藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

電磁鐵的定義是什麼

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

每天最快樂的時光就是戴著藍芽耳機,聽著自己喜歡的歌曲,如果有天耳機沒電了或者不戴耳機,就會覺得少了點什麼。

在目前的電子裝置中,藍芽協議的使用越來越普遍,比如Airpod、音響、滑鼠和汽車等裝置。我們都知道藍芽是一種通訊協議,那麼手機是如何連線到我們的耳機,並將音樂傳遞到我們的耳朵裡呢? 今天就讓小編來給大家說說吧!

藍芽的介紹和起源

藍芽是一種無線通訊技術標準,它允許固定和移動裝置短距離交換資料,形成個人區域網(PAN)。它使用短帶高頻(UHF)無線電波在2。4至2。485GHz的ISM頻段上進行通訊。該技術由電信公司愛立信於1994年開發。它的設計初衷是為無線通訊創造一個RS-232資料線的替代版本。它可以連線多個裝置,克服同步問題。

這有一個技術術語。超高頻,但我想給大家介紹一些關於無線電的科普知識。

無線電波,有時也叫無線電波、射頻等,是電磁波中波長比紅外光長的電磁波。無線電波的頻率範圍從300GHz到3kHz,但也有一種定義,將1GHz或3GHz以上的波都歸為微波。和其他電磁波一樣,無線電波也是以光速傳播的。自然界中的無線電波主要是由閃電或宇宙物體引起的。

具體劃分見下圖。

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

藍芽技術由藍芽技術聯盟(SIG)維護,該聯盟在電信、計算機、網路和消費電子領域有3萬多個成員。

“藍芽 ”一詞是斯堪的納維亞語 “Blatand/Blatann ”的英譯。這個詞來源於10世紀丹麥和挪威的國王Harald Blatand Gormsen(丹麥語:Harald Blatand Gormsen)的名字。Blatand直譯為bla(bla=藍色,tand=牙齒)。2006年,藍芽技術聯盟已將全球中文譯名改為 “藍芽”,並註冊為該組織的註冊商標。

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

以哈拉爾德為名,曾將因宗教戰爭和領土爭端而分裂的挪威和丹麥統一起來,藍芽背後的團隊希望新技術能整合各大科技品牌的標準。藍芽的logo是Lunes,也就是Harald Blatand的首字母HB的變形。

藍芽連線是如何工作的?

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

藍芽裝置在2。45GHz無線電頻譜的79個不同頻率上工作。當兩臺裝置想要連線時,比如智慧手機連線到AirPods Pro,它們會隨機選擇79個頻道中的一個,如果附近的一對裝置已經佔據了另一個頻道,它們就會嘗試另一個頻道。

通常情況下,要將兩個藍芽產品連線在一起,需要裝置建立一個密碼。例如,當智慧手機與汽車連線時,兩者的顯示屏上都會顯示一個短碼。如果雙方顯示的密碼相同,則可以繼續連線。有趣的是,我從未見過一對裝置顯示的程式碼彼此不同。

配對的裝置一旦配對就會記住對方,除非你讓它們忘記。這就是為什麼你的手機在每次上車時都會(至少應該)自動連線,因為兩臺裝置互相瞭解,互相信任。

耳機為什麼會響?

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

每部手機都有一個無線電系統,有發射器。無線電發射器透過振盪器將交流電轉化為高頻交流電,從而產生電磁場,可以產生無限多的無線電波。像磁鐵一樣,無線電波互相排斥,互相吸引。同類電子相互排斥,所以當無線電波出來時,就會把前面的電波往前推,當連續的電波全部出來時,就會在空氣中傳播。

接收器和解調器

電磁波可以透過調諧天線來接收。天線可以將電磁波的部分能量吸收為電路中的諧振電流。接收器可以對電流進行解調,並將其轉換成可用的訊號。接收器通常也被調諧為接收特定頻段的訊號,並拒絕其他頻段的訊號。

