Введение
Кристаллический наушник - это тип пьезоэлектрических наушников, производящих звук с помощью пьезоэлектрического кристалла, материала, который меняет форму при воздействии на него электричества. Обычно он предназначен для подключения к слуховому каналу пользователя.
Операция
Кристаллический наушник обычно состоит из пьезоэлектрического кристалла с металлическими электродами, прикрепленными с обеих сторон, приклеенными к конической пластиковой или металлической фольги диафрагмы, заключенной в пластиковый корпус. Пьезоэлектрическим материалом, использованным в ранних кристаллических наушниках, была соль Рошель, но современные наушники используют титанат бария или реже кварц. Когда звуковой сигнал подается на электроды, кристалл немного сгибается вперед и назад вместе с сигналом, вибрируя диафрагму. Диафрагма толкает воздух, создавая звуковые волны. Пластиковый корпус ушной трубки ограничивает звуковые волны и эффективно направляет их в ушный канал, в барабанную перепонку. Диафрагма обычно закреплена на внешнем краю, полагаясь на изгиб для работы. Путь воздуха в наушниках обычно имеет форму рога, с сужающейся колонкой воздуха, которая увеличивает смещение воздуха в барабанной перепонке, увеличивая объем.
Применение
Кристальные наушники обычно являются моноушными устройствами с очень низкой точностью звука, но высокой чувствительностью и импедансом. Их пиковое использование, вероятно, было с транзисторными радиостанциями и слуховыми аппаратами 1960-х годов. Они не используются с современными портативными медиаплеерами из-за неприемлемого качества звука. Основными причинами плохой производительности этих наушников являются низкая экскурсия диафрагмы, нелинейность, резонанс в полосе и очень короткая форма рога корпуса наушника. В результате получается очень тонкий звук, не имеющий басов. Современные наушники используют электромагнитные драйверы, которые работают аналогично динамикам, с движущимися катушками или движущимися железными ядрами в магнитном поле. Одно из оставшихся применений кристаллических наушников - в кристаллических радиоприемниках. Их очень высокая чувствительность позволяет им использовать очень слабые сигналы, производимые кристаллическими радиоприемниками, а их высокий импиденс (порядка 20 килограмм) хорошо подходит для типичного кристаллического радиоприемника. Они также используются в качестве микрофонов, их высокая производительность требует меньшего усиления. Кристальные наушники также могут использоваться в качестве рудиментарных инструментов для устранения неполадок в аудио-схемах низкого напряжения; достаточно прикоснуться к кончику аудио-сцепления наушника в интересующей точке, одновременно прикоснувшись к другому (рукавскому) соединению пальцем. Высокий импиденс наушника означает, что любой аудиосигнал, приложенный к кончику разъема, будет слышен в наушнике. Этот быстрый и грязный метод может устранить необходимость установки и зондирования с помощью осциллоскопа или подключения усилителя к точке испытания в первую очередь.