和快速阻尼的平衡当信号停止位置。每个扬声器的频率产生了共鸣最容易。大喇叭的共振频率是有用的加强的低音响应系统。

扬声器安装在一个盒子里,角,或其他外壳以单独的海浪从前面和后面的喇叭,从而防止他们互相取消。最常见的类型的外壳声悬浮体系,扬声器安装在一个密封的盒子。为了防止共振盒子的类型描述方程(36本文)声音,里面通常涂上一些sound-absorbent材料。由于空气密封,锥必须压缩空气和扩大在盒子里面的移动,所以这种类型的系统不是非常高效的电能转换成声音,特别是在低音频率。

调优港口或低音反射罩达到更大效率和扩展低音频率范围通过仔细调节孔或管的形状和位置连接音箱的内部与外部。盒子的体积作为一个类型的亥姆霍兹共振器,共振频率是由孔或管的几何形状和故意选择,扩展了频率范围的扬声器系统顺利到了一个显著的低价值。此外,港口的存在大大降低了空气压力变化在盒子里面,允许扬声器锥更自由地移动。由于这些原因,典型的低频反射罩比典型的声悬浮系统更加高效。

一个喇叭罩使用喇叭管获得最好的音响扬声器锥和外部之间的耦合,从而辐射最好的连贯的波从扬声器锥。这样一个系统是非常有效的,因此用于广播系统,露天剧场,或者其他地方需要伟大的声功率。因为质量好的低音喇叭外壳非常大,这些设备通常使用弯曲或折叠管。的Klipschorn,以其发明者的名字命名,美国工程师保罗·w·Klipsch使用墙壁的角落里一个房间作为喇叭角的一部分。

因为效率高和线性一个演讲者不能延长整个声音频率范围,扬声器系统通常由两个或两个以上的单个扬声器。一个更大的扬声器,或低音扬声器产生较低的频率,而更小的扬声器,或推特,产生更高的频率。在这样一个双向系统,一个被动的电子电路被称为分频网络是用来直接和较低的频率就越高适当的扬声器。更大或更有效的三方系统可能会添加一个中档的演讲者,帮助创建一个更近低音扬声器之间的线性响应和推特。

大的扬声器阵列经常看到礼堂通常使用一个低音扬声器和一个中档议长,但两个甚至三个高频高音。使用更多的高音的必要性源自相对较小的高频衍射(说或短波长的)声波。因为这些少,因此多方向,可能需要提供几个高音和目标,以覆盖整个礼堂。这对低音扬声器是不必要的,因为很大的长波长衍射。

静电扬声器

静电扬声器使用一个大型的、薄金属板在两个平行的屏幕。一个放大的音频信号的印象到屏幕,偏振金属板,和由此产生的静电力创建一个表的运动,产生一个声波。静电扬声器在高频率的函数,但它们不能移动足够的空气在低频表现良好,往往需要一些更大的权力比电磁扬声器。因为这些限制和其他技术问题,他们只能看到有限的使用和消费音频系统并不受欢迎。