振動

我們都知道,聲音是由振動產生的,而耳機的工作原理與揚聲器一樣:將傳入的音訊電訊號轉化為機械振動,從而可以聆聽到美妙的音樂。

高中的時候,我們學過法拉第感應:磁通量的變化會產生電流。例如,當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,就會產生電流,這簡單的說就是磁生。

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

而反之,電流也會產生磁場。耳機的工作原理是電流的變化產生變化的磁場,透過磁鐵的運動使振膜產生振動,從而產生聲音。

耳機內部,有兩塊磁鐵。一個是下圖所示的強磁鐵,它是固定在耳機框架上的永久磁鐵。它被牢牢卡住,不能移動。另一塊是連線在音圈振膜上的,是一塊電磁鐵,有電就會產生磁性,是可以移動的。

藍芽耳機神奇的工作原理,你知道嗎?

當振膜推動空氣振動時,就會產生聲音。當音訊電流透過耳機線,流經下圖所示耳機中的紅色音圈時,會產生變化的磁場。這個磁場將與固定在耳機中的永磁材料相互作用。音圈受力產生不同幅度的運動,從而帶動振膜振動,就會發出變化的聲音。這就是音箱的工作原理!

優點

無線資料傳輸

藍芽的主要優勢之一是它允許裝置以無線方式傳輸資料。這種優勢可以轉化為更多具體的優勢,包括無線連線或 “配對 ”裝置以建立無線個人區域網或WPAN,無線網際網路連線和無線同步,以及輕鬆傳送和/或接收檔案,而無需攜帶和攜帶麻煩。使用電纜或其他硬體介面技術,如USB標準或Thunderbolt技術。

透過藍芽,請注意,其他應用包括與其他裝置相容的裝置之間的無線連線的遙控器,在一定距離內用於定位和識別物件的實時定位系統,用於防止智慧手機等裝置被盜或丟失的人身安全,以及利用藍芽對醫療裝置進行健康監測和記錄。

廣泛的可用性和可達性

藍芽的應用非常廣泛,幾乎無所不在,這一點從它的眾多應用中可以看出。大多數膝上型電腦和其他移動裝置,如智慧手機和平板電腦,都內建了藍芽硬體。對於不具備必要硬體元件的個人電腦來說,購買和使用藍芽介面卡將使其能夠與支援藍芽的裝置進行通訊。

由於藍芽似乎已成為現代計算機,特別是膝上型電腦和移動裝置的標準功能,補充裝置已被開發和銷售。這些裝置包括無線揚聲器和耳機、智慧手錶等智慧裝置和其他可監測活動的可穿戴技術,以及支援藍芽的智慧家電和辦公裝置。

易用性帶來便利

將裝置與內建的藍芽收音機配對非常簡單。具備藍芽功能的裝置之間可以建立通訊,而無需安裝額外的軟體或驅動程式。兩個裝置之間的通訊也沒有嚴格的設定過程。

只要支援藍芽的無線電裝置在啟用範圍內,並保持在覆蓋範圍內,該技術就能輕鬆找到對方的啟用裝置,從而簡化整個配對過程。此外,該技術還包括使用服務發現協議和通用唯一識別符號識別服務的協議,以列出特定裝置的特定服務或功能。這些協議使另一臺裝置很容易確定並顯示要配對的裝置的名稱和類別,以及其服務或功能和技術資訊。

能源效率

藍芽技術的高能效進一步提升了無線資料傳輸的優勢和便利性。這對於低功耗藍芽或BLE標準來說尤其如此。BLE的超低功耗要求使其成為小型裝置(包括可穿戴技術)的理想選擇,在這些裝置中,最小的電池壽命要求和小尺寸是關鍵的設計和工程考慮因素。

該技術的最新版本稱為藍芽4。0,也比藍芽3。0更省電。新規範與舊版藍芽規範中的BLE技術和經典藍芽標準相同,因此可以實現雙模式利用能效和更快的資料傳輸速率。