耳机中的基本电路知识

合集下载

耳机的功放原理及原理介绍

耳机的功放原理及原理介绍

耳机的功放原理及原理介绍耳机的功放原理是指将音频信号经过放大电路放大输出,使其能够驱动耳机单元产生声音。

耳机功放的设计目标是保证音频信号的高保真度和输出功率足够大,以便满足不同用户对音质和音量的需求。

耳机功放的主要原理包括:放大电路设计、功率放大、电流放大、输出阻抗匹配及耳机单元驱动等方面。

放大电路设计方面,耳机功放通常采用运放放大电路。

运放是一种电压放大器,具有高增益、低失真和宽频响的特点。

放大电路中的运放可以根据需要选择不同类型的运放,以实现不同的功率输出和音频特性。

功率放大是耳机功放的核心部分,其主要作用是将音频信号的电压进行放大,增加其输出功率。

常用的功率放大电路有A类、B类、AB类和D类等。

A类功放具有高保真度和低失真的特点,但功率效率低;B类功放可以提供较高的功率输出,但存在交叉失真问题;AB类功放则是A和B类的结合,既具有高保真度又能提供较高的功率输出;D类功放则是采用脉冲宽度调制(PWM)技术,具有高功率效率和低功耗的特点。

电流放大是保证功放输出足够大的关键。

耳机功放需要能够提供足够的电流驱动耳机单元,以产生足够的音量和动态范围。

电流放大电路一般由功率放大电路和电流放大电路组成,通过正负反馈控制,使得输入电流经过放大后得到足够大的输出电流。

输出阻抗匹配是为了保证功放输出电路和耳机之间的阻抗匹配,从而避免信号反射和损耗。

耳机单元的阻抗通常在几十欧姆到几百欧姆之间,而功放输出电阻通常在几欧姆到几十欧姆之间,因此需要通过合适的输出阻抗匹配来实现信号的传递和耦合。

驱动耳机单元是将放大后的信号通过耳机单元转换成音频信号的过程。

耳机单元是将电流信号转换为声音的器件,通常由动圈、电容或电磁等原理实现。

功放输出电路需要根据耳机单元的特性来设计,以保证输出信号能够驱动耳机单元并产生良好的声音效果。

总之,耳机功放的原理是通过放大电路将音频信号进行放大输出,同时保证功率输出和信号质量,并通过输出阻抗匹配和耳机单元驱动来实现音频信号的转换和传递。

耳机电路图

耳机电路图

耳机电路图
耳机最容易损坏的是耳机线,有能力自己更换耳机线的用户,可以拆开导线自己修复耳机。

自己维修的玩家需要了解耳机的结构,并且会使用万用表及电烙铁。

耳机线全长2.2米,中间有调音器,内带咪头。

插头为2个3.5毫米的立体声插头,一个是喇叭插头,一个是麦克风插头,喇叭插头为黑色,麦克风插头为红色。

编织线直径3.7毫米,长度2米,弹簧线直径3.0毫米,压缩长度20厘米,拉长长度35厘米,耳机线全长2.2米。

耳机线的引出线分别为金色、红色和绿色,其中金色接左右声道喇叭的公共线,绿色线接做声道,红色线接右声道!将调音器调到最下面,也就是音量调整到最大,然后用万用表测量金色引出线与红色引出线之间,电阻大约500欧姆,测量金色引出线与绿色引出线之间,电阻也大约是500欧姆。

