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中國(guó)好聲音是怎樣形成

2018-01-18    中國(guó)質(zhì)量萬(wàn)里行    文/本文編輯:姜子塵    點(diǎn)擊:

  隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們的生活水平和追求也在不斷的提高,伴隨人來(lái)的各種各類(lèi)音樂(lè)App帶來(lái)的高碼流音樂(lè)越來(lái)越多,手機(jī)標(biāo)配耳機(jī)早已不能滿(mǎn)足我們聽(tīng)歌的需要,換一副聲音更好,解析力更高的耳機(jī)也是廣大消費(fèi)者的普遍需求。

  撇開(kāi)頭戴式耳機(jī)、入耳式耳塞、封閉式和開(kāi)放式等類(lèi)型劃分,按照耳機(jī)里面的單元結(jié)構(gòu)來(lái)劃分,市面上最主流的耳機(jī)類(lèi)型有動(dòng)圈耳機(jī)動(dòng)鐵耳機(jī)和靜電耳機(jī)。當(dāng)然,后兩者的兩種單元消費(fèi)者所了解的估計(jì)會(huì)比較少,尤其是靜電耳機(jī),由于價(jià)格的原因市場(chǎng)的出現(xiàn)非常少。我們所能了解的,所能用的也只是動(dòng)圈的耳機(jī),俗稱(chēng)喇叭。常見(jiàn)的動(dòng)圈耳機(jī)按照價(jià)格分類(lèi)可以有幾塊錢(qián)到幾十幾塊錢(qián)到幾千塊錢(qián)的不等。

  真是因?yàn)閯?dòng)圈耳機(jī)的是廣大消費(fèi)者在市面上最為常見(jiàn)的一種耳機(jī)類(lèi)型,所以大家都應(yīng)該比較熟悉。

  抬頭不見(jiàn)低頭見(jiàn),從地鐵附近的地邊攤到各大商場(chǎng)的專(zhuān)賣(mài)店,可以說(shuō)大部分都是動(dòng)圈耳機(jī)。當(dāng)然了,不單單是耳機(jī),身邊我們常見(jiàn)的多媒體音箱絕大部分也是采用動(dòng)圈的結(jié)構(gòu)。我們可以這樣來(lái)理解,耳機(jī)就是縮小版的揚(yáng)聲器(音箱)。因?yàn)閺慕Y(jié)構(gòu)上來(lái)看,幾乎是一樣的。

  說(shuō)到耳機(jī)我們就應(yīng)該想到的是音質(zhì),耳機(jī)與音質(zhì)是有著本源的聯(lián)系。為什么耳機(jī)能買(mǎi)的那么貴,就是因?yàn)槎鷻C(jī)所發(fā)出來(lái)的聲音質(zhì)量不同。不同的耳機(jī)不同價(jià)位的耳機(jī)不同風(fēng)格的耳機(jī)所發(fā)出來(lái)的聲音是決然不同的。那么說(shuō)到音質(zhì),我們就應(yīng)該來(lái)說(shuō)說(shuō)他們所發(fā)聲的器件——單元(俗稱(chēng)喇叭)。

  親民而常見(jiàn)的動(dòng)圈單元

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  (常規(guī)動(dòng)圈單元)

  1898年,Oliver Lodge(奧利弗 洛奇)發(fā)明了第一個(gè)實(shí)用電動(dòng)式揚(yáng)聲器,這個(gè)偉大的發(fā)明決定了99%的現(xiàn)代動(dòng)圈揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu),所以說(shuō)動(dòng)圈單元的原理和結(jié)構(gòu)相當(dāng)古老。

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  我們將耳機(jī)的單元的拆開(kāi),會(huì)看到一個(gè)銣磁、一個(gè)線圈和振膜,線圈固定在振膜上。相信大家應(yīng)該都曾經(jīng)都拆過(guò)耳機(jī)里面的喇叭。

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  (單元結(jié)構(gòu)爆炸圖:?jiǎn)卧衲けWo(hù)套、起到一定的調(diào)音作用,振膜、線圈、銣磁鐵、固定支架、調(diào)音紙,起到絕大部分的調(diào)音風(fēng)格作用。)

  從結(jié)構(gòu)爆炸圖上來(lái)看,結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,技術(shù)成本也低,所以?xún)r(jià)格親民。

  那么它是如何發(fā)出聲音的呢?

