使電能和聲能互相轉換的裝置，是一種應用最廣泛的聲學換能器。在19世紀中期隨電話的問世而出現，到第一次世界大戰時期，以法國著名物理學傢P.朗之萬為代表，水聲和超聲等領域的換能器也迅速發展起來。到目前為止，用得比較成熟的可逆電聲換能器的基本轉換機理有:電動、電磁、磁致伸縮、靜電、壓電等類型；不可逆的基本轉換機理有：可變電阻、調製流體等類型。
電動式 當導線在聲波作用下發生振動，並在在磁場中切割磁力線時，在導線中產生電動勢；反之，當電流通過磁場中的導線時，導線受到垂直於導體和磁場方向的力，這就是電動式接收和發射換能器設計的基本原理。因導線常卷成圈與振動膜片相聯，故又名動圈式。其效率與尺寸、波長比有關：對典型的小錐體揚聲器，效率不高，約1％左右，但頻帶很寬；帶大喇叭的效率可高達25％～50％。在磁隙中充以鐵磁流體，利用鐵磁流體較好的導熱、潤滑性及粘度可調等性質，可提高功率、增大頻寬、改善音圈碰擦等問題。應用超導技術，可大大提高電動式換能器的效率和功率。
電磁脈沖聲源是電動式的一種變形。當強脈沖電流流過固定在樹脂中的線圈時，產生很強的瞬變磁場，此磁場使鄰近金屬板（如鋁板）中感應出很強的渦流電流，渦流所產生的磁場與線圈磁場相互作用，產生很大的洛倫茲推力，使金屬板向外運動，產生聲脈沖。其聲能譜主要在幾百到幾千赫。因頻率太低，磁場會透過金屬板；頻率太高，透入金屬板的磁場太小；兩者都使推力變小。小型的頻率高達兆赫級的小功率超聲電磁脈沖聲源也很實用。這是隻能作脈沖聲源的不可逆換能器。
電磁式 是與電動式同時發展起來的，結構上與電動式不同之處是線圈固定不動，而磁路中的鐵磁性（軟鐵或恒磁體）膜片振動，從而使間隙處磁阻改變，故又名動鐵或可變磁阻式。在固定線圈中感生的電動勢是由於通過線圈的磁通量的變化所產生。設計上的主要目標是要在非線性最小的情況下，得到最大的靈敏度，要考慮最佳的工作磁極化（偏磁），交流和直流磁路的分離，磁路中空氣間隙，磁合金材料的選擇，從結構上減少漏磁，減少非線性磁效應的產生等。它常具有比電動式便宜、堅實等優點。
磁致伸縮式 有些鐵磁性物質有較大的磁致伸縮效應。它在磁場作用下，沿磁場方向產生的與磁場強度二次方成線性關系的縱向應變，稱為正磁致伸縮效應或焦耳效應，應變的符號隨材料而異；反之，當極化磁棒發生縱向應變時，其內部磁場強度發生變化，稱為逆磁致伸縮效應或維拉裡效應；當發生扭轉時，兩端產生瞬態電壓，叫維爾泰姆效應；當通過電流時產生扭轉，叫維德曼效應。由於磁致伸縮效應與鐵磁材料內的磁疇變形有關，可產生很大的應力。為瞭使磁致伸縮應變與所加的交流磁場強度成線性關系，與電磁式相仿，需加一大的偏磁場(磁極化)，此時，也可與壓電效應相類比，稱為壓磁效應。常用的磁致伸縮材料有鎳及其合金、鋁鐵合金、鎳鋅鐵氧體等。1971年發現稀土鐵材料如Tb0.3Dy0.7Fe2，在室溫時有很大的磁致伸縮效應，其機電耦合系數高達約0.55，同時有低聲速，約 2300m/s的特性，已設計成低頻使用的磁致伸縮水聲換能器。磁致伸縮換能器一般都有低電阻抗、堅實、可靠和固體或液體的聲阻抗易匹配等優點，但通常效率不夠高。用尺寸很小的鐵磁顆粒，典型尺寸100Å，使之穩定地懸浮於適當液體中，顆粒密度約為1017cm-3，成為鐵磁流體材料，用它代替磁致伸縮材料，可做成有很小磁滯效應的鐵磁流體換能器。
靜電式 為帶電電容板的相對運動，所以又稱電容式。在結構上，一般是由振動膜片和固定的金屬後極板形成兩極板，其間有很小的間隙，由加直流電壓或用駐極體材料(膜本身是駐極體或者噴塗駐極體於後極板上)，使極板上帶電荷，用駐極體的又稱駐極體式。靜電式可以在較寬的頻帶內獲得平坦的、高的電輸出，但發送效率低，除瞭在超聲頻時，一般隻作接收器。
壓電式 利用壓電性進行電聲互相轉換的裝置。壓電性（壓電效應）是1880年P.居裡兄弟首先發現的。在某些晶體（如石英、羅謝耳鹽和電氣石等）的特定方向上受壓時，就會在其表面上產生電荷，電荷密度與外應力成正比，壓力去掉，電荷也隨之消失，這稱為正壓電效應，這是由於晶體在機械力的作用下發生應變，引起瞭正、負電荷的重心發生不對稱的相對位移，從而使得晶體的總電矩發生改變，晶體表面出現荷電現象。同年，又發現瞭逆壓電效應，即這些晶體在電場作用下，內部電疇轉動，點陣變形產生應變，這種壓電應變與所加電場強度成正比，當外加交變電場時，晶體就產生相同頻率的振動。壓電效應可用壓電方程組來描述，根據選擇的不同獨立變量，有四種表達形式的壓電方程組。
