1 电声换能器的工作原理
电声换能器是电—机—声三者的复合系统,将它们等效地变换为相应的电路,就可用成熟的电路理论加以描述,这就是拉格朗日—麦克斯韦方程〔1〕
在电磁型换能器中,方程(1)的具体表达式为〔2〕

式中,E0、Z0和F0、z0分别是外部加到电声换
能器的等效电源的电动势、内阻抗和等效声源的激励力、声阻抗;
Z1、z1——分别是换能器电学系统和机械系统的振动速度;
A=Bl—力系数
B——磁隙的磁感应强度
l——音圈长度
方程(2)的等效电路示于图1。
图1简化的电—机械—声复合系统
(电磁型换能器)的等效电路
图2还原到电学系统方面和声学系统方面的等效电路
当能量由电能向声能方向变换的扬声器(或耳机)的情况时,F=0,表示成图2(a)还原为电学系统方面的结构;反之,当能量由声能向电能方向变换的传声器情况时,E=0,表示成图2(b)还原为机械声系统方面的结构。在这两个等效电路中新出现的Zm和zm由式(3)表达:

式中,Zm——代表了机械声系统对电学系统的作用,称为动态电学阻抗(也称动生阻抗)
zm—代表了电学系统对机械声系统的作用,称为动态机械阻抗。
它们是电声换能器在电声之间进行能量相互变换的重要参数。
2 电声换能器的理想工作状态
为了描述电声换能器能量变换的能力,引入称为工作衰减量的参数b:[1]
经分析可知,只有当b=0时,才能真正实现能量变换器的理想状态(换能效率为50%),此时
Z1=0,z1=0 。 z0Z0=A2 (5)
这就是说,只有在电学系统阻抗、机械声系统阻抗都为零且通过端点11或22中某一方实行阻抗匹配,才可以实现这种理想状态。
3 电声换能器理想状态的实现
现在对能否达到这种理想状态,即式(5)能否满足讨论如下:
Z1=0,即电学系统阻抗(比如扬声器音圈阻抗)等于零,由于现存导线材料的限制,显然是不可能的。
b、z1=0,表示机械声