Кристаллический наушник — это тип пьезоэлектрического [1] наушника , который производит звук с помощью пьезоэлектрического кристалла , материала, который меняет свою форму при подаче на него электричества . Обычно он предназначен для вставки в ушной канал пользователя.
Кристаллический наушник обычно состоит из пьезоэлектрического кристалла с металлическими электродами, прикрепленными к обеим сторонам, приклеенного к конической пластиковой или металлической фольгированной диафрагме, заключенной в пластиковый корпус. Пьезоэлектрическим материалом, используемым в ранних кристаллических наушниках, была сегнетова соль , но современные наушники используют титанат бария или реже кварц . Когда звуковой сигнал подается на электроды, кристалл немного изгибается вперед и назад вместе с сигналом, вибрируя диафрагму. Диафрагма толкает воздух , создавая звуковые волны. Пластиковый корпус наушника ограничивает звуковые волны и эффективно проводит их в ушной канал, к барабанной перепонке . Диафрагма, как правило, закреплена на своем внешнем крае, полагаясь на изгиб для работы. Воздушный путь в наушнике, как правило, имеет форму рога с сужающимся столбом воздуха, который увеличивает смещение воздуха у барабанной перепонки, увеличивая громкость.
Кристаллические наушники обычно являются монофоническими устройствами с очень низкой точностью воспроизведения звука, но высокой чувствительностью и импедансом. Их пик использования, вероятно, пришелся на транзисторные радиоприемники и слуховые аппараты эпохи 1960-х годов . Они не используются с современными портативными медиаплеерами из-за неприемлемого качества звука. Основными причинами плохой работы этих наушников являются низкий ход диафрагмы, нелинейность, внутриполосный резонанс и очень короткая рупорная форма корпуса наушника. В результате звук получается очень жестяным и лишенным басов . Современные наушники используют электромагнитные драйверы, которые работают аналогично динамикам, с подвижными катушками или подвижными железными сердечниками в магнитном поле.
Оставшееся применение для хрустальных наушников — в хрустальных радиоприемниках . Их очень высокая чувствительность позволяет им использовать очень слабые сигналы, производимые хрустальными радиоприемниками, а их высокое сопротивление (порядка 20 кОм) хорошо подходит для типичного хрустального радиоприемника. Их также использовали в качестве микрофонов , поскольку их высокая выходная мощность требует меньшего усиления .
Кристаллические наушники также могут использоваться в качестве элементарных, низковольтных инструментов для поиска неисправностей аудиоцепей; достаточно прикоснуться кончиком аудиоразъема наушника к интересующей точке, одновременно коснувшись другого (рукавного) соединения пальцем. Высокое сопротивление наушника означает, что любой звуковой сигнал, подаваемый на кончик разъема, будет слышен в наушнике. Этот быстрый и грязный метод может устранить необходимость настройки и зондирования с помощью осциллографа или подключения усилителя к контрольной точке в первую очередь.