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耳机使用常识：为什么耳机塞紧了低音更明显
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6 U# E, ?0 W+ a( i* `/ ^& y* e 在耳机塞紧与外界几乎无连通的情况下，人耳接收到的声压大小与扬声器单元振动体积位移成正比;有泄漏的情况下，人耳接收到的声压大小与扬声器单元振动体积速度成正比;泄露严重或者说类似音箱辐射的情况，人耳接收到的声压大小与扬声器单元振动体积加速度成正比。+ [+ n, q8 Z. e$ m9 D
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为便于解释，不考虑扬声器在不同泄漏情况下振动的变化(其实是变化的，但不影响结论)，即振幅不变。扬声器单元振动体积位移=体积速度 / 角频率=体积加速度 / 角频率的平方，所以塞紧的情况下低频加重了。附图为耳塞式(earbud)耳机不同泄漏程度的频响曲线对比，非常明显。另一个图展示了泄漏的来源。8 \: l$ @6 G+ d$ D: X$ j' r
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下面用一个类比来说得更形象一些：
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耳机发声-人耳接收这个过程可以看作是用手堵住针筒的出口。针筒的活塞相当于耳机的扬声器单元，手覆盖在出口处的皮肤相当于鼓膜。如果针筒不漏气，那么推动针筒活塞压缩筒内的空气，手覆盖在出口处就能感受到压力的增加，活塞被推动了多少，压力就上升多少。
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6 K4 U2 X: p3 ^' e 如果针筒漏气，那缓慢推动活塞，并不会增加针筒内的压力，手也就感觉不到压力的变化;而快速推动活塞，尽管漏气，手依然能感受到压力的变化。换句话说，针筒漏气时活塞的运动要更剧烈才能引起针筒内压力的变化，并让覆盖在出口处的手感受到这种变化。9 c5 o9 l \. T* c) m1 ]1 S: e, ~
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P.S. 以上解释为便于说明做了简化，不够严格，有兴趣的可以自己学习。
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/ J0 T( F" @! \' S 鉴于看到很多朋友并不了解耳机和音箱的差别在哪里，这里还是贴几幅图展示一下基本原理，感兴趣的朋友可以看看：
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首先是音箱在自由场中的声压。如图中公式所示，音箱在某点产生的声压 p 是正比于体积加速度 VolAcc 的，同时注意看单极子辐射的是球面波，声压大小与距离成反比。- h" t. Z& y# C, X9 o. y, w
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( X: w6 s- U) }) N 再来看耳机在耳道中工作的简化模型。此时的情况形同一个无泄漏的压力室(pressure chamber)，内部的声压 p 正比于体积位移 S*x，并且注意 pressure chamber 内的声压在长波近似下是均匀的，而不像自由场是随距离几何衰减的。如果存在泄漏的话，近似正比于体积速度。
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因此耳机和音箱的工作方式还是有很大差别的，这也造成二者在设计原则上和评价上都存在差别。最后再贴一张表格，是耳机和音箱的一些基本概念的阐述和对比：( P3 I6 J% z# d K& s2 p: f
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注：上面几幅截图引自 C. A. Poldy. Tutorial AES 120, Paris, May 2006 - Headphone fundamentals |
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发表于 2006-9-8 23:31:00
