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《揭开耳机神秘的面纱，探寻内部的奥秘.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、揭开耳机的奥秘------耳机的机理、结构和种类耳机是一种电声换能装置――它是将电信号转换为声音信号并佩带在头上或插在耳中的一种听音设备。与扬声器不同的是耳机的作用是在一个小的空穴内造成声压,扬声器则是向自由空间辐射声能。耳机基本工作于20Hz―20KHz的人耳可闻的频段,这是声学中从频率零点几赫兹的次声到几千兆赫的特超声中极为有限的区域。但即使是这样一个狭窄的频段,其高端频率也比低端频率高出1000倍。如果将这个1000/1的比值放在一个等效的抗性网络设计中考虑，就会发现问题十分严重,这使得优质耳机的设计和制造变得十分困难。耳机的设
2、计，必须在机‐电‐声这三种系统里存在的诸多矛盾因素中采用折衷的办法，因而在一定程度上带有许多设计者主观的思路和技巧,这就形成了不同品牌、不同类型耳机的“个性”和“味道”。许多朋友问“哪种耳机是最好听的?”这同问“哪种频果是最好吃的?”的一样,常常使回答者无所适从。话虽这么说，但是如果对各种耳机的机理、结构、特性先有个基本的了解，还是可以作到心中有数，然后根据自己的用途，再有目的的在众多的耳机品牌和型号中有选择的试听,也就不难找到自己满意的产品了。一、耳机中的电声换能器耳机中的电声换能器,通常称作为“发声单元”。它是耳机的核心部件,基本
3、决定着耳机的整体性能。耳机中一般采用单一类型的电声换能器，但是为了展宽声音重放的频率、提高其性能,也有个别的耳机采用两种电声换能器的。只是这种耳机由于结构比较复杂、更由于新型振膜材料和技术的不段出现,目前这种双电声换能器的结构在当前耳机制造中已不多采用。下面我们就对耳机中常用的动铁式电声换能器、动圈式电声换能器、等磁式电声换能器、压电式电声换能器、静电式电声换能器、驻极体电声换能器以及利用这些换能器所制造的耳机分别予以介绍:1、动铁式电声换能器动铁式电声换能器也称电磁式电声换能器。它是随着电话的发明而出现的,当时主要用于电话通讯的受话
4、器中。动铁式电声换能器主要由固定于磁路中的线圈和可振动的铁磁性部件所组成。交变电流通过线圈时产生交变磁场,使磁路中铁质膜片或衔铁的受力发生变化而振动发声。最早的实用动铁式电声换能器是电话的发明人A·G·贝尔和T·沃森1876年所设计的。1930年美国的W·C·琼斯和英国的J·S·P·罗伯顿等人研制出了经过均衡的改进性受话器，他们通过对磁性原理的充分理论研究并采用最新的磁性材料,将驱动系统完全更新,使得性能得到很大改善,频响可达200Hz‐3500Hz,从而取代了贝尔的设计。顺便提一下的是,早在1860年,德国的年轻物理学家赖斯曾发明了
5、一种奇妙的装置。他将木质的啤酒筒削成耳朵的形状,在端口处蒙上猪肠的薄膜,并加上磁石和导线作成送话器,它可以使声音变为电流的波动。受话器则是固定在小提琴上的绕有线圈的钢针,据说这个装置可以传递简单的语句。他将这个装置称作为电话“Telephone”。另一件事是,在贝尔和沃森发明的动铁式受话器仅三个小时之后,伊莱沙·格雷也提出了类似的专利申请。但就是这三小时之差人们却只记住了贝尔和沃森,格雷却被人们永远的遗忘了。1950年出现的环型衔铁电声换能器,摒弃了铁磁性平面园盘振膜,开始采用环状衔铁和粘接其上的非铁磁性园锥形辐射体来降底质量,使输出
6、声压提高了5分贝,频率范围扩展了约500Hz,这一成功设计使动铁式电声换能器的性能达到了极致。高阻抗的动铁式耳机是最早应用于聆听无线电广播的工具,它的灵敏度极高,几十微瓦的功率就可驱动它。上世记五十年代前后用于矿石收音机的品种,其阻抗有2000殴姆和4000欧姆两种,频响为200Hz‐3200Hz。后来为了和驱动功率较大的电子管和半导体收音机配接,产生了300欧姆到800欧姆的中阻抗动铁式耳塞以及8欧姆到16欧姆的低阻抗动铁式耳塞。动铁式耳机的频率响应很窄,最优良的产品,频响也只能达到150Hz‐4000Hz,这是由于它的阻抗特型呈“
7、电感性”并且铁质振膜或衔铁也较重的缘固。随着电声技术的发展它已逐渐消声匿迹。但是动铁式耳机在早期的通讯、无线电广播、甚至测量技术中都得到过极为广泛的应用,它在设计中运用的基本分析方法和运动方程,引出的机电类比、频率均衡、机械系统阻尼的原理,对以后高性能耳机的发展都起了十分重要的作用,所以我们不应当忘记它。2、动圈式电声换能器动圈式电声换能器也称电动式电声换能器,它是利用在恒定磁场中通电导体能产生位移的原理制成的。与动铁式电声换能器不同的是,动圈式电声换能器的振动部分是由缠绕在骨架上的绝缘导线所组成的线圈(称作音圈)带动振膜而发声的,它
8、完全是一个非铁磁性部件,而前者的振动部件则是磁路中的可振动部分(铁磁性振膜或衔铁),是铁磁性部件。这就是“动铁式”和“动圈式”叫法的由来。动圈式电声换能器结构上的变化,带来了性能上质的变化。首先是它的振膜可以采用质量很轻
