耳机杂谈——结构

本文章由Leo(任力凡)撰写。

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有人说,我们生活在三维空间,时间是第四维,而音乐可以算是第五维。

这种说法在科学上并不严谨,但很直接地表达出了人们对音乐的喜爱。当然,在当今社会,我们不可能在走在大街上,或乘坐公共交通时,使用外放功能享受音乐。 耳机,就给了我们独享音乐又不会打扰到他人的机会。

结构分类

(本部分内容参考相关百度百科,小编也会放上链接,本文中则取些要点和大家说说)

一:经典的动圈式耳机(百度百科链接:https://baike.baidu.com/item/动圈耳机)

目前市场上大部分“小”耳机,既平头塞和入耳式耳机,以及几乎所有“大耳机”,既头戴式耳机,均是动圈耳机。当然,音响和扬声器也多采用这种结构。其原理涉及一些高中物理知识,是处于永磁场中的线圈与振膜相连,线圈在信号电流驱动下带动振膜发声。为了制造磁场,自然需要磁铁,这也是为什么大家常常会发现耳机可以吸附在一起(平头塞尤为明显)。

动圈耳机的关键技术一般有三,振膜、磁铁及腔体,不同厂家的不同耳机在不同方面下功夫,产生了不少有特色的产品。根据具体耳机设计的不同,动圈耳机又可以分为开放式,半开放式和封闭式。(具体介绍可参阅百度百科)

动圈耳机的传统优势在于其对低音的表现力和由此而来的氛围感,某知名品牌(下文介绍品牌时会提到)就以其动次打次的音效闻名。缺点也明显,其对音乐表达的精确度不够。

二:动铁式耳机(百度百科链接:https://baike.baidu.com/item/动铁式耳机)

其结构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。与动圈耳机相比十分特别。

可以看出,相比于需要原型振膜的动圈耳机,动铁耳机可以得更加小巧(当然,多单元动铁耳机体积也不小),且对电流更加敏感,所以发声精度较高,音色较为清亮,不过也损失了低音和氛围感。低频是大部分动铁耳机的薄弱之处。市面上的动铁单元以娄氏单元最为出名。

三:多单元耳机

从上面的简介不难看出,动铁与动圈简直互为反面,你薄弱之处正是我的专长。于是乎,为了追求更好的音质,多单元耳机应运而生。此类耳机通过特别设计的电路,将多个发生单元结合在一起。以所用单元不同,又分为圈铁耳机,多单元动圈耳机,多单元动铁耳机。

圈铁耳机,顾名思义,将动圈与动铁·单元结合,发挥二者专长,既有动铁的精密,又有动圈的低频表现。

多单元动圈耳机和多单元动铁耳机,一般通过分频电路,让各个(或各组)单元分别负责不同的频段,使音乐层次更加丰富,在各个方面的表现也有所提升。不过,如上文所提及的,单个动铁单元可以制作得非常小巧,所以一般的多单元动圈耳机也仅包含2个动圈单元(单边),而部分定制耳机设置达到了12个动铁单元(单边),这可能也是高端定制耳机青睐多单元动铁方案的原因之一。不过其价格也是相当昂贵。

四:定制耳机

定制耳机的发声部分同样是上面介绍的几种,但其耳机的外观可由顾客在提供的范围内自由选择,如腔体的颜色,面板的材质等等,还可以印刷图案或激光雕刻,大大增加了耳机本身的观赏性和个性化程度。不仅如此,定制耳机分为公模和私模两种。公模耳机的入耳部分形状是一致的,能适应大部分人的耳形;而私模则是完全定制,需要顾客按照配助听器的流程,在相关门店(嗯,一般就是助听器店)制取双耳的耳印,耳机制作者会根据耳印制作耳机。这样制作出来的耳机不需要使用耳机套,佩戴十分贴合,舒适,唯一的问题在于其过于定制,如果想出二手折价较大。部分品牌提供一次免费改模服务,顾客也可以直接到其实体店现场制取耳印。

连接方式

一:有线连接。耳机线也是影响音质的因素之一。虽然传统耳机一般是固定一体式接线,不过部分普通耳机和大部分定制耳机采用了可换线设计,方便顾客日后升级。

要提醒大家的一点是,有线控的耳机线虽然方便使用,但会增强听诊器效应(由于耳机线的摩擦和碰撞产生的声音通过耳机线传入耳中)。相信大家都曾把耳朵贴在课桌上,敲击桌面,耳朵能听到不小的声音,此处类似。这也是挂耳设计(将耳机线在耳廓上绕一下,以固定耳机线,阻止震动继续传导)的优势所在。方便与听感的取舍,还看各位自己的需求了。

