耳機是如何調音的?
經常聽到耳機調音這個詞。好的耳機和差的耳機聲音差別非常大,那麼是什麼因素導致了不同耳機聲音不同?耳機調音師的設計空間在哪裡?
既然影響因素那麼多,又是如何實現量產的?
振膜材料,振膜線圈材料,振膜厚度,振膜直徑,單元大小,單元厚度,單元通音孔,線圈纏繞次數,線圈材質,線圈粗細,線圈半徑,磁鐵大小形狀,磁鐵磁力,腔體開放度,腔體形狀大小,如果是多單元還有分頻器,銜接調整,降噪還要采音裝置,降噪喇叭,還有線材材料,純度,芯數等等。
好吧其實也什麼都不懂,只不過看不慣那些說耳機就是一個兩塊錢的喇叭粘起來的耳機暴利的人。摺疊吧耳機從設計到製造是材料,電氣,人體工程,聽覺心理等等學科的統合,是各個部門工程師一次一次的計算優化,是各家原材料廠家的通力協作。調音師聽起來是個靠耳朵吃飯的,其實叫工程師比較好,且肯定不是一個人,是一群人,把自己負責的構件在條件允許的範圍內做到最優得出的具體產品。
在材料已經決定的情況下,振膜的厚度和形態決定了次生有害振動的多少,也就是失真的大小,還決定了振動的阻尼大小,也就是容易驅動與否。振膜越厚重阻尼越大越難推動,振膜上的花紋是用來抑制振膜材料缺陷帶來的切分振動的。振膜的尺寸越大低頻響應越好,反之高頻失真小。
振膜黏在支架上,黏合的方式也會影響振膜振動,比如草帽沿直接粘合,或者黏合圈裡面還有折環結構。
線圈負責推動振膜,如果振膜的阻尼大,線圈就要強,但線圈強相應重量就會大,別忘了線圈是黏在振膜上的,慣性越大失真也會越大。
永磁體要強,現在都是銣硼磁了,以後會有更強的,還有磁體的結構也要精心構造,關係到磁路性能,不能浪費磁力。
以上三個組件構成單元,單元的靈敏度和各頻率的阻抗是否呈線性決定了耳機是否容易工作在理想的狀態也就是容不容易出好聲。
單元搞定了,再看腔體,是個腔體就有共振,理想情況下當然是沒有最好,但是實際上不可能,那麼就把有害共振變成有利的,要在某個頻段增強?振膜的切分振動需要抑制?甚至是線圈需要散熱,都可以在腔體上做文章。
一般在設計階段會反覆用有限元不斷模擬驗證以上所有。
耳罩的材料決定了舒適度貼合度,頭梁決定了耳壓,耳罩壓在耳朵上以後也會形成空腔對聲音有影響,斟酌下要當單元和耳道之間留下多少空間好了。一般來說單元離耳朵越遠聲場越好,變態的極端例子一頭是akg的kk,一頭是拜亞的各種pro版。
變數太多互相牽連太多,難以一一描述,以上隨便看看就算。
一般前期調音有設計架構,根據需要性能設計振膜的結構,材料,工藝。盆架和線圈性能也是決定動圈耳機音質檔次的重點,前期設計的主要是通過力學性能,同時設計腔體大概構造,有些特別的設計也在這一步加入。後期調音是通過調整各方面空氣阻尼和聲音通道調整各個頻段分布。
大致上動圈耳機開發就是這幾個要點,動鐵的話一般是調整分頻和導管等方式來調節,那個不屬於我的領域範圍我就不裝逼了。
耳機和手機電腦不同,它是一個純模擬器件,其中還涉及電磁學,聲學以及材料學內容,因此不只是堆砌硬體就能將性能做好的,再者聲音是一個近乎完全主觀的概念,就比如同樣喜歡王菲的聲音,你所認為的王菲和我所喜歡的很可能完全是兩種感覺,再加上每個人聽力水平的差異,甚至是左右耳耳道直徑的不同,都會讓聽音者感受到不一樣的效果。
現在來說說調音,所謂的調音對於廠商來講就是通過改變耳機的各種材料以及腔體結構來產生其所期望的聲音,這其中首先是要做到硬體的指標達到某個水平,阻抗、失真、靈敏度都有相應的要求,這些硬體參數能提供基礎的聲音特徵,但也僅僅是基礎,基礎打好了能否調出好聲音就看調音者的經驗判斷以及對聲音的理解了。比如耳機的腔體,一般動圈耳機的腔體首先需要給單元振膜提供一個前後等壓的內部環境使得振膜振動時能最快速度恢復原位,以避免失真,但實際情況並不理想,針對不同頻率的震動,後部氣孔無法在全部頻率上產生很好的平衡氣壓效果,因此需要調音師對不同類別的氣孔有獨特理性的判斷,針對每一款耳機的特徵偏好,設置補償性的腔體結構,盡量突出耳機單元本身的優勢,弱化、彌補缺陷等等。