如今的耳机当中动圈单元占据了绝大部分,虽然动圈单元发展至今已经相当成熟,但依旧有很多网友不是非常了解动圈单元的结构。
决定性因素 小谈动圈耳机的单元结构
[PChome电脑之家音频频道原创] 动圈耳机最早出现于1937年,目前大多数人认为世界上第一副动圈耳机是拜亚动力的DT48,它在诞生时就已经拥有了非常不错的客观参数,16-18000Hz频响范围以及112dB/mW的灵敏度,即使放在今天来看也是非常不错,完全够用。动圈耳机发展至今已经是非常成熟,在售的绝大多数耳机也都采用了这种换能方式,但在数量众多的动圈耳机当中,音质听感却各有差异,那决定这些的因素究竟是什么?
决定动圈耳机听感的最重要因素是单元本身,其次是耳罩的结构设计以及线材用料。作为耳机的核心,单元在耳机整个工作过程当中起到了举足轻重的作用,单元不但是造就了音质、听感,同时也决定了耳机的很多客观参数。在购买耳机时肯定有不少网友看到过类似于单元的描述,例如某某耳机搭载有50mm动圈单元,采用什么什么材料制成的振膜等,而这些宣传虽然看似颇为专业,阐述了这款耳机单元的部分信息,但这些描述并不是非常准确,还是有些片面。
动圈单元原理示意图
要想对动圈单元有个了解,还需要从实际工作原理说起。如果是一位老烧,对耳机的工作原理肯定不会陌生,相信有不少上了年纪的烧友,在年轻时或许还亲自动手组装过音箱。动圈耳机的构造其实和音箱非常相似,不同之处在于耳机结构比音箱简单了不少,却更加精密,耳机单元当中并不存在弹波或是防尘盖这样的部件,同时受限于空间,部件之间连接比较紧密。
HD800单元的爆炸视图
大多数耳机通过简单的拆解我们就可以取出耳机单元,当然如果是暴力拆解那过程还要简便,通常情况下动圈耳机的单元外部是塑料框架,单元框架除了起到固定零部件的作用,同时也保护了内部的一些部件,如果对单元继续深入拆解就很容易导致无法还原的后果。
索尼耳机的单元结构示意图
动圈单元的结构以及原理
耳机最为重要的振膜,四周一般会被固定在单元框架上,而振膜下方粘着的金属线圈就是耳机的音圈,最底下的则是永磁体。这四部分就构成了动圈单元的全部,当我们使用耳机时,音圈获得电流,从而形成磁场,会悬浮于下方的永磁体,根据不同音频信号电流则发生改变,从而前后运动,驱动了振膜,振膜则推动了前方的空气,最终产生了声波。
动圈单元的振膜与音圈
动圈单元的永磁体
由于动圈耳机发展至今已经比较成熟,其中永磁体和音圈对音质所造成的影响相对来说已经是较小。目前颇为常见的永磁体是磁钢和钕磁铁,其中钕磁铁是目前发现商品化性能最高的磁铁,被广泛应用于较高定位的耳机单元当中,单元上的永磁体一般成圆形或圆环形,音圈通常会被安放在永磁铁当中的的圆环形凹槽当中。
动圈单元振膜表面一般会覆盖有框架
音圈所起到的作用
音圈是由漆包线构成,漆包线由导体和绝缘层两部组成,可能小时候经常玩四驱车的网友在马达当中见过这种线材,漆包线的匝数决定了该款耳机的阻抗,音圈的直径和厚度一般经过耳机厂商的精确计算,同时结合所用振膜的大小以及材质,让音圈能够拥有最合理的设计。音圈可以理解为通电螺线管,耳机工作时音圈会产生不同强度的磁场,和永磁体产生相互作用,推动前方的振膜。要是输入过大的功率会导致音圈发出大量热量,可能会导致音圈变形,严重时还会烧毁。
振膜是非常重要的一部分
振膜在动圈单元当中称得上是重头,也是厂商宣传最多的一个部分,很多广告当中所称50mm、40mm单元都是指振膜直径,并不是单元直接,有时候单元会比振膜大上很多。通常来说振膜直径越大可驱动的空气也就越多,对低频的提升很有帮助,但过大的直径会导致振膜强度不足,但如果是增加厚度,则会导致灵敏度下降。振膜结构和材质多种多样,比较常见的有类似于硅胶的透明材料,而EarPods使用了纸质振膜,创新live2和索尼的几款耳机则使用了生物纤维振膜,另外,渡钛和木制振膜也有所应用。
振膜特写
由于耳机受限于体积等因素,因此无法像音箱一样做到各取所长,采用分频设计,不同单元使用不同材质的振膜,耳机上的振膜必须是趋向于全能,最好不出现偏科。耳机振膜外观也有别于音箱振膜,更加趋向于平面化,同时为了控制失真和分割震动等不良因素,很多耳机在振膜上采用了独特的纹理设计。
拆解后的平头塞
为了使耳机拥有较高的灵敏度,动圈单元活动部分的重量也应当要保持轻盈,采用过于沉重的材料就会降低耳机的灵敏度,同时结合振膜的弹性,也会影响到耳机的瞬态响应,总之动圈单元的每个组成部分会相互影响作用,只有各方面都能兼顾才能达到最佳音质和听感。
特斯拉单元特写
总结
对于动圈耳机来说,音质听感并不是单一个部件就可以决定,是各方面综合设计的结果,仅仅凭着单方面参数就去判断耳机好坏是不正确的,很多时候需要去考量耳机的实际听感。另外,现在世面上也没有一款耳机具有绝对优势,很多时候都是一分钱一分货,即使各品牌旗舰也难分伯仲,适合自己的才是最重要的。
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