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耳机的结构及工作原理
耳机的结构及工作原理
摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTA&C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1～26 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0．5 dB，采用1．8 V电源，TSMC 0．18&m CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。关键词：Butte
&& 一只耳机主要由四个部分组成：头带、左右发声单元、耳罩和引线。 &&& 头带的功能是固定左右发声单元，将其置于头的两侧，它的结构和它与单元的连接方式决定了头带和耳罩对头部的压力，影响着耳机佩带的舒适性。 &&& 耳罩是头部与发声单元接触的部件，它对于动圈式耳机是至关重要的，其功能是将低频反射回来，保证低频的重放。耳罩一般有两种样式，一种压在耳朵上，叫压耳式耳罩(Supra-aural)，另一种耳罩呈杯状，环绕着耳朵，叫绕耳式耳罩(Circumnaural)。耳罩要尽量的柔软舒适，其内部一般填充海绵，外面蒙上皮革或绒布。耳罩使用的材料对中频和高频有吸收作用，它使耳朵与振膜形成一段距离，并在耳机和头部间形成一个腔室。大型的绕耳式耳罩内部空间大，声音可以作用于耳廓，形成较好的空间感。一只设计良好的耳机已经充分考虑了耳罩的作用，所以中高档耳机的耳罩是不可以损坏或随意更换的。 &&& 耳机的引线是耳机放大电路输出端与耳机音圈的连接线，优质耳机线常采用多支线芯的无氧铜(OFC)线，经过严格的绝缘和屏蔽处理，杜绝铜内杂质对信号传输的影响和外界杂波的干扰。耳机线的末端是插头，有两种规格：6.35mm和3.5mm，即平时所说的大小插头，6.35mm插头用于专业音频和民用音频设备，3.5mm插头用于便携设备。一般高保真耳机会提供插头转换器，保证耳机在各种设备上的使用。中高档耳机的插头是镀金的，这不是为了漂亮，主要是为了防止插头氧化影响声音，由于金光滑柔软，还可以提供尽量大的接触面积。低档耳机常采用镀镍插头，这样虽然也可以防止氧化，对声音却有一定的负面影响。 &&& 耳机的发声单元是耳机设计最复杂、技术含量最高的部分。动圈耳机的工作原理与动圈扬声器相同，音频信号输入音圈后，音圈产生的电磁场随信号的变化发生变化，变化的电磁场与磁路相互作用推动音圈和振膜的运动，振膜推动空气发声。动圈耳机发声单元主要由三个部分组成：磁路系统、振动系统、腔体和孔等声学结构。 &&& 磁路系统由恒磁体、极板和极靴组成，对耳机的性能和可靠性有直接的影响，恒磁体的一面是平板型的极板，另一面是呈“T”形的极靴，极板和极靴间形成一个尺寸较小的环形磁间隙，振动系统的音圈就悬挂在这个间隙内。通常高保真耳机使用的恒磁体为性能优良的钕铁磁体，较早的耳机型号有采用昂贵的钐钴磁体的，低档耳机一般采用铁氧磁体。磁路系统的设计比较复杂，象SENNHEISER HD580、HD600这样的高档耳机其磁路采用了计算机辅助设计。磁路的生产工艺也是影响其性能的一个方面。设计和制造优良的磁路系统能对振动系统进行有效的控制， 得到较高的灵敏度、较小的失真、良好的瞬态和低频。 &&& 振动系统由音圈和振膜组成。振膜是声辐射元件，推动空气振动发声，直接影响频率响应和灵敏度。它的性能主要取决于制造材料、形状和制造工艺。制造振膜的材料要求单位面积质量尽量小、机械强度高、内阻尼大。机械强度越高、质量越轻有效的频率范围越宽广、输出声压级越高；内阻尼大，在大信号下失真小。现在振膜多使用易于热成型、质量轻、刚性好的聚酯薄膜，一些公司开发出了用于振膜的新材料，比如SONY公司用从醋酸杆菌中分离得到的纤维素制造的“生物振膜”用于其高级耳机和耳塞，高频十分优异。振膜通常为圆形，中心设计为凸起的圆弧状，四周设计有加强筋，可以加强振膜的刚性并增大振膜的有效面积。有时为了气压平衡的需要，会在振膜的非振动部分加工一小孔。振膜制造对工艺要求很高，在加工中的各种差数控制极严格。 &&& 音圈是动圈耳机的振动源，耳机的大部分参数，如阻抗、灵敏度、额定功率等都与它相关。音圈的性能主要取决于所用的材料和音圈的匝数也即音圈导线的长度。音圈的材料一般是铜漆包线，高级的耳机经常采用无氧铜漆包线和铜包铝漆包线，后者具有铜漆包线的优点，但质量更轻，也有采用银作为音圈材料的。音圈的漆包线的截面大多是圆形的，也有三角形和正六边形截面，这样线间结合的更紧密，线间电容减小，音圈质量进一步降低。音圈的尺寸对耳机性能也有一定的影响。音圈是在磁间隙中振动的，其直径应保证音圈位于磁间隙的中央，在振动时不会与极板和极靴相碰。另一方面，由于磁间隙在极板表面处的磁场已不均匀，线圈在非均匀的磁场中运动就会降低电－声能的转换效率，并引起耳机产生失真，所以音圈的高度要有一个恰当的选择。 腔体和孔等声学结构是影响耳机性能的一个重要部分。固定磁路系统和振动系统的是一个塑料框架，叫台面，振膜的边缘就粘合在这个框架上。这个框架要有足够的刚性，不会因为固定磁路和振动部分发生形变，而且尽量少的传递振动。磁路和振动系统后面是耳机的外壳，外壳与台面之间形成一个腔体，这个腔体的大小、形状、内部填充的阻尼材料的位置、种类、数量影响耳机的频率响应，一般说这个腔体越大越容易获得高质量、深潜的低频。