這些都是從耳機設計上去考慮的問題,但一個原理上設計很完美的耳機依然稱不上完美,後期製造是接下來一個嚴峻的考驗,耳機聲音的影響因素非常之多,多到哪怕同一款耳機同一片振膜甚至是同一個熟練工人在晴天裝配和在雨天裝配後其聲音都會產生可察覺的差異,所以對於各個大廠來說,真正高端的型號幾乎不會是流水線化量產,而是需要有特殊經驗的工程師在恆溫恆濕的工作環境中通過經驗去控制影響因素,就像很多燒友看到的,一些圈內很有名氣的歐洲「大廠」,到如今也只是如同家庭作坊式的生產模式,產量和良品率都出奇的低。可能有人會認為這樣的追求是空洞的,但這背後真正的驅動因素還是人的耳朵,就像人類的眼睛一樣,人眼的解析度遠遠高於相機cmos的分辨範疇,耳朵是同樣的道理,只是個體差異使得大多數人察覺不到或是沒有意識去分辨聲音細節的好壞。
說起來耳機是個水很深的行業,要做出好聲音真正的功夫在於廠商的用心程度,而不是單純設計出來找富士康代工就能解決的問題。但這也僅僅在說音質,拋開音質以外,外觀設計用料等因素雖然不會對音質產生影響但會左右使用者的心情,就如同剛剛被蘋果收購的beats一樣,他的音質永遠不是重點,而在於他給用戶提供了超越理性的價值,這不在我們討論的範圍之列然而可以反映出很多有趣的問題。嗯。
無論耳機還是喇叭,都是失真極其離譜的設備,輸入和輸出基本就是兩碼事。
沒有低失真的發聲設備,人類目前做不出來(所以就有題主所說的現象:不同耳機之間差異極大)
設計時要做的,是在各種誇張的失真之間取捨權衡。
單純的說聲音是主觀的 那麼後面的答案都不用再看了
現在的音像界忽悠的實在是太厲害 都開始把謬論當真理來傳播了
其實么,耳機調音是扯蛋:因為每個人的耳道、耳廓形狀的物理尺寸不一樣,而且每個人的心理補償曲線也不一樣,所以可以說是個沒有標準可依照的東西!相比較而言,罩耳開放式耳機好於罩耳半開放好於罩耳密閉好於入耳開放好於入耳密閉。因為越是開放,越是在外部,越接近空間頻響,人體空腔對頻響的影響越小。主流的方法就是拿假人頭去測,但是和我前面說的一樣,做測量模型的人頭和你的耳朵,是兩碼事。
這裡有幾本書可以幫助你提高調音技巧。
耳機怎麼調音,這個水有點深,但是國內來看,很多耳機都談不上調音,連個bk都沒有,小廠子也沒錢買設備找人做測試,搞研發成本太高,我們用著小黑的人工耳測個曲線都吧唧半天,因為玩不起來,看個單元配對都墨跡半天,而且人工耳測不了很多參數,所以導致頻響曲線一點問題沒有但是聽起來真的很難聽,相位差太多了。說調音,我玩動圈玩了七八年,從雙孔,橙點,a8,蓮花,清水,c5,肽膜,生物膜,認識的動圈廠家比較多,其實一句話單元好耳機素質就可以說大半斤了,調音的話動圈分頻的少,做雙單元動圈分頻見過因為動圈也有高頻低頻喇叭,所以調音可以拿濾波器電路分頻,再者動圈腔體來說這個太關鍵了,腔體的出音嘴高度,腔體的大小,腔體的材質,一般來說後腔是控制低頻的,前腔對高頻影響很大,我測試的的結果一般後腔在3ml體積動圈尺寸8mm到10mm左右低頻不混,下潛也足,這要在單元素質好的條件下,因為天橋魔聲的那些垃圾單元,成本不在八毛錢的耳機賣給你十塊我都嫌臟,然後就是調音棉了,不是弱水逗比塞棉花,雖然這個梗有些日子了,調音棉有很多系列,我常用的也就y1到y3,還有阻尼貼,阻尼貼也很很重要,控制前後腔的聲音平衡的,然後還有就是膠水了,有的廠家耳機膠水都是專門定做的。入耳的話耳套也很重要,不一樣的耳套聽感大部分很難一樣,說到動圈剛剛還只是人耳式耳機,平頭耳機又不一樣了,平頭的單元設計和入耳的有很大區別,這個具體情況我也不多解釋有需要再問。在說道就是動鐵了,我搞定製就是玩動鐵了,分頻導管阻尼調音,腔體不是很重要,高頻30017,或者29689單元,低頻22956或者31618,30265的話中頻也不錯,然後玩的多的就是30095,33aj,說個大家都覺得比較不錯耳機的方案音特美小四er4就是一顆29689串了一顆20歐電阻,具體的話這是官方分頻,實測13歐左右。再有就是靜電耳機了,因為玩不起拆不起研究不起,所以調音不清楚!