二:“无线”蓝牙连接。蓝牙作为一种近距离数据传输方式,已经较为普及且被广泛应用,耳机方面自然也不会落下。为什么我在无线二字上加了“”呢?因为除了头戴式蓝牙耳机,目前的大部分入耳式(双耳)蓝牙耳机左右部分依然通过线缆连接,某种意义上并不能算真无线。同样也有厂家推出了专门的蓝牙线缆,用于可换线耳机,大大拓展了耳机的应用场景。这种设计的好处在于不用担心左右两部分的连接和声音同步问题。颈挂式蓝牙耳机也是类似,不过日常使用舒适度更高,毕竟不会有一根线搭在你脖子后面。

Beats的无线头戴式耳机                                            某品牌的蓝牙耳机

有“假”无线,自然也有真无线,如苹果推出的Airpods。虽然分体式无线耳机会是当下的热点和趋势,但还是无法否认苹果在科技界的先行者地位,不论式Airpods推出的时间还是其独特的W1芯片(基本解决了左右耳机的连接稳定性和同步问题,音频播放时的延迟也控制得非常好,而这两点正是目前很多其它品牌推出的真无线分体式耳机的痛点),都是首屈一指的。这一点在全面屏时代的“刘海设计”亦可见一斑(至于是美是丑,由于每个人审美不同,不做断定,只能说小编个人可以接受,不过小编对Airpods剪线耳机的外形实在欣赏不来)。

耳机耳机,总还是要讨论下音质的。一般来说,由于不如有线耳机那样直接与音源有着畅通的线缆连接,蓝牙耳机的音质受到数据传输速度的限制,以下是目前常见的集中蓝牙协议,按照编码的码率由低到高列举:(本段内容引用自CSDN,原作者待考)

“SBC (Sub-band coding,子带编码)

最早的格式应该是SBC,SBC是A2DP(Advanced Audio Distribution Profile,蓝牙音频传输协议)协议强制规定的编码格式。所有的蓝牙都会支持这个协议,所以所有的蓝牙音频芯片也会支持这个协议。SBC编码在传输时的码率具体参数未找到,根据sony官网宣传给出的资料,是:328Kbps,44.1KHZ。这个码率其实和高品质的MP3差不多。但因为蓝牙传输中间设备是需要转码,以MP3文件为例,转码过程为MP3->PCM->SBC->PCM, 每次转码都会损失细节,导致SBC的听感会比原始的MP3要差。

ACC(Advanced Audio Coding,高级音频编码)

ACC是杜比实验室为音乐社区提供的技术,是一种高压缩比的编码算法。实际体验上都认为同样的码率下面,ACC的听感比MP3好,apple上面ACC的音频很多。所以现在的iphone的音频传输格式也都是acc格式,码率与SBC相当,但听感据说好于SBC。因为没有做过严肃对比,暂且认为稍微好于SBC。

APTX

APTX是CSR公司的专利编码算法,在被高通收购后,APTX在安卓手机里面推广力度很大。 官网:http://www.aptx.com/  在官网中的支持设备中看到了oppo和nokia的身影~

根据官网介绍,aptX分为三种:aptX,aptX HD和aptX Low Latency,根据名字可以认为,分别是传统aptX,高品质aptX(估计是提高码率)和低时间延迟aptX(在看视频和打CS的时候时间延迟就很重要了)。所以aptX其实传输码率估计也不高,可能和前面两者差不多,但是得益于高效的编码,使得声音保留的细节更多,实际听感好于前面两者,aptX的宣传也是称其可以达到CD级别的听感。

LDAC

现在轮到大法出场了,大法很简单粗暴的提高了信道,在支持LDAC的设备上面,蓝牙的通信码率接近1M。

LDAC可传输约3倍于普通Bluetooth*1的数据(在最高990kbps的传输速度下*2),让你在无线情况下欣赏Hi-Res Audio*3音乐时,可以聆听到接近Hi-Res Audio的音质。

在这么高的传输速度下面,传输无损音乐成为了可能。当然,这种近乎私有协议的传输格式,也导致现在只有少量设备兼容。 但毫无疑问,LDAC在传输速率上获得了很大的提升,使得传输的音频品质更高,听感自然是最好的。”

需要注意的是,协议需要耳机和输出设备都支持才能发挥作用。

总的来说,蓝牙耳机的音质不如有线耳机(同级别),但它为使用者提供了相当程度的方便,也算有得有失吧。

好了,以上是对耳机本身结构以及不同连接方式的大致介绍。不过可能大家要问了,那购买耳机是否需要注意品牌呢?小编会在下期推送中介绍一些耳机品牌,并为大家的购买提供一些建议。

图片来源:百度图片,中关村在线

内容参考:百度百科,CSDN

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