耳机电路图全集

耳机电路图全集
8
电源供电问题考虑
电子管功放的供电与普通晶体管功放不同,单端甲类电子管功放开机后其静态功耗占到总功耗的一半以 上,而普通晶体管功放开机后的静态功耗不到总功耗的 10%,所以两者是有区别的。
图 2 为一个典型的小功率电子管电源电路,从图中我们可以看到,高压部分为带中心抽头的两组线圈, 经双真空整流二极管 6Z4 进行全波整流,由 C1、L、C2 组成 CLC 型电路进行滤波,这种电路有两个缺点: (1)次级高压需要两组线圈,自制时绕的两个线圈不易对称,造成两组线圈输出交流电压不一致。由于受到 铁芯窗口限制,一般线径都较细,所以线阻较大,带上负荷后压降也大。(2)由于受到 6Z4 整流管最大屏 流的限制(300mA),C1 的容量不能过大,因为电容器 C1 的容量大时,开机时电容的瞬间充电电流可能 超过 6Z4 整流管的最大屏流值,造成整流管 6Z4 的损坏。所以这种电路的滤波电容容量都选得较小,滤 波效果也就不太理想。而且滤波电感 L 在业余条件下也不易做好。
3
在电子管手册中我们都能查到功放管的典型应用参数,一般都有屏极工作电压这个参数,例如 6P1 电 子管的屏极电压手册上推荐为 250V,有很多制作图纸和发烧友在实际制作中都按照这个参数来选择电源 变压器的交流输出电压,实际上这样是不好的,并不能很好的发挥功放管的性能,因为在屏级回路中串有 输出变压器。输出变压器的初级线圈是有直流电阻的,当静态电流流过初级线圈时便会产生电压降,这时 加到电子管屏极的直流工作电压就会降低,其它参数随着屏极电压的改变也相应变化,我用下面的图 1 和 表 2 给大家说明。
表 1 中的输出功率值与屏极工作电压和负载阻抗(输出变压器初级阻抗)有很大关系,任何一个数据的变 化都会引起输出功率值的变化。适宜使用的场合与所用音箱的灵敏度有关,灵敏度越高使用面积越大。

耳机乐理知识点总结大全

耳机乐理知识点总结大全

耳机乐理知识点总结大全一、耳机的类型耳机按照佩戴方式可分为耳塞式、头戴式、入耳式等不同类型。

根据技术原理可分为有线耳机和无线耳机,耳机的选择根据个人的喜好、使用场景和音质要求来决定。

头戴式耳机适合长时间佩戴,音质较好;入耳式耳机易携带、音质较好;耳塞式耳机侧重于隔音效果、音质效果平衡。

二、音频技术知识1. 高保真音频技术高保真音频(Hi-Fi)是一种以重现原始声音为目标的音频技术。

通过提高音频的采样率、位深度和频率范围,可以提高音频的还原度,使得音频更加接近原始声音。

在耳机中,高保真音频技术主要体现在驱动单元、线材和播放设备上。

选择高保真音频技术的耳机可以提供更加真实、清晰的音质表现。

2. 噪音控制技术噪音控制技术是现代耳机技术中非常重要的一部分,它主要包括主动降噪和被动降噪两种方式。

主动降噪采用电子元件对噪音进行干扰和抵消,有效地减少外界噪音的影响;被动降噪则通过物理隔音材料隔绝外界噪音,减少噪音对耳机音质的影响。

选择具有噪音控制技术的耳机可以在嘈杂环境中提供更清晰的音乐享受。

3. 立体声效果技术立体声效果技术可以让音频在左右两个声道上产生差异,从而实现立体声效果。

在耳机中,通过合理设计驱动单元和声音处理电路,可以实现更为真实的立体声效果。

选择具有立体声效果技术的耳机可以提供更加丰富的音乐表现,让听众仿佛置身于音乐现场。

三、声学理论知识1. 驱动单元驱动单元是耳机中最为核心的部件,它负责将电信号转化为声音。

不同类型的耳机采用的驱动单元也有所不同,常见的有动圈式驱动单元、平衡式动铁单元、电子静电式驱动单元等。

动圈式驱动单元音色饱满,重低音效果好;平衡式动铁单元音质准确,高频延伸性好;电子静电式驱动单元高频纯净,层次感强。

2. 阻抗与灵敏度阻抗是指随着交流信号频率的增加,电路对电流的阻碍作用。

耳机的阻抗越大,对放大器的要求也就越高;而灵敏度则是指在单位电压下,耳机可以输出的声音大小。

对于手机等移动设备,一般选择阻抗较低、灵敏度较高的耳机,而对于音响系统等需要外接功放的设备,可以选择阻抗较高的耳机。

耳机的结构及工作原理

耳机的结构及工作原理

耳机的结构及工作原理一、耳机的结构耳机是一种用于将电信号转化为声音的设备,通常由以下几个主要部份组成:1. 音频插头:耳机的音频插头通常是一个3.5毫米的立体声插头,用于连接耳机与音频源设备,如手机、电脑或者音乐播放器等。

