话筒是什么原理呢?

-零度易水寒-


话筒是一种常用的电声换能器件。

电声换能器件包括能够将声音转换为电信号的传声器(话筒),能逆向换能的压电陶瓷片和能够将电信号转换为声信号的扬声器、耳机等。它们是各种电子影音设备的“耳朵”或“喉舌”。

话筒的种类很多,使用较多的是动圈式话筒和驻极体话筒。

我们以驻极体话筒为例来说明话筒的原理。

驻极体话筒也称为驻极体传声器,它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声-电”转换器件。主要特点是体积小、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐振动、价格便宜。驻极体话筒是目前最常用的传声器之一,在各种传声、声控和通信设备中(如无线话筒、声控灯、电话、手机、多媒体电脑)应用广泛。

一、驻极体话筒的结构及特点

驻极体话筒的内部结构如下图所示。它主要由“声-电”转换和阻抗变换两部分组成。“声-电”转换的关键元件是驻极体振动膜片,它以一片极薄的塑料膜片作为基片,在其中一面蒸发上一层纯金属薄膜,然后再经过高压电场“驻极”处理后,在两面形成可长期保持的异性电荷--这就是“驻极体”(也称永久电荷体)一词的来历。

振动膜片的金属薄膜面向外(正对音孔),并与话筒金属外壳相连;另一面靠近带有气孔的金属极板,器件用很薄的塑料绝缘圈隔离开。这样,振动膜片与金属极板之间就形成了一个本身具有静电场的电荷。可见驻极体话筒实际上是一种特殊的、无需外接极化电压的电容式话筒。金属极板与专用场效应晶体管的栅极G相接,场效应管的源极S和漏极D作为话筒的引出电极。这样,加上金属外壳,驻极体话筒一共有3个引出电极,其内部电路图如下图所示。如果将场效应管的源极S(或漏极D)与金属外壳接通,就使得话筒只剩下了两个引出电极。

二、驻极体话筒的工作原理

驻极体话筒的原理是这样的:当驻极体膜片遇到声波震动时,就会引起与金属极板间距离的变化,也就是驻极体振动膜片与金属极板之间的电容随着声波变化,进而引起电容两端固有的电场发生变化,从而产生岁声波变化而变化的交变电压。由于驻极体膜片与金属极板之间所形成的“电容”容量比较小(一般为几十皮法),因而它的输出阻抗值很高,约在几十兆欧姆以上。这样高的阻抗是不能直接与一般音频放大器的输入端相匹配的,所以在话筒内接入了一只结型场效应管来进行阻抗变换。通过输入阻抗非常高的场效应管将“电容”两端的电压取出来,并同时进行放大,就得到了和声波相对应的输出电压信号。

驻极体话筒内部的场效应晶体管为低噪声专用管,它的栅极G和源极S之间复合有二极管VD,见上图。主要起“抗阻塞”作用。由于场效应管必须工作在合适的外加直流电压下,所以驻极体话筒属于有源器件,即在使用时必须给驻极体话筒加上合适的直流偏置电压,才能保证它正常工作。这是有别于一般普通动圈式、压电陶瓷式话筒的不同之处。

三、驻极体话筒的外形和种类

常用驻极体话筒的外形分为机装型(内置式)和外置型两种。如下图所示。


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话筒是什么原理呢?

⭕️【教你利用话筒🎙️制作放大音响】

我有一亲戚是邮电部门高工,我从六、七岁就跟着受影响,从老式电话的大电池玩小灯珠照明,因旧电池串联多了,开灯时峰压烧掉的小灯珠有一口袋、以后渐渐玩到了电话,解剖电话机,对话筒好奇,打开看原来是石英沙振动传导声波,我起初就用这话筒做门铃话筒,这些话筒还有几十个放在老家。我也用动圈喇叭做话筒,就是效果差,以后随技术革新玩收录机上的话筒,现如今只玩手机上的小微型话筒!

*随着话筒的不断变革,(从开国大典上的那种话筒到现今几毫米的微型话筒,简单轻巧,不象老式话筒要有变压器,有线圈,有磁铁,这样的话筒既笨重又不便!如今世界上最佳的音响送话都采用这微型话筒!

*你要知道话筒的工作原理都是不变的,我解剖过所有型号的话筒,只说这新式的微型话筒,打开外壳里面只有半个绿豆大的塑封三极管,基极焊接在金属音膜上,集电极和基极引为两个线柱,发射集并入外壳。

*话筒的工作原理是声波通过空气振动传给话筒音膜产生振动频率时,里面收集信号的装置便产生感生交流信号,在老式话筒里因有线圈和磁铁就产生一定的增强放大,而微型话筒要靠专门的信号放大电路!比如我加装放大电路时,一个电阻的大小便可改变啸叫,有了此电路,音量大,音质好,无啸叫。

这里我借机提供三种形式的音响放大电路供你玩小制作,比如你要在正屋与门楼跟门外叫门人对话也好、你要将手机音乐放大也好,你要对二胡扩音等,请参考我的图片。有简单的集成电路放大音响,有分立件,有大功率25V电源的,其话筒的电路可简可繁,繁的能对音效有增益,无啸叫,频响频宽都很好,简的直接安装。

*我把过时的收录机的功放电路都锯下来,装了好多放大器,虽然用不了,但一收集到材料就止不住要把音响做出来,我老家一大堆各种音响。我把两个6v的就做个双声道,24v的就做放大器,话筒可选电话上的听筒,也可用微型话筒,加装放大电路虽然土产但音响很漂亮,这都是我一点一滴装备起来的,不花一分钱,音箱就是用葡萄酒盒子,我的学生在小型演出时,两个酒盒放台子两边,在五十桌的大厅里,二胡也能发出高大锐耳的立体声扩音。

谢你阅读🙏!

