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耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

耳機是一對轉換單元,它接受媒體播放器或接收器所發出的電訊號,利用貼近耳朵的揚聲器將其轉化成可以聽到的音波。耳機原來是給電話和無線電上使用的,但隨著可攜式電子裝置的盛行,耳機多用於手機、隨身聽、收音機、可攜式電玩和數位音訊播放器等。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

聲音是由震動產生的,耳機的工作原理和音箱是一樣的:

處於永磁場中的線圈與振膜相連,線圈在訊號電流驅動下帶動振膜發聲,

將輸入的音訊電訊號轉化為機械振動

,才能在耳機裡聽到美妙的音樂。

法拉第電磁感應:磁通量的變化會有電流的產生。比如閉合電路的一部分導體在磁場裡做切割磁感線運動時,就會產生電流,簡單說就是磁生電。反之亦然,電流也是會產生磁場的。而耳機的工作原理,就是

電流的變化產生了變化的磁場,靠磁鐵的運動連帶著振膜產生震動,從而發出聲音

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

在耳機裡,存在著兩塊磁鐵。一塊是下圖中的強磁性磁體,是一塊永磁鐵,固定在耳機的框架上,是粘牢了不能動的;另一塊是連線著振膜的音圈,是一塊電磁鐵,通電時才會產生磁性,是可動的。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

聲音是振膜推動空氣振動產生的。當音訊電流透過耳機線,流過下圖耳機內紅色的音圈時,就會產生變化的磁場,而這個磁場又會和固定於耳機內的永磁材料相互作用,音圈受力產生了不同振幅的運動,從而帶動振膜產生振動,就發出了變化的聲音。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

耳機的文字元號是“BE”,根據結構形式的不同,耳機可分為耳掛式、頭戴式、帽盔式、聽診式、耳塞式、手柄式等等;根據換能原理的不同,耳機又可分為電磁式、電動式、壓電式、靜電式等等;根據使用的形式的不同,耳機又可分為廣播受音專用耳機、語音通訊耳機、飛行員專用耳機等等。

目前,市場上常用的耳機型號包括HD型、MDR型、SE型、ED型、EDL型、DT型、HR型、MT型等。

下面用動圈式耳機為例,說一下耳機是怎樣把電流變成聲音的。(注:動圈式耳機的特點是頻率響應寬、靈敏度高、音質好,而其最大的缺點在於重量較大、結構複雜;因此,動圈式耳機多在語言和音樂的重放、監聽等場合被選用)。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

動圈式耳機,它是將高強度漆包線以圓型360 繞制在振膜上,圓形永久磁鐵嵌入線上圈中,並留有一定氣隙,便於振膜上繞制的線圈在音訊20Hz~20000Hz的交變電流透過,產生不同強度磁場,同時生成同性相斥,異性相吸的作用力和反作用力,經過振膜還原成人們耳朵能夠接受的聲音。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

人們常用的耳機分為左聲道(Left channeI)用L表示,和右聲道(Right channel)用R表示。

如今,人們追求高音質的耳機欣賞手機發出來的立體聲音樂。在通常情況下,根據自己愛好來選擇不同檔次的耳機。好耳機建議配備高檔次的聲源和放音裝置配套使用;如果耳機質量很高檔,但是音響裝置的輸出頻響不好、且伴有失真,則耳機也無法還原高質量的節目。所以要根據放音裝置的檔次來配套選擇耳機,是十分必要的。

耳機是如何把電流變成聲音的?解開了我多年的疑惑

注意:使用耳機時切不可將音量開得過大,否則容易傷害耳朵或損壞耳機;因為耳機本身的功率較小,並且耳機振動系統的振動範圍有限。