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暑期听音入门系列之二 看清耳机结构说音质
  • 2013-7-15 14:59:03
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:
【电脑报在线】耳机是怎么发声的,结构看上去类似,但耳机的哪些部件和构造会影响到音质,无图无真相,不拆不革命,一起实战,通过漫步者H280的拆解,看看耳机内部的结构吧。

    耳机是怎么发声的,结构看上去类似,但耳机的哪些部件和构造会影响到音质,无图无真相,不拆不革命,一起实战,通过漫步者H280的拆解,看看耳机内部的结构吧。


一、整体外壳如何拆解

    漫步者H280的外壳采用了浑然一体的设计,只有上下壳结合的地方有一条窄窄的缝隙,但在这条缝隙上,无论如何撬动,都无法打开外壳,这主要是因为H280使用了负配合工艺,即其上壳的外径要大于下壳的内径,在组装时,将下壳加热膨胀后套入上壳,冷却后,两个壳体就紧密结合在一起。那拆解时怎么办呢?我们用电烙铁加热耳机的下壳,当温度上升后,用裁纸刀沿着缝隙,即可将上下壳分离。

    

    厚厚的铝外壳,结合紧密的上下壳,这不仅让H280有漂亮的外观和结实的身躯,对音质也大有帮助。毕竟,负配合可以保证上下壳完美配合,这样,耳机的腔体就不会产生漏气,而厚厚的外壳也保证了在播放音乐时,外壳不会共振,这样就减少了音乐中的杂音和特定频段噪声的现象。


二、看懂内部结构

    在拆开的耳机中可以看到,耳机的进线处被胶水牢牢的封住,同时,耳机的单元也直接用胶水固定在前壳上。

    用胶水粘住进线处,固然是为了提升耳机寿命,避免拉扯耳机线时,造成耳机线与耳机单元焊点的脱落,同时,也是为了耳机腔体封闭,提升音质的需求。而耳机用胶固定在前面壳上,也就让耳机内部分成前腔和后腔两个部分,胶水的存在,让两个腔体完全隔绝,这样单元推动的空气不会从前腔体流动到后腔去,这就可以避免声短路现象。

 

三、耳机的核心——音频单元。

    由于单元被胶水牢牢的固定在前壳内,无法完整拆出,没辙,只能暴力用尖嘴钳将前壳弄碎,这才拆出耳机单元,当然,耳机单元还要继续拆解,拆开外固定铁皮后,单元一分为二,前端是红色的音圈和透明的振膜,而后端则是耳机的磁路系统。

    我们知道耳机之所以能够发声,是依靠音圈推动振膜,从而引起空气震动来发声的。因此,对音圈和振膜的要求是很高的,对说到高音质喇叭或耳机的音圈时,常常会提到大音圈,那么音圈大有什么好处呢?它除了可以更快,更均匀的把震动传递到振膜上,让单元反应更迅速外,还可以提升单元的控制力。从图中可以看出,H280的音圈还是比较大的,大致在振膜直径的一半左右。

    而振膜的要求则是即轻又硬。因为只有振膜轻,音圈的微小动作才会让振膜震动起来,这样,不会丢失音频中的小信号。H280中使用的是6微米的振膜,这样就大大降低了振膜的重量。而高强度则是让音圈推动时,整个振膜处于共同震动的状态,这样即可以提高效率,又减少了分割失真,即由于振膜强度不足,在音圈传来振动后,挨近音圈的部分立即跟着动,像是水中涟漪一样,经过扩散后外圈才跟着响,这样外圈比内圈震动的晚,就引起了失真。正是基于这一要求,我们可以看到,耳机振膜上都有折痕状的条纹,这就像是筋骨一样,提升振膜的强度。


四、磁路

    而后端的铁皮上,还有一个凸起物,只要用螺丝刀轻轻一翘,这个凸起物就会粘在螺丝刀上,因为那个环形物就是一个磁体,这个磁体和以前我们见到的黑乎乎的磁体不太一样,因为在耳机中使用的都是钕铁硼磁体,其磁性可是比普通磁体强十倍以上,可以吸起比它重几十倍的物体。

