耳麥的工作原理.doc

耳麥的工作原理依照耳機(jī)中使用換能器的聲音驅(qū)動(dòng)方式，可分作動(dòng)圈式（Dynamic）和靜電式（Electrostatic）、壓電式、動(dòng)鐵式、氣動(dòng)式、電磁式等。動(dòng)圈耳機(jī)又稱電動(dòng)式耳機(jī)。目前絕大多數(shù)平價(jià)的耳機(jī)耳塞都屬此類(lèi)，原理類(lèi)似于電動(dòng)式揚(yáng)聲器，處于永磁場(chǎng)中的纏繞的圓柱體狀線圈與振膜相連，線圈在信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)振膜發(fā)聲。動(dòng)圈耳機(jī)與一般揚(yáng)聲器很大的不同在于振膜的區(qū)別，音箱揚(yáng)聲器的振膜邊緣一般固定在彈性介質(zhì)（折環(huán)和定心支片）上（例如在大口徑低音單元上），振膜一般是平整的圓錐形，由彈性介質(zhì)提供振動(dòng)系統(tǒng)的力順；而在動(dòng)圈式耳機(jī)中，振膜邊緣直接固定在驅(qū)動(dòng)單元的框架上，振膜具有褶皺，振動(dòng)系統(tǒng)的力順完全由振膜本身材質(zhì)的伸展和收縮以及褶皺的變形來(lái)提供的，所以說(shuō)動(dòng)圈式耳機(jī)驅(qū)動(dòng)單元振膜的材質(zhì)選擇和形狀設(shè)計(jì)對(duì)單元最終的發(fā)聲品質(zhì)影響非常大，同時(shí)也是非常嬌弱的。動(dòng)圈式驅(qū)動(dòng)單元的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，技術(shù)不會(huì)有大的變化，目前的改進(jìn)主要是開(kāi)發(fā)更高磁密度的永磁體，更理想的振膜材料以及設(shè)計(jì)。同時(shí)技術(shù)的成熟也使其相應(yīng)的成本較低，更具競(jìng)爭(zhēng)力，市場(chǎng)普及度很高。靜電式又稱為靜電平面振膜，是將導(dǎo)電體（一般為鋁）線圈直接電鍍或印刷在很薄的塑料膜上，精確到幾微米級(jí)（目前STAX新一代的靜電耳機(jī)振膜已精確到 1.35微米）;將其置于強(qiáng)靜電場(chǎng)中（通常由直流高壓發(fā)生器和固定金屬片（網(wǎng)）組成），信號(hào)通過(guò)線圈的時(shí)候切割電場(chǎng)，帶動(dòng)振膜振動(dòng)發(fā)聲。優(yōu)點(diǎn)是線性好、失真小（電場(chǎng)比磁場(chǎng)均勻），高頻及瞬態(tài)反應(yīng)快（振膜質(zhì)量較輕）。缺點(diǎn)是需要專門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路和靜電發(fā)生器、低頻反應(yīng)差、價(jià)格昂貴。效率也不高。平衡電樞式又稱動(dòng)鐵式。利用了電磁鐵產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，振動(dòng)部分是一個(gè)鐵片懸浮在電磁鐵前方，信號(hào)經(jīng)過(guò)電磁鐵的時(shí)候會(huì)使電磁鐵磁場(chǎng)變化，從而使鐵片振動(dòng)發(fā)聲。壓電式利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)發(fā)聲。優(yōu)點(diǎn)：效率高、頻率高。缺點(diǎn)：失真大、驅(qū)動(dòng)電壓高、低頻響應(yīng)差，抗沖擊力差。此類(lèi)耳機(jī)多用于電報(bào)收發(fā)使用，現(xiàn)基本淘汰。少數(shù)耳機(jī)采用壓電陶瓷作為高音發(fā)聲單元。氣動(dòng)式采用氣泵和氣閥控制氣流，直接控制氣壓和流量，使得空氣發(fā)生振動(dòng)。有時(shí)候氣閥改用大功率揚(yáng)聲器來(lái)代替。飛機(jī)上常用這樣的耳機(jī)，此耳機(jī)實(shí)際上只是個(gè)導(dǎo)氣管。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)電驅(qū)動(dòng)，無(wú)限制并聯(lián)、效率高。缺點(diǎn)是失真大、頻響窄，有噪音。耳機(jī)的相關(guān)參數(shù)阻抗（Impedance）：注意與電阻含義的區(qū)別，在直流電（DC）的世界中，物體對(duì)電流阻礙的作用叫做電阻，但是在交流電（AC）的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的流動(dòng)，這種作用就稱之為電抗，而我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的阻抗是電阻與電抗在向量上的和。