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音圈、振動(dòng)膜材料及其對耳機音質(zhì)的影響

文章來(lái)源：永阜康科技更新時(shí)間：2017/11/11 10:43:00

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大家都知道，耳機能聽(tīng)美妙的音樂(lè )，因耳機內部有高素質(zhì)喇叭單元。影響喇叭單元素質(zhì)的因素很多，音圈和振動(dòng)膜是喇叭單元能否出好素質(zhì)的最關(guān)鍵的部件之一，本節主要根據本人的了解的知識來(lái)簡(jiǎn)單的認識一下耳機單元中的音圈和音膜，有不對的地方歡迎指出，也歡迎更專(zhuān)業(yè)人員一起交流探討。

一、音圈材料：
1.最常用的音圈線(xiàn)：（1）普通銅線(xiàn)（2）OFC銅線(xiàn)（3）銅包鋁線(xiàn)（4）鋁線(xiàn)
（1）普通銅線(xiàn)：銅導線(xiàn)中心只適合傳輸中低頻信號，其表面適合傳輸高頻信號，傳輸時(shí)不平均，所以造成對音質(zhì)有不同的影響。
（2）OFC銅線(xiàn)：純度較高，失真降低，聲音密度好,中低頻厚實(shí)聲音越細膩，中高頻力量感變柔合。
（3）銅包鋁線(xiàn)：趨膚效應原理，銅包鋁中低頻既有銅線(xiàn)的厚實(shí)細膩的優(yōu)點(diǎn)，又有鋁線(xiàn)低高頻特性好，聲音亮麗、通透的特點(diǎn)。
（4）鋁線(xiàn)：鋁線(xiàn)質(zhì)量較輕，密度比銅小，振動(dòng)效率高，所以高頻亮麗，透徹，但不耐聽(tīng)。但是鋁線(xiàn)強度弱，繞線(xiàn)和焊接等作業(yè)工藝上較銅線(xiàn)來(lái)說(shuō)有些難度。

2.不同材質(zhì)的音圈線(xiàn)對音質(zhì)的影響：
（1）銅線(xiàn)的中低頻較好，而鋁線(xiàn)的高頻較好。（2）銅線(xiàn)芯線(xiàn)張力越高，對單元的音質(zhì)和壽命都越好。（3）音圈材料越好聲音密度也會(huì )越好，失真也越小。（4）音圈質(zhì)量越輕，諧振頻率提高，喇叭的振動(dòng)效率和靈敏度也會(huì )提高。（5）音圈低阻抗比高阻耳機低頻相對好一些，聲場(chǎng)會(huì )比高阻耳機相對小一些（如300、600歐高阻）。

二、振動(dòng)膜（膜片）：
1.振動(dòng)膜種類(lèi)：
（1）塑料振動(dòng)膜如：PET/PEN/PEI/PI/LCP/PEEK/PC/PPS/PAR等。（2）金屬振動(dòng)膜如：鋁合金/鈦合金/鈹合金等。（3）其它類(lèi)型振動(dòng)膜如：木質(zhì)振動(dòng)膜/生物振動(dòng)膜/紙質(zhì)振動(dòng)膜等。隨著(zhù)科技的發(fā)展，振動(dòng)膜種類(lèi)越來(lái)越多，我看到王以真一書(shū)有記載一公司試用了200多種材料制作振膜。除了開(kāi)發(fā)新振動(dòng)膜的種類(lèi)外，還有比如說(shuō)金屬/木質(zhì)/生物/紙質(zhì)等振動(dòng)膜原來(lái)都是音響才用的振動(dòng)膜，也用運用到耳機單元上來(lái)了。

塑料音膜種類(lèi)  商品名稱(chēng) 化學(xué)名稱(chēng)（中文名稱(chēng)）
PET          Mylar          聚對苯二甲酸乙二酯。
PEN          Teones          聚乙烯二甲酸鹽。
PEI                      聚醚酰亞胺
PI                      聚酰亞胺
LCP          Vectra          液晶高分子、液晶聚合物（聚脂）
PEEK                      聚醚醚酮
PC                      聚碳酸酯
PPS          Deltron          聚苯硫醚或聚苯乙烯硫化物
PAR                      聚芳酯


1.振動(dòng)膜對耳機喇叭單元的影響：材質(zhì)、尺寸、厚度、表面花紋對音質(zhì)都有影響。
（1）振動(dòng)膜材質(zhì)：不同材質(zhì)振動(dòng)膜有不同的彈性模量、內阻尼、泊松比、厚度、密度等，這些不同直接影響喇叭品質(zhì)因素Q值，造成耳機單元不同素質(zhì)。高剛性和高彈性的膜片，擁有較好素質(zhì)如：瞬態(tài)、靈敏度、頻響等等。
（2）振動(dòng)膜尺寸：音膜尺寸的大小決定動(dòng)圈單元的大小。尺寸越大，相對來(lái)說(shuō)能夠調出越好的音質(zhì)，但是聲音輻射和共振等因尺寸增大。一般來(lái)說(shuō)尺寸越大的相對來(lái)說(shuō)更容易中低音會(huì )更好，尺寸越小如Φ3mm~6mm聲音會(huì )相對偏向于中高頻。常見(jiàn)直徑Φ3mm~57mm，Φ16mm以下的一般用在平塞和入耳式耳機上，Φ20~30MM一般用在耳機掛入耳機和中型頭戴式耳機上，Φ40~57MM一般用在中型和大型頭戴式耳機上。
振動(dòng)膜直徑范圍Φ  振動(dòng)膜直徑規格(mm)
3~12mm  3/5.5/6/7/7.4/7.8/8/9/9.2/10/10.6/11/12
12~16mm  12.4/13.6/14.2/14.8/15/15.4
20~36  16/20/23/28/30/32/36
40~57  40/42/50/52/56/57



（3）振動(dòng)膜厚度：最大振動(dòng)承受的能力下，膜片厚度越薄，低頻越好。如前幾年手機附帶的耳機喇叭膜片較厚，主要是為了通話(huà)清晰，中高頻要好。但現在音樂(lè )手機和HIFI手機附帶的耳機膜片都較薄，趨向聽(tīng)歌娛樂(lè )類(lèi)。例如目前主流音樂(lè )耳塞使用喇叭單元多采用6-9μm厚度的振動(dòng)膜，為了追求更好音質(zhì)，有一些有技術(shù)的廠(chǎng)商挑戰5μm以下的振動(dòng)膜，此厚度是是微型揚聲器振動(dòng)膜極限厚度。如日本Plextone浦記2012年推出全球首款5μm厚度振動(dòng)膜單元耳機浦記X45M。國內如Edifier 漫步者耳掛式耳機 M360 也使用了5μm超薄振動(dòng)膜。 2013年小米推出采用全球首款鈹合金振動(dòng)膜的活塞2代耳機，厚度僅為2μm。

（4）振動(dòng)膜表面花紋：表面花紋種很多，有圓形紋，太陽(yáng)紋、水波紋等。各種花紋主要增加作用起加強筋的作用，增加振膜的振動(dòng)中的剛性及增加振膜的有效輻射面積，也有一定改善阻尼的作用。紋路越深，中頻密度越大，中頻越清晰。

總結：音圈和振動(dòng)膜的材質(zhì)對喇叭單元素質(zhì)影響中最重要的部件，不管是國內還是國際耳機廠(chǎng)家對喇叭單元材料、設計、及工藝研究上下了不少工夫，設計出不同特色或更有技術(shù)含量的產(chǎn)品，使用推出的耳機產(chǎn)品音質(zhì)上得到大眾的認可。

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