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耳机知识扫盲课之结构篇(一)
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【音响网资讯】
耳机的组成结构、工作原理都与喇叭很相似。耳机也是由磁路系统与发音系统两部分构成。下面以常见的耳机为例,来介绍耳机的结构及发音原理。
下图图中所示是两种常见耳机,图(a)为耳塞式耳机,体积小巧,多塞入耳朵使用,常简称为耳塞。它由插头、导线、耳塞三部分组成,插头和导线馈送音频电流信号,耳塞是才耳机工作的中心,由它完成电一声转换。这种耳机只能塞入一个耳朵听,也称为单耳机,与之配套的导线是两心线(或说两根导线),插头使用单心插头。图(b)所示耳机由全属架、双耳机、四心线、双心插头组成。应用时将金属架框在头上,两个耳机便盖在耳朵上,所以称为头戴式耳机。金属架有一定弹性,耳机外表包有一层海绵,所以两个耳机能够紧贴在两个耳朵上,这样感觉柔软舒适,也使声音传播成为密闭式,不会影响别人。头戴式耳机配套使用四心导线,每个耳机有一根地线和一根音频信号线,也有的共用一根地线而采用三心线。这种耳机配用双心插头。图c)所示是耳机的图形符号,耳机的文字符号用B表示。
常见的两种耳机
一个典型的头戴式耳机,由5大部分组成,分别为头带[又称头梁]、耳壳、驱动器、导线、耳垫。
耳壳
耳壳是最重要的部分,它相当于音箱的箱体,你也可以把它理解为一个超小的音箱。里面安装了一个[或多个]驱动器,用于发声。
耳罩是头部与发声单元接触的部件,它对于动圈式耳机是至关重要的,其功能是将低频反射回来,保证低频的重放。耳罩一般有两种样式,一种压在耳朵上,叫压耳式耳罩(Supra-aural),另一种耳罩呈杯状,环绕着耳朵,叫绕耳式耳罩(Circumnaural)。耳罩要尽量的柔软舒适,其内部一般填充海绵,外面蒙上皮革或绒布。耳罩使用的材料对中频和高频有吸收作用,它使耳朵与振膜形成一段距离,并在耳机和头部间形成一个腔室。大型的绕耳式耳罩内部空间大,声音可以作用于耳廓,形成较好的空间感。一只设计良好的耳机已经充分考虑了耳罩的作用,所以中高档耳机的耳罩是不可以损坏或随意更换的。
耳机在声学结构上与音箱有区别,耳机的声学设计基本不需要考虑声短路的问题。耳壳大部分采用塑料材质制造,主要的原因是易于造型以及塑料材质本身可以做到非常轻巧。也有少量的耳机使用木壳、铝壳,这些材质的应用并不是为了音质,而是外观设计的需求,对于耳机来说,1毫米多厚的塑料壁厚已经十分坚固了
从耳壳障板上摘下驱动器
驱动器,或称为耳机扬声器。这是耳机的发声部件,大部分为电动扬声器结构,也是俗称的动圈,它的结构与大部分音箱用扬声器没有大的不同,一样是利用音圈通电后形成电磁体,与永磁体产生吸斥作用,推动振膜发声。
动铁耳机拆解-动铁单元内部的结构
在耳机扬声器的设计当中,还有一类比较盛行的,即动铁驱动器。这类驱动器主要用于耳塞式的耳机设计当中,头戴式耳机中几乎不会采用。
入耳式动铁耳机拆解-看看导线结构
耳机的引线是耳机放大电路输出端与耳机音圈的连接线,导线的作用就是为驱动器提供电信号,导电材料主要为铜,偶尔也有银线,,优质耳机线常采用多支线芯的无氧铜(OFC)线,经过严格的绝缘和屏蔽处理,杜绝铜内杂质对信号传输的影响和外界杂波的干扰。为了增加抗拉扯的性能,往往还会加入尼龙丝,增加线材的强度。
由于耳机是贴耳聆听,人耳对信号的变化会更加敏感,因此导线本身的质量可能会影响到音质,有些耳机的设计,将导线设计为可拆卸的方式,方便用户换线。导线对音质的影响到底有多大?这是一个争论话题,不过可以肯定的是,很多结论把导线的作用夸大了。
耳机线的末端是插头,有两种规格:6.35mm和3.5mm,即平时所说的大小插头,6.35mm插头用于专业音频和民用音频设备,3.5mm插头用于便携设备。一般高保真耳机会提供插头转换器,保证耳机在各种设备上的使用。中高档耳机的插头是镀金的,这不是为了漂亮,主要是为了防止插头氧化影响声音,由于金光滑柔软,还可以提供尽量大的接触面积。低档耳机常采用镀镍插头,这样虽然也可以防止氧化,对声音却有一定的负面影响。
头戴式耳机-头带[又叫头梁]
耳壳不可能直接贴附在耳机上,于是有了U型支架的设计,这个支架被称为头带或者头梁。它就是一个夹子,将两个耳壳夹你的头上。头带的功能是固定左右发声单元,将其置于头的两侧,它的结构和它与单元的连接方式决定了头带和耳罩对头部的压力,影响着耳机佩带的舒适性。因此头带一般都是设计为可伸缩,以适合不同的头型,在头带连接耳壳的部分,也可以做一定角度的调节。头带经过演化,发展出了后挂式耳机,其基本结构与头戴式相同。有些头带的设计可以自动贴合头型,这种被称为自适应头带。
头戴式耳机-耳垫
耳垫能缓冲头带压力,也是直接贴附皮肤的部分,它对佩戴的舒适度也有直接的影响,它的主体材料多数为海绵,表面材质则有了各种各样的不同,有人造革、真皮、绒布、网布等等。不同的材质有着不一样的表现,而这个容易被人忽视,有些材质在接触人体的汗液后,会发生迅速老化的作用,出现褪色、掉渣等问题。长期使用,海绵的弹性也会逐渐消失。
耳垫不只是一个和舒适度有关的器件,它也是重要的声学结构构成部分,它能包围驱动器到耳朵之间的空间,形成腔体,它对音质的影响很大,最为典型的例子就是漫步者的H800,改动耳垫就能改变音质。
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