耳机带操作原理是什么？谢谢你。

1，动铁电声换能器

动铁电声换能器也叫电磁式电声换能器。它是随着电话的发明而产生的，主要用于电话通讯的受话器。

动铁电声换能器主要由固定在磁路中的线圈和振动的铁磁部件组成。当交流电通过线圈时，产生交变磁场，改变磁路中的铁振膜或电枢的受力，产生振动和声音。

最早实用的动铁电声换能器是由电话发明者A·G·贝尔和T·沃森在1876年设计的。1930年，美国人W C Jones和英国人J.S.P. Roberton等人研制了一种平衡的改进型接收机。他们通过充分研究磁性原理，采用最新的磁性材料，彻底更新了驱动系统，性能大幅提升，频率响应达到200Hz‐3500Hz，从而取代了贝尔的设计。

对了，早在1860年，年轻的德国物理学家赖斯就发明了一种奇妙的装置。他将木制啤酒桶切割成耳朵的形状，在端口上覆盖一层猪肠膜，并添加磁铁和电线，制成麦克风，可以将声音转化为电流的波动。接收器是一根钢针，线圈固定在小提琴上。据说这个装置可以传送简单的句子。他把这个装置叫做电话。另一件事是，在贝尔和沃森发明动铁接收器仅3小时后，伊莉莎·格雷也提出了类似的专利申请。但就是这三个小时的差别，人们只记住了贝尔和沃森，而格雷却被永远遗忘了。

1950年，环形电枢电声换能器抛弃了铁磁平面圆盘振膜，开始使用环形电枢和与之粘合的非铁磁锥形辐射器来减轻底部质量，使输出声压提高了5 dB，频率范围扩大了约500Hz。这一成功的设计使动铁电声换能器的性能达到了极致。

高阻抗动铁耳机是最早用来听广播的工具。它的灵敏度极高，可以用几十微瓦的功率驱动。上世纪50年代前后的晶体接收机使用的品种有2000欧姆和4000欧姆两种阻抗，频率响应为200Hz‐3200Hz。后来为了连接高驱动功率的电子管和晶体管收音机，又生产了300欧姆到800欧姆的中阻抗动铁耳塞和8欧姆到16欧姆的低阻抗动铁耳塞。

动铁耳机的频响很窄，最好的产品频响只能达到150Hz‐4000 Hz，因为它的阻抗是电感性的，铁振膜或电枢也是重固定的。随着电声技术的发展，逐渐消失。而动铁耳机在早期的通讯、无线电广播甚至测量技术中已经有了广泛的应用。其设计中使用的基本分析方法和运动方程，以及机电类比、频率均衡、机械系统阻尼等原理，对以后高性能耳机的发展起到了非常重要的作用，我们不要忘记。

2.动圈电声换能器

动圈式电声换能器，也称为电声换能器，是利用电导体在恒定磁场中可以位移的原理制成的。图3是动圈电声换能器的示意图。

动圈式电声换能器与动铁式电声换能器不同，动圈式电声换能器的振动部分是非铁磁部分，由缠绕在骨架上的绝缘线组成的线圈(称为音圈)驱动，而前者的振动部分是磁路中的振动部分(铁磁振膜或电枢)，是铁磁部分。这就是“动铁式”和“动圈式”名称的由来。

动圈式电声换能器的结构变化带来了性能的质的变化。首先，它的振膜可以采用重量轻、韧性大、刚性好的聚合物薄膜，可以使振动系统的轴向恢复非常平滑，大幅增加其摆幅，而不会产生过大的机械或磁非线性失真。第二，它的阻抗特性基本上是“阻性”的，这使得音频信号的高频端和低频端都更容易被无失真地再现。

此外，动圈式电声换能器可以承受更大的驱动功率，磁隙可以做得更大，对公差的要求更低，整体结构简单可靠，易于批量生产。所有这些优点使其成为耳机制造的首选和使用最多的品种。

1937年，德国beyerdynamic公司推出了世界上第一副动态立体声耳机，即传说中的DT48 studio monitor耳机。DT48一出现，就因其卓越的品质而被欧洲的电台和录音棚广泛使用。

在接下来的几十年里，动圈式电声换能器主要围绕磁路材料和结构、振膜材料和结构、机电类比声学设计三个方面进行研究和改进。随后，耳机的检测技术也得到了极大的发展，形成了“测试标准”。

3.等磁电声换能器

等磁电声换能器和动圈电声换能器原理相同，但结构不同。等电位电声换能器采用平面振动方式，多组音圈线包覆在平面振膜上，并有与之一一对应的磁路。由于振膜薄而轻，可以全驱动，所以它的频带宽，高频和瞬态特性好，失真度低，但灵敏度低于普通动圈电声换能器。

