工作原理
受話器發聲原理基於其力效應(安培定律)和電效應(電磁感應定律),隨著電流強度和方向的變化,音圈就在磁隙中來回振動,其振動周期等於輸入電流的周期,而振動的幅度,則正比於各瞬問作用電流的強弱。受話器的振膜與音圈粘連在一起,故音圈帶動振膜往返振動,從而向周圍媒質(空氣)輻射聲波,實現電能一機械能一聲能的轉換。
主要指標
1.阻抗
各種受話器的阻抗特性較為複雜,實際的阻抗值與頻率有關,信號頻率不同時,呈現的阻抗也不同。例如,DR一38型動圈式受活器在lkHz時的阻抗為150Ω,直流電阻為120Ω,頻頻寬度為300~3400Hz;HB一605型壓電陶瓷式受話器在lkHz時的阻抗一般為1200Ω,頻頻寬度為300~3000Hz。
2.靈敏度
受話器的靈敏度表征受話器把電信號轉換為聲音的能力,我國用功率靈敏度來表示。一般各種受話器的靈敏度不小於110dB。
3.頻率回響
受話器的頻率回響是指受話器的靈敏度隨輸入信號頻率變化而變化的情況。為了保證電話機的頻率回響,理想受話器在300~3400Hz的頻率范同內,其靈敏度均相同。
常見受話器
差動電磁式受話器
電磁式受話器是在恆定磁場中,利用話音電流信號再產生一個交變磁場,恆定與交變兩個磁場共同作用使振動膜片振動產生話音。當話音電流為零時,只存在永久磁鐵產生的恆定磁場,由於受力平衡,銜鐵與鐵心之間的左右間隙基本相同,振動膜靜止而無聲。當有電流從a端流至b端時,電流產生的磁場方向在左間隙處與恆定磁場方向相反,使左間隙處磁場減弱、吸力減小;而右間隙處磁場增強、吸力增大,平衡狀態被打破,則銜鐵以支點為軸順時針轉動,對振動膜增大拉力。當電流改變方向時,銜鐵逆時針轉動,對振動膜減小拉力。所以線圈中通過交變話音電流時,振動膜就會上下振動而發出聲音。
動圈式受話器
動圈式受話器是近幾年才發展起來的,它的主要特點是音質好,阻抗接近純電阻。動圈式受話器的工作原理與動圈式揚聲器相同。把一個連有振動膜的線圈放在一個磁場中,環形永久磁鐵產生恆定磁場,線圈套在中心的柱形鐵心上。線圈在流過交變話音電流時,就會在磁場中受力而上下運動,帶動振動膜上下振動而發出聲音。
壓電式陶瓷受話器
壓電式陶瓷受話器因其採用了具有壓電效應的陶瓷片來實現電聲轉換功能而得名。壓電式陶瓷片是用氧化鉛、氧化鈦和少量稀有金屬作原料,加進膠合劑,經過精軋、研磨、切片、燒結等工藝過程。在表面鍍上一層電阻率很小的銀作電極,並經過極化處理後,使它具有極性和一定的極化強度而產生壓電效應。
電磁式受話器
電磁式受話器是使用最早的受話器,至今已有100多年的使用歷史,現在仍占據著主要地位,得到廣泛的套用。根據其結構分別介紹單極式、雙極式和舌簧差動式三種電磁式愛話器的工作原理。
1.單極式受話器
單極式受話器單極式受話器主要由振動膜片、一組線圈和一塊永久磁鐵構成。其工作原理如下:當線圈中沒有話音電流通過時,由磁性材料做的振動膜在磁鐵的吸引下將向下微彎曲,並保持著靜止平衡狀態。
2.雙極式受話器
雙極式受話器主要由振動膜片、兩組線圈和一塊永久磁鐵構成,其中這兩組線圈是串聯起來的,兩組線圈繞的方向剛好相反。
3.舌簧差動式受話器差動式受話器
舌簧差動式受話器差動式受話器是繼雙極式受話器之後發展起來的新型受話器,舌簧差動式受話器是差動式受話器中的一種。舌簧差動式受話器主要由線圈、磁鐵、金屬振動片、銜鐵、扼鐵等構成。
性能
在話頻範圍內,失真小,效率高;頻率特性具有一定的均勻性;在環境溫度變化比較大時,靈敏度沒有明顯的降低;結構堅固,防潮性能好。