2024年3月12日发(作者:漫淑慧)
手机耳机工作原理是什么
耳机根据其换能方式分类,主要有动圈方式、静电式和等磁式。从结构上分开方式,
半开放式和封闭式。从佩带形式上则有耳塞式,挂耳式和头带式。
耳机分类篇
耳机是根据其驱动器(换能器)的类型和它的佩带方式分类的。
动圈式
动圈式耳机是最普通、最常见的耳机,它的驱动单元基本上就是一只小型的动圈扬
声器,由处于永磁场中的音圈驱动与之相连的振膜振动。动圈式耳机效率比较高,大多可
为音响上的耳机输出驱动,且可靠耐用。
等磁式
等磁式耳机的驱动器类似于缩小的平面扬声器,它将平面的音圈嵌入轻薄的振膜
里,象印刷电路板一样,可以使驱动力平均分布。磁体集中在振膜的一侧或两侧(推挽式),
振膜在其形成的磁场中振动。等磁体耳机振膜没有静电耳机振膜那样轻,但有同样大的振
动面积和相近的音质,它不如动圈式耳机效率高,不易驱动。
静电式
静电耳机有轻而薄的振膜,由高直流电压极化,极化所需的电能由交流电转化,也
有电池供电的。振膜悬挂在由两块固定的金属板(定子)形成的静电场中,当音频信号加载
到定子上时,静电场发生变化,驱动振膜振动。单定子也是可以驱动振膜的,但双定子的
推挽形式失真更小。静电耳机必须使用特殊的放大器将音频信号转化为数百伏的电压信号,
用变压器连接到功率放大器的输出端也可以驱动静电耳机。静电耳机价格昂贵,不易于驱
动,所能到达的声压级也没有动圈式耳机大,但它的反应速度快,能够重放各种微小的细
节,失真极低。
驻极体
驻极体耳机也叫固定式静电耳机,它的振膜本身就是极化的或者由振膜外极化物质
发射的静电场极化,不需要专门设备提供极化电压。驻极体耳机具有静电耳机大部分的特
点,但是驻极体会逐渐去极化,需要更换,其寿命约5-10年。
无线耳机和无绳耳机
它们由两部分组成,信号发射器和带有信号接收和放大装置的耳机(通常是动圈式
的)。发射器与信号源相连,也可以在发射器前接入前级或耳机放大器来改善音质和调整音
色。
无线耳机一般是指以红外线传输信号的耳机系统,无绳耳机是指采用无线电波传输
信号的耳机系统。红外耳机的工作频率从几KHz到几MHz,有效距离大约10米,耳机要
在可视范围内;无线电耳机工作频率为VHF 130MHz-200 MHz、UHF 450 MHz
-900MHz,大多数无绳耳机工作在UHF,可传输范围达100米,可以绕过障碍物。两副
或多副无线/无绳耳机可能会相互干扰,所以选择它们的时候最好选择有多个工作频率的品
种,对于无绳耳机,工作在UHF比在VHF上受干扰的可能要小。这两种耳机都有背景噪
声,较高档的型号都采用了降低噪声的技术。还要注意的是无线/无绳耳机电池的使用时间,
一般不应低于8小时。
耳机的发声单元是耳机设计最复杂、技术含量最高的部分。动圈耳机的工作原理与动
圈扬声器相同,音频信号输入音圈后,音圈产生的电磁场随信号的变化发生变化,变化的
电磁场与磁路相互作用推动音圈和振膜的运动,振膜推动空气发声。动圈耳机发声单元主
要由三个部分组成:磁路系统、振动系统、腔体和孔等声学结构。
磁路系统由恒磁体、极板和极靴组成,对耳机的性能和可靠性有直接的影响,恒磁体
的一面是平板型的极板,另一面是呈“T”形的极靴,极板和极靴间形成一个尺寸较小的环
形磁间隙,振动系统的音圈就悬挂在这个间隙内。通常高保真耳机使用的恒磁体为性能优
良的钕铁磁体,较早的耳机型号有采用昂贵的钐钴磁体的,低档耳机一般采用铁氧磁体。
磁路系统的设计比较复杂,象SENNHEISER HD580、HD600这样的高档耳机其磁路采用
了计算机辅助设计。磁路的生产工艺也是影响其性能的一个方面。设计和制造优良的磁路
系统能对振动系统进行有效的控制,
得到较高的灵敏度、较小的失真、良好的瞬态和低频。
振动系统由音圈和振膜组成。振膜是声辐射元件,推动空气振动发声,直接影响频率
响应和灵敏度。它的性能主要取决于制造材料、形状和制造工艺。制造振膜的材料要求单
位面积质量尽量小、机械强度高、内阻尼大。机械强度越高、质量越轻有效的频率范围越
宽广、输出声压级越高;内阻尼大,在大信号下失真小。现在振膜多使用易于热成型、质
量轻、刚性好的聚酯薄膜,一些公司开发出了用于振膜的新材料,比如SONY公司用从醋
酸杆菌中分离得到的纤维素制造的“生物振膜”用于其高级耳机和耳塞,高频十分优异。
振膜通常为圆形,中心设计为凸起的圆弧状,四周设计有加强筋,可以加强振膜的刚性并
增大振膜的有效面积。有时为了气压平衡的需要,会在振膜的非振动部分加工一小孔。振
膜制造对工艺要求很高,在加工中的各种差数控制极严格。