国内外已经生产出使用等磁电声换能器的耳机。虽然它们有一些优点，但由于磁路复杂、体积稍大、灵敏度低，它们已是“昨日黄花”。

4.压电电声换能器

压电电声换能器是利用某些天然晶体的压电效应制成的换能器。所谓压电效应，就是当压电晶体变形时，两个相对的特殊面之间会出现电动势。因为压电效应是可逆的，所以当交流电压施加到晶片上时，晶片会振动。我们称前者为“正压电效应”，后者为“逆电压效应”。最常用的天然晶体材料是酒石酸钾钠(罗谢尔盐)、应时、磷酸二氢氨(ADP)和硫化锂。材料的压电性能也可以通过人工方法产生，即向铁电多晶材料施加静电场，如钛酸钡和锆钛酸铅。

压电式电声换能器的阻抗一般在9000欧姆到3.5千欧姆之间，最大承受功率约为0.1W..为了提高灵敏度和更好地与驱动介质耦合，有些产品采用多层晶片结构。

压电式电声换能器具有性能稳定、耐高温高湿、过压性能好、结构简单等优点。新型压电材料(如聚偏氟乙烯薄膜)的研究也大大改善了其线性度和失真。但由于阻抗较高，在耳机中的应用并未形成主流。

5.静电电声换能器

静电电声换能器也叫电容式电声换能器。它利用静电场的斥力推动振膜发声。

图中前后板一般采用薄金属片，刚性好，避免* * *振动。为了传递声音，在板材上均匀地打圆孔，圆孔的面积一般占板材总面积的30%左右。振膜由聚合物薄膜制成，薄膜的一面或两面通过真空镀膜工艺镀有铝、银、金或半导体材料的导电层。隔膜的厚度范围从65438±0.35微米到65438±0.00微米。隔膜与前后板之间的距离在0.2毫米和0.75毫米之间..工作时，在振膜上施加100V至580V的极化电压，使其携带正电荷或负电荷。当音频信号电压作用于前后板时，板的电场和振膜的电场会作用，使振膜振动发声。

静电电声换能器的优点是振膜可以做得又大又轻，可以激励整个表面。同时，空气负载的辐射电阻在一定程度上满足了振动所需的阻尼，使其瞬态特性优良。

静电电声换能器有单极(单向驱动)和双极(双向驱动)两种结构，后者需要推挽放大器驱动。因为静电力与作用距离的平方成反比(库仑定律)，所以前者的振膜运动是非线性的。双极板结构克服了这一缺点。这是因为后者在前后板之间施加相位差为180度的驱动电压，使得当一端的振膜和板的推力减小时，另一端的引力增大，另一端的振膜和板的边缘相互抵消。膜片非线性变形的另一个原因是膜片表面电荷分布的不均匀性。虽然振膜上的电压是通过一个大电阻施加的，但是当振膜发生弯曲和偏转时，电荷会一次又一次地重新分布。当串联在极化电压和振膜之间的电阻R与静电电声换能器的电容Co形成的时间常数远大于振膜的基频振动周期时，振膜表面电荷分布不均匀的情况将得到改善。

从理论上讲，一个设计制造精良的静电电声换能器用在耳机上，失真还是可以控制得很低的，但是很难。目前深度掌握这项技术的厂商并不多，这也是静电耳机产量不大的原因之一。因为大振膜的静电音箱会像上面说的严重很多，所以它的声音播放质量远没有静电耳机优越。

静电电声换能器的振膜在使用过程中会逐渐变松，降低灵敏度。在装配过程中施加一定的预应力(膨胀力)。静电电声换能器的阻抗特性是电容性的。

6.驻极体电声换能器

驻极体电声换能器是一种特殊的静电电声换能器。现代技术在高温高压下，通过电晕放电或电子轰击，可以使某些电介质(驻极体材料)在去除外电场后保留电荷。相比之下，我们熟悉的例子是，一些铁磁材料(永磁材料)被磁化后也能保持其磁性，我们称之为永磁体。因此，驻极体常被称为“永久磁铁”。其实“永磁”或者“永磁电”都是好的，但是相对来说，它们也会随着使用时间或者外界条件的变化而“失磁”和“失电”。也就是说，他们的表演也有“生命”。优秀的驻极体使用寿命可达15年以上。

驻极体电声换能器和静电电声换能器一样，分为单极和双极板，耳机使用的品种大多是双极板设计，以获得良好的性能。此外，还有两种电荷俘获方法。一种是将电荷直接“捕获”在膜片上，结构简单，成本低。

缺点是这种方式结合了驻极体材料和振膜，很难满足声学要求，只在一些普通耳机或麦克风中使用。另一种振膜与驻极体分离，电荷被“截留”在背电极上，但这种方法技术要求高，但性能可以满足声学设计的要求。

驻极体电声换能器灵敏度高，频率响应平坦宽，瞬态稳定性好，不易受外界电磁场干扰，但内阻高。一般在耳机中作为高频单元使用，需要配备升压变压器。

驻极体的研究方兴未艾，其关键技术是驻极体技术。驻极体的性能来源于内部极化和外部电子注入。内极化是物质平衡电荷在外电场作用下的重新分布。外部电子注入是将载流子“添加”到电介质中不同深度的陷阱中的结果。驻极体的性能主要取决于后者，其技术仍是研究的热点。