鈹振膜有何特性?

為什麼高端音響愛用鈹振膜?

入耳式耳機/平頭塞,用鈹振膜會顯著改善音質么?


音響振膜好不好主要看以下幾個因素:

1、越輕越好。輕的振膜就像跑車,重的振膜就像卡車,越輕的振膜啟動停止就越快,瞬態響應就越好。相應的,密度越低的材料就越輕。

2、剛性要高。力是相互的,振膜要推動空氣就會反向受到壓力,聲壓級越高這個壓力就會越大,楊氏模量(彈性模量)不夠振膜就會起包,抗拉強度不夠振膜就會破掉。同時,即使沒有起包、破裂的問題,更高的剛性可以使振膜的振動更同步,而非波浪式的擴散(分割振動)。

3、內部聲速。由於音圈裝載在振膜邊緣,音圈振動後聲音先從振膜的邊緣出來再傳導到中間出來,這中間有個路徑差。振膜內部聲速越高,聲音從邊緣到中心就越快,從振膜不同位置出發的聲波相互之間差距就越小。高音由於聲波短,所以這點尤其重要,如果互相之間相差超過1/2個波長的話互相抵消衰減就會很大。

4、熱膨脹小。大功率時音圈會發燙並將溫度傳導到振膜,如果振膜熱膨脹係數較高那麼振膜就會擴張,引發剛度下降、老化、擦圈等問題。同時,振膜的熱擴散性能也影響到振膜能否及時散熱。

5、泊松比低。泊松比可以理解為聲波在膜上傳遞過程中變形的程度,泊松比越高的振膜變形越大,失真也就越多。

同時做到這些極難,而綜合來說公認最好的就是鈹金屬,我們來看下錶,從上到下依次是內部聲速、彈性模量、密度、抗拉強度和泊松比:

可以發現鈹在每一個領域都大幅勝出。此外,鈹的熱容量為所有金屬中最高,達到1.8828J/g*K,熱擴散性能也很好。因此,鈹是當之無愧振膜最好的材料。

鈹的缺點在於,一是劇毒,二是太脆。前者導致必須要有隔絕層,後者導致鈹很難彎曲,不大容易像鈦膜鋁膜那樣壓出來。目前世界上能做鈹膜的不多,而且只有擁有全世界最大的猶他鈹礦的美國Materion公司(原名Brush Wellman)掌握最好的鈹資源,它旗下的Truextent也是唯一能造整體鈹膜的,其他法國日本台灣的幾家都是採用蒸餾法,使鈹顆粒附著在隔絕層上,因此膜重相對較大,彈性模量和內部聲速相對較低,但依然好於一般的鈦膜和鋁膜。

哦對了,鈹膜最大的缺點是巨貴。

目前所知的材料中,唯一有可能打敗鈹膜的就是鑽石膜,但是鑽石膜就更不好加工了,而且價格一定是驚人的。鎂合金如果能解決熱問題,那除了內部聲速稍遜以外也能達到接近鈹膜的程度,性價比會很高。

買鈹膜單元記得問清楚鈹膜廠牌來源,市面上把鈦膜鋁膜著個色當鈹膜宣傳的不少。


不知道「為什麼高端音響愛用鈹振膜」。

我所知道的理想振膜特性要求:

1、質量越輕越好,可以提高瞬態響應

2、剛性越高越好,可以減少盆裂失真(分割振動)

3、內阻越大越好,可以減少有害共振

但是這三點常常是互相矛盾的。

所以多分頻音箱常用金屬振膜做高音單元,聚合物振膜來做中低音單元。

個人覺得鈦振膜高音(JBL的鑽石紋鈦球頂是特色)和礦物質混合紙質振膜中低音的性能較佳。


不同概念~

單說振膜,不考慮氣道,腔體,磁場。

音箱高音單元的鈹振膜是金屬延展加工振膜,高音單元一般都是大音圈,短衝程,小折邊,可以形象的想像50mm單元,音圈直徑一般超過40mm,整個振膜幾乎全是球頂。這時候高剛性低質量的鈹薄膜非常有優勢,因為可以把音圈動能輻射出去而不引起嚴重的分割震動。

耳機使用的是全頻優化單元,結構類似音箱的中音單元,中等音圈,長衝程,大折邊,一般耳機用的50mm單元,音圈也就25mm。使用高剛性振膜會讓中低頻段惡化嚴重。耳機振膜無一例外都使用羊毛紙和聚丙烯酸酯基層薄膜,沒有金屬振膜的單元。所謂鈹膜/鈦膜單元都是鍍層,相同的還有Sony的液晶振膜,聲音還是聚丙烯的聲音,只是有效增加剛性抑制分割震動同時不用過度增厚振膜增加質量。跟真正高剛性振膜完全是兩個概念。另外,其實耳機振膜真正好聽的還是中等剛性增強內損的振膜,比如分層複合振膜。


鈹膜高音用家,不說技術,只說聽了半年的感受。前端控制的不錯的情況下鈹膜高音能做到亮而不刺,同時優秀的延伸帶來相當不錯的空氣感和穿透力。高端音響的高音千奇百怪,但鈹膜能一直延續並被很多廠家的高端產品採用也是有一定道理的。


推薦閱讀:

耳機上的R和L代表的是Rock和Light,還是Left和Right?
為什麼知乎上有很多人推薦舒伯樂耳機?
如何給耳機換線?
網購發燒耳機器材選擇什麼網站?
低收入學生黨該不該入耳機坑?

TAG:耳機 | 音響 | 耳塞 | 入耳式耳機 |