  初中物理學(xué)已經(jīng)告訴我們?cè)趯?dǎo)線兩端加上電流的時(shí)候就會(huì)發(fā)生電流的磁效應(yīng),線圈進(jìn)而變成一個(gè)電磁鐵。當(dāng)電流反方向?qū)霑r(shí),磁場(chǎng)方向跟著反個(gè)方向。我們都知道磁鐵有同性相斥異性相吸的特性,因此在線圈通電變成電磁鐵時(shí)且不斷變換電流方向產(chǎn)生交變磁場(chǎng),就會(huì)和銣磁互相吸引或相斥,直接的動(dòng)作就是推動(dòng)振膜的振動(dòng)。聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的,因此也就有了聲音的出現(xiàn)。

  比較流行的有俗稱(chēng)“木饅頭”的MOMENTUN,其實(shí)蘋(píng)果的原裝耳機(jī)EarPods因其物美價(jià)廉,也被很多人推崇。

  貴族即視感的動(dòng)鐵單元

  如果對(duì)耳機(jī)有所研究或許會(huì)發(fā)現(xiàn)一些現(xiàn)象,就是相對(duì)高端的耳機(jī)用的都是動(dòng)鐵單元,也就是說(shuō),動(dòng)鐵耳機(jī)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)要貴十幾倍、甚至幾十倍。高昂的價(jià)格讓消費(fèi)者止步,也讓很多消費(fèi)者不理解。

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  (舒爾846 耳機(jī)特寫(xiě))

  為什么動(dòng)鐵耳機(jī)那么貴呢?首先,動(dòng)鐵單元相對(duì)于動(dòng)圈的來(lái)說(shuō)是比較貴的。最初動(dòng)鐵單元并不是用于音樂(lè)耳機(jī),最早用于電話(huà)聽(tīng)筒,然后廣泛用于醫(yī)療助聽(tīng)器、航空、軍用等領(lǐng)域,最近十幾年才被應(yīng)用到音樂(lè)耳機(jī)上。

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  雖然價(jià)格比較貴,但也不是說(shuō)動(dòng)鐵的單元結(jié)構(gòu)有很多神秘而復(fù)雜,其實(shí)動(dòng)鐵單元的構(gòu)造原理并不復(fù)雜,只是制造成本和所需要的技術(shù)要高出動(dòng)圈單元很多。

  動(dòng)鐵單元有個(gè)很技術(shù)化的學(xué)名,叫做“平衡電樞單元”。其體積很小,是只有一個(gè)透音孔的密閉矩形單元。

  它的結(jié)構(gòu)原理:

  線圈繞在一個(gè)位于永磁場(chǎng)中央被稱(chēng)為“平衡銜鐵”的精密鐵片上,這塊鐵片在磁力的作用下振動(dòng),但這個(gè)鐵片并非振膜。真正的振膜由一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿和該鐵片銜接,鐵皮振動(dòng)并帶動(dòng)振膜發(fā)聲。動(dòng)鐵單元的振膜一般是銅片,當(dāng)然也有其他材質(zhì)的金屬振膜,如鋁、不銹鋼、鈦等等。

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  主流的動(dòng)鐵單元有三大類(lèi):美國(guó)婁氏(Knowles)、日本索尼(SONY)、丹麥聲揚(yáng)(SONION)。而我們通常用的比較多的是美國(guó)的婁氏和丹麥的聲揚(yáng)。索尼開(kāi)發(fā)的動(dòng)鐵單元不會(huì)對(duì)外銷(xiāo)售,只會(huì)用于自己的耳機(jī)產(chǎn)品上。聲揚(yáng)公司的動(dòng)鐵單元主要面向音樂(lè)耳機(jī),婁氏是助聽(tīng)器最大的供應(yīng)商。

