第七章 电声转换器件
扬声器失真及其改善方法
其中电阻 R1 与 R2 起到电压负反馈的作用,在一般放大电路中为了减小输出阻抗都有,
但是接入扬声器负载时候,却还可以起到动态抑制音圈产生的反电动势的效果,可以减小系
统的失真。
值得一提的是,不仅在封闭箱式扬声器系统中,可以使用这种技术,在有声道管的开口
:扬声器等效声质量折算到电路端的电容, = as ( ⁄)2
:封闭箱箱体等效声顺折算到电路端的电感, = ab (⁄ )2
因而要提高扬声器辐射声功率与减小音圈引起的反电动势,只要使( + ω ) 项的影响
合理地降低即可,使得[out + ( + ω )]尽可能接近零。但是为了避免放大器自激,不可
在频率较高的时候,扬声器单元呈现出感性,可以用电阻 与电感 模型代替,因此可以
用阻容串联电路并联到扬声器单元进行电感补偿。示意图如下。
南京大学金陵学院
es =
毕业设计
1
( + ) ( + )
1
( + ) + ( + )
=
( + ) + ( − )
南京大学金陵学院
毕业设计
第七章 扬声器失真及其性能改善方法
扬声器是放声系统的重要环节,但也是最薄弱的环节。目前高保真放声系统中生产出低
失真度的音频信号源与功率放大器已经不是难题。但是扬声器作为电声转换设备,在电声转
换过程中产生的失真则严重影响了放声系统的保真度。因此,克服扬声器的失真成为众多电
声工程师需要解决的重要任务。
不对称。下图是一个不对称的模型。
《声电、压电转换器》课件
1 2 3
医疗领域应用
随着医疗技术的进步,声电、压电转换器在医疗 设备中的应用越来越广泛,如超声成像、振动按 摩等。
环境监测与安防
在环保和安全领域,声电、压电转换器可用于气 体和液体流量、压力和温度等参数的监测与控制 。
消费电子市场
随着智能家居和可穿戴设备的普及,声电、压电 转换器在音频输出和振动反馈方面的应用将进一 步拓展。
类型与分类
类型
声电转换器可分为电容式和电阻 式;压电转换器可分为单晶式和 复合式。
分类
根据工作频率,可分为低频、中 频和高频声电、压电转换器;根 据应用领域,可分为医用、工业 用和民用声电、压电转换器。
应用领域
01
02
03
医用领域
用于声音和压力的检测, 如听诊器、脉搏血氧仪等 。
工业领域
用于机器状态监测、无损 检测、流量计等。
应用实例
声学传感器
利用压电转换器可以制作声学传感器,用于测量 声音的压力和振动。
振动监测
压电转换器可用于监测机械设备的振动情况,以 检测异常振动和预防性维护。
医学诊断
在医学领域,压电转换器可用于制作超声成像设 备,用于无损检测和诊断。
04
CATALOGUE
声电、压电转换器的发展趋势 与展望
技术创新与突破
对未来研究的建议
进一步研究声电转换器的性能优化
尽管目前声电转换器已经得到了广泛应用,但其性能仍有提升空间。未来研究可以探索新 型的压电材料、结构优化和信号处理方法,以提高声电转换器的灵敏度、频率响应和噪声 抑制能力。
拓展压电转换器的应用领域
目前压电转换器主要应用于能源收集和振动监测等领域,但其在其他领域的应用仍有待发 掘。未来研究可以探索压电转换器在生物医学、环境监测和智能传感器等领域的应用,以 拓展其应用范围。
《电声器件知识介绍》课件
3D打印技术为电声器件的制造提供了新的可能,通过精密的 打印过程,可以实现复杂结构的制造,提高电声器件的设计 自由度和生产效率。
提高电声器件的性能指标
高效能化
随着电子设备对能源效率的要求越来越高,电声器件的性能指标也需要不断提高 。通过改进材料、优化结构设计、采用先进的工艺技术等手段,可以提高电声器 件的效能和稳定性。
广泛应用于麦克风、电子乐器等音频设备 。
03
扬声器
Chapter
扬声器的分类与工作原理
分类
01 电动式、电磁式、静电式、压
电式等。
工作原理
02 利用电磁感应原理,将电信号
转换为声音信号,通过空气振 动产生声音。
电动式扬声器
03 利用音圈在磁场中受力而振动
,带动振膜产生声波。
电磁式扬声器
04 利用电流通过线圈产生磁场,
随着物联网技术的发展,电声器 件的应用场景更加广泛,如智能 家居、智能交通等。
微型化 智能化 绿色化 网络化
随着技术的进步,电声器件的体 积越来越小,性能越来越好。
环保意识的提高,使得电声器件 的发展更加注重环保和节能。
02
电声换能器
Chapter
电动式换能器
总结词
利用电磁感应原理将电能转换为声能 的换能器。
01 02 03 04
详细描述