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主要从硬件和原理角度描述了typec耳机的实现原理，引脚定义，数字耳机与模拟耳机的区别
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typec耳机原理描述骨传导耳机火遍了运动圈，但其中的原理你真的明白吗？_凤凰科技
骨传导耳机火遍了运动圈，但其中的原理你真的明白吗？
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不少人下班后喜欢健身或夜跑，大汗淋漓的运动让人爽的停不下来，这时候再来点音乐简直想上天！但用耳机听歌时常常会遇到一些问题，比如耳机线疯狂打结···
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就问你怕不怕！不过现在科技这么发达，为你关上一扇门的同时，还会为你打开更多的门。比如这款由&AfterShokz韶音&发布的全新 Trekz Air 骨传导耳机 。运动的时候戴上它，以上的问题通通都能解决~
什么是骨传导技术
咱们平时听歌利用的都是空气传导，声波通过振动到达鼓膜，鼓膜发生振动再传到耳朵内。过程中会参杂许多生活中的噪音，并且对耳膜产生损伤。
而骨传导则依靠头骨振动，将声音直接传到内耳。日常中刷牙、挠头、吃薯片的声音，就是通过骨传导传入大脑的~
为什么要选择骨传导耳机
不少人都称骨传导耳机为『全世界最安全的耳机』。因为它使用时不需要入耳，你依然能清晰听到外界的声音。无论在运动、过马路还是等地铁，很容易捕捉到周围的危险信号~
骨传导技术这家强
AfterShokz 我想不少小伙伴十分陌生，它是全球顶级的军用通讯设备供应商。服务的对象包括美国内华达州空军基地、美国海豹突击队、澳洲、欧洲的消防队、警察和军队。而极果君要介绍的&Trekz Air 骨传导耳机，就是采用了 AfterShokz 自家的专利技术。
出色的降噪技术
因为声音由颅骨直接传到脑内，很少有噪音、杂音进入听觉中枢。配合 AfterShokz 自家的降噪算法，即使在马路边这样嘈杂的环境里通话，你也能够听的一清二楚，而不用一直放大音量。
耳机内置了高通顶级的&CSR 芯片，并支持蓝牙 4.2&连接，保证了耳机使用时连接的稳定性。为了达到最佳的音质效果，耳机特别设计了声学结构，并采用专利的防漏音技术，把漏音的概率降低 70%，使用时声音不外泄保护隐私。
优秀的外观设计
耳机使用了钛合金骨架，机身只有&30 克大小，只比一个棒棒糖重一点点。不仅轻而且韧性特别好，即使弯折&10000 次也不会变形，平时放在包里根本不怕折断损毁。
外观采用人体工学设计，后挂式的结构佩戴很牢固。骑车、跑步等剧烈运动也不会掉落~
机身拥有&IP55 级防水标准，无论出汗还是小雨都能应对，不用放在耳朵里就能听。比一般的耳机更卫生，方便~
强劲的续航时间
这款耳机充满电只需要&1.5 小时，即使把音量调节到最大也能连续听歌&6 小时，足以应付一场比赛运动。
如果每天使用耳机 1~2 小时，耳机仍然能够待机达&20 小时，三四天充一次电就行。如果你是一个运动爱好者、司机，或者常常需要在户外活动，那么你应该考虑入手一副骨传导耳机~
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动圈式耳机的工作原理及特性
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什么是高保真耳机？ 线材对于耳机声音的影响 在什么情况下要给耳机配备功放？
* 耳机的工作原理性能指标 耳机的分类 动圈耳机: 目前绝大多数（大约99%以上）的耳机耳塞都属此类，原理类似于普通音箱，处于永磁场中的线圈与振膜相连，线圈在信号电流驱动下带动振膜发声，信号经过线圈切割磁力线，从而带动振膜一起振动发声。优点是制作相对容易，线性好、失真小、频响宽。缺点是效率相对较低。
动铁：利用了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，信号经过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。 压电：利用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作为高音发声单元。
耳机的工作原理性能指标 按开放程度分类 开放式、半开放式、封闭式（密闭式）。 开放式
