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耳机基础知识

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。

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、韧性很大、刚性很好的高分子簿膜来制造，这样可使振动系统的轴向恢复顺性

很大,使其摆幅大大增加,而不会产生过量的机械或磁性非线性失真。二是它的阻抗特性

基本呈“电阻性”,这就使音频信号的高频率端和低频率端都能比较容易地得到无失真的

重放。

另外动圈式电声换能器可以承受较大的驱动功率,磁路间隙也可以作的较大,对公差

的要求较低,整体结构简单而牢靠,易于批量生产,所有这些优点使它成为耳机制造业中

首选且用量最大的品种。

3、等磁式电声换能器

等磁式电声换能器和动圈式电声换能器的原理是相同的,只是结构不同。等磁式电声

换能器使用的是平面振模,在平面振膜上敷有多组音圈线,并有磁路与之一一对应。由于振

膜薄而轻,又能得到全面驱动,所以频带较宽,高频特性和瞬态特性好,失真也低,但灵敏

度较普通动圈式电声换能器低。使用等磁式电声换能器的耳机国内外都曾生产过，虽然有

些优点,但终因磁路复杂,、体积稍大、灵敏度过低等因素的制约已是“昨日黄花”了。

4、压电式电声换能器

压电式电声换能器是利用某些天然晶体的压电效应而制作的换能器。所谓的压电效应

就是当压电晶体产生形变时,两相对的特殊表面之间就会出现电动势。由于压电效应是可

逆的,