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关于动圈耳机和动铁耳机结构构造和声学原理的研究

IT圈 admin 40浏览 0评论

2024年4月12日发(作者:代晴丽)

少年易学老难成,一寸光阴不可轻 - 百度文库

关于动圈耳机和动铁耳机结构构造和声学原理的研究

一.耳机基本工作原理:

驱动器,或称为耳机扬声器。这是耳机的发声部件,大部分为电动扬声器结构,也是俗称的

动圈,它的结构与大部分音箱用扬声器没有大的不同,一样是利用音圈通电后形成电磁体,

与永磁体产生吸斥作用,推动振膜发声。

耳机的引线是耳机放大电路输出端与耳机音圈的连接线,导线的作用就是为驱动器提供电信

号,导电材料主要为铜,偶尔也有银线,,优质耳机线常采用多支线芯的无氧铜(OFC)线,

经过严格的绝缘和屏蔽处理,杜绝铜内杂质对信号传输的影响和外界杂波的干扰。为了增加

抗拉扯的性能,往往还会加入尼龙丝,增加线材的强度。

由于耳机是贴耳聆听,人耳对信号的变化会更加敏感,因此导线本身的质量可能会影响到音

二.耳机的两种基本分类:

1.动圈式耳机:目前绝大多数的耳机耳塞都属于动圈式耳机,原理类似于普通音箱或扬声器,

处于永磁场中的线圈与振膜相连,信号经过线圈切割磁力线,从而带动振膜一起振动发声。

动圈式耳机效率比较高,大多可为音响上的耳机输出驱动,且可靠耐用。优点是制作相对容

易,线性好、失真小、频响宽。缺点是效率相对较低。

动圈耳机按开放程度分为开放式、半开放式、封闭式耳机。下面逐一介绍:

①开放式的耳机一般听感自然,佩带舒适,常见于家用欣赏的hifi耳机,声音可以泄露、反

之同样也可以听到外界的声音,耳机对耳朵的压迫较小。

②半开放式:没有严格的规定,声音可以只进不出亦可以只出不进,根据需要而做出相应的

调整。

③封闭式:耳罩对耳朵压迫较大以防止声音出入,声音正确定位清晰,专业监听领域中多见

此类。

2.动铁式耳机:动铁耳塞是在一个小腔体里发出的声音,而这个腔体是铁做的,所以叫动铁。

相对而言,在耳塞里面,动铁的声音相对精准很多,而动圈的声音会更富韵律感。动铁式耳

机利用了电磁铁产生交变磁场,振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方,信号经过电磁铁的

时候会使电磁铁磁场变化,从而使铁片振动发声。优点是使用寿命长、效率高。缺点是失真

大,频响窄。常用于早期的电话机听筒。动铁耳机很少应用于入耳式耳塞。

三.两种基本耳机构造原理

1、动铁耳机的构造特点

首先要弄清楚动铁和动圈构造原理方面的不同之处。发声过程方面,动铁耳塞和动圈其

实是基本类似的,都是靠音圈在永磁场中的振动而发声。最大的区别在于发声单元的构造原

理和位置有所不同。

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少年易学老难成,一寸光阴不可轻 - 百度文库

动铁耳塞内部,音圈是绕在一个位于永磁场的中央被称为“平衡衔铁”的精密铁片上。这

块铁片在磁力的作用下带动振膜发声。动圈是直接带动振膜,而动铁是通过一个结构精密的

连接棒传导到一个微型振膜的中心点,从而产生振动并发声。

单元位置方面,传统的动圈耳塞无法将整个发音单元放入耳内,而动铁式由于单元体积

小得多,所以可以轻易的放入耳道。这样的做法有效地降低了入耳部分的面积可以放入更深

的耳道部分。由于耳道的几何结构要比耳廓简单的多,属于类圆形所以一个质地柔软的硅胶

套相对传统耳塞已经能起到良好的隔音及防漏音效果。

动铁的隔音效果要好于动圈入耳。由于动圈单元的面积较大,并且在发声的过程中需要叫多

的空间和空气参与振动,因此无法有效控制漏音现象;而动铁就可以有效降低入耳部分的面

积,并且可以放入更深的耳道部分。(几乎动圈的耳机都有透气孔,而动铁耳机上较少见到

透气孔,CK9是个例外。)由于耳道的几何结构属于类圆形,比耳廓简单的多,所以一个质

地柔软的硅胶套相对传统耳塞已经能起到良好的隔音及防漏音效果。

动铁的灵敏度比动圈高,原因主要是动铁单元的结构几乎是个密闭的容器结构,一点点小

小的电流就可以驱动它,这里要注意,灵敏度和电阻的关系。正是由于较高的灵敏度,动铁耳

机瞬态表现更好,对音乐的动态表现、瞬间细节表现、声音密度上远胜于动圈耳塞。

动铁耳机的频响曲线更加稳定。动圈耳机在不同的温度、湿度以及使用过程中,频响曲

线会出现一些可闻的变化。而动铁则表现出良好的稳定性,使声音素质更加稳定可靠,不易

改变。一个很重要的原因是,动铁单元几乎都是由金属材料制造,通过高精密的模具成形的,

动圈单元的振动膜片一般是通过胶水与线圈想结合的,所以里面的影响元素就很多,个体的

差异就多。所以对比动圈的单元电声性能要稳定许多。

动铁体积更小巧轻盈。这是由于动铁单元的特性决定的,动铁的振膜重量随着单元直径

的增加而直线上升,因此动铁用在体积较小的入耳耳塞之中会比较适合,不可能做成开放式

或者半开放耳塞。这也是为什么动铁技术现在只被用在入耳耳塞上的原因。

动铁耳机有助于保护听力。前面已经提到,动铁耳塞普遍具有良好的隔音效果,并且极

高的灵敏度使很小的音量也可以有不错的表现,因此在比较嘈杂的环境也不用增加音量就可

以欣赏到纯净的声音。动铁单元广泛用于医疗、保健、航空、军事等领域,比较常见的有助

听器。医生不会推荐有可能损害健康的产品给病人,并且基本上比较知名的助听器品牌都在

使用动铁单元,因此动铁耳机比动圈耳机使用上更放心。

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2024年4月12日发(作者:代晴丽)

少年易学老难成,一寸光阴不可轻 - 百度文库

关于动圈耳机和动铁耳机结构构造和声学原理的研究

一.耳机基本工作原理:

驱动器,或称为耳机扬声器。这是耳机的发声部件,大部分为电动扬声器结构,也是俗称的

动圈,它的结构与大部分音箱用扬声器没有大的不同,一样是利用音圈通电后形成电磁体,

与永磁体产生吸斥作用,推动振膜发声。

耳机的引线是耳机放大电路输出端与耳机音圈的连接线,导线的作用就是为驱动器提供电信

号,导电材料主要为铜,偶尔也有银线,,优质耳机线常采用多支线芯的无氧铜(OFC)线,

经过严格的绝缘和屏蔽处理,杜绝铜内杂质对信号传输的影响和外界杂波的干扰。为了增加

抗拉扯的性能,往往还会加入尼龙丝,增加线材的强度。

由于耳机是贴耳聆听,人耳对信号的变化会更加敏感,因此导线本身的质量可能会影响到音

二.耳机的两种基本分类:

1.动圈式耳机:目前绝大多数的耳机耳塞都属于动圈式耳机,原理类似于普通音箱或扬声器,

处于永磁场中的线圈与振膜相连,信号经过线圈切割磁力线,从而带动振膜一起振动发声。

动圈式耳机效率比较高,大多可为音响上的耳机输出驱动,且可靠耐用。优点是制作相对容

易,线性好、失真小、频响宽。缺点是效率相对较低。

动圈耳机按开放程度分为开放式、半开放式、封闭式耳机。下面逐一介绍:

①开放式的耳机一般听感自然,佩带舒适,常见于家用欣赏的hifi耳机,声音可以泄露、反

之同样也可以听到外界的声音,耳机对耳朵的压迫较小。

②半开放式:没有严格的规定,声音可以只进不出亦可以只出不进,根据需要而做出相应的

调整。

③封闭式:耳罩对耳朵压迫较大以防止声音出入,声音正确定位清晰,专业监听领域中多见

此类。

2.动铁式耳机:动铁耳塞是在一个小腔体里发出的声音,而这个腔体是铁做的,所以叫动铁。

相对而言,在耳塞里面,动铁的声音相对精准很多,而动圈的声音会更富韵律感。动铁式耳

机利用了电磁铁产生交变磁场,振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方,信号经过电磁铁的

时候会使电磁铁磁场变化,从而使铁片振动发声。优点是使用寿命长、效率高。缺点是失真

大,频响窄。常用于早期的电话机听筒。动铁耳机很少应用于入耳式耳塞。

三.两种基本耳机构造原理

1、动铁耳机的构造特点

首先要弄清楚动铁和动圈构造原理方面的不同之处。发声过程方面,动铁耳塞和动圈其

实是基本类似的,都是靠音圈在永磁场中的振动而发声。最大的区别在于发声单元的构造原

理和位置有所不同。

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少年易学老难成,一寸光阴不可轻 - 百度文库

动铁耳塞内部,音圈是绕在一个位于永磁场的中央被称为“平衡衔铁”的精密铁片上。这

块铁片在磁力的作用下带动振膜发声。动圈是直接带动振膜,而动铁是通过一个结构精密的

连接棒传导到一个微型振膜的中心点,从而产生振动并发声。

单元位置方面,传统的动圈耳塞无法将整个发音单元放入耳内,而动铁式由于单元体积

小得多,所以可以轻易的放入耳道。这样的做法有效地降低了入耳部分的面积可以放入更深

的耳道部分。由于耳道的几何结构要比耳廓简单的多,属于类圆形所以一个质地柔软的硅胶

套相对传统耳塞已经能起到良好的隔音及防漏音效果。

动铁的隔音效果要好于动圈入耳。由于动圈单元的面积较大,并且在发声的过程中需要叫多

的空间和空气参与振动,因此无法有效控制漏音现象;而动铁就可以有效降低入耳部分的面

积,并且可以放入更深的耳道部分。(几乎动圈的耳机都有透气孔,而动铁耳机上较少见到

透气孔,CK9是个例外。)由于耳道的几何结构属于类圆形,比耳廓简单的多,所以一个质

地柔软的硅胶套相对传统耳塞已经能起到良好的隔音及防漏音效果。

动铁的灵敏度比动圈高,原因主要是动铁单元的结构几乎是个密闭的容器结构,一点点小

小的电流就可以驱动它,这里要注意,灵敏度和电阻的关系。正是由于较高的灵敏度,动铁耳

机瞬态表现更好,对音乐的动态表现、瞬间细节表现、声音密度上远胜于动圈耳塞。

动铁耳机的频响曲线更加稳定。动圈耳机在不同的温度、湿度以及使用过程中,频响曲

线会出现一些可闻的变化。而动铁则表现出良好的稳定性,使声音素质更加稳定可靠,不易

改变。一个很重要的原因是,动铁单元几乎都是由金属材料制造,通过高精密的模具成形的,

动圈单元的振动膜片一般是通过胶水与线圈想结合的,所以里面的影响元素就很多,个体的

差异就多。所以对比动圈的单元电声性能要稳定许多。

动铁体积更小巧轻盈。这是由于动铁单元的特性决定的,动铁的振膜重量随着单元直径

的增加而直线上升,因此动铁用在体积较小的入耳耳塞之中会比较适合,不可能做成开放式

或者半开放耳塞。这也是为什么动铁技术现在只被用在入耳耳塞上的原因。

动铁耳机有助于保护听力。前面已经提到,动铁耳塞普遍具有良好的隔音效果,并且极

高的灵敏度使很小的音量也可以有不错的表现,因此在比较嘈杂的环境也不用增加音量就可

以欣赏到纯净的声音。动铁单元广泛用于医疗、保健、航空、军事等领域,比较常见的有助

听器。医生不会推荐有可能损害健康的产品给病人,并且基本上比较知名的助听器品牌都在

使用动铁单元,因此动铁耳机比动圈耳机使用上更放心。

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