压电式换能器由压电材料(如石 英、陶瓷等)制成,当电压施加 在压电材料上时,产生形变,从 而将电能转换为声能。
应用
广泛应用于超声波清洗、医疗超 声成像等。
电磁式换能器
总结词
利用磁场相互作用将电能转换为声能的换能器。
详细描述
电磁式换能器由线圈和磁铁组成,当电流通过线圈时,产生磁场,磁 场与磁铁相互作用,使线圈振动,从而将电能转换为声能。
电子技术基础与技能第7章 电声转换器件
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
4.各种扬声器的特点和作用
号筒式扬声器多是高音扬声器,主要应用在要求较高的音箱等还 音系统中。室外广播用的高音喇叭也是一种号筒式.耳机
1.耳机分类 头戴式、耳挂式、耳塞式、听诊式和手持式 单声道耳机和立体声耳机 ;电动式、电磁式、压电式、静电 式、平膜式、平板式等
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
4.各种扬声器的特点和作用
电动式扬声器是最常用的扬声器,既有全频扬声器,又有专门的
高音、中音、低音扬声器,广泛应用在收音机、录音机、电视机 等各种场合。
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
4.各种扬声器的特点和作用
球顶式扬声器有高音扬声器、低音扬声器和中音扬声器两种,主 要应用在高档分频式组合音箱中。
筒式、带式和平板式;高音、中音、低音和全频扬声器 2.扬声器的符号
文字符号一般为“BL”
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
3.扬声器的技术指标
(1)额定功率
0. 1W、0.25W、0.5W、1W、5W、10W、50W、100W、200W (2)标称阻抗 4Ω、8Ω、16Ω等 (3)频率范围 低音扬声器的频率范围为30~8000Hz, 中音扬声器的频率范围为200~10000Hz, 高音扬声器的频率范围为2000~16000Hz。
【技能目标】
什么是电声转换器件?
电声换能器件包括能够将电信号转换为声音的
扬声器、耳机、讯响器和蜂鸣器等,能够将声 音转换为电信号的传声器,能够-进行电磁转换 的磁头和具有压电效应的晶体等。
7.1电声转换器件的基础知识—1.扬声器
换能器原理介绍
电声换能器电声转换器就是把声能转换成电能或电能转换成声能的器件,电声工程中的传声器、扬声器与耳机就是最典型的电能、声能之间相互变换的器些器件统称为电声换能器。
目录•电声换能器分类•电声换能器系统组成•电声换能器主要性能•电声换能器分类o广义的电声应用的频率范围很宽,包括次声、可听声、超声换能器。
属于可听声频率范围内的电声换能器有传声器、扬声器、送受话器、助听器等等。
按照换能方式,它们又可以分成电动式、静电式、压电式、电磁式、碳粒式、离子式与调制气流式等。
其中后三种就是不可逆的,碳粒式只能把声能变成电能,离子式与调制气流式的只能产生声能。
而其她类型换能器则就是可逆的。
即可用作声接收器也可用作声发射器。
•电声换能器系统组成o各种电声换能器,尽管其类型、功用或工作状态不同,它们都包含两个基本组成部分,即电系统与机械振动系统。
在换能器内部,电系统与机械振动系统之间通过某种物理效应相互联系,以完成能量的转换;在其外部,换能器的电系统与信号发生器的输出回路,或前级放大器的输入回路相匹配;而换能器的机械振动系统,以其振动表面与声场相匹配。
电声换能器它包括三个互相联系的子系统。
1、以辐射或接受声波的振动板为中心的机械一声系统。
2、起电一声两种能量之间相互变换作用的能量变换系统。
3、担任电信号输入、输出的电学系统。
这三个子系统的复合系统之间的能量关系就是非常复杂的, 就是互相联系密不可分的。
这三种体系就是互相牵制的,处理得不好往往会顾此失彼。
例如,一个有效的磁系统可能会非常笨重,变成一种令人不能接受的声障碍物;或者声输入阻抗或电输出阻抗的数值,可能根本不能与周围媒质或附属设备相匹配。
由此可见,电声换能器的设计总就是在许多相互矛盾的因素中采取折衷的办法。
•电声换能器主要性能o1、换能器的工作频率换能器工作频率的设计依据涉及传声媒质对超声波能量衰减的因素、检测目标(如缺陷)对超声波的反射特性、传声媒质的本底噪声以及辐射阻抗等等。
最全整理 关于电声换能器
