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耳機知識掃盲課之結構篇(一)
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【音響網資訊】
耳機的組成結構、工作原理都與喇叭很相似。耳機也是由磁路系統與發音系統兩部分構成。下面以常見的耳機為例,來介紹耳機的結構及發音原理。
下圖圖中所示是兩種常見耳機,圖(a)為耳塞式耳機,體積小巧,多塞入耳朵使用,常簡稱為耳塞。它由插頭、導線、耳塞三部分組成,插頭和導線饋送音頻電流信號,耳塞是才耳機工作的中心,由它完成電一聲轉換。這種耳機只能塞入一個耳朵聽,也稱為單耳機,與之配套的導線是兩心線(或說兩根導線),插頭使用單心插頭。圖(b)所示耳機由全屬架、雙耳機、四心線、雙心插頭組成。應用時將金屬架框在頭上,兩個耳機便蓋在耳朵上,所以稱為頭戴式耳機。金屬架有一定彈性,耳機外表包有一層海綿,所以兩個耳機能夠緊貼在兩個耳朵上,這樣感覺柔軟舒適,也使聲音傳播成為密閉式,不會影響別人。頭戴式耳機配套使用四心導線,每個耳機有一根地線和一根音頻信號線,也有的共用一根地線而采用三心線。這種耳機配用雙心插頭。圖c)所示是耳機的圖形符號,耳機的文字符號用B表示。
常見的兩種耳機
一個典型的頭戴式耳機,由5大部分組成,分別為頭帶[又稱頭梁]、耳殼、驅動器、導線、耳墊。
耳殼
耳殼是最重要的部分,它相當于音箱的箱體,你也可以把它理解為一個超小的音箱。里面安裝了一個[或多個]驅動器,用于發聲。
耳罩是頭部與發聲單元接觸的部件,它對于動圈式耳機是至關重要的,其功能是將低頻反射回來,保證低頻的重放。耳罩一般有兩種樣式,一種壓在耳朵上,叫壓耳式耳罩(Supra-aural),另一種耳罩呈杯狀,環繞著耳朵,叫繞耳式耳罩(Circumnaural)。耳罩要盡量的柔軟舒適,其內部一般填充海綿,外面蒙上皮革或絨布。耳罩使用的材料對中頻和高頻有吸收作用,它使耳朵與振膜形成一段距離,并在耳機和頭部間形成一個腔室。大型的繞耳式耳罩內部空間大,聲音可以作用于耳廓,形成較好的空間感。一只設計良好的耳機已經充分考慮了耳罩的作用,所以中高檔耳機的耳罩是不可以損壞或隨意更換的。
耳機在聲學結構上與音箱有區別,耳機的聲學設計基本不需要考慮聲短路的問題。耳殼大部分采用塑料材質制造,主要的原因是易于造型以及塑料材質本身可以做到非常輕巧。也有少量的耳機使用木殼、鋁殼,這些材質的應用并不是為了音質,而是外觀設計的需求,對于耳機來說,1毫米多厚的塑料壁厚已經十分堅固了
從耳殼障板上摘下驅動器
驅動器,或稱為耳機揚聲器。這是耳機的發聲部件,大部分為電動揚聲器結構,也是俗稱的動圈,它的結構與大部分音箱用揚聲器沒有大的不同,一樣是利用音圈通電后形成電磁體,與永磁體產生吸斥作用,推動振膜發聲。
動鐵耳機拆解-動鐵單元內部的結構
在耳機揚聲器的設計當中,還有一類比較盛行的,即動鐵驅動器。這類驅動器主要用于耳塞式的耳機設計當中,頭戴式耳機中幾乎不會采用。
入耳式動鐵耳機拆解-看看導線結構
耳機的引線是耳機放大電路輸出端與耳機音圈的連接線,導線的作用就是為驅動器提供電信號,導電材料主要為銅,偶爾也有銀線,,優質耳機線常采用多支線芯的無氧銅(OFC)線,經過嚴格的絕緣和屏蔽處理,杜絕銅內雜質對信號傳輸的影響和外界雜波的干擾。為了增加抗拉扯的性能,往往還會加入尼龍絲,增加線材的強度。
由于耳機是貼耳聆聽,人耳對信號的變化會更加敏感,因此導線本身的質量可能會影響到音質,有些耳機的設計,將導線設計為可拆卸的方式,方便用戶換線。導線對音質的影響到底有多大?這是一個爭論話題,不過可以肯定的是,很多結論把導線的作用夸大了。
耳機線的末端是插頭,有兩種規格:6.35mm和3.5mm,即平時所說的大小插頭,6.35mm插頭用于專業音頻和民用音頻設備,3.5mm插頭用于便攜設備。一般高保真耳機會提供插頭轉換器,保證耳機在各種設備上的使用。中高檔耳機的插頭是鍍金的,這不是為了漂亮,主要是為了防止插頭氧化影響聲音,由于金光滑柔軟,還可以提供盡量大的接觸面積。低檔耳機常采用鍍鎳插頭,這樣雖然也可以防止氧化,對聲音卻有一定的負面影響。
頭戴式耳機-頭帶[又叫頭梁]
耳殼不可能直接貼附在耳機上,于是有了U型支架的設計,這個支架被稱為頭帶或者頭梁。它就是一個夾子,將兩個耳殼夾你的頭上。頭帶的功能是固定左右發聲單元,將其置于頭的兩側,它的結構和它與單元的連接方式決定了頭帶和耳罩對頭部的壓力,影響著耳機佩帶的舒適性。因此頭帶一般都是設計為可伸縮,以適合不同的頭型,在頭帶連接耳殼的部分,也可以做一定角度的調節。頭帶經過演化,發展出了后掛式耳機,其基本結構與頭戴式相同。有些頭帶的設計可以自動貼合頭型,這種被稱為自適應頭帶。
頭戴式耳機-耳墊
耳墊能緩沖頭帶壓力,也是直接貼附皮膚的部分,它對佩戴的舒適度也有直接的影響,它的主體材料多數為海綿,表面材質則有了各種各樣的不同,有人造革、真皮、絨布、網布等等。不同的材質有著不一樣的表現,而這個容易被人忽視,有些材質在接觸人體的汗液后,會發生迅速老化的作用,出現褪色、掉渣等問題。長期使用,海綿的彈性也會逐漸消失。
耳墊不只是一個和舒適度有關的器件,它也是重要的聲學結構構成部分,它能包圍驅動器到耳朵之間的空間,形成腔體,它對音質的影響很大,最為典型的例子就是漫步者的H800,改動耳墊就能改變音質。
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