Основные характеристики ЭАП

Тема №5

Электроакустические преобразователи

Занятие №1

Назначение, основные характеристики и типы электроакустических преобразователей

ВОПРОСЫ :

Назначение и основные характеристики электроакустических преобразователей.

Основные типы преобразователей.

Первый учебный вопрос

Назначение и основные характеристики электроакустических преобразователей.

Электроакустическими преобразователями (ЭАП) называется прибор, преобразовывающий звуковые колебания в электрические и обратно. В телефонии такими преобразователями является микрофон (М, ВМ), включаемый на передающем конце телефонного тракта и телефон (BF) или громкоговоритель на приемном конце. Микрофон преобразует звуковые колебания в переменный электрический ток, телефон или громкоговоритель преобразовывает электрический сигналы в звуковые. ЭАП классифицируют по признакам: по принципу преобразования энергии, по обратимости действия, по использованию источников энергии.

1. По принципу преобразования энергии преобразователем делятся

- электродинамические

- электромагнитные

- пьезоэлектрические

- электростатические

- электроконтактные

2. По обратимости действия ЭАП делятся на

- обратимые

- необратимые

Обратимые ЭАП обладают свойством преобразованием акустической энергии в электрическую и наоборот, электрической в звуковую. Необратимые преобразователи могут преобразовывать только один вид энергии в другой. Свойством обратимости обладают все ЭМР кроме электроконтактных.

3. По пользованию источников энергии ЭАП делятся на

- пассивные

- активные

Пассивные ЭАП непосредственно преобразуют один вид энергии в другой (электромагнитный, электродинамический и пьезоэлектрический ЭАП)

Активные ЭАП работают по принципу управления в процессе преобразования энергии одного вида расходом энергии другого вида (электростатический, электроконстантные ЭАП с вспомогательными источниками энергии).

ЭАП не должны вносить заметных нелинейных искажений в разговорный тракт, должны иметь максимально возможный для данного типа К.П.Д., быть простыми и технологичными в производстве, удобными в эксплуатации и иметь небольшую стоимость.

Основные характеристики ЭАП

1. Чувствительность ЭАП

Чувствительность микрофона Sm – отношение ЭДС E_m, развиваемой микрофоном к звуковому давлению P_m, действующему на его мембрану.

Рис.5.1.1. Схема тракта телефонной передачи

Чувствительность телефона S_т – отношение звукового давления, развиваемого телефоном к напряжению U_т, на зажимах телефона.

2. Частотная характеристика ЭАП

Зависимость чувствительности ЭАП от частоты – частотная характеристика ЭАП.

Рис.5.1.2. Частотная характеристика ЭАП

Идеальная частотная характеристика имеет вид прямой 1, параллельной оси х.

Частотные характеристики ЭАП отличаются от идеальной и имеют неравномерный характер(кривая 2). Для оценки этой неравномерности служат коэффициенты

де S_{т max}, S_{т min}, S_{м max}, S_{м min} – минимальные и максимальные чувствительности телефона и микрофона в предаваемом диапазоне частот.

3. Средняя чувствительность

Для оценки качества ЭАП в диапазоне передаваемых частот пользуются параметром средней чувствительности

где S_i(f) – чувствительность, которая определена на различных частотах.

4. Приведённая чувствительность

Этот параметр служит для сравнения преобразователей с разными внутренними сопротивлениями.

Приведённая чувствительность телефона S_{т пр} – чувствительность которую имел бы рассматриваемый телефон если бы модуль его входного сопротивления был равен не |Z_т|, а принятому определённому значению R_пр= 600 Ом, при той же потребляемой мощности, т.е. W_пр = W_т, поэтому

Приведенная чувствительность микрофона S_{м пр} с внутренним сопротивлением переменному току R_~ - это значение чувствительности такого микрофона с внутренним сопротивлением 1 Ом, который отдаёт такую же мощность как и рассматриваемый микрофон