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谈动圈式耳机振膜技术

  关于耳机方面,大都一般谈的都是耳机的选购,耳机的分类等等,今天我们不谈这些,科技的发展永远是往高精尖的方向,我们来谈谈更深层次的东西,动圈式喇叭单元的振膜。


动圈式喇叭单元是一种十分成熟的喇叭结构设计,除了应用在耳机产品上以外,绝大多数的喇叭单元都采用了相类似的设计。动圈式单元是电流经过“线圈”产生磁场,而这个磁场又和位于喇叭支架上的磁体磁场产生作用力效果,线圈就会移动;而喇叭振膜则连接在“线圈”上,跟随一同运动而震动空气,实现由电转声的过程。来看看结构:
在一般的喇叭单元中,振膜的设计要求是质量越轻、刚性越好的为好,这样的振膜能够完整地将线圈的动能转化成声音。这是因为在喇叭单元的设计中有用于平衡振膜运动的振膜柔软边缘部分和定位振膜,但是这样的部分在耳机喇叭中被“取消”了。
这个“取消”的主要原因是因为体积的关系,因此耳机喇叭的振膜设计相当重要,因为它不但需要足够的刚性、又必须保持一定的柔软度来满足线圈的运动。所以在振膜的设计上作了一定的优化与加强。由单元的振膜外圈加入了反向压纹的设计,这样的设计不但使得振膜的刚性加强了,而其柔软度又不会衰减,保证了喇叭单元的高频表现能力。
但是随着声学工业的进步与发展,振膜也有了改变,新的振膜技术也开始出现,给大家介绍几种常见的。
生物学振膜
一种叫做asetbactar的细菌在吃了糖类后会产生非常细的纤维素(cellulose)。利用最先进的生物技术花上大约2天的时间,将这种生物纤维培养至2mm的厚度。然后,使其脱水,再利用制作振膜的金属磨具将其压缩至20μm的厚度。于是,生物振膜就这样诞生了。这种振膜具有与铝膜和钛膜相匹敌的音速(刚性/密度的平方根),又具有纸特有的纤细,因此能够再现极为自然的声音。生物膜耳机的音色特点是高频高而不尖,给人很宽广的感觉,细节部分的解析力非常之高,其代表耳塞是SONY MDR E888:
平面振膜
顾名思义,平面振膜的振膜就是平的,不同于其他振膜的螺旋曲线的设计,它就像一张白纸一样,平面振膜一般用于静电耳机上,现在也有用于动圈耳机上,平面振膜带来的是更高的声音清晰度,简单的比喻,如果其他振膜相当于高清电视的话,平面振膜就相当于超高清(4K)电视。它的代表作是国内的随身听领军品牌hifiman的HE-6以及美国的FostexT50RP。
钛振膜
金属振膜的一种,此外还有铝振膜。铍振膜等,钛振膜的特点就是热传导快,比弹率高,防潮好,缺点是阻尼较小,会使频响曲线峰谷加大,使后沿瞬态效应变差,适合听流行音乐,代表耳机是Sunrise的 SWD2。
碳素振膜
碳素振膜是JVC的专利了吧,碳素材质被声学界公认为是目前最佳的声学振膜材质,而碳素纳米技术是JVC的当家核心技术之一,这种材质,经过验证确实具有一些非常优异的特性。在声学响应曲线上明显优异于铝振膜、钛振膜这些简单涂层的振膜技术,同时还优异于多层振膜技术,可以说碳素振膜是JVC自木振膜以来取得的核心突破技术。它的特点是中频刚性足,低频弹性好,代表作是JVC的HA-S500。
木振膜
木振膜也是JVC的技术核心,JVC不愧为业界奇葩,木振膜采用的原料是新西兰桦木原木,将原木切片成厚度为80μm的薄片,然后经软化——冲压——反复固定成型等工艺,制作而成。避免了木材易开裂、变形以及韧度不够等原始特性,提高了使用寿命。代表作是JVC的FX800,由于FX800采用的木振膜,不仅让FX800具有世界上最好的低音瞬态响应,暴风骤雨般的低音如潮水般袭来,同时又实现了低音的细节和表现力。为了达到完美的声学响应,JVC在腔体上也最早开始采用木质腔体,以保证整体声学响应的一致性,保证了统一均衡之美,实现了“双木合璧、完美无敌”的声音效果。
液晶振膜
即液晶高分子振膜,这个是索尼的技术了按照索尼官方说法液晶高分子薄膜隔膜坚硬而又灵敏,可提供还原平衡且高度精确的中、高频音质所需的硬度及内部损耗,实现高清晰的中音和高音效果。制作原理很简单,就是液晶高分子材料在模具里压成型。
液晶振膜的代表机型是sony MDR-1r。
以上就是几种常见的振膜技术和代表作,当然,振膜的种类远远不止这些,为了寻找好声音,人们不断地尝试着新的材料和技术,还有石墨振膜,聚丙烯振膜,硅酸镁盐聚合物符合振膜,芳纶编织振膜等,这些振膜不太常见,代表作较少,很难买到,暂时不作详细介绍了。我想给大家强调的是振膜技术的发展对声学来说是一个不断进步的过程,但是我们对耳机的要求不要一味地追求新奇特,选择一副适合自己的耳机,不是看参数,不是看技术,而是要自己实实在在地去听,去喜欢上这副耳机发出的声音,盲目的追求是一种费钱且没有意义的行为。

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