耳機|音響背后的科學奧秘,原來掌握了這些原理你也可以制作音響!

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今天我們走進音響的世界 , 先來提問大家一個簡單的問題 , 你們去過電影院看過電影嗎?那你們都玩過手機嗎?那在電影院看電影和手機上有什么不同呢?那用手機看電影的時候 , 是不是覺得聲音低有些單調?那這種時候要怎么辦呢?所以 , 今天老師就帶你們做一個簡易的小音箱 。
1.什么是音響?音箱是指可將音頻信號變換為聲音的一種設備 , 通俗的來講就是指音箱主機箱體或低音炮箱體內自帶功率放大器 , 對音頻信號進行放大處理后由音箱本身回放出聲音 , 使聲音變大 。
音箱是整個音響系統的終端 , 其作用是把音頻電能轉換成相應的聲能 , 并把它輻射到空間去 。 它是音響系統極其重要的組成部分 , 擔負著把電信號轉變成聲信號供人的耳朵直接聆聽的任務 。
2.那音箱又是如何來發聲的呢?它能夠發聲主要是由于振動器振動發聲(振動音響)+紙質鼓膜喇叭發聲 。
傳統(普通)音響與振動音響相結合的音響 , 既有振動音響的振動發聲 , 又有傳統音響的喇叭發聲 。 介質混合音響主要是結合了振動音響的振動發聲技術原理和普通音響紙質鼓膜喇叭發聲原理 , 將二者融合;其實介質共振混合音響還是很好理解的 , 介質共振就是通過振動介質發聲 , 而混合則是結合了傳統音響喇叭發聲 。 總的來說就是傳統普通音響和振動音響的結合體 , 音質清澈不說 , 重低音效果更是顯著 。
3. 音箱的發展歷史為了能更好的講述人類電聲史的故事 , 我們從第一次把人類的聲音傳達到遠方的“電話”開始說起 。(1)靜電揚聲器:
一百多年前的1876年2月14日 , Alexander Graham Bell提出了歷史上最重要的一份專利“電話” 。 該項發明讓人類的聲音從此可以傳到比叫喊更遠的地方 , 人類也從此懂得了聲與電的轉換關系 , 并從此樂此不疲 。
為了更好的回放記錄被記錄下的聲音 , 1910年 , S. G. Brown將驅動力和振膜分離 , 發明了'armature' 電樞耳機 。
(2)平衡電樞耳機:
在1910年 , Baldwin 又發明了'balanced armature'平衡電樞耳機 。 電樞式耳機是在一個U型的磁鐵的中間架設可移動鐵片(電樞) , 當電流流經線圈時電樞會受磁化與磁鐵產生吸斥現象 , 并同時帶動振膜運動 。 這種設計成本低廉 , 雖然效果不佳 , 但在當時也是劃時代的發明 , 該項技術多用在電話筒與小型耳機上 。
到了上世紀30年代中期 , 根據電容式麥克風原理(利用電容大小的變化 , 將聲音信號轉化為電信號 。 例如:錄音機內置話筒) , 靜電揚聲器面世 。 上世紀50年代初期 , 美國C. V. Bocciarelli 提出'constant charge'恒定電荷法則 。 P. Walker在同一時期獨立發展了相同理論 , 并將其應用到著名的Quad靜電揚聲器設計中 。
4.制作音響的方法如下:1)準備實驗材料;2)將杯子的底部開孔;3)在箱子的兩個側面畫和杯子底一樣大的圓圈并剪掉;4)將杯子底部放在剪好的圓圈內;5)在箱子上方畫一個小的長方形并剪掉;將手機放進箱子打開音樂即可 。
6.實驗原理聲音在空氣中靠波的方式傳遞 , 通常是發散的 。 將手機放進紙箱后 , 聲音通過杯子往出傳遞的時候 , 杯子限制了聲音傳播的角度 , 我們聽到的聲音不僅有手機揚聲器傳來的聲音 , 還有紙箱和紙杯壁反射回來的聲音 , 多個聲音疊加在一起 , 音量也就變大了 。

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