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1、傳聲器簡史及其展望摘要：本文在簡要回溯傳聲器發(fā)展歷史簡述各種傳聲器的電磁學及聲學原理及性能之余，重點闡述現(xiàn)在最普及的駐極體傳聲器（ECM）的相關電磁學原理及其面臨的問題與改進措施，同時也闡述一些微機電子機械傳聲器（MEMS）的基本原理，及對未來傳聲器發(fā)展作出展望。關鍵詞：傳聲器駐極體ECMMEMS補充知識：頻響范圍，即傳聲器對不同頻率聲音能產(chǎn)生符合需要的響應的頻率范圍。頻響范圍不僅要求傳聲器有響應，若將頻率與響應得到的電壓或電流做成一條曲線圖（即頻響曲線），這條曲線應當盡量符合線性，或說平坦。這樣
2、得到的信號才易于處理，傳聲器才有利用價值。由于各種原因材料甚至工藝的選擇都會導致頻響曲線不同，甚至同一條流水線上的產(chǎn)品做仔細檢測也會發(fā)現(xiàn)不同，所以頻響范圍只能是一個平均大致的結果。等效噪聲級，即傳聲器在自由聲場中（由消音室模擬）自身運行所產(chǎn)生的最大噪聲的等效聲音的聲壓級，單位dB。靈敏度，自由聲場中每單位壓強作用在傳聲器上引起電壓變化的值，常用單位mV/Pa、dB。引言：在現(xiàn)在網(wǎng)絡通訊如此發(fā)達的時代，電話等傳聲器的存在顯得微不足道，而且家用座機的基本功能近一世紀內均未發(fā)生變化，甚至如果把一部上世紀
3、20年代的古董電話接到插座上它還能照常工作。可實際上，傳聲器從發(fā)明至推廣改進已經(jīng)歷了相當漫長的歷程，體積變小，噪音變少，頻響范圍變廣，一直是人們的追求，但也正是這些問題一直困擾著人們并促使人們不斷前進發(fā)展。而這方面的發(fā)展與電磁學有密切關聯(lián)，因為從下文會發(fā)現(xiàn)，無論何種傳聲器為了進行聲能轉換其原理必然來源于電磁學。而隨著傳聲器頻響范圍越來越廣，傳聲器的作用也不僅限于最初的人聲，音樂的傳遞，而涉及到水下聲納，固體聲光性質，超聲及次聲傳感等各領域。但在這里我們還是主要了解與我們的生活聯(lián)系最緊密的各種話筒的
4、原理及其發(fā)展方向。正文：一、貝爾與愛迪生的時代在經(jīng)歷了漫長的人工傳信的歷史之后，電報的發(fā)明，使得把人們想要傳遞的信息以每秒30萬公里的速度傳向遠方。但久而久之，人們又不滿足了。因為發(fā)一份電報不僅手續(xù)繁多，而且不能及時地進行雙向信息交流，要得到對方的回電，還需要等較長的時間?！ ∪藗儗﹄妶蟮牟粷M，促使科學家們開始新的探索。1973年，辭去教授職務貝爾開始了實驗。1975年6月2日，一次不小心把瓶內的硫酸濺到了自己的腿上，他疼痛得喊叫起來：“沃森先生，快來幫我??！”想不到，這一句極普通的話，竟成了人類
5、通過電話傳送的第一句話音。這便是最早的磁石式電話機，或稱手搖電話機。它雖然古老，使用也不方便，但至今仍有特殊用途。因為它對線路要求低，通話距離長，也可將兩臺此種電話機連接起來，組成簡單對講電話使用。此外，隔爆型磁石式電話機適用于含有爆炸性氣體(甲烷和煤塵)的礦井中調度、通訊，故常見于礦用。可以設計為便攜式電話機（雖然只能說重量小于330g），在軍用、鐵路及各種野外作業(yè)中也至今發(fā)揮一定作用。托馬斯·阿爾瓦·愛迪生根據(jù)電話傳話器里的膜板隨著說話聲會引起震動的現(xiàn)象，拿短針作了試驗，從中得到很大的啟發(fā)。說
6、話的快慢高低能使短針產(chǎn)生相應的不同顫動。那么，反過來，這種顫動也一定能發(fā)出原先的說話聲音。1877年8月15日，愛迪生讓助手按圖樣制出一臺由大圓筒、曲柄、受話機和膜板組成的怪機器。這便是著名的留聲機。一經(jīng)演示外界輿論馬上把他譽為“科學界之拿破侖·波拿巴”，后稱留聲機是19世紀最引人振奮的三大發(fā)明之一。這種用短針振動傳聲的方式沿用在了黑膠唱片上，后來的壓電式傳聲器的基本原理中也有它的影子。愛迪生后來發(fā)明了碳粒式電話機，即利用聲音震動話筒里邊松散的碳粒。因為金屬片間碳粒接觸程度的變化，產(chǎn)生不同的電阻，
7、因此流過碳粒的電流因受到震動而改變，在另一端，由變化的電流轉換為聲音。這種傳聲器是電話筒中最常用的方案之一，至今仍部分使用?；仡櫄v史，我們可以看到人們曾為了傳聲器的發(fā)明如此歡欣鼓舞，以致于不在乎它們的聲學性能究竟如何。人的正常聽覺范圍在20~20000Hz，但是碳粒式電話機的頻響范圍上限僅達3000Hz，人聲本身都會極大失真，更何況音樂與超聲了。而且不管是留聲機還是電話機都充斥著沙沙的噪音。無論磁石式還是碳粒式都需要自己附帶電池供電，碳粒在長期通電發(fā)熱后還會逐漸失效。雖說當時人們已經(jīng)足夠滿意了，但
8、人類總是在不滿意中前進著。二、動圈式與電容式各有所長動圈麥克風耐用、便宜，而傳統(tǒng)電容式話筒價格高但特性優(yōu)良，因此也是當今人們最常使用的兩款產(chǎn)品。動圈式話筒是通過振膜感應聲波造成空氣壓力變化，帶動置于磁場中的線圈切割磁力線產(chǎn)生與聲壓強度變化相應的微弱電流信號。請注意，線圈是金屬導線做的，它的質量肯定不會太小，為了讓紙盆足以被線圈在有限的空間范圍內振動，又不會因自身強度重量有限而破碎或有太多無規(guī)律振動，紙盆的質量必須在線圈的千倍以上。重量無法降低，這就決定了動圈式的體積、靈敏度都很難提
