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电感器扬声器和立体声耳机的原理、种类和特性1 w) m4 f5 p/ v1 E4 [4 }. q
①常用电动式扬声器的种类和特性。
* [: D8 U$ W$ [/ H! Na.普通圆形电动式扬声器。这是一种应用最广泛的扬声器，具有良好的电性能，音质柔和，低音丰满，频率响应范围较宽。一般说纸盆口径越大，则低音频的重放越好。200mm以上的大口径扬声器能取得较好的低音频重放效果，125-165mm的小口径扬声器适于做中高音频的重放。普通电动式扬声器的实物图如图下所示。$ _* |; I) j# s; S) Z
b.双纸盆电动式扬声器。这是为了展阔扬声器高音频响应的一种宽频带扬声器。其结构是在音圈上再增添一只口径小而轻的高音用小纸盆。它固定在大口径纸盆的颈部一起振动。这种扬声器不仅展阔了高频响应，也使高频的辐射方向特性得到扩展。 * x( {3 @! a9 @* T; f3 I
c.椭圆形电动式扬声器。纸盆的口径呈椭圆形，能使体积缩小而达到较大体积圆形扬声器产生的相同效果。; N- v2 j2 ` F/ a+ [1 X! k" b
# X) p4 V/ w) zd.橡皮边电动式扬声器。其结构与普通电动式扬声器相似，但纸盆边缘用弹性及阻尼均良好的橡胶制作，如下图所示，使振动系统的顺性大为增加。纸盆及音圈的质量较重，使扬声器的低频响应大为提高，特别是具有非常平坦的频率响应特性和小的非线性失真。但这种扬声器的效率较低，而且高频响应不良，一般在4--5 kHz时就陡峭地衰减，所以需要加置辅助高频扬声器。: K9 Y) A0 O: T; j
; p- _) | J c2 ne.高频扬声器。这是专门用以重放高音频的扬声器单元，辐射口径小而振动系统质量轻。它们的高频响应均在12 000 Hz以上，重放频率下限则在2 000 Hz左右，可分直接辐射纸盆式、球顶式和号筒式几种。这种扬声器单元应与相应的分频网络和低频扬声器配合使用。" Y; @2 l( @: x0 f: ]! [2 g
f.号筒式扬声器。号筒式扬声器由发音头和号筒两大部分组成。发音头的结构与纸盆式扬声器基本相同。由环形磁铁、圆形软铁板、软铁芯柱、磁隙框板、音圈、振动膜及金属外壳等组成，如图下所示。" y' S& C) z, \2 m3 B9 A: r# O& w
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Q' _7 {; L8 H 发音头的永久磁铁具有极强的磁性，振动膜较小，并与音圈粘在一起。振动膜的中间压成圆拱形，边缘压有沟纹，如图上(a)所示。它又轻又硬，对高频有较好的响应，因此这种扬声器常被称为高音喇叭。其振动膜具有较高的机械强度，能够承受较大的振动。由振动膜外面 空间，构成一个空气室。其形状是里面大，出口小，如图上(b)所示。整体实物结构如图上（c）所示。7 l s& I L B
号筒有两个作用：一是加强声音传播的方向性，使声音能比较集中地向某一方向传播；二是使声力的阻抗得到匹配。/ z3 r4 Z& W9 u# L9 o
②立体声耳机的种类和特性。常见耳机按工作原理可以分为三类：闭式、开式和半开式。目前半开式是最先进的。
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a.闭式：耳机与耳朵周围之间的垫子可使耳道以外形成一个密闭的容积。它变成为一个谐振腔，在低频段上限造成提升，形成轰鸣感觉，效果不好。另外，如果一旦耳机没有戴好或密闭漏气，听音的频率响应将产生不能允许的变化。因而这种耳机的密闭垫多用皮革或人造革包裹泡沫塑料制成。当听音者戴用时，耳机对头部施加较高的压力，使人感到不适。其原理特性如图下所示。1 t$ j2 T8 E4 @: ?; l% [
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1 R1 v# ~4 ^* J" j! x b.开式：耳机与头部接触的垫子是用微孔型泡沫塑料制成的，因而是透声的。垫子的声阻可将低频段高端的谐振峰阻尼掉，但整个低频段也将下跌。也就是说，开式耳机在低频段的声负载阻抗明显下跌。为了提高低频，就要使振膜能做更大的位移并增加柔顺性，但这样又会增加非线性畸变，并容易发生分割振动，这当然是应该避免的。总之，借助垫子可以使声频率响应调整到特定的状态。% S# ], k$ y& \, e8 q2 m: U& E- K
开式耳机在戴用时压力很低，感觉上比较合适，原理特性如图上(b)所示。
9 M B9 ]/ K9 I2 o+ wc.半开式：可以克服上述两种耳机的缺点。它使用的垫子是密闭不透声的，但换能器内有完整的声旁路元件，使得耳机在一定的条件下呈现出开式耳机的特性，如图上(c）所示。半开式立体声耳机是把闭式和开式的优点结合起来，第一次在耳机系统中实现了两段分频，巧妙地把电动式和静电式的优点结合起来。
* u* ]$ `2 w" {; _电动式耳机的优点是振膜位移较大，可以承受较高的功率，因而容易获得高的声级。这对低频声重放是十分必要的。而且，电动式换能器不需任何附件即可正常工作。电动式耳机的缺点是振动系统质量较大，动作惯性仍较大，瞬态响应尚欠佳，谐波畸变与互调畸变又无法做得太低。静电式耳机的振动系统只是一张更薄的喷金聚醋薄膜，没有动圈，因而瞬态响应极好，也不存在分割振动。当然静电式耳机不适用于低频段。因为低频段振膜位移大，这就要增大振膜与底极间的距离，因而就必然要提高极化电压。同时，为了重放低频信号，输出变压器也需加大。但在高保真耳机中，只将静电式作为高音重放单元，由于音乐中高音成分的功率极 小，不要求振膜做大幅度位移，故这正吻合这种换能器的特点。) y7 p9 a) ^# L, P6 ^! v
立体声耳机的实物图如图下(a)所示，内部结构如图下(b)所示。
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' H# W) b: M# J/ G+ h/ ~& f( I 另外，目前还有很多品种的微型耳机，常用于收录机、复读机、计算机及MP3等设备中。其实物图如图下所示。- b2 W# O/ G8 L$ O% r
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发表于 2010-12-3 08:23:16
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