  動(dòng)鐵耳機(jī)要比動(dòng)圈耳機(jī)貴出一些,舒爾SE535和LogitechUE900都是不錯(cuò)的選擇,當(dāng)然,價(jià)格也在2000元以上。筆者自己使用的是鐵三角的IM03,兩千多點(diǎn),性?xún)r(jià)比一般。

  動(dòng)鐵耳機(jī)的優(yōu)勢(shì)

  除了振膜是金屬材質(zhì),動(dòng)鐵單元的外殼幾乎也全部由金屬材料制成。金屬材質(zhì)做成的單元外殼有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在不同環(huán)境下使用對(duì)聲音的影響較小,所以聲音的表現(xiàn)還是比較穩(wěn)定的。而動(dòng)圈耳機(jī)在發(fā)聲的過(guò)程中需要額外的空間和空氣參與振動(dòng),因此無(wú)法有效控制漏音現(xiàn)象。在不同的溫度、濕度環(huán)境下使用中,聲音表現(xiàn)會(huì)有所差別。

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  因?yàn)閱卧荛],因此耳機(jī)殼的外形也不會(huì)對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生影響,所以動(dòng)鐵耳機(jī)的外形往往形態(tài)各異。因?yàn)槭敲荛]的結(jié)構(gòu),很小的電流就可以驅(qū)動(dòng)發(fā)聲。因此動(dòng)鐵的瞬態(tài)比動(dòng)圈更好些,細(xì)節(jié)也要比動(dòng)圈更豐富。

  再來(lái)說(shuō)說(shuō)體積小。為什么動(dòng)鐵單元做的如此小巧?這和振膜是金屬材質(zhì)的特性密切相關(guān),動(dòng)鐵的振膜重量隨著單元直徑的增加而直線上升,因此動(dòng)鐵用在體積較小的入耳耳塞之中會(huì)比較適合,不可能做成頭戴式耳機(jī)。較小的體積使得動(dòng)鐵耳塞可以做到直接塞入耳道,配合硅膠或者海綿耳塞,就能有良好的隔音效果。而動(dòng)圈耳機(jī)的動(dòng)圈單元一般都比較大,無(wú)法全部塞入耳道,隔音效果就會(huì)差很多。

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  高靈敏度和良好的隔音效果兩個(gè)特性,帶來(lái)了一個(gè)額外的好處——保護(hù)聽(tīng)力。為什么?因?yàn)闃O高的靈敏度使很小的音量也可以有不錯(cuò)的表現(xiàn),加上可以杜絕外部干擾,因此在比較嘈雜的環(huán)境下不用增加音量就可以欣賞到純凈的聲音。不過(guò)話(huà)說(shuō)回來(lái),再好的耳機(jī)也不建議長(zhǎng)時(shí)間佩戴。

  動(dòng)圈、動(dòng)鐵的聲音特點(diǎn)

  無(wú)論是哪種發(fā)聲方式的耳機(jī),最終的聽(tīng)感才是真正需要關(guān)心的。雖說(shuō)聽(tīng)感是比較感性和主觀的,但是動(dòng)圈和動(dòng)鐵單元還是有著較為明顯的聲音傾向。首先說(shuō)明一點(diǎn),排除街邊劣質(zhì)耳機(jī)外,優(yōu)質(zhì)的耳機(jī)其實(shí)并不存在音質(zhì)“好壞”之說(shuō),而是聲音風(fēng)格偏好不同。這個(gè)很好理解吧,咸豆腐腦和甜豆腐腦,哪個(gè)更好?

