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        小耳機(jī),大乾坤

        2022-03-23 14:59:46朱廣思
        科學(xué)大眾(中學(xué)) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:振膜毛細(xì)胞分貝

        朱廣思

        每年的3月3日,是全國(guó)愛(ài)耳日。據(jù)世界衛(wèi)生組織早前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,目前全球約有11億年輕人(12~35歲)正面臨無(wú)法逆轉(zhuǎn)的聽(tīng)力損失風(fēng)險(xiǎn),個(gè)人音頻設(shè)備音量過(guò)大是造成該風(fēng)險(xiǎn)的重要原因。

        自從手機(jī)成為人們交流和娛樂(lè)的重要工具后,各種配套的耳機(jī)產(chǎn)品也逐漸與人們的生活密不可分。小小的耳機(jī),其實(shí)內(nèi)有乾坤。1924年,德國(guó)科學(xué)家尤根·拜爾受到電話聽(tīng)筒的啟示,制造了一種可以戴在頭上的小型揚(yáng)聲器,這就是最早的耳機(jī)。由于制造這種耳機(jī)的靈感來(lái)源于電話,所以拜爾將自己的發(fā)明稱作“動(dòng)力電話”(DynamicTelephone),并在這第一款耳機(jī)的型號(hào)數(shù)字前加上了動(dòng)力電話的縮寫(xiě),正式命名為“DT48”。

        耳機(jī)是怎樣發(fā)聲的

        所有的聲音都是來(lái)自物體振動(dòng),耳機(jī)也不例外。耳機(jī)中有一個(gè)叫作振膜的薄片,耳機(jī)通過(guò)輸入電信號(hào),讓磁鐵帶動(dòng)線圈振動(dòng),進(jìn)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(lái)看,耳機(jī)振膜分為紙漿類(lèi)、高分子(塑料)類(lèi)、金屬類(lèi)、復(fù)合類(lèi),不同的振膜能實(shí)現(xiàn)不同的聲音表現(xiàn)特性。蘋(píng)果早期版本的EarPods耳機(jī)就采用了羊毛紙盆+塑料復(fù)合振膜。一般來(lái)說(shuō),紙漿類(lèi)振膜成本較低,低頻效果優(yōu)秀,但本身的剛性、質(zhì)量方面都沒(méi)有太大的優(yōu)勢(shì)。從目前市售的耳機(jī)產(chǎn)品來(lái)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(lái)在材料界廣受關(guān)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(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性,在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。

        左、右聲道有什么用

        說(shuō)到耳機(jī),大家應(yīng)該都知道它分為左、右聲道,耳機(jī)上也有“L”“R”的標(biāo)識(shí)。耳機(jī)之所以被設(shè)計(jì)成左、右聲道,是為了給我們更立體、更好聽(tīng)的聲音。

        在很多音樂(lè)里,左、右聲道是有明確分工的,比如有的音樂(lè)的副歌部分,左聲道會(huì)負(fù)責(zé)樂(lè)器的伴奏,右聲道則負(fù)責(zé)人聲部分。在大型交響樂(lè)和環(huán)繞立體聲電影中,左、右聲道的差別可能會(huì)更明顯,這樣能給人身臨其境的感覺(jué)。

        歌手為什么要戴耳機(jī)

        我們?cè)陔娨暽辖?jīng)常看到歌手表演時(shí)都要戴一個(gè)耳機(jī),這種耳機(jī)叫返送耳機(jī),簡(jiǎn)稱耳返。這是為什么呢?在嘈雜的晚會(huì)或活動(dòng)中,現(xiàn)場(chǎng)演唱的歌手往往聽(tīng)不清自己的聲音,有了耳返,歌手就可以清楚地聽(tīng)到伴奏和自己的聲音,來(lái)鑒定自己有沒(méi)有跑調(diào)。

        除了歌手,節(jié)目主持人也會(huì)戴上耳機(jī),使編導(dǎo)可以通過(guò)耳機(jī)來(lái)引導(dǎo)主持人完成節(jié)目。

        經(jīng)常戴耳機(jī)對(duì)聽(tīng)力有什么傷害

        美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員對(duì)該校學(xué)生進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,隨著耳機(jī)的普及,有輕微噪聲性聽(tīng)力損失的人數(shù)正逐年上升。長(zhǎng)時(shí)間戴耳機(jī),聲波在密閉的空間里產(chǎn)生共振,會(huì)對(duì)內(nèi)耳產(chǎn)生不良刺激,容易引起毛細(xì)胞受損。

        值得注意的是,在長(zhǎng)期的噪聲刺激下,內(nèi)耳的毛細(xì)胞功能會(huì)受到器質(zhì)性損害,不可逆轉(zhuǎn)。因?yàn)楦咭魰?huì)不斷沖擊、震蕩耳蝸中的液體,毛細(xì)胞因受到過(guò)度刺激而死亡。我們可以做一個(gè)形象的比喻,當(dāng)我們?cè)谙硎?00分貝以上的音樂(lè)時(shí),毛細(xì)胞就像不斷受到壓路機(jī)碾壓的小草,正在慢慢死去。

        許多人在地鐵、公交車(chē)或者較為嘈雜的環(huán)境里聽(tīng)歌時(shí),自然而然地會(huì)將耳機(jī)音量調(diào)得很大。在一項(xiàng)研究中,研究者發(fā)現(xiàn),當(dāng)環(huán)境音量達(dá)到65分貝時(shí),人們會(huì)選擇將耳機(jī)的音量調(diào)高到82分貝來(lái)獲得更好的效果。而當(dāng)環(huán)境音量更高時(shí),這個(gè)數(shù)字也可能會(huì)更高。長(zhǎng)此以往,即便是在安靜的室內(nèi),耳機(jī)使用者依然會(huì)將音量設(shè)定在一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)際需要的標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間久了,聽(tīng)力自然就會(huì)受到損害。

        如何保護(hù)我們的聽(tīng)力

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

        一般來(lái)說(shuō),每天使用耳機(jī)的時(shí)間不要超過(guò)2~3個(gè)小時(shí)。戴著耳機(jī)睡覺(jué)是一種不良習(xí)慣,為了保護(hù)聽(tīng)力,大家要盡量避免。

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