2. 导线:耳机的导线是将音频信号从音频源设备传输到耳机驱动单元的部份。

导线通常由铜线制成,具有良好的导电性能。

3. 驱动单元:驱动单元是耳机中最重要的部份,它将电信号转化为声音。

驱动单元通常由一个磁铁和一个线圈组成。

当电信号通过线圈时,它会产生一个磁场,与磁铁相互作用,使驱动单元振动,从而产生声音。

4. 隔音材料:耳机通常会使用隔音材料来减少外界噪音对听音质量的影响。

隔音材料可以是泡沫塑料、橡胶或者其他吸音材料。

5. 耳塞/耳罩:耳机通常有两种类型的设计,一种是耳塞式耳机,另一种是耳罩式耳机。

耳塞式耳机直接插入耳道,提供更好的隔音效果;耳罩式耳机则覆盖整个耳朵,提供更舒适的佩戴体验。

二、耳机的工作原理耳机的工作原理基于电磁感应和电声转换的原理。

以下是耳机的工作原理的详细描述:1. 音频信号输入:音频信号从音频源设备(如手机)通过音频插头传输到耳机的导线中。

2. 电信号传输:音频信号在导线中传输,导线通常由铜线制成,具有良好的导电性能。

3. 驱动单元工作:音频信号到达耳机的驱动单元时,它会通过线圈产生一个磁场。

线圈通常由导线绕成,当电信号通过线圈时,它会产生一个变化的磁场。

4. 磁场作用:驱动单元中的磁铁与线圈中的磁场相互作用,使得驱动单元开始振动。

振动的驱动单元会产生声音。

5. 声音输出:驱动单元的振动通过耳塞或者耳罩传递到用户的耳朵中,用户可以听到产生的声音。

总结:耳机的结构主要包括音频插头、导线、驱动单元、隔音材料和耳塞/耳罩等部份。

耳机的工作原理是通过将音频信号转化为电信号,然后通过驱动单元将电信号转化为声音。

这样用户就能够通过耳机听到音频源设备中的声音。

耳机电路原理

耳机电路原理

耳机电路原理耳机是我们日常生活中常用的一种音频输出设备,它通过将电信号转换为声音,使我们能够欣赏音乐、接听电话等。

而耳机内部的电路原理是支撑其正常工作的基础。

本文将介绍耳机电路的原理及其工作过程。

首先,我们需要了解耳机的基本组成部分。

耳机一般由插头、线材、转接头、耳机单元等部分组成。

其中,耳机单元是最核心的部分,它包括振膜、磁铁、线圈等元件。

耳机的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场,磁场与磁铁相互作用,使得振膜产生振动,最终产生声音。

