一
21
12月
2009
耳机振膜的作用机理
耳机振膜的的瞬态冲程反应制造空气震动,从而发声,高音的震幅最小,但频率最高,低音震幅最大,但频率最低。因此从物理结构上说,耳机振膜是一对矛盾体,制造高频需要坚硬不易形变的材料,而想要获得良好的 低频又需要类似与橡胶那样有良好形变恢复能力的材料,在耳机的内部是不可能放两个发声单元进去的,这受制于材料工艺限制。大家可以注意到一点,耳机打 开后的震膜音圈分为中心和周围两个部分,在音圈周围的振膜上通常会有一些斜的条纹,从物理的角度上,这样可以提高材料的抗型变能力,打个比方,你把一张纸 平铺在两个碗中间,你再横放一支筷子上去,肯定会塌掉,但是你如果把纸正反方向折若干次,就像折纸扇一样,然后沿折线方向垂直在放上去,你会发现,一张纸 现在可以承受甚至两只筷子的重量了。
回到振膜上来,为什么振膜的边缘部分要做成这种形状呢,无疑要提高整个振膜的抗型变能力,作为单元结构上来说,音圈在有电流通过产生震动时,中心部分的型变要比边缘部分的大,也就是说,大部分的低音是由中心产生的,然后经中心刺棚上的小孔传入后 箱体,杂波再由气孔反射出耳机到外面。那么大部分的高音其实是由支撑整个振膜的边缘部分产生的!因为在产生高频时,中心的振膜因为设计的原因对高频而没有 什么型变,而边缘部分却由于结构加强,面积有限,可以产生很好的高频震动效果在这一点上与箱体上的喇叭发声原理是完全相反的!箱体上的单元在低音下时,你 可以看到边缘剧烈的震动,中间部分最小,也就是说从中心部分向外,震幅从小变大,而耳机单元确实从中心向外,依次减小。这其实是一个很大胆,但是又很完美 的解决方案!大音箱上的单元,你可以留意一下,音圈总不会很大,而在耳机上,音圈内震膜的面积却要比印圈外的大,这样中心部分偏柔软,在音圈的带领下可以 做震幅较大的动作,而边缘部分,则适合做一些较高频的运动。
一副良好的耳机,靠的是精确的物理声学设计,其中又要包括良好的材料 科学,所以并不是我们想象中那么简单的,包括选用什么阻尼系数的震膜材料,面积多大,音圈每股导线的直径,音圈直径多大,后箱体的容积多大,什么形状,口径多大,只有这些问题可以得到很科学很良好的解决,才能作出一副音质良好的耳机产品。
(本文源自网络)