耳機調音是個大工程,主要涉及到電聲與結構。
我介紹一種讓為比較科學的單動圈耳機調音方法:從一個素質良好的單元出發,得到一個不錯的聲音。
即簡單簡單說一些關鍵步驟:
1、首先你得很了解你要使用的耳機單元的素質,了解單元優點與缺陷。從頻譜上分析出個大概。最重要的是要裸體聽,這個需要經驗,與專業的冶具。分析一些頻譜上難得到的結論,如音色、聲場、解析力、結像等。當然,有些優缺點在後期調音的時候是可以得到改變的。做這些,你需要得到的結論是:這個單元適合做一副什麼調性的耳機。是人聲還是流行,是古典還是XX。當然這個調性遠不只這些。不可以雜食一些么?當然是可以的。這裡,你不僅需要電聲知識,還需要有足夠的經驗。做不到這點,後面就沒法幹下去了。
2、對單元分析完以後,並找到單元的聲音走向。現在需要更專業的知識。你需要知道前、後音腔容積,結構,調音阻尼(透析量)與單元振膜比彈率、內阻、頻譜之間的關係。計算出該單元在某種固定結構下,所需要的容積,調音阻尼。
3、測試:因為微型揚聲器與普通音響喇叭不一樣。我們得到的是一個不太準確的數據。比如容積,我們的精確程度只能達到0.2*Πr2的精度。當然我們認為前腔0.05*Πr2是可以對聽感產生一定影響的。所以,這裡需要打樣約打樣9種不同容積的前音腔,進行人耳試聽測試,得到最想要的2種。後音腔也是一樣。最後組合前後音腔,調整前後腔阻尼。達到想要得到的效果。
4、線材對聲音有明顯的影響,僅限於聽感上。對頻譜上影響較小。其中線材電阻、電感、電容都會對聲音產生不同的影響。BGVP ABC調音線中的B線就是利用感抗補償,改變了耳機聲音。所以,你如果想得到更好音質,你需要測得耳機的電容、電感、電容值。選擇適合的耳機線材,或電路線構,對耳機進行阻抗補償。得到較高的功率因數。
5、很多細節都會影響聲音,比如膠水白化,密封性,音腔材料,這裡就不一一介紹。當然,調耳機是從先調單元做起的。那是另一門學問。我覺得題主的重點在於「耳機調音師的設計空間在哪裡?」吧,為什麼大家都急不可耐的證明調音的重要性?
建議先把Carl Pody的Headphone Handbook及大量AES有關耳機的論文讀過了再來這裡回答問題,當然聲學基礎這本書是必須的。
最近在做動鐵定製,略知一二就來講講吧。
動鐵單元的話是大部分定製耳機常用的發聲單元,它的發聲不受腔體的限制。
主要是靠物理方法改變其聲音的。電路上的改變對其聲音影響最大。這也就不難解釋為什麼在很多大廠比如UE,Westone,JH的定製耳機里會有電阻,電容的存在了。
對於電路調音的這一部分電路被稱為分頻器。網上鮮有分頻的方案,也就是為什麼定製耳機可以賣這麼貴的一個原因。
其次是依靠阻尼,也就是在耳機出音口處的一個小東西,不要小看它,它對聲音的改變也是顯而易見的,在多單元的耳機中可能有不止一個的阻尼。
還有就是導音管的長度、粗細,固定導音管的材料都會對聲音產生影響。
據說shure se535和shure se535ltd的區別是線材和阻尼的不同。
如有錯誤歡迎指出
耳機調音是根據耳機的風格定位來進行的。
工程上的調音是在設計時對單元的骨架,磁體,磁路,音圈,振膜,阻尼,腔體,線材等的進行調整,達到所需風格,確定後就可以量產了。
個人自製耳機調音能做的就是選合適的腔體,高素質的喇叭,高品質的線材,自己調整下腔體,改下喇叭阻尼,用優質線材保證信號的傳輸,其它能做的不多,買不到高素質的喇叭,再調也出不了好聲音。
調音師調耳機里的材料的多少 結構 種類
個人認為應該是磁場大小,線圈,震膜,腔體,氣流共同作用的結果。
動圈式耳機是最普通、最常見的耳機,它的驅動單元基本上就是一隻小型的動圈揚聲器,由處於永磁場中的音圈驅動與之相連的振膜振動。動圈式耳機效率比較高,大多可為音響上的耳機輸出驅動,且可靠耐用。
耳機的調音主要有三個方面,外殼、發聲單元、線材,應不同而不同;但深究下來的話,其實耳機的調音幾乎包括了整個耳機所有零部件,比如耳罩的材質形狀填充物、頭梁鬆緊、共鳴腔體的材質 填充物、發聲單元的結構 線圈 振膜材質 形狀 永磁體材質等等、線材的材質應用 結構等等等等,這些都是耳機調音的因素。
材料的選擇,包括單元的材質和外殼與線材的材質。還有就是耳機腔體內部的結構設計,腔體開孔的設計。
不一樣,好的耳機就是好。
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