耳机和电话的工作原理

如题

一、耳机工作原理
　　目前，绝大部分头戴式耳机都采用动圈式的电声转换工作原理。动圈式作为最早运用在耳机上的电声转换方式，其原理与常规的音箱系统相近，结构上振膜与处于永磁场中的圆柱体状线圈相连，线圈在信号的电流驱动下带动振膜发声。动圈式耳机的工作效率较高，理论上振膜也就是驱动单元的尺寸越大，性能就越出色。
　　而动圈式耳机与普通音箱在振膜结构上有一定的不同。音箱扬声器的振膜边缘一般固定在弹性介质上，形状多为圆锥形，由弹性介质提供振动的动力。对于动圈式耳机，振膜边缘直接固定在驱动单元的框架上，振动的来源完全由振膜本身材质的伸展和收缩来提供，因此，动圈式耳机驱动单元振膜的材质选择和形状设计对于声音的表现有着直接的关系。不少品牌，如Sennheiser、SONY、SHURE等都有独特的驱动单元设计与振膜用料，以确保优秀的声音输出。另外，研发更高磁通量的永磁体则是另一种有效的方法，例如，BEYERDYNAMIC特斯拉系列就拥有1特斯拉的高磁通量。
　　至于静电式，由于制造技术含量与成本较高，静电耳机的价格往往在万元以上。静电耳机的工作原理不同于动圈耳机，主要是振膜由高直流电压极化，并处于由两块固定的金属板变化形成的静电场中，在电场力的驱动下带动振膜发声。由于静电耳机需要将音频信号转化为数百伏的电压信号，因此必须使用特殊的放大器才能驱动。
　　静电耳机的结构相对于动圈耳机有着先天优势，其中最为关键的是振膜非常轻薄，仅为动圈耳机振膜的1/10左右。这种更轻更薄的振膜能够带来速度更快、瞬态响应更好与表现更细腻的声音。另外，动圈耳机的振膜由于结构上的限制，总会存在分割振动的问题，影响三频的均匀性。而静电耳机的振膜是固定在平行固定极板之间，受到的电场是完全均匀的，可实现线性驱动。
　　而平面振膜耳机又可称为等磁式耳机，工作原理上有别于动圈和静电耳机，与平面振膜扬声器甚为相近，主要是将平面音圈嵌入轻薄的振膜里。磁体集中在振膜的一侧或两侧，振膜在其形成的磁场中振动。平面振膜耳机与静电耳机都能实现线性振膜运动，不会出现分割振动问题。平面振膜耳机还能承受更大的输入功率，大声压下的失真更低，只是工作效率与灵敏度也较低，往往需要大功率和大电流输出的耳放来配合。此外，体积和重量较大，并不利于长时间佩戴。

　　二、电话工作原理
　　电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。
　　当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动，形成声波。
　　声波作用于送话器上，使之产生电流，称为话音电流。
　　话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内。
　　而受话器作用与送话器刚好相反--把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。
　　这样，就完成了最简单的通话过程。

耳机按工作原理分可分为：压电式耳机、动铁式耳机、动圈式耳机、静电式耳机、耳机是什么原理_压电式耳机工作原理： 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。 动铁： 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 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。 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、 的驱动电路和静电发生器、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。 电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。 a) 当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动，形成声波。 b) 声波作用于送话器上，使之产生电流，称为话音电流。 c) 话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内， d) 而受话器作用与送话器刚好相反--把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。 这样，就完成了最简单的通话过程。 电话机从发明开始发展至今，种类尽管五花八门，形形色色。但是无论如何发展，都离不开话筒和听筒。当人们对着话筒讲话时，由于声音的振动使膜片发生振动，在膜片中央的一个电极也跟着发生振动，通过话筒的电流随说话声音的变化而变化，成为话音电流，这就是话筒把声音变化转变成电流的变化。听筒在送来的话音电流作用下，磁场忽弱忽强，使膜片随着话音电流变化而变化，发出声音被耳朵接收，即是听筒把电的变化转变为声的变化。于是，人们在电话的一边说话，声音就变成电流，经过电话线路的传输，送到了对方的电话机中，再还原成声音信号，对方就能听到这边人的说话了。 电话是一种模拟式的通信方式，即用电流的变化来模拟声音的变化，表达原始的信息。目前一般所看的电视，也是一种模拟式的通信，由电视摄像机输出的电视信号，它的变化模拟着由被摄景物反射光的强弱和色彩。 模拟信号的形成比较简单、直观，但在传输过程中容易受到外界干扰发生畸变，从而降低通信质量；数字通信是与模拟通信不同的另一种通信方式。数字信号的传输、记录、处理都采用数字（"0"和"1"）信号。由于数字信号抗干扰强、生产的畸变小，也容易消除，因而可以大大提高通信质量，是当前通讯技术的潮流。

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