耳機(jī)阻抗是耳機(jī)交流阻抗的簡(jiǎn)稱，不同阻抗的耳機(jī)主要用于不同的場(chǎng)合，在臺(tái)式機(jī)或功放、VCD、DVD、電視等機(jī)器上，通常會(huì)使用高阻抗耳機(jī)，有些專業(yè)耳機(jī)阻抗甚至?xí)?00歐姆以上，這是為了與專業(yè)機(jī)上的耳機(jī)插口匹配。而對(duì)于各種便攜式隨身聽(tīng)，例如CD、MD和MP3，一般使用低阻抗耳機(jī)，這些低阻抗耳機(jī)一般比較容易驅(qū)動(dòng)。靈敏度（Sensitivity）：指向耳機(jī)輸入1毫瓦的功率時(shí)耳機(jī)所能發(fā)出的聲壓級(jí)（聲壓的單位是分貝，聲壓越大音量越大），所以一般靈敏度越高、阻抗越小，耳機(jī)越容易出聲、越容易驅(qū)動(dòng)。耳機(jī)的靈敏度就是指在同樣響度的情況下，音源需要輸入的功率的大小，也就是說(shuō)在用戶聽(tīng)起來(lái)聲音一樣的情況下，耳機(jī)的靈敏度越高，音源所需要輸入的功率就越小。這對(duì)于隨身聽(tīng)等便攜裝置來(lái)說(shuō)，靈敏度越高，耳機(jī)就越容易驅(qū)動(dòng)。頻率響應(yīng)（Frequency Response）：頻響范圍是指耳機(jī)能夠放送出的頻帶的寬度，國(guó)際電工委員會(huì)IEC581-10標(biāo)準(zhǔn)中高保真耳機(jī)的頻響范圍不能小于50Hz到12500Hz，優(yōu)秀耳機(jī)的頻響寬度可達(dá)5Hz-40000Hz，而人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍僅在20Hz- 20000Hz。值得注意的是界定頻響寬度的標(biāo)準(zhǔn)是不同的，例如以低于平均輸出幅度的1/2為標(biāo)準(zhǔn)或低于1/4為標(biāo)準(zhǔn)，這顯然是不一樣的。一般的生產(chǎn)商是以輸出幅度降低1/2為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)出頻響寬度，這就是說(shuō)以-3dB為標(biāo)準(zhǔn)，但是由于所采用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不同，有些產(chǎn)品是以-10dB為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的。這是實(shí)際上是等于低于正常值1/16下為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的。因此頻響寬度大大展寬。用戶在選購(gòu)時(shí)應(yīng)注意不同品牌的耳機(jī)的頻響寬度可能有不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。諧波失真：諧波失真就是一種波形失真，在耳機(jī)指標(biāo)中有標(biāo)示，失真越小，音質(zhì)也就越好。音質(zhì)評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)音域：樂(lè)器或人聲所能達(dá)到最高音與最低音之間的范圍。音色：又稱音品，聲音的基本屬性之一，比如二胡、琵琶就是不同的音色。音染：音樂(lè)自然中性的對(duì)立面，即聲音染上了節(jié)目本身沒(méi)有的一些特性，例如對(duì)著一個(gè)罐子講話得到的那種聲音就是典型的音染。音染表明重放的信號(hào)中多出了（或者是減少了）某些成分，這顯然是一種失真。失真：設(shè)備的輸出不能完全復(fù)現(xiàn)其輸入，產(chǎn)生了波形的畸變或者信號(hào)成分的增減。動(dòng)態(tài)：允許記錄最大信息與最小信息的比值。瞬態(tài)響應(yīng)：器材對(duì)音樂(lè)中突發(fā)信號(hào)的跟隨能力。瞬態(tài)響應(yīng)好的器材應(yīng)當(dāng)是信號(hào)一來(lái)就立即響應(yīng)，信號(hào)一停就嘎然而止，決不拖泥帶水。（典型樂(lè)器：鋼琴）。信噪比：又稱為訊噪比，信號(hào)的有用成份與雜音的強(qiáng)弱對(duì)比，常常用分貝數(shù)表示。設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少?？諝飧校河糜诒硎靖咭舻拈_(kāi)闊，或是聲場(chǎng)中在樂(lè)器之間有空間間隔的聲學(xué)術(shù)語(yǔ)。此時(shí)，高頻響應(yīng)可延伸到15kHz-20kHz。反義詞有“灰暗（dull）”和“厚重（thick）”。低頻延伸：指音響器材所能重放的最低頻率。系用于測(cè)定在重放低音時(shí)音響系統(tǒng)或音箱所能下潛到什么程度的尺度。比方說(shuō)，小型超低