耳机的工作原理

耳机原理简介

耳机是左右两磁芯分别绕上线圈，再配上两块小铁片，铁片会随着磁性强弱而振动，因此产生声音。由于线圈是联接到音频输出接口上，因此耳机中的电流强弱决定了磁性强弱同时决定了声音的大小。因为一根线断了线圈中就没有电流经过，也就听不见声音了。收音机一般为超外差式，其中的天线线圈是用来接收无线电波的，由于无线电波很弱，需要一根几十厘米的天线与它相接，天线越长，效果越好。插入耳机中的连线正好充当了天线的作用。耳机的灵敏度非常高，线圈中只要通过很小的电流就能发声，袖珍收音机的音频输出电流比较弱，使用耳机恰到好处。

                                     图1. 一到声脉电脑耳机

耳机的分类

耳机接收到电信号后，将电信号传递到发生单元，然后各种发生单元将电信号转化成机械震动，因为声音是由物体震动产生的，所以就发出了音效。耳机有很多种，按工作原理分可分为：电磁式耳机·电动式耳机·压电式耳机·动铁式耳机·动圈式耳机·静电式耳机·气动式耳机。

电磁式耳机由塑料外壳、振动膜片、永久磁铁以及线圈等所组成。磁铁是用来供给固定的磁性以吸住振动膜片，通过软铁使磁铁的两个磁极传至振动膜片的中心部分，软铁上绕有线圈，组成电磁铁。当音频电流通过线圈时，电磁铁就产生变动磁场，叠加在固定磁场上，使总磁场得到增强或减弱，从而使振动膜片在原来的基础上得到进一步的弯曲或放松，以造成周围空气相应的振动而发出声音。电磁式耳机是最常用的耳机，它构造简单、灵敏度高、价格低廉。

                                      图2.耳机类别

耳机原理

电动式耳机： 电动式耳机的工作原理与电动式扬声器类似。它利用在磁场中的线圈通过音频电流，然后使与线圈连在一起的振膜振动发声。电动式耳机灵敏度高、可承受较大功率，得到广泛应用.。电容式耳机 ：电容式耳机分为驻极体电容式和外加直流电压的电容式两类。它是将振膜作为可动电极，当在振膜上加上电信号时，由于信号的极性变化，在相对电极之间产生吸引或排斥，从而使振膜振动发声。电容式耳机的频带宽、音质好，但结构比较复杂。

逆压电效应：在压电材料表面施加电场，压电材料会随着电压变化产生机械形变，这个过程电能转化为机械能。压电式：通过压电陶瓷的逆压电效应发声。在贺卡、超声波发生器中广泛存在，音效很差。用压电陶瓷的压电效应发声。效率高、频率高。缺点：失真大、驱动电压高、低频响应差，抗冲击里差。此类耳机多用于电报收发使用，现基本淘汰。少数耳机采用压电陶瓷 高音发声单元。

铁式耳机工作原理：电磁铁产生交变磁场，振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方，信号 电磁铁的时候会使电磁铁磁场变化，从而使铁片振动发声。优点是使用寿命长、效率高。缺点是失真大，频响窄。常用于早期的电话机听筒。

                                      图3.耳机原理图

动圈式耳机工作原理：这是 最 的耳机形式。是将线圈固定在振膜上，置于由永磁铁产生的固定磁场中，信号 线圈切割磁力线，从而带动振膜一起振动发声。优点是制作 ，线性好、失真小、频响宽。缺点是效率低（算不上什么缺点）。

静电式耳机工作原理：又称静电平面振膜，是将铝（或 导电金属）线圈直接电镀或印刷在很薄的塑料膜上，将其置于强静电场中（通常由直流高压发生器和固定金属片（网）组成），信号通过线圈的时候切割电场，带动振膜振动发声。优点是线性好、失真小（电场比磁场均匀），瞬态响应好（振膜质量轻），高频响应好。缺点是低频响应不好、价格昂贵。效率也不高。 

气动式耳机工作原理：采用气泵和气阀控制气流，直接控制气压和流量，使得空气发生振动。有时候气阀改用大功率扬声器来代替。飞机上常用 的耳机，此耳机 上只是个导气管。优点是无电驱动，无限制并联、效率高。缺点是失真大、频响窄，有噪音。今天小编就这几种耳机做了下讲解， 若大家有其他不同见解或是疑问， 可以到本站的论坛去发帖跟我爱方案网网友交流...