接下来,我们来详细了解耳机电路的原理。

耳机的电路原理主要包括信号输入、信号处理和声音输出三个部分。

信号输入是指外部音频信号通过插头输入到耳机中,信号处理是指耳机内部的电路对输入信号进行放大、滤波等处理,最终将处理后的信号输出到耳机单元,产生声音。

在耳机的电路中,放大器是至关重要的部分。

它可以将输入的微弱信号放大到足够驱动耳机单元的电平,从而产生清晰、响亮的声音。

另外,滤波器也是耳机电路中不可或缺的部分。

它可以对输入信号进行频率范围的调整,使得输出的声音更加纯净、清晰。

除此之外,耳机的电路中还包括一些保护元件,如过载保护电路、短路保护电路等。

它们可以在耳机受到异常电压或电流时起到保护作用,避免损坏耳机。

总的来说,耳机电路的原理是通过信号输入、信号处理和声音输出三个部分相互配合,最终将电信号转换为声音输出。

在这个过程中,各种元件和电路起着不同的作用,共同完成了耳机的工作。

通过本文的介绍,相信大家对耳机电路的原理有了更深入的了解。

耳机作为一种常用的音频输出设备,其电路原理的掌握对于我们更好地使用和维护耳机具有重要意义。

希望本文能够帮助大家更好地理解耳机电路的工作原理,为我们的日常生活带来更多的便利和乐趣。

耳机的音频线路和电路设计

耳机的音频线路和电路设计

耳机的音频线路和电路设计近年来,随着科技的发展和音乐文化的普及,耳机已经成为每个人生活中不可或缺的一部分。

而作为耳机的核心组成部分,音频线路和电路设计的重要性也日益凸显。

本文将探讨耳机音频线路和电路设计的相关技术和原理。

一、耳机音频线路设计耳机音频线路设计是耳机设计中最关键的环节之一。

一个好的音频线路设计可以保证音频信号的传输质量,提高音质表现。

1. 信号输入接口设计耳机的音频信号通过输入接口输入到耳机线路中。

在设计输入接口时,需要考虑插头的类型和连接方式。

常见的插头类型有3.5mm立体声插孔、2.5mm TRRS插孔等。

设计师需要根据耳机的用途和适用设备的要求选择适配的插头类型。

2. 线缆设计音频线缆在耳机中扮演着传输音频信号的关键角色。

合理的线缆设计可以减少信号损耗和干扰。

在设计线缆时,常用的材质有铜、银等导电材料。

此外,还可以采用多股编织线缆结构,以减少线缆的脆性和提高耐用性。

3. 信号处理电路设计信号处理电路是耳机音频线路中重要的一环。

常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、均衡器等。

放大器可以放大音频信号的电压,提高音量。

滤波器可以根据需求滤除不必要的频率成分,以达到更准确的音频还原。

均衡器可以调节不同频段的音量,增加音质的自由度。

二、耳机电路设计除了音频线路设计外,耳机的电路设计也至关重要。

电路设计直接影响耳机的功耗、工作稳定性和音频表现。

1. 电源管理电路设计电源管理电路主要负责耳机的供电管理。

在设计电源管理电路时,首先需要考虑耳机的工作电压范围。

其次,可以采用开关电源或者线性稳压电源,以提供稳定的电源给耳机的各个电路模块。

2. 驱动单元设计驱动单元是耳机电路中负责产生声音的核心部件。

常见的驱动单元包括动圈单元、电容单元和电子单元等。

不同类型的驱动单元具有不同的音频特性和功耗。

设计师需要根据需求选择合适的驱动单元,并与音频线路紧密结合,以确保良好的音质表现。

3. 控制电路设计控制电路用于耳机的各种功能控制,如音量调节、播放暂停等。

耳机放大器及电路原理2

耳机放大器及电路原理2

■任保华图11OTL阴极输出胆耳放图12OTL电子管耳放电路图耳机放大器及其电路(下)图11是笔者制作的分体OTL阴极输出胆耳放的实物图,图12是它的电路图。

这台耳放的输入级采用了两只并联的孪生三极管,我们不妨称它为双管并联SRPP输入级。

SRPP电路的特点是频响宽、声音华丽,采用双管并联后降低了输出阻抗,提高了灵敏度,不要小看这个改动,它会给你带来比常规单管SRPP输入级更加优良的性能呢!C2、C3是旁路电容。

旁路电容使交流信号电流不流经V1的阴极电阻R1,于是没有交流信号电流的负反馈,这使输入级瞬态得到提升、频率响应更加平坦。

耳放的功率输出级是典型的阴极跟随器(cathode图14变压器输出胆耳放图13变压器输出胆耳放电路图专题follower),或称阴极输出器。

阴极输出器过去曾经有过一段为声频爱好者狂热追求的历史,在那个时期各种杂志一片赞赏美誉之辞,声称如果把这种电路应用于声频放大器输出级,那么放大器就不会有非线性失真,频率特性会变得异常平坦,扬声器的阻尼问题也可得到很好的解决等等。