    实际上,耳机和音箱单元正是依靠通电的音圈在磁场中产生震动才发出声音的。因此磁体产生的磁场就相当重要了。但在耳机尤其是耳塞中的内部空间实现太小了,这样普通磁体无法产生强度足够的磁场,这就会造成音量小,声音控制力不足等诸多问题。在这种情况下,耳塞使用钕铁硼强磁体也就成为必然。不过磁体只是单元中形成磁路的一个因素,实际上钕铁硼磁体的品质,外部磁屏蔽罩的造型等都会对声音产生影响。

 

耳机工作原理

    经过了上面的拆解,我们大致知道耳机内部的部件,各部件对音质的影响,不过我们陆陆续续的提到耳机工作原理,还不足以让初学者知道耳机是如何工作的,更何况我们拆解的只是动圈式耳机,而如今动铁式耳机也正在兴起,这种耳机和动圈式耳机有什么区别,听音上又有什么不同的感受呢?  


    动圈式耳机:

   

    动圈式耳机的单元,其实可以看作是喇叭的缩小版(不少耳机单元的外形,和音响上的喇叭是一样的)它的基本工作原理很简单,由钕铁硼磁体或常规的永磁体在单元底部建立一个磁场,而音圈,正是放置在这一磁场中。当音圈通电时,由于音圈产生的电磁场与磁体的磁场产生排斥或吸引,这样音圈就在磁场中运动起来,而音圈的顶部是振膜,这样音圈的运动引发振膜的震动,再由于振膜推动空气,这样就发出了声音。

    不过,动圈式耳机的结构虽然简单,但想有优秀的效果,却不是件容易的事,前面我们已经粗略的谈到单元和耳机各部分对音质的影响,实际上耳塞的腔体设计,对音色也有很大的音响,在这张索尼ex700的拆解图中我们就可以看到,只是腔体内的一个小部件,甚至只是一个凸起或造型,都有调节改变音频。调节音色的作用,在这种情况下腔体设计实际上是考验厂家实力的另一个重要因素。

    作为动圈耳机来说,它的每一个单元都有较宽的频响,因此绝大多数的耳机只要采用一个单元就可以满足需求。而在音色上,动圈耳机音色较暖。不过,由于振膜音圈这样的振动机构质量较大,很难对微小的信号作出反应,运动速度较慢,因此其细节表现能力较差,而振膜的强度问题,又容易让其产生分割失真。当然这只是动圈耳机的普遍表现,由于振膜声学机构等方面的区别,动圈耳机的音色区别还是比较大的。

    动铁耳机:

    实际上动铁式耳机也是依靠电磁场作用进行发声的,但它的工作方式却不太一样。动铁耳塞的内部,驱动线圈是绕在一个被称为“平衡衔铁”的U形精密铁片上。这块铁片位于永磁场的中央,这样驱动线圈在通电后,在磁力的作用下U形贴片振动并通过驱动棒,将振动传递到振动板材的中心点,从而令振动板振动而发声。

    动圈耳机的振动板很轻,也没有太多的附加机构,动铁耳机的瞬间表现能力和音乐细节都有较大提升,同时其灵敏度也可以做得很高,也就是说在较小功率下就有较大音量。再加上动铁耳机的腔体对音色影响较小,其音色也相对统一,这就令不少音乐迷们喜欢上动铁耳机。不过动铁耳机单个单元很难完美的重现出整个音频频率。所以大凡上点档次的动铁,都是多单元的。而在音色上,动铁耳机也较冷,听人声或温暖的声音时表现较差。再加上动辄上千元的价格,玩动铁还真不是件容易的事。

 
本文出自2013-07-15出版的《电脑报》2013年第27期 E.硬件DIY
(网站编辑:pcw2013)


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