2024年3月12日发(作者:漫淑慧)
手机耳机工作原理是什么
耳机根据其换能方式分类,主要有动圈方式、静电式和等磁式。从结构上分开方式,
半开放式和封闭式。从佩带形式上则有耳塞式,挂耳式和头带式。
耳机分类篇
耳机是根据其驱动器(换能器)的类型和它的佩带方式分类的。
动圈式
动圈式耳机是最普通、最常见的耳机,它的驱动单元基本上就是一只小型的动圈扬
声器,由处于永磁场中的音圈驱动与之相连的振膜振动。动圈式耳机效率比较高,大多可
为音响上的耳机输出驱动,且可靠耐用。
等磁式
等磁式耳机的驱动器类似于缩小的平面扬声器,它将平面的音圈嵌入轻薄的振膜
里,象印刷电路板一样,可以使驱动力平均分布。磁体集中在振膜的一侧或两侧(推挽式),
振膜在其形成的磁场中振动。等磁体耳机振膜没有静电耳机振膜那样轻,但有同样大的振
动面积和相近的音质,它不如动圈式耳机效率高,不易驱动。
静电式
静电耳机有轻而薄的振膜,由高直流电压极化,极化所需的电能由交流电转化,也
有电池供电的。振膜悬挂在由两块固定的金属板(定子)形成的静电场中,当音频信号加载
到定子上时,静电场发生变化,驱动振膜振动。单定子也是可以驱动振膜的,但双定子的
推挽形式失真更小。静电耳机必须使用特殊的放大器将音频信号转化为数百伏的电压信号,
用变压器连接到功率放大器的输出端也可以驱动静电耳机。静电耳机价格昂贵,不易于驱
动,所能到达的声压级也没有动圈式耳机大,但它的反应速度快,能够重放各种微小的细
节,失真极低。
驻极体
驻极体耳机也叫固定式静电耳机,它的振膜本身就是极化的或者由振膜外极化物质
发射的静电场极化,不需要专门设备提供极化电压。驻极体耳机具有静电耳机大部分的特
点,但是驻极体会逐渐去极化,需要更换,其寿命约5-10年。
无线耳机和无绳耳机
它们由两部分组成,信号发射器和带有信号接收和放大装置的耳机(通常是动圈式
的)。发射器与信号源相连,也可以在发射器前接入前级或耳机放大器来改善音质和调整音
色。
无线耳机一般是指以红外线传输信号的耳机系统,无绳耳机是指采用无线电波传输
信号的耳机系统。红外耳机的工作频率从几KHz到几MHz,有效距离大约10米,耳机要
在可视范围内;无线电耳机工作频率为VHF 130MHz-200 MHz、UHF 450 MHz
-900MHz,大多数无绳耳机工作在UHF,可传输范围达100米,可以绕过障碍物。两副
或多副无线/无绳耳机可能会相互干扰,所以选择它们的时候最好选择有多个工作频率的品
种,对于无绳耳机,工作在UHF比在VHF上受干扰的可能要小。这两种耳机都有背景噪
声,较高档的型号都采用了降低噪声的技术。还要注意的是无线/无绳耳机电池的使用时间,
一般不应低于8小时。
耳机的发声单元是耳机设计最复杂、技术含量最高的部分。动圈耳机的工作原理与动
圈扬声器相同,音频信号输入音圈后,音圈产生的电磁场随信号的变化发生变化,变化的
电磁场与磁路相互作用推动音圈和振膜的运动,振膜推动空气发声。动圈耳机发声单元主
要由三个部分组成:磁路系统、振动系统、腔体和孔等声学结构。
磁路系统由恒磁体、极板和极靴组成,对耳机的性能和可靠性有直接的影响,恒磁体
的一面是平板型的极板,另一面是呈“T”形的极靴,极板和极靴间形成一个尺寸较小的环
形磁间隙,振动系统的音圈就悬挂在这个间隙内。通常高保真耳机使用的恒磁体为性能优
良的钕铁磁体,较早的耳机型号有采用昂贵的钐钴磁体的,低档耳机一般采用铁氧磁体。
磁路系统的设计比较复杂,象SENNHEISER HD580、HD600这样的高档耳机其磁路采用
了计算机辅助设计。磁路的生产工艺也是影响其性能的一个方面。设计和制造优良的磁路
系统能对振动系统进行有效的控制,
得到较高的灵敏度、较小的失真、良好的瞬态和低频。
振动系统由音圈和振膜组成。振膜是声辐射元件,推动空气振动发声,直接影响频率
响应和灵敏度。它的性能主要取决于制造材料、形状和制造工艺。制造振膜的材料要求单
位面积质量尽量小、机械强度高、内阻尼大。机械强度越高、质量越轻有效的频率范围越
宽广、输出声压级越高;内阻尼大,在大信号下失真小。现在振膜多使用易于热成型、质
量轻、刚性好的聚酯薄膜,一些公司开发出了用于振膜的新材料,比如SONY公司用从醋
酸杆菌中分离得到的纤维素制造的“生物振膜”用于其高级耳机和耳塞,高频十分优异。
振膜通常为圆形,中心设计为凸起的圆弧状,四周设计有加强筋,可以加强振膜的刚性并
增大振膜的有效面积。有时为了气压平衡的需要,会在振膜的非振动部分加工一小孔。振
膜制造对工艺要求很高,在加工中的各种差数控制极严格。