一时间阴极输出器似乎成了高保真设备的规范模式了。

日月荏苒,白驹过隙,随着时光的流逝这种电路却不知不觉地被人们淡忘了,在主流的胆机功放中已经很难找到它的身影。

那么阴极输出功率放大器是不是已经失去了昔日的风采了呢?当然不是。

我们知道,阴极输出器的基本特征是:1)高的动态输入阻抗;2)低的输出阻抗;3)通带电压放大系数小于1。

阴极输出器具有这些性能是因为它是一个电压负反馈放大器,所有电压负反馈放大器的优点,如噪声的抑低、频率响应性能的改善,非线性失真的抑低等等,它都具备。

阴极输出功率放大器的致命弱点是它的功率灵敏度太低,要求的输入电压幅度太大,对于前级来说,向后级供给很大的输入电压就可引起很大的非线性失真。

从总体上来讲会得不偿失,另一方面它的输出功率太小,效率很低;高阻抗的优质扬声器的匮乏也是影响阴极输出功率放大器发展的瓶颈。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

耳机中的基本电路知识
一. 常用的描述耳机性质的术语:
1)工作点:如把欲分析的电路划分成两个二端网络A和B,在同一坐标系下分别画出两个网络的伏-安特性曲线,两条曲线的交点称为工作点。

