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耳机间的复杂关系:大音圈、分割失真与灵敏度

作者:         阅读: 6402         时间: 2014-2-27 10:29:00
文章导读:大音圈、超薄振膜、长冲程,这样的宣传语在耳机的广告和宣传中屡见不鲜,不过,大音圈,仅仅把音圈做大,对于耳机的音质真的有多大帮助呢?

大音圈、超薄振膜、长冲程,这样的宣传语在耳机的广告和宣传中屡见不鲜,不过,大音圈,仅仅把音圈做大,对于耳机的音质真的有多大帮助呢?

大音圈到分割振动

从功率和可靠性角度分析,大音圈确实有其好处,毕竟,音圈在增大后,其表面积增加,就相当于其散热面积增加,这就有利于让耳机承受更大的功率而不至于出现损坏。那在音质方面,似乎唯一能够解释的就是随着音圈的增大,耳机所使用的磁体也必须要增大,这样有利于增加磁体的磁场,从而令音圈控制力增强,提升音质。  

苹果Earpods耳机使用的音圈

正是因为大音圈的有这样的优势,因此,那些追求音质的耳机,大多采用了大音圈设计,而即便在耳塞产品中,增大音圈,以提升耳机音质和控制力,也成为一种设计潮流,如大获成功的苹果Earpods,其音圈的直径就很大,几乎是振膜直径的一半,这对音质保障大有好处。

但这就是大音圈的全部优势吗?显然不是,实际上,大音圈对减少分割振动大有好处,那么,什么是分割振动呢?我们知道,耳机在工作时,是依靠音圈在磁场中运动,随后推动振膜来发出声音的,如果振膜有理想的强度,不会在振动中变形,那不会出现任何问题,可现实情况是现有材料并不能提供理想的强度,尤其对于耳机来说,为了保证其在小音量下的表现,它的振膜要尽可能轻薄,这样,即便振膜上有加强筋,其仍无法保证足够的刚性和强度。

分割失真,振膜的矛与盾

强度不足的振膜在工作时会出现什么情况呢?即音圈开始振动时,只带动音圈周围的振膜进行运动,这样,振膜从音圈位置扩展到振膜边缘时,需要一定的时间,这就让振膜各处的振动是不一样的,再加上音圈还在不停的运动,触发下一次振动,这样多种振动都叠加在振膜上,令看似平整的振膜在不同区域出现不同的振动,这就是分割失真。这样的说话有些难于理解,不过没关系,你就想想水的涟漪吧,当我们丢一块石头到水中时,涟漪会四散扩展,对,这就是耳机振膜的状态。

振膜不规则振动,这样的分割失真自然会对音质产生极大的影响,从而让音乐细节丢失,并产生混乱,因此,改善振膜的强度,让振膜在音圈推动下,尽可能整体震动起来,就成为减少分割失真的主要方法。因此,在漫步者H850的振膜上,我们就可以看到振膜的表面有细密的压纹,这就相当于在振膜径向上的加强筋,让音圈的振动可以快速的传递到整个振膜上。同时,在振膜的表面,还涂抹有一层纯音涂层,这种涂层可以极大的增强振膜的刚性,让振膜的硬度和强度大大增加,对减少分割失真也大有好处。

当然除了改善振膜的强度外,使用大音圈也是较好的解决方法,毕竟,如果音圈较小的话,振膜的驱动位置与振膜边缘距离远,这样,振动传递速度将变慢,耳机的分割振动和引发的失真将进一步增大。而随着音圈的增大,不仅会缩短音圈到振膜边缘固定点的面积,同时,大音圈与振膜的接触点也会随之增加,这样有利于让振膜整体振动起来,其分割振动引发的失真自然也就大大降低。

大音圈与振膜的接触面积增加,分割振动引发的失真自然也就降低

大音圈也并非万全之策

不过,大音圈也存在缺点,不少使用者发现,大音圈的耳机总是教难推动,一些使用大音圈的耳机还需要使用耳放才能正常工作。其实,这原因也很简单,毕竟,随着音圈的增大,其每绕制一圈所需要的漆包线长度也要随之增加,在这种情况下,相同长度的漆包线所绕制的圈数会减少,这样音圈电感量减少,在磁场中的运动能力也降低,其表现为声音变小,灵敏度降低。而要获得相同的电感量,就需要增加漆包线的长度,可如此一来,音圈的阻抗也会增加,高阻抗耳机,还是难推。

森海塞尔HD800的高阻抗和低灵敏度

就像森海塞尔的旗舰耳机HD800,为了追求最好的控制力,减少分割失真,它在设计上进行了全面的优化,环状的振膜和超大的音圈,让它有很好的表现力和韵味。但如此一来,也让其阻抗高达300欧姆,灵敏度也只有102DB,普通的音频设备是无法推动这样的大食量打击的,推好它,必须要专门的大功率耳放才能实现。

大音圈、分割失真与灵敏度,这三个看似风马牛不相及的东西,其实有密却的内在关系,这也说明了耳机设计中,是要兼顾各因素,甚至是各影响因素相互妥协后的产物,因此,买耳机千万别只关心它的一个参数,还要全面考虑才行。

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