云中缥缈
发表于 2007-12-29 22:02:13
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耳机知识入门：耳机的声学结构
0 y% Q; d) ^: F; U 音箱与耳机可以说一样，都需要声学腔体结构、扬声器，在最基础的结构方面，两者差异性并不大。但是，由于耳机的佩戴方式以及体积的限制，耳机知识入门：耳机的声学结构0 B( E0 c/ _0 V# l: J6 X, b
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耳机与音箱的声学结构却有着很大的区别。所以说，并不能简单的认为耳机其实就是可佩戴型的超微缩型音箱，两者不可一概而论。/ \. n4 T5 c9 k9 T' M" t
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一般情况下，驱动器会安装于障板之上，障板与耳壳构成一个声学腔体。
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( O! `- ~( Y+ a) Y0 ~) p 对于耳塞式、入耳式耳机来说，这个腔体也存在。
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; e2 L& h1 `! T' { 动铁式的入耳式耳机，会因为驱动器形状的不同，导致耳机扬声器的安装方式有所差别，但这个腔体并没有消失。这部分结构，与音箱是具有相似性的。
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大尺寸耳机一般都有环状的耳垫，耳垫的材质主要由弹性的海绵构成，表层包裹布质、皮革、纱网等材质，通常的解释是，为了保证舒适性，其实不同材质的应用也与声学设计有关，它们影响了耳机的透气性，透气和声学有什么关系?请接着看。6 f* o* C' F" e% y+ S; Z1 G
耳机的障板、耳机耳垫以及人体的耳朵耳道，形成了一个腔体，这个腔体也会对声音产生影响。
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; ` d3 f; E5 i% V7 ~* ]$ D. J [ 入耳式耳机一般配有各种尺寸的硅胶套，目的就是为了封闭耳道，建立一个封闭的腔体。$ {1 p) N* y$ e' n, h6 q& ]. d
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耳塞式耳机一般也配送这种海绵耳套，它的作用与硅胶套相似，也是尽可能的封闭耳道，建立腔体。* \4 q% K( X0 \
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如图所示，可以看到，耳机佩戴完成后，会形成两个腔体，这两个腔体有时被称为前腔和后腔，为了标识更加方便，我们标注为A和B。腔体的不同，是耳机与音箱在声学结构的最大不同。* c" o% f/ W9 H$ \6 [0 r
因为这个巨大的不同，也会导致耳机振膜所受作用力的不同，以动圈扬声器为例，通电后，振膜前后运动，驱动空气发生，此时AB腔体的气压就产生了变化，一个变强一个变弱，然后会在相互作用力下更快速的恢复平衡，表现为振膜快速复位，这显然会对振膜振动状态产生影响。于是，控制扬声器的做工状态多了一种技术手段，就是通过“透气”的方法控制AB腔体的气压，调整扬声器工作时，AB腔体的气压差，调整手段就是开孔、贴半透气的调音纸、透气或不透气的耳垫等等。开孔的被成为开放式，完全密封的称为密闭式，开放式的有漏音现象出现。
- U# v$ N! c- S0 a+ L; Z- \ 如果你对这段描述不是很理解，可以使用入耳式耳机来体验一下，使用密封良好的硅胶耳套和密封略差的硅胶套，会听到不一样的效果，原因并不是“声音漏了”，而是振膜没达到设计的状态。大尺寸耳机也可以尝试摘掉耳垫或者压紧耳垫的方式来体验，不同方式下，声音会有明显区别，因为声学结构产生变化了。
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`7 J# `7 L* Q B腔实际上是在佩戴后才得以建立，因此耳机的测试方法与音箱的也不一样，严谨的测试方法是佩戴于仿生人头后，用模拟耳道中的拾音器进行录音测试。! t! A# _; M3 `5 l
在音箱设计中，为了提高声音转换效率，会考虑如何利用扬声器向后驱动时产生的声波，产生了倒相式这样的声学结构，而耳机不存在问题这样的需求，因此通常耳机并不会存在倒相式这样的类似设计。耳机的声学设计之精华，其实就是在于对振膜的高度控制，控制的方法，不只是开孔透气，控制AB腔体容积、材质等都是重要一环……
0 }' P- E1 M7 c! E$ e 对于耳机的声学结构，我们也只能简单的说说，两个简单的概念记住就行：耳机不是音箱的简单缩小;一般耳机有两个声学腔体。 |
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