扬声器、麦克风的等效电路及相关技术参数(灵敏度等)

news2024/11/20 21:32:27

扬声器、麦克风都是日常我们所需的电子小器件,今天小编来具体讲解一下有关两者的等效电路及相关技术参数。

1、扬声器

等效电路

Re表示扬声器音圈的直流电阻

Le表示音圈的电感,对高频信号产生的阻抗

Mm表示动圈的等效质量,主要影响扬声器的低频响应

Rm 表示动圈的机械阻尼,影响扬声器的阻尼特性和共振频率

Cm表示扬声器悬挂系统的顺应性、柔软度,类似于弹簧的顺应性,影响低频响应和共振频率

技术参数

①频率响应(Frequency Response)(dB)

扬声器能有效重现的声音频率范围。在给定的频率范围内,扬声器输出的声音强度与频率的关系图。通常图表中X轴表示频率,Y轴表示声音输出的强度(通常是分贝,dB)。

②灵敏度(Sensitivity)(dB)

扬声器在一定功率下的声音输出能力。通常表示为1米距离下1瓦特功率的声压级。高灵敏度的扬声器能在较低功率下产生较大的声音。

③功率承受能力(Power Handling)(W)

扬声器能够处理的最大功率。包括连续功率(RMS)和峰值功率。持续功率表示扬声器可以持续处理的功率,而峰值功率表示扬声器能承受的短时间最大功率。

④阻抗(Impedance)(Ω)

扬声器的电阻值,影响与放大器的匹配。常见的阻抗值有4Ω、6Ω和8Ω。阻抗过低可能会增加放大器的负担。

2、麦克风

等效电路

Cm表示电容式麦克风中的电容,电容的变化会随着声波的压力变化而变化

Rm表示麦克风的内部阻抗

Lm​(可选)表示电感,如果麦克风包含感性元件;如果麦克风包含线圈或磁性元件,会有电感分量

技术参数

①信噪比/灵敏度(dB)

麦克风的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)是一个重要的性能指标,表示有用信号的强度与背景噪声强度之间的比值。

信噪比/灵敏度的计算公式如下:

Vsignal​是麦克风拾取的有用信号的有效值(RMS值),Vnoise是麦克风本身产生的噪声的有效值(RMS值) 

②频率响应(dB)

麦克风的频率响应展示了麦克风在从低频到高频范围内的响应情况。曲线的横轴表示频率(通常以赫兹Hz为单位),纵轴表示相对于某一参考频率的输出电压幅度(通常以分贝dB为单位)。

③阻抗(Ω)

麦克风的阻抗是指麦克风内部电路对电流的阻抗,通常以欧姆(Ω)为单位表示。它包括了直流电阻和交流电阻的综合效应,反映了麦克风在不同频率下对电流的限制。阻抗是选择和匹配麦克风与其他音频设备的重要参数。

低阻抗(Low Impedance):通常在50到600欧姆之间,常见的为150到200欧姆,低阻抗麦克风通常用于专业音频设备,因为它们可以通过长电缆传输信号而不会显著丢失高频成分或增加噪声

高阻抗(High Impedance):通常在10,000欧姆(10kΩ)或更高,高阻抗麦克风通常用于消费级设备或需要短电缆连接的简单应用,因为它们容易受到电缆长度和电磁干扰的影响

阻抗匹配:确保麦克风与音频输入设备之间信号传输效率的关键。通常,音频设备(如混音器、放大器或录音设备)的输入阻抗应比麦克风的输出阻抗高5到10倍。

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