最全整理关于电声换能器电声转换器是把声能转换成电能或电能转换成声能的器件,电声工程中的传声器、扬声器和耳机是最典型的电能、声能之间相互变换的器些器件统称为电声换能器。
一、电声换能器分类广义的电声换能器应用的频率范围很宽,包括次声、可听声、超声换能器。
属于可听声频率范围内的电声换能器有传声器、扬声器、送受话器、助听器等等。
按照换能方式,它们又可以分成电动式、静电式、压电式、电磁式、碳粒式、离子式和调制气流式等。
其中后三种是不可逆的,碳粒式只能把声能变成电能,离子式和调制气流式的只能产生声能。
而其他类型换能器则是可逆的。
即可用作声接收器也可用作声发射器。
二、电声换能器系统组成各种电声换能器,尽管其类型、功用或工作状态不同,它们都包含两个基本组成部分,即电系统和机械振动系统。
在换能器内部,电系统和机械振动系统之间通过某种物理效应相互联系,以完成能量的转换;在其外部,换能器的电系统与信号发生器的输出回路,或前级放大器的输入回路相匹配;而换能器的机械振动系统,以其振动表面与声场相匹配。
电声换能器它包括三个互相联系的子系统。
1.以辐射或接受声波的振动板为中心的机械一声系统。
2.起电一声两种能量之间相互变换作用的能量变换系统。
3.担任电信号输入、输出的电学系统。
这三个子系统的复合系统之间的能量关系是非常复杂的,是互相联系密不可分的。
这三种体系是互相牵制的,处理得不好往往会顾此失彼。
例如,一个有效的磁系统可能会非常笨重,变成一种令人不能接受的声障碍物;或者声输入阻抗或电输出阻抗的数值,可能根本不能与周围媒质或附属设备相匹配。
由此可见,电声换能器的设计总是在许多相互矛盾的因素中采取折衷的办法。
三、电声换能器主要性能1.换能器的工作频率换能器工作频率的设计依据涉及传声媒质对超声波能量衰减的因素、检测目标(如缺陷)对超声波的反射特性、传声媒质的本底噪声以及辐射阻抗等等。
决定换能器工作频率的影响因素有很多,如激励用电信号的频率、换能器的组装结构设计、工作原理的应用范围与限制条件、换能元件自身的材料物理特性等等。
声电转换以及电声转换
(1)无线传声器的分类
①按振荡回路方式分为:调谐振荡回路式 (其电路简单,频率稳定度较差,是普及型 产品);石英晶体控制电路式(频率准确稳定, 但频道固定);锁相环频率合成式(频率精确 稳定,且为可变换频率的多频道型)。
声电转换以及电声转换
②按载波频率分为:FM型(工作在调频波段 88~108MHz);VHF型(又分低频段VHF型, 工作在30~50MHz;高频段VHF型,工作在 150~250MHz);UHF型(又分低频段UHF型, 工作在300~600MHz;高频段UHF型,工 作在700~1000MHz)。
声电转换以及电声转换
结构
实物
声电转换以及电声转换
(2)电容式传声器
电容式传声器是音响系统中常用的传声器, 优点频率响应好,固有噪声电平低,失真 小,是一种性能优良的传声器。它被广泛 应用在广播电台、电视台、电影制片厂及 厅堂扩声等各种场合。
声电转换以及电声转换
电容式传声器结构及实物外型如图5-2 所示。 电容式传声器主要由振膜、后极板、极化 电源、前置放大器组成。电容传声器的极 头,实际上是一只平板电容器,只不过两 个电极中一个是固定电极板,一个是可动 电极板,可动电极就是极薄的振膜(约 25~30μm),一般为金属化的塑料膜或金属 膜。
声电转换以及电声转换
③按接收方式可分为:单接收机单频道接 收机;单接收机多频道接收机;双接收机 单频道接收型;双接收机多频道接收型。
声电转换以及电声转换
无线传声器及接收机
声电转换以及电声转换
(2)无线传声器信号接收方式
无线传声器系统相当于一个小型移动电台,它以 开路形式工作,电波在传播过程中容易受到各种 以噪声形式出现的干扰。与一般移动无线电通信 设备相比,无线传声器系统因传输的信号弱,传 播条件更为不利。同时在传输过程中,由于电波 多次反射在接收处产生干涉效应引起信号的衰落, 因而导致接收声音的中断或信噪比急剧下降,即 出现通常所说的“死点”。
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电磁讯响器的检测
检测不带音源电磁讯响器的方法与检测扬声器相同,
万用表置于“R×1”档,两表笔断续接触电磁讯响器
两引出端,讯响器中发出“喀喀”声,否则说明该电 磁讯响器已损坏。 检测自带音源电磁讯响器的简便方法,就是给其加 上规定的直流电压,听其发音是否正常、响亮。
让信念坚持下去,梦想就能实现!
