原创 蜂鸣器专题讲解

1、蜂鸣器的介绍

　　(1) 蜂鸣器的作用：蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

(2) 蜂鸣器的分类：按结构和工作原理分，蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器、电磁式蜂鸣器两种类型；按其驱动方式的原理分，可分为有源蜂鸣器(内含驱动线路)和无源蜂鸣器(外部驱动)；按封装的不同，可分为：DIP BUZZER(插针蜂鸣器)和SMD BUZZER(贴片式蜂鸣器)；按输入电流的不同，可分为：直流蜂鸣器和交流蜂鸣器，其中，以直流最为常见。

(3) 蜂鸣器的电路图形符号：蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。

2、蜂鸣器的结构原理

　　(1) 压电式蜂鸣器：压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

　　多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压)，多谐振荡器起振，输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

　　压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

(2) 电磁式蜂鸣器：电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

3、有源蜂鸣器与无缘蜂鸣器的区别

       有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样，有源蜂鸣器工作的理想输入信号是直流信号，通常标识为VCC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流信号转化成一定频率的脉冲信号，从而实现磁场交变，带动钼片振动发音。但是某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。无源蜂鸣器没有内部驱动电路，有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。无源蜂鸣器工作的理想输入信号是方波信号，如果给予直流信号，蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。

4、无源电磁式蜂鸣器和无源压电式蜂鸣器的工作原理

电磁无源蜂鸣属于感性负载器件，理想输入信号是正向方波，通常记作：VO-P。压无源蜂鸣属于容性负载器件，理想输入是双向方波通常记作：VP-P。

无源电磁蜂鸣器工作原理：交流信号通过绕在支架上的线包在支架的芯柱上产生一交变的磁通，交变的磁通和磁环恒定磁通进行叠加，使钼片以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼片的固有振动频率(可粗略折射为小钼片的厚度)、外壳(亥姆霍兹共振声腔)频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。

无源压电蜂鸣器是将高压极化后的压电陶瓷片粘贴于振动金属片上。当添加交流电压后，会因为压电效应而使机械出现伸展及收缩变形，利用此特性使金属片振动而发出声响。(1) 周边支持方式：将蜂鸣片外径边缘固定于共振腔内，一般采用回授式蜂鸣片，蜂鸣片必须与共振腔谐振频率匹配，这样才会有较高的音压输出，并由外部振荡电路生成驱动信号，使蜂鸣器发出声音。(2) 节点支持方式：将蜂鸣片固定于约与陶瓷片直径同尺寸的环形结构内。若共振腔设计得宜，且搭配频率正确的回授式蜂鸣片与正回授电路，将可生成较大音压及正确的频率。

5、如何区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器

(1) 将两种蜂鸣器的引脚朝上放置时，可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器，没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。

(2) 用万用表电阻档Rxl档测试：用黑表笔接蜂鸣器 "+"引脚，红表笔在另一引脚上来回碰触，如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器；如果能发出持续声音的，且电阻在几百欧以上的，是有源蜂鸣器。

(3) 有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声；而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声。

6、蜂鸣器与动圈喇叭的区别

(1) 蜂鸣器利用压电陶瓷片的压电效应或电磁效应发声，直流电阻无限大，交流阻抗也很大；对于动圈喇叭，普通的是永磁场中的线圈带动纸盆振动发声，直流电阻几乎是0，交流阻抗一般几欧到十几欧。

(2) 蜂鸣器需要较大的电压来驱动，但电流很小，几mA就可以了。功率也很小。动圈喇叭需要较大的电流来驱动，但电压并不很高。功率可以很大。

(3) 蜂鸣器频率特性很差，谈不上音质，能响而已。动圈喇叭可以讲究音质了。

7、选择蜂鸣器时需要关注的几个指标

       (1) 是有源的还是无源的，这决定了你是否需要再设计外部驱动电路；

       (2) 是贴片的还是直插的，这决定了你该设计什么样的封装；

       (3) 工作电压和工作电流，这决定的该部分电路的供电电压和能耗；

       (4) 工作温度，这决定了你设计的产品只能在什么环境下工作；

       (6) 声强级和声音频率，这决定发出什么样的声音以及声音有多响。