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        小耳機,大乾坤

        2022-03-23 14:59:46朱廣思
        科學大眾(中學) 2022年3期

        朱廣思

        每年的3月3日,是全國愛耳日。據世界衛(wèi)生組織早前發(fā)布的數據顯示,目前全球約有11億年輕人(12~35歲)正面臨無法逆轉的聽力損失風險,個人音頻設備音量過大是造成該風險的重要原因。

        自從手機成為人們交流和娛樂的重要工具后,各種配套的耳機產品也逐漸與人們的生活密不可分。小小的耳機,其實內有乾坤。1924年,德國科學家尤根·拜爾受到電話聽筒的啟示,制造了一種可以戴在頭上的小型揚聲器,這就是最早的耳機。由于制造這種耳機的靈感來源于電話,所以拜爾將自己的發(fā)明稱作“動力電話”(DynamicTelephone),并在這第一款耳機的型號數字前加上了動力電話的縮寫,正式命名為“DT48”。

        耳機是怎樣發(fā)聲的

        所有的聲音都是來自物體振動,耳機也不例外。耳機中有一個叫作振膜的薄片,耳機通過輸入電信號,讓磁鐵帶動線圈振動,進而影響和線圈固定在一起的振膜,就可以發(fā)聲了。

        從振膜材料方面來看,耳機振膜分為紙漿類、高分子(塑料)類、金屬類、復合類,不同的振膜能實現不同的聲音表現特性。蘋果早期版本的EarPods耳機就采用了羊毛紙盆+塑料復合振膜。一般來說,紙漿類振膜成本較低,低頻效果優(yōu)秀,但本身的剛性、質量方面都沒有太大的優(yōu)勢。從目前市售的耳機產品來看,振膜的主要材料是生物振膜、鈦振膜、碳素振膜、木振膜、液晶振膜。

        近年來在材料界廣受關注的石墨烯,也是非常合適的振膜材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。

        左、右聲道有什么用

        說到耳機,大家應該都知道它分為左、右聲道,耳機上也有“L”“R”的標識。耳機之所以被設計成左、右聲道,是為了給我們更立體、更好聽的聲音。

        在很多音樂里,左、右聲道是有明確分工的,比如有的音樂的副歌部分,左聲道會負責樂器的伴奏,右聲道則負責人聲部分。在大型交響樂和環(huán)繞立體聲電影中,左、右聲道的差別可能會更明顯,這樣能給人身臨其境的感覺。

        歌手為什么要戴耳機

        我們在電視上經??吹礁枋直硌輹r都要戴一個耳機,這種耳機叫返送耳機,簡稱耳返。這是為什么呢?在嘈雜的晚會或活動中,現場演唱的歌手往往聽不清自己的聲音,有了耳返,歌手就可以清楚地聽到伴奏和自己的聲音,來鑒定自己有沒有跑調。

        除了歌手,節(jié)目主持人也會戴上耳機,使編導可以通過耳機來引導主持人完成節(jié)目。

        經常戴耳機對聽力有什么傷害

        美國普渡大學的研究人員對該校學生進行了一項隨機調查,調查結果顯示,隨著耳機的普及,有輕微噪聲性聽力損失的人數正逐年上升。長時間戴耳機,聲波在密閉的空間里產生共振,會對內耳產生不良刺激,容易引起毛細胞受損。

        值得注意的是,在長期的噪聲刺激下,內耳的毛細胞功能會受到器質性損害,不可逆轉。因為高音會不斷沖擊、震蕩耳蝸中的液體,毛細胞因受到過度刺激而死亡。我們可以做一個形象的比喻,當我們在享受100分貝以上的音樂時,毛細胞就像不斷受到壓路機碾壓的小草,正在慢慢死去。

        許多人在地鐵、公交車或者較為嘈雜的環(huán)境里聽歌時,自然而然地會將耳機音量調得很大。在一項研究中,研究者發(fā)現,當環(huán)境音量達到65分貝時,人們會選擇將耳機的音量調高到82分貝來獲得更好的效果。而當環(huán)境音量更高時,這個數字也可能會更高。長此以往,即便是在安靜的室內,耳機使用者依然會將音量設定在一個遠遠超過實際需要的標準。時間久了,聽力自然就會受到損害。

        如何保護我們的聽力

        當周遭環(huán)境嘈雜、將音量開到更高也難以聽清時,我們就應該果斷關掉音樂。如果非要在這種高分貝環(huán)境下聽歌的話,不妨換用對外界噪聲屏蔽效果比較好的頭戴式耳機。當屏蔽了外界的大部分噪聲時,耳機的音量自然能小很多。在室內等安靜的環(huán)境下,音量設置到自己剛剛可以聽清楚的程度即可。

        一般來說,每天使用耳機的時間不要超過2~3個小時。戴著耳機睡覺是一種不良習慣,為了保護聽力,大家要盡量避免。

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