耳机和耳塞的种类与选用

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初学者在制作简单收音机时,要用到耳机或耳塞机。但是耳机、耳塞机的种类较多,如何正确选用呢?下面我们来谈谈这个问题。

常用的耳塞或耳机按结构来分有两类:一类是电磁式高、低阻耳机和耳塞,另一类是动圈式低阻耳机。它们的外形分别见图1、图2。耳机或耳塞在电路上的符号见图3,它们在电路中用字母EJ来表示。

图1
图1 🔍原图 (727×1112)
图2
图2 🔍原图 (855×714)
图3
图3 🔍原图 (482×253)

构造

(一)电磁式耳塞、耳机

电磁式耳塞和耳机的构造如图4所示。它们的主要特点是由磁铁、线圈、导磁较好的振动薄片和外壳等组成。线圈套在磁铁上。磁铁有磁性,它对膜片有一定吸引力,使振动膜片平时就略微弯曲。当音频电流通过线圈时,电磁铁产生交变磁场,它使总磁场加强或减弱,使振动膜片在原来的基础上得到进一步的弯曲和放松,使周围空气相应的振动,从而发出声音。磁铁对振动膜片的固定吸引力,可使膜片振动的幅度上下对称,以减小失真。高阻耳塞的基本结构与高阻耳机相似,只是外形与低阻耳塞相仿。

图4
图4 🔍原图 (420×243)

(二)动圈式低阻耳机

动圈式耳机的基本结构如图5。它是由环形磁铁、铁芯、纸盆、纸盆支架。音圈、音圈支架及外壳组成。当音频电流送到音圈时,产生的交变磁场与磁铁的恒定磁场相互作用而使音圈按音频频率振动。由音圈带动纸盆去推动空气而发出声音。这和扬声器的工作原理相同,只是把纸盆做得较小,一般直径小于2寸或5厘米以下,用外壳罩起来,做成同样的两个,以适应双耳的需要,可以戴在头上就成了头戴式低阻耳机。因为音圈高度、大小限制,所以阻抗不能做得很高,这就是一种动圈式低阻耳机,灵敏度比电磁式耳机高,频率特性也较好,低音较丰富。它的外形与高阻耳机很相似,如图5所示。

图5
图5 🔍原图 (574×325)

耳塞与耳机的阻抗

耳机、耳塞机都是一种电声器件,它能把音频电流转变成声音。一般动圈式耳机的性能指标要考虑它的频率响应和阻抗。对于电磁式耳机,只要考虑它的阻抗就可以了。有的产品还把阻抗直接标在耳机的外壳上。例如高阻耳塞有800欧、1500欧;低阻耳塞有8欧、 10欧。高阻耳机有2000欧,4000欧等。低阻耳机有8欧、16欧、25欧、60欧等。测定阻抗Z时,一般都是用音频电流1000赫来测定。它是直流电阻R和感抗X\(_{L}\)的合成结果。即Z=\(\sqrt{R}\)\(^{2}\)+X2L,其中感抗XL=2πfL,f是1000赫,L是耳机音圈的电感量,单位是亨(H)。R是音圈的直流电阻,它可用万用表测出来。例如阻抗8欧的耳塞,它的直流电阻约6.5欧,阻抗10欧的耳塞,它的直流电阻约6.5欧,阻抗10欧的耳塞直流电阻约8~9欧。知道阻抗和直流电阻,利用上面公式就可算出耳机的感抗X\(_{L}\)。

选用

选用耳机、耳塞时不仅要考虑它所能承担的最大功率,而且要考虑它的阻抗。耳机耳塞所能承担的功率一般小于1/4瓦,如果电路输出功率超过1/4瓦,冒失地接上耳机,耳机容易损坏。如果耳机阻抗小于电路的输出阻抗很多,不但信号取不出来,而且当信号太大时,电路上的器件也会损坏;如果耳机阻抗太大时,信号太大了,又会产生失真。因此,正确选用合适的阻抗,适当控制信号的大小是十分重要的。

来复再生式单管机,要求把高阻耳机接在集电极电路上。如果错用低阻耳塞,就听不到声音。一般来说要选用800欧以上的高阻耳塞或耳机。如果自制耳机,直流电阻也要200欧以上。阻抗高些,增益也大。如果选用2000欧或4000欧,那么电源电压也要相应提高到3伏至6伏。否则晶体管会进入饱和区而失去放大作用。

高阻耳机、耳塞还可以用来检测电路中的音频信号。只要把高阻耳机或耳塞和一个5至10微法的电解电容器串联起来,一端接地,另一端就可以用来检测音频信号。如检测集电极输出音频信号,可按图⑥所示接法。

图6
图6 🔍原图 (580×328)

低阻耳塞或耳机,用在晶体管收音机里。一般是用在下列三种情况:①接在输出变压器的次级上,如图7所示。低阻耳塞机的阻抗与喇叭的阻抗基本相同,因此接在输出变压器的次级上能使阻抗得到匹配,声音也不失真。②接在OTL电路的输出端,如图8所示。③接在射极输出器的输出端,如图9所示。这三种情况都是因为要求耳机的阻抗与电路的输出阻抗相匹配。但要注意电路的输出功率不能超过低阻耳塞、耳机的额定值。

图7
图7 🔍原图 (655×277)
图8
图8 🔍原图 (551×361)
图9
图9 🔍原图 (529×351)

检查断线

图10
图10 🔍原图 (699×533)

使用耳机时,由于它的引线经常来回弯折,引线绝缘外皮内的铜丝容易折断。最常见断线的位置是在耳机的进线附近和插头的进线附近。如果拆开外壳不方便,可用万用表来检查(见图10):万用表放在R×10电阻档,两根表笔接耳机引线,断线时,万用表指针不动。用手捏容易折断的部位,如万用表指针有摆动,就能发现断线处。有的引线外皮是橡胶的,撑一撑外皮,如发现橡胶外皮能伸长,也能判断是引线折断的位置。还可以用大头针(很细的绣花针更好)扎入橡胶外皮里,万用表表笔和两根大头钉相接,用电阻档试测。以此逐段检测,便可找出断线的位置。有的低阻耳机的外壳是用塑料钉子粘合,可用小刀沿着缝隙切开,修好后再用硬质胶粘合,也可以直接用电烙铁将塑料外壳烫合。总之,检查时要反复仔细寻找到真正断线的部位,才能把引线剪断修理。不要轻易将导线剪断。(王昌辉)