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SONY888的振膜 耳机的工作原理性能指标 耳机相关参数 阻抗（Impedance）：耳机的阻抗是其交流阻抗的简称,注意与电阻含义的区别，在直流电（DC）的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，但是在交流电（AC）的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
灵敏度（Sensitivity）：指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级（声压的单位是分贝，声压越大音量越大），所以一般灵敏度越高、阻抗越小，耳机越容易出声、越容易驱动。
频率响应（Frequency Response）：频率所对应的灵敏度数值就是频率响应，绘制成图象就是频率响应曲线，人类听觉所能达到的范围大约在20Hz-20000Hz，目前成熟的耳机工艺都已达到了这种要求。 耳机的工作原理性能指标 频率响应曲线（Frequency Response） 耳机的工作原理性能指标 音质评价术语 音域：乐器或人声所能达到最高音与最低音之间的范围。 音色：又称音品，声音的基本属性之一，比如二胡、琵琶就是不同的音色。 音染：音乐自然中性的对立面，即声音染上了节目本身没有的一些特性，例如对着一个罐子讲话得到的那种声音就是典型的音染。音染表明重放的信号中多出了（或者是减少了）某些成分，这显然是一种失真。 失真：设备的输出不能完全复现其输入，产生了波形的畸变或者信号成分的增减。 动态：允许记录最大信息与最小信息的比值。 耳机的工作原理性能指标 明亮：指突出4kHz-8kHz的高频段，此时谐波相对强于基波。明亮本身并没什么问题，现场演奏的音乐会皆有明亮的声音，问题是明亮得掌握好分寸，过于明亮（甚至啸叫）便让人讨厌。 瞬态响应：器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立即响应，信号一停就嘎然而止，决不拖泥带水。（典型乐器：钢琴）。 信噪比：又称为讯噪比，信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。 空气感：用于表示高音的开阔，或是声场中在乐器之间有空间间隔的声学术语。此时，高频响应可延伸到15kHz-20kHz。反义词有“灰暗（dull）”和“厚重（thick）”。 低频延伸：指音响器材所能重放的最低频率。系用于测定在重放低音时音响系统或音箱所能下潜到什么程度的尺度。比方说，小型超低音音箱的低频延伸可以到40Hz，而大型超低音音箱则下潜到16Hz。 音质评价术语 耳机的工作原理性能指标 权威,规范,科学,全面,系统,简洁,实用。 耳机的工作原理性能指标 耳机测试小程序 耳机的工作原理性能指标 人头仿真录音
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换能原理（Transducer）主要是动圈（Dynamic）和静电（Electrostatic）耳机两大类，虽然除这二类之外尚有等磁式等数种，但或是已被淘汰或是用于专业用途市场占有量极少。 原理：目前绝大多数（大约99%以上）的耳机都属此类，原理类似于，处于永磁场中的线圈与相连，线圈在信号电流驱动下带动振膜发声。
备注/耳机换能原理
&：振膜处于变化的电场中，振膜极薄、精确到几微米级（目前STAX新一代的振膜已精确到1.35微米），在电场力的驱动下带动。
品牌型号/耳机换能原理
耳机听得乐（TiinLab）耳机听得乐耳机TiinLab（听得乐）:&Tiin-Lab，也就是“听的实验室”&，创立于2002年，从技术研发到设计生产，全程MIT（Made&in&Taiwan）手工打造。打破消费者优音质高单价迷思，独创技术生产出高音质专业电声设备，以专业、时尚、平价的理念，提供消费者与精品品牌同等级聆听环境。&&Tiinlab有能力以其专利技术，帮中国调制出属于华人口味的音质音效，且外形材质可大大突破限制！T200&(T1)采用塑胶耳壳，高音细致甜美，中音优雅温暖，低音厚实，立体声但音场较近犹如在温暖的室内，音感分明，高原音重现度，适合甜美女声，&bossa&nova，JAZZ，流行乐，轻音乐，声线偏甜偏暖。T104&(T2)采用金属耳壳，高低音分明，&中音和谐细致，&震撼低音，具空间感立体环绕音效，音感立体分明，演唱会音效，高原音重现度，适合流行乐，摇滚乐，鼓声清脆，声调偏冷。T114&(T1&)采用金属耳壳，高音清脆甜美，中音温暖细緻，重低音厚实有力&(比T200更厚实)，立体声具包围感，整体声音和谐温暖有力，高原音重现乐器之间细緻的共鸣声，适合House&music,&流行乐，纯钢琴。
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