让信念坚持下去,梦想就能实现!
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按工作频率分 低音、中音、高音 按音圈阻抗分 低阻抗、高阻抗
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扬声器的外形
球顶式扬声器
号筒式扬声器
让信念坚持下去,梦想就能实现!
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Please write down of contents explanation for Business Area.
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作原理类似于电动式扬
声器,但取消了纸盆, 而是采用球顶式振膜。
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球顶式扬声器可分为软质振膜和硬质振膜两类。软
质振膜一般采用布、丝绸等天然纤维或复合纤维制成,
音色甜美自然,属于暖音色;音质振膜常用钛合金制 成,高频瞬态响应更好,音色清脆,属于冷音色。 常见的球顶式扬声器有高音扬声器、低音扬声器和 中音扬声器三类。主要应用在高档分频式组合音箱中。
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扬声器的主要参数
额定功率
扬声器的额定功率是指扬声器能长时间工作的输出
功率,又称为不失真功率。 当扬声器工作于额定功率时,音圈不会产生过热或 机械振动过载等现象,发出的声音没有显示失真。为 保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质,扬声器 需留有足够的功率余量。一般扬声器能工作的最大功 率时额定功率的2-4倍。
耳机的检测
利用万用表检测耳机好坏的方法与检测扬声器的方
法相似。检测立体声耳机时,应分别检测左、右声道,
由于耳机的体积小、结构紧凑,特别是音圈用细线, 连接线非常软,所以经常发生连接线折断、音圈与音 膜脱离及音圈引出线断开等故障。出现以上情况只要 把断线焊上即可。由于耳机太小,所以需要细致和耐
心。
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频率特性 频率特性是指输出声压变化幅度在一定的允许范围 内时,扬声器的有效工作频率范围是衡量扬声器放音 频带宽度的指标。低音扬声器的频率范围为30-8000Hz
,中音扬声器的频率范围为200-10000Hz,高音扬声器
的频率范围为2000-16000Hz。
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耳机的检测
压电蜂鸣器 压电蜂鸣器的检测
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电磁讯响器 电磁讯响器的分类
电磁讯响器的主要参数
电磁讯响器的检测
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知识目标
学习扬声器、耳机等主要电声器件的分类、电路 符号、技术指标
了解扬声器、耳机、压电蜂鸣器、电磁讯响器的结 构
用数字万用表检测
用数字万用表也可方便地检测压电蜂鸣器。数字万
用表置于“电容200nF”档,将压电蜂鸣器两引脚接入 电容检测插孔“CX”,压电蜂鸣器发出26Hz的音频声音, 否则说明该压电蜂鸣器已损坏。
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电磁讯响器
图形符号:
文字符号:HA 主要作用:将电信号转换成声音信号 应用范围:应用于家用电器、仪器仪表、报警器、电 子时钟和电子玩具等领域
应用范围:应用于收音机、录音机、电视机、计算机
和家庭影院系统,以及电影院、剧场、体育场馆、交
通设施等场所
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扬声器的分类
按换能机理和结构分
动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶
体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式 扬声器 按辐射材料分 纸盆式、号筒式、膜片式 按纸盆形状分 圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环
LOGO
第七章 电声转换器件
新疆工程学院
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知识目标 技能目标
扬声器
扬声器的分类 扬声器的外形
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扬声器的主要参数 几种扬声器简介
扬声器的检测
耳机 耳机的分类
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11 12 13 14 15
耳机的外形 耳机的主要参数
灵敏度 扬声器的灵敏度通常是指输入功率为1W的噪声电压 时,在扬声器轴向正面1m处所测得的声压大小。灵敏 度是衡量扬声器对音频信号中的细节能否巨细无遗的
重放的指标。灵敏度越高,则扬声器能对音频信号中
越多的细节变化作出响应。
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指向性 扬声器对不同方向上的辐射,其声压频率特性是不 同的,这种特性称为扬声器的指向性。它与扬声器的 口径有关,口径大时指向性尖,口径小时指向性宽。
电式、静电式等。
