受话器是将
电信号转换成话音信号的电声转换器件。电话机中常用的受话器按其阻抗分为高阻和中阻;按能量转换原理分为电磁式、动圈式和压电式。受话器的特性指标主要有阻抗、灵敏度和频率响应等。受话器的灵敏度表示了它把电信号转换为话音信号的能力,我国用功率灵敏度来表示。各种受话器的灵敏度小于110 dB。受话器的频率响应是指在输入各种频率信号时,受话器的灵敏度高低的变化情况。
受话器发声原理基于其力效应(
安培定律)和电效应(
电磁感应定律),随着
电流强度和方向的变化,
音圈就在磁隙中来回振动,其振动周期等于输入电流的周期,而振动的幅度,则正比于各瞬问作用电流的强弱。受话器的振膜与音圈粘连在一起,故音圈带动振膜往返振动,从而向周围媒质(空气)辐射声波,实现电能一机械能一声能的转换。
各种受话器的
阻抗特性较为复杂,实际的阻抗值与
频率有关,信号频率不同时,呈现的阻抗也不同。例如,DR一38型动圈式受活器在lkHz时的阻抗为150Ω,直流电阻为120Ω,
频带宽度为300~3400Hz;HB一605型
压电陶瓷式受话器在lkHz时的阻抗一般为1200Ω,频带宽度为300~3000Hz。
受话器的
灵敏度表征受话器把电信号转换为声音的能力,我国用功率灵敏度来表示。一般各种受话器的灵敏度不小于110dB。
受话器的频率响应是指受话器的灵敏度随输入信号频率变化而变化的情况。为了保证电话机的
频率响应,理想受话器在300~3400Hz的频率范同内,其灵敏度均相同。
电磁式受话器是在
恒定磁场中,利用话音电流信号再产生一个交变磁场,恒定与交变两个磁场共同作用使振动膜片振动产生话音。当话音电流为零时,只存在永久磁铁产生的恒定磁场,由于受力平衡,衔铁与铁心之间的左右间隙基本相同,振动膜静止而无声。当有电流从a端流至b端时,电流产生的磁场方向在左间隙处与恒定磁场方向相反,使左间隙处磁场减弱、吸力减小;而右间隙处磁场增强、吸力增大,平衡状态被打破,则衔铁以支点为轴顺时针转动,对振动膜增大拉力。当电流改变方向时,衔铁逆时针转动,对振动膜减小拉力。所以线圈中通过交变话音电流时,振动膜就会上下振动而发出声音。
动圈式受话器是近几年才发展起来的,它的主要特点是
音质好,阻抗接近纯电阻。动圈式受话器的工作原理与
动圈式扬声器相同。把一个连有振动膜的线圈放在一个磁场中,环形永久磁铁产生恒定磁场,线圈套在中心的柱形铁心上。线圈在流过交变话音电流时,就会在磁场中受力而上下运动,带动振动膜上下振动而发出声音。
压电式陶瓷受话器因其采用了具有压电效应的陶瓷片来实现电声转换功能而得名。压电式陶瓷片是用氧化铅、氧化钛和少量稀有金属作原料,加进胶合剂,经过精轧、研磨、切片、烧结等工艺过程。在表面镀上一层电阻率很小的银作电极,并经过极化处理后,使它具有极性和一定的极化强度而产生压电效应。
电磁式受话器是使用最早的受话器,至今已有100多年的使用历史,现在仍占据着主要地位,得到广泛的应用。根据其结构分别介绍单极式、双极式和舌簧差动式三种电磁式爱话器的工作原理。
单极式受话器单极式受话器主要由振动膜片、一组线圈和一块永久磁铁构成。其工作原理如下:当线圈中没有话音电流通过时,由
磁性材料做的振动膜在磁铁的吸引下将向下微弯曲,并保持着静止平衡状态。
舌簧差动式受话器差动式受话器是继双极式受话器之后发展起来的新型受话器,舌簧差动式受话器是差动式受话器中的一种。舌簧差动式受话器主要由线圈、磁铁、金属振动片、衔铁、扼铁等构成。
在话频范围内,
失真小,效率高;频率特性具有一定的均匀性;在环境温度变化比较大时,灵敏度没有明显的降低;结构坚固,防潮性能好。