  動(dòng)圈耳機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在聲音表現(xiàn)方面擁有頻響寬,人聲自然溫暖等特點(diǎn)。其音質(zhì)主要取決于振膜的材質(zhì)和腔體的材質(zhì)及構(gòu)造。

  動(dòng)圈耳機(jī)的腔體設(shè)計(jì)對(duì)聲音的表現(xiàn)有著明顯的影響。

  所謂設(shè)計(jì)包括使用的材質(zhì)和腔體結(jié)構(gòu),腔體材質(zhì)主要是確保密度和內(nèi)壁對(duì)單元聲壓的作用反饋。有的品牌擅長(zhǎng)使用木質(zhì)腔體,有的品牌使用金屬等。如前面所說(shuō),沒(méi)有明顯的好壞,而是聲音風(fēng)格不同。采用木質(zhì)腔體,可以減少有害共振,聲音的回放較越好,音色自然,即所謂的“木味”。采用金屬材質(zhì),聲音對(duì)腔體的振動(dòng)干擾較小,提升整體中高音效果。

  當(dāng)然,出于工藝和成本的考慮,大多耳機(jī)都是使用塑料材質(zhì)的腔體。甚至有些看起來(lái)是金屬的耳機(jī),腔體內(nèi)部實(shí)際還是塑料,只是包了一個(gè)金屬外殼作為裝飾。

  同樣的,動(dòng)圈單元的振膜類(lèi)型也有很多,羊毛振膜、木質(zhì)振膜、塑料振膜和生物振膜等。振膜影響聲音表現(xiàn)的特性是它的硬度。

  動(dòng)鐵耳機(jī)的腔體對(duì)聲音表現(xiàn)的影響很小,這一點(diǎn)和動(dòng)圈耳機(jī)大不相同。動(dòng)鐵的腔體主要作用是固定動(dòng)鐵單元和出口的穩(wěn)固性,沒(méi)有嚴(yán)格而固定的要求。其實(shí)只要腔體能夠做到良好的密封性就不會(huì)對(duì)聲音表現(xiàn)產(chǎn)生影響。前面也說(shuō)了,動(dòng)鐵耳塞的造型各異,無(wú)論多么奇拔的造型,對(duì)聲音幾乎都不會(huì)有影響。

  

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  動(dòng)鐵耳機(jī)的聲音表現(xiàn)取決于動(dòng)鐵單元的好壞,優(yōu)秀的動(dòng)鐵耳塞必然采用優(yōu)秀的動(dòng)鐵單元。

  另一方面更取決于動(dòng)鐵耳塞腔體內(nèi)部,單元與殼體接觸連接的元件——密封圈。

  這個(gè)密封圈體現(xiàn)了動(dòng)鐵耳機(jī)廠商一半以上的技術(shù)水平。它的作用一是進(jìn)一步增強(qiáng)單元的密封性,二是對(duì)聲音起傳導(dǎo)修飾作用。不同的調(diào)音材料、不同的工藝技術(shù)填充進(jìn)去就會(huì)出現(xiàn)不同的聲音表現(xiàn)。相比動(dòng)圈,動(dòng)鐵耳機(jī)的調(diào)音要求極其精確的技術(shù)水平,這也就主要決定了如何買(mǎi)個(gè)好耳機(jī)

  為了避免進(jìn)入誤區(qū)或者走不必要的彎路。

  首先要實(shí)事求是的明確以下幾點(diǎn):不要完全相信評(píng)測(cè),相信大廠商的調(diào)音師。“聽(tīng)音觀”和“木耳”都是不存在的東西,最終要靠自己來(lái)判斷。

  所謂“蘿卜白菜各有所愛(ài)”,自己喜歡的才是真的好耳機(jī)。

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  為了避免被各種術(shù)語(yǔ)和“音頻玄學(xué)”忽悠,我們先來(lái)看懂常用名詞:

  音域:樂(lè)器或人聲所能達(dá)到最高音與最低音之間的范圍

  音色:又稱(chēng)音品,聲音的基本屬性之一,比如二胡、琵琶就是不同的音色。

  音染:音樂(lè)自然中性的對(duì)立面,即聲音染上了節(jié)目本身沒(méi)有的一些特性,例如對(duì)著一個(gè)罐子講話(huà)得到的那種聲音就是典型的音染。音染表明重放的信號(hào)中多出了(或者是減少了)某些成分,這顯然是一種失真。

  失真:設(shè)備的輸出不能完全復(fù)現(xiàn)其輸入,產(chǎn)生了波形的畸變或者信號(hào)成分的增減。

  動(dòng)態(tài):允許記錄最大信息與最小信息的比值。

  瞬態(tài)響應(yīng):器材對(duì)音樂(lè)中突發(fā)信號(hào)的跟隨能力。瞬態(tài)響應(yīng)好的器材應(yīng)當(dāng)是信號(hào)一來(lái)就立即響應(yīng),信號(hào)一停就嘎然而止,決不拖泥帶水。典型樂(lè)器如鋼琴。

  在具體選購(gòu)耳機(jī)的時(shí)候,我們需要弄懂四個(gè)主要的數(shù)據(jù)。

  一般振膜越大,耳機(jī)的低音表現(xiàn)會(huì)越好。比耳朵還大的70mm驅(qū)動(dòng)單元,可產(chǎn)生與揚(yáng)聲器一樣的平面波,還原聲音的空間感,可感受到廣闊的聲場(chǎng)。所以,大尺寸的耳機(jī)聲場(chǎng)好,并且聽(tīng)久了也不會(huì)太累。如果不考慮便攜性,能選擇大耳機(jī)盡量選擇大耳機(jī)吧。

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  阻抗:在直流電的世界中,物體對(duì)電流阻礙的作用叫做電阻,但是在交流電的領(lǐng)域中除了電阻會(huì)阻礙電流以外,電容及電感也會(huì)阻礙電流的流動(dòng),這種作用就稱(chēng)之為電抗。

  而我們?nèi)粘Kf(shuō)的阻抗是電阻與電抗在向量上的和,即是指耳塞或耳機(jī)的導(dǎo)線及振膜等所帶來(lái)的電阻和電抗。一般來(lái)說(shuō),耳機(jī)的阻抗遠(yuǎn)比耳塞大;阻抗越大,驅(qū)動(dòng)耳機(jī)或耳塞所需的功率也越大。耳放的作用就是提升推力。如果播放器是手機(jī)或MP3這樣的設(shè)備,耳機(jī)阻抗不能太大,建議是32歐以下比較合適,最大不能超過(guò)50歐。

  靈敏度:向耳機(jī)輸入1mW的功率時(shí)耳機(jī)所能發(fā)出的聲壓級(jí),聲壓越大音量越大。靈敏度越高表示耳塞或耳機(jī)越容易驅(qū)動(dòng)。

  靈敏度越高的耳機(jī),對(duì)播放設(shè)備的要求就越低,這意味著很小的音量就能播放出不錯(cuò)的聲音。

  頻率響應(yīng):頻率所對(duì)應(yīng)的靈敏度數(shù)值就是頻率響應(yīng)。響應(yīng)范圍越大,表示耳塞或耳機(jī)對(duì)聲音的還原能力越好。

  人的聽(tīng)覺(jué)范圍一般處于20Hz-20KHz之間。世界上現(xiàn)在頻率響應(yīng)最大的是索尼出品Q(chēng)UALIA 010,頻率響應(yīng)達(dá)到了5Hz~120kHz。

  頻響范圍越廣,耳機(jī)素質(zhì)越高。比如索尼耳機(jī),頻響范圍達(dá)到40kHz以上就是Hi-Res耳機(jī)。

  寫(xiě)到最后,筆者中肯的建議,一堆數(shù)據(jù)是死的,每個(gè)人的感受不一樣,好不好,只有自己的聽(tīng)了才能夠得到一個(gè)完整的理解。

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