工作点对应的电流和电压值,既是A的输出电流和输出电压,也是B的输入电流和输入电压。

2)阻抗匹配:计算实际电源的输出功率,电源的输出功率最大。

此时对应的负载电阻为当负载电阻和电源内阻相等时,电源的输出功率最大,这就是阻抗匹配。

在实际电路中,追求阻抗匹配的时候并不多,因为阻抗匹配时虽然输出功率最大,但是有一半的功率都消耗在内阻上了,效率太低。

为了提高能量利用效率,也为了避免后端的负载对前端造成比较大的影响,后端的输入阻抗一般要比前端的输出阻抗大若干个量级。

3)音源:从电路的角度来看,音源是一个有源二端网络。

如果假设声音信号频率固定,则音源是一个线性有源二端网络,可以用电压源等效模型来描述。

为了尽量使音源的输出信号不受后端负载的影响,音源的输出阻抗相当低,一般都只有几欧姆甚至1欧姆以下,音源的伏-安特性曲线接近理想的电压源。

4)放大器:音源信号频率固定的前提下,可以把放大器看成一个线性有源四端网络。

实际的放大器可以看成两个带有内阻、工作范围受限的电源,其中输出端的电压在一定范围内与输入端的电压成正比。

需要注意的是对四端网络来说,从输入端看进去的阻抗可以和从输出端看进去的阻抗不一样。

为了提高能量利用效率,同时减少对音源的影响,放大器的输入阻抗相当高,一般都有十几千欧甚至几十千欧。

因此,放大器输入端的伏-安特性曲线接近理想的电流源。

放大器的输出阻抗原本也应该尽量小,但是由于需要调节音量,放大器的输出阻抗是可调的。

调节输出阻抗的大小,就可以改变耳机音量。

设输入端的电压为Uo,放大系数为A,则输出端的最大电压
为AUo。

放大器输出端的伏-安特性曲线是经过Y轴上一个定点的一系列直线。

5)耳机:在假设音源信号频率固定的前提下,可以把耳机看成一个线性无源二端网络,等效为一个电阻。

耳机的伏-安特性曲线和电阻的一样,是一条经过原点的直线。

根据发声原理不同,耳机可以分成动圈式、压电式和静电式三种(静电耳机接触机会少,不作讨论)。

动圈耳机的原理是将带电线圈放在磁场中,线圈在磁场中受力,从而带动振膜发声。

带电线圈在磁场中受力的大小与流经线圈的电流成正比,电流越大,受力越大。

压电耳机的原理是在压电材料的两面施加电压造成压电材料产生形变,从而带动振膜发声。

压电材料的形变程度与两面的电压成正比,电压越大,形变越大。

二.一个完整的耳机系统。

音源的伏-安特性曲线接近电压源,而放大器输入端的伏-安特性曲线接近电流源。

如果该工作点在放大器的线性工作范围内,则放大器输出端的最大电压与音源的输出电压成正比。

若放大器输出端阻抗固定,则耳机的工作点如图所示。

放大器(输出端)与耳机的工作点
音源与放大器(输入端)的工作点
从图上可以看到,在音源和耳机不变的情况下,放大器的输出阻抗变小,则工作点的电流和电压变大,耳机的音量也就相应变大。

另外在音源和放大器不变的情况下,耳机的阻抗越高,工作点的电流越小,动圈耳机获得的驱动力也就越小。

因此,如果灵敏度相等,耳机的阻抗越高越不好。

我们可以看到有时即使随身听标明的功率远小于耳机所标明的
最大承受功率,音量开大时仍然容易出现破音甚至损坏(尤其是低阻抗高灵敏度的耳塞)。

下面就来解释就是这种情况的原因。

比较规范的随身听功率表示方法为:**mw+**mw(××欧姆),表示当耳机阻抗为××欧姆时,随身听的输出功率为每声道**mw。

然而,放大器(输出端)的伏-安特性曲线实际上是一个区域,而* *mw+**mw(××欧姆) 在图上只是一个点而已。

知道这个点在放大器(输出端)的伏-安特性曲线覆盖区域内,并没有特别实际的意义。

即使这是放大器在负载为16欧时的最大输出功率(即阻抗匹配),放大器的阻抗仍然可以继续调小,工作点还可以继续上移,对应的输出电流、输出电压和输出功率还可以继续增大。

因此,即使随身听标的功率很小,音量开到头的话还是有可能把耳机损坏。

另外,“推动不等于推好”这句话也可以有个合理的解释。

在放大器输出阻抗固定为Re的前提下,当音源的信号发生变化时,即使工作点的电流值比较大,但是工作点电流变化的幅度仅为电压变化幅度的1/Re。

如果耳机的灵敏度不够高,就会出现这样的结果:耳机的音量够大,但是对音源信号的变化不敏感,具体表现在声音上就是细节丢失,缺乏控制力,发得出去收不回来(尤其是低频),声音整体有些模糊,发虚。

比较一下耳机+lineout与耳放+耳机的输出。

耳机在lineout口的工作点
耳放在耳机口的工作点
从图上可以看到,耳机直接插在lineout口上时对应的工作点有可能比接在耳机口时的工作点更高,也有可能更低,这跟放大器的放大倍数、内阻以及耳机的阻抗都有关系。

所以,有的耳机接在lineout时的音量比接在耳机口时的最大音量还大,有的就没有这种现象。

另外,从图上可以看到,当耳放接在耳机输出口时,其工作点对应的电压值低于接在lineout口时的电压值(如果耳机口的音量太小,甚至有可能出不了声)。

输入电压打了折扣,耳放的输出电压也就打了折扣。

即使耳放的放大倍数比较大,也不一定能很好地推动耳机。

因此,耳放还是接在lineout口比较合适。

三.耳放的作用
耳放的放大倍数一般远高于随身听自带的放大电路的放大倍数,伏-安特性曲线覆盖的区域更广。

有些高阻耳机,如果直接插到随身听上,随身听放大电路的伏-安特性曲线覆盖区域内的工作点所对应的电流值可能无法充分驱动耳机,加上耳放后便可以取得更好的工作点,获得满足推力需求的电流,从而改善音质。

耳放的作用对于阻抗较高的耳机和低阻抗低灵敏度的耳机比较显著,而低阻抗高灵敏度耳机一般可以在随身听放大电路覆盖的区域内取得满足推力需求的工作点,耳放的作用就不太明显。

相关文档
最新文档