換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件其性能描述和評價需要許多參數(shù). 換能器的特性參數(shù)包括共振頻率、頻帶寬度、機(jī)電耦合系數(shù)、電聲效率、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、指向性、發(fā)射及接收靈敏度等等. 不同用途的換能器對性能參數(shù)的要求不同例如對于發(fā)射型換能器要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉(zhuǎn)換效率;而對于接收型換能器則要求寬的頻帶和高的靈敏度及分辨率等. 因此在換能器的具體設(shè)計過程中必須根據(jù)具體的應(yīng)用對換能器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計.

為了確定換能器的工作狀態(tài)必須求出它的機(jī)械振動系統(tǒng)的狀態(tài)方程式和電路系統(tǒng)狀態(tài)方程式.換能器機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱為機(jī)械振動方程)是換能器處于工作狀態(tài)時描寫它的機(jī)械振動系統(tǒng)的力和振速的關(guān)系式而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱電路狀態(tài)方程式)是描寫電路系統(tǒng)的振動特性的. 由于換能器的機(jī)械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的所以機(jī)械系統(tǒng)的振動會影響到電路的平衡而電路的變化也會影響到機(jī)械系統(tǒng)的振動因此我們總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性.
由上述換能器的三組基本關(guān)系式可以對應(yīng)地作出換能器三種形式的等效圖. 第一種是等效機(jī)械圖將換能器等效為一個純機(jī)械系統(tǒng)的等效圖;第二種是把機(jī)械一邊的元件和參量通過機(jī)電轉(zhuǎn)換化為電路一邊的元件和參量即把一個換能器等效為一個純電路系統(tǒng)稱此為等效電路圖;第三種稱為等效機(jī)電圖同時包含電路一邊和機(jī)械一邊的等效圖. 利用這些等效圖可以簡便地求出換能器的若干重要的性能指標(biāo).