有壓電性的材料很多，自然界中32種點群的晶體中，有20種點群的晶體可能具有壓電性，具有極軸（正負電荷沒有對稱中心的方向）的晶體才有壓電性。後來發現，有些液晶也有壓電性。在聲學換能器中常用的壓電材料有:石英、羅謝耳鹽（酒石酸鉀鈉）、ADP(磷酸二氫銨)、硫酸鋰、鎵酸鋰、鈮酸鋰、鋯鈦酸鉛(PZT)、鈦酸鉛、鈮酸鹽等系列的壓電陶瓷（又稱多晶體）；氧化鋅和硫化鎘等壓電半導體薄膜，常用於高頻換能器；聚偏氟乙烯（PVF2或PVDF）壓電高聚物薄膜，它具有柔順、耐沖擊、阻抗與生物軟組織或水的聲阻抗相匹配的特性，70年代以來已大量應用於電聲和超聲換能器上；復合壓電材料，例如壓電陶瓷與高分子聚合物的復合，是利用壓電陶瓷骨架在復合體中不同的聯接方式，可以改善材料的壓電性、彈性和介電性等特性；改善玻璃陶瓷壓電性的晶粒取向技術也已獲得較大進展。壓電材料的機電轉換的能力一般用機電耦合系數k來表示。
壓電換能器 在水聲、超聲中應用非常廣泛，它不但可以有高的有效機電耦合系數，而且能較方便地達到與液體、固體媒質的阻抗匹配。當加一交流電場，就引起壓電材料以相同頻率的機械振動，推動周圍媒質，形成媒質中的聲波，這就是壓電發射器；相反的過程為壓電接收器。
電致伸縮式 一般的介電材料都有電致伸縮效應，但很小。與磁致伸縮相仿的是，所產生的應變正比於電場強度的二次方；不同的是，電致伸縮應變總是正的，而磁致伸縮應變可正可負。近年來發現，有些鐵電材料在鐵電相與順電相的過渡相變區域，具有大的電致伸縮效應，它幾乎沒有老化和滯後的效應，已成功地應用於微位移器上。
可變電阻式 主要有碳粒傳聲器和應變片接收器，聲波調制瞭碳粒團或應變片的電阻值，從而調制瞭直流電流。碳粒傳聲器有便宜、簡單和高靈敏度等優點，缺點是電噪聲和非線性都大。應變片接收器的靈敏度低，所以隻用來測量大的聲壓，而且要考慮滯後和非線性效應。
半導體式 在很靠近半導體的PN結處，當有壓力作用時，流過結的電流會有顯著變化，它的靈敏度比純粹由電阻變化引起的要大幾個量級，用此現象做成的換能器叫壓－結換能器。在原理上，它能做寬帶、高靈敏度、低阻抗的接收器，但在技術上如何使施壓位置在靠近PN結幾微米處，以及免受環境溫度的影響，都需很好解決。利用半導體材料中所形成的高阻層的壓電效應，也可做高頻發射器，但由於性能不如半導體壓電薄膜優良，已很少使用。
調制流體式 用閥門將高靜壓流體轉換成交變機械力或脈沖力，推動振動面而發聲。當閥門是電動或壓電式的機電換能器時，就可當作大功率揚聲器或大功率水聲換能器（也稱為流體動力式換能器），常作為低頻大功率聲源。當用電磁閥控制，快速釋放高壓氣體，形成大的氣泡脈動，作低頻大功率地震勘探聲源時，又名氣槍。不同體積的氣槍經適當排陣後，可抑制氣泡的二次脈動聲波。
換能器的聲阻抗匹配 應用於不同媒質中的換能器，其結構上往往有很大差別，如所用的振動方式不同，對氣體常用彎曲振動，對固體常用縱向振動，對液體常用彎曲和縱向的，或它們的復合振動。為使阻抗匹配得更好，換能器往往帶有阻抗轉換器，如變幅桿、
匹配層等等。換能器的電、聲阻抗匹配在換能器設計中占很重要的地位。
其他種類的聲學換能器 除電聲換能器外，近年來，光纖聲傳感器和光聲源發展很快。光纖聲傳感器主要分為相位幹涉式和強度調制式兩類。相應幹涉式的基本原理是利用光纖材料的光彈效應，當聲波作用於光纖時，使光纖的長度或橫向尺寸發生應變，同時使光纖材料的折射率發生變化，從而聲波調制瞭單模光纖中傳輸的單模光的相位，利用幹涉儀技術，就可高靈敏度地檢測聲信號。如利用高雙折射光纖，則聲接收的穩定性提高。強度調制式有時可使用多模光纖，聲波調制其中光強，如利用光纖的微彎曲或光偏振面的旋轉或光通過可移動的光柵等方法，經光電檢測器，解調後測量聲信號。光纖很易排成各種基陣，形成指向性，其最大的優點是不怕強電磁幹擾和利用光的多路傳輸。光聲源是利用光在媒質中或媒質表面被吸收而產生熱，再由熱致發聲，它可以產生高達1011Hz的特超聲，也可在水聲中作高強度或高指向性聲源。
聲換能器種類繁多，如笛、哨、鈴等機聲換能器，由電變熱再變聲能的電火花脈沖聲源等。聲接收器也很多，如利用經典電化學的動電學原理的動電式聲接收器。動物的聽覺器官──耳，就是十分精巧的聲接收器。
參考書目
I.D.Groves，Jr.，Acoustic Transducers，HutchinsonRoss，Stroudsburg， 1981.
M.L.Gayford，Electroαcoustics，Butterworth，London，1970.