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号筒式扬声器多是高音扬声器,主要应用在要求 较多的音箱等还音系统中。室外广播用的高音喇叭也 是一种号筒式扬声器。
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扬声器的检测
扬声器音圈的检测
将万用表置于“R×1”档,并进行欧姆档电位调零。
用万用表两表笔断续碰触扬声器两引出端,扬声器中 应发出“喀喀”声,声音越大越清脆越好;如果无声, 说明该扬声器已损坏;如果“喀喀”声小或不清晰, 说明该扬声器质量较差。
掌握电动式扬声器、球顶式扬声器、号筒式扬声器 等电声转换器件的主要作用和特点
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技能目标
正确识别电声器件,正确检测扬声器、耳机等
掌握扬声器、耳机的基本使用方法
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扬声器
图形符号:
文字符号:BL 主要作用:将电信号转换为声音信号
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额定阻抗 扬声器的额定阻抗是指扬声器在额定状态下,施加 在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值, 单位为“Ω”,现在,扬声器的额定阻抗一般有2、4 、8、16、32欧等几种。扬声器额定阻抗是在输入 400Hz信号电压情况下测得的,而扬声器音圈的直流电
阻R≈0.9R。
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耳机
图形符号:
文字符号:BE 主要作用:将电信号转换为声音信号 应用范围:主要用于个人聆听,应用于袖珍式、便携 式的收听装置中,代替扬声器作发声使用
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耳机的分类
按结构形式不同分 头戴式、耳挂式、耳塞式、听诊式、手持式 按声道不同分 单声道、立体声 按换能方式不同分 电动式、电磁式、压电式、静电式、平膜式、平板式
指向性还与频率有关,一般而言,对250Hz以下的低频
信号,没有明显的指向性,对1.5kHz以上的高频信号 则有明显的指向性。
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几种扬声器简介
电动式扬声器
电动式扬声器通常指电动式纸盒扬声器,音圈位于
环形磁钢与芯柱之间的磁隙之中,当音频电流通过音 圈时,所产生的交变磁场与磁隙中的固定磁场相互作 用,使音圈在磁隙中往复运动,并带动粘在一起的纸 盆运动而发声,其结构如图所示。
续长音和断续声音两种。
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电磁讯响器的主要参数
工作电压
自带音源讯响器的额定直流工作电压有1.5V、3V、
6V、9V、12V等规格,可根据电路电源电压进行选用。 标称阻抗 不带音源讯响器的标称阻抗有16Ω、32Ω、50Ω等, 应根据需要选用。
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用指针万用表检测
将万用表置于直流电压“0.25V”档,黑表笔接触
压电蜂鸣器的板,用红表笔去接触压电蜂鸣器的镀银 层,并轻轻地向下压一下,这时万用表的表针应摆动 一下。摆动幅度越大,说明压电蜂鸣器的灵敏度越高; 如果表针不动,说明该压电蜂鸣器已损坏。
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号筒式扬声器 号筒式扬声器由发音头和号筒两部分组成,其结 构如下图所示。号筒起到聚集声音的作用,可以使声 音更有效地传播。号筒可以分为直接式和反射式两类, 反射式可以缩短号筒的长度。 号筒式扬声器有多种,按号筒可分为圆柱形、锥
形、指数式、反射式等;按发音头可分为电动式、压
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电磁讯响器的分类
电磁讯响器可分为不带音源和自带音源两大类。
不带音源的讯响器相当于一个微型扬声器,工作时
需要接入音频驱动信号才能发声。自带音源的讯响器 内部包含音源集成电路,可以自行产生音频驱动信号, 工作时不需要外加音频信号,接上规定的直流电压即 可发声。
按照所发声音的不同,自带音源讯响器又分为连
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压电蜂鸣器
图形符号:
文字符号:HA 主要作用:将电信号转换成声音信号 重要特点:具有压电效应
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应用范围:应用于体积要求小的音频电路中,在一些
对声音保真度要求不高的特定场合
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压电蜂鸣器的检测
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耳机的外形
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耳机的主要参数
耳机的主要参数有额定阻抗、频率范围和灵敏度等,
其意义与扬声器的参数基本相同。耳机有低阻和高阻
之分,常用低阻耳机的标称阻抗与4Ω、8Ω、16Ω、 32Ω,常用高阻耳机的额定阻抗为数百欧,应根据需 要选用。
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