这个喇叭音圈震散了,我折下重新绕好装上如新,在有规律振颤音盆时就能使LED灯珠闪亮,这就是老式话筒前端的工作原理!


许科云


自从网络直播火起来了,对话筒行业来说是最开心的,行为销量起来了嘛!看到各大平台的主播细心观察,他们的话筒有防震架、防喷罩、防风罩以及优质的麦克风架,可谓真舍得花费本钱。话筒又分电容麦克风和动圈麦克风。

电容话筒风其实就是驻极体话筒。因为电容麦克风相对灵敏些,所以一些附属设备也是不可或缺的。电容话筒的工作过程,由于把话筒的振膜作为电容的一个电极,只要有声波,就会引起振膜振动,那么振膜跟固定的极板间的距离就会变化,此时电容容量值也变化,电容变成可变电容量。可变电容量又跟话筒本身的前置放大器一起工作则产生电压信号,然后将电压信号送至声音处理电路进行放大处理。。动圈话筒的工作过程,当声波使振膜振动,振膜振动时又带动线圈振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,然后将变化的感应电流送至声音处理电路进行放大处理。



常说的麦克风就是话筒,属于一种电声器材,通过声波作用在电声元件上产生电信号,然后再转换成电能,再搭配各种扩音设备将声音放大。


工业自动化小白


话筒是什么原理?

答:话筒的学名叫传声器。它是将一种声音信号转换为电信号的声→电转换器件,其中外形如图1一1所示;传声器的文字符号用“B”或“BM”表示,其电路图形符号则如图1一2所示。

传声器的分类主要有动圈式、电容式、压电式、驻极体式等等。

下面先说一下动圈式传声器。

动圈式传声器(也叫电动式传声器),它的主要结构与特点;它是目前应用最为广泛的一种传声器,它由永久性磁铁、音膜、音圈、阻抗匹配变压器等构成,并且音圈被放置安装在磁铁间隙中间,音膜上粘有一个圆筒形的音架。

当人对着传声器讲话时,音膜受到声波的影响而产生振动,此时音圈做出切割磁力线的运动,于是在音圈上便产生了感应电压。该感应电压经过阻抗匹配变压器后,即提高了传声器的灵敏度又满足了与功率放大器的阻抗匹配。通常情况下输出变压器的二次侧有高阻抗输出和低阻抗输出,具体采用哪种接法应该根据功率放大器的输入阻抗而定。

动圈式传声器的主要优点是音质较好、结构简单、稳定性强、噪声系数小、动态范围大、使用方便等等。但是由于动圈阻抗较小,不易与功率放大器匹配,因此一个阻抗匹配变压器即可以实现阻抗变换,使传声器的输出阻抗达到大约200Ω欧姆。

驻极体话筒(驻极体传声器),如图1一3所示

上图为驻极体传声器的结构示意图。它由外壳、内前壳、金属环、驻极体振动膜、衬圈、金属极板、垫圈、场效应晶体管、后内壳、输出线而组成。

驻极体式传声器由声电转换和阻抗变换这两个部分完成。其中声电转换是在驻极体振动膜上实现的,它将一定频率、振动幅值的声音信号转换为同频率、相应幅值的电信号。振动膜的输出阻抗很高(大约为几十MΩ兆欧),此时它无法与功率放大器匹配,故需要降低传声器的输出阻抗,这个可以通过场效应晶体管来实现,通过场效应管后的输出阻抗大约为1KΩ欧姆。

驻极体式传声器的优点是体积小、结构简单、价格便宜,因此它常在录音机、电话、声控设备中广泛采用。

以上简单的介绍了两种使用较广泛的传声器,其他类型的传声器就不一一介绍了。

知足常乐于上海2018.7.29


知足常乐98954541


对话筒了解不多,谈一下在初中物理教材中介绍的动圈式话筒。其原理是法拉第发现的电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。

使用时,人对着话筒说话,人发出的声音通过空气传到话筒振动膜,引起振动膜振动,并带动线圈往复运动。因线圈套在磁铁上,势必往复切割磁感线,于是,线圈中产生随声音而变化的电流。

可见,话筒的作用是将声音转化为随声音而变化的电流。反过来,将随声音而变化的电流再转化为声音人才能听到,这个工作由扬声器来完成。正好初中物理中还介绍了一种动圈式扬声器,结构与动圈式话筒几乎一样,见下图,不过原理是磁场对电流的作用。

工作时,电流通过扬声器的线圈,通电线圈受到磁铁的作用力。因为电流是随声音而变化的,线圈受到的磁场力的大小和方向也是变化的,所以,线圈在磁铁上往复运动,并带动扬声器的振动膜振动,将随声音变化的电流还原成声音。


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