耳机知识入门.doc

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资源描述

1、 耳机是个人音响,它的选择自然是个人问题,任何一个人的经验都是不能推而及广的。耳机的用途、使用耳机的时间和场所,自己的好恶,耳机的音质都是选择一副适合自己的耳机时所要考虑的。1 耳机的类型耳机是根据其驱动器(换能器)的类型和它的佩带方式分类的。1-1 驱动器技术1-1-1 动圈式动圈式耳机是最普通、最常见的耳机,它的驱动单元基本上就是一只小型的动圈扬声器,由处于永磁场中的音圈驱动与之相连的振膜振动。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。利用磁场将音频电流转化为机械振动,频率响应范围宽,频响平坦,灵敏度高压电式耳机:压电效应材料,通过其产生形变,当电信号压到压电片上时,

2、形变带动振膜振动,发声。1-1-2 等磁式等磁式耳机的驱动器类似于缩小的平面扬声器,它将平面的音圈嵌入轻薄的振膜里,象印刷电路板一样,可以使驱动力平均分布。磁体集中在振膜的一侧或两侧(推挽式 ),振膜在其形成的磁场中振动。等磁体耳机振膜没有静电耳机振膜那样轻,但有同样大的振动面积和相近的音质,它不如动圈式耳机效率高,不易驱动。1-1-3 静电式静电耳机有轻而薄的振膜,由高直流电压极化, 极化所需的电能由交流电转化,也有电池供电的。振膜悬挂在由两块固定的金属板(定子)形成的静电场中,当音频信号加载到定子上时,静电场发生变化,驱动振膜振动。单定子也是可以驱动振膜的,但双定子的推挽形式失真更小。静电

3、耳机必须使用特殊的放大器将音频信号转化为数百伏的电压信号,用变压器连接到功率放大器的输出端也可以驱动静电耳机。静电耳机价格昂贵,不易于驱动,所能到达的声压级也没有动圈式耳机大,但它的反应速度快,能够重放各种微小的细节,失真极低。1-1-4 驻极体驻极体耳机也叫固定式静电耳机,它的振膜本身就是极化的或者由振膜外极化物质发射的静电场极化,不需要专门设备提供极化电压。驻极体耳机具有静电耳机大部分的特点,但是驻极体会逐渐去极化,需要更换,其寿命约 5-10 年。1-1-5 无线耳机和无绳耳机它们由两部分组成,信号发射器和带有信号接收和放大装置的耳机(通常是动圈式的)。发射器与信号源相连,也可以在发射器

4、前接入前级或耳机放大器来改善音质和调整音色。无线耳机一般是指以红外线传输信号的耳机系统,无绳耳机是指采用无线电波传输信号的耳机系统。红外耳机的工作频率从几 KHz 到几 MHz,有效距离大约 10 米,耳机要在可视范围内;无线电耳机工作频率为 VHF 130MHz-200 MHz、 UHF 450 MHz-900MHz,大多数无绳耳机工作在 UHF,可传输范围达100 米,可以绕过障碍物。两副或多副无线/无绳耳机可能会相互干扰,所以选择它们的时候最好选择有多个工作频率的品种,对于无绳耳机,工作在 UHF 比在 VHF 上受干扰的可能要小。这两种耳机都有背景噪声,较高档的型号都采用了降低噪声的技

5、术。还要注意的是无线/无绳耳机电池的使用时间,一般不应低于 8 小时。1-2 耳机的结构耳机的外壳和耳垫的设计是有联系的,外壳封闭的耳机一般是绕耳式耳垫,外壳开放的耳机常见的是压耳式耳垫。耳塞则分为塞式和听管式,后一种有橡皮外套或密封圈,可以提供很好的隔音性能。1-2-1 开放式耳机耳机的外壳是开放的,耳垫可以是绕耳式或压耳式的,质量轻,佩带舒适,因为是开放的,低频会泄漏,外界噪声也会进入,在声音比较大的时候,声音的泄漏是比较严重的,外界可以听到,也可以馈给麦克风。它的声音自然,无压迫感,低频准确。如果耳机开放的程度很高,可以听到另一边单元发出的声音,形成一定的互馈,使得听感自然。还有不是经常

6、提到的半开放耳机,它没有明确的定义,其中一种工作在高频段时是开放式的,工作在低频段时是封闭式的,这样可以有自然的听感和良好的低频响应;另外一种耳机对外界声音是开放的,可以进入,而声音泄漏非常少;有的人也把外壳开放的绕耳式耳机叫做半开放式耳机。1-3-2 封闭式耳机耳机的外壳是封闭的,耳垫紧密的罩住耳朵或压住耳朵,防止外界声音进入,这种耳机的耳垫大多式绕耳式的,声音外泄的很少或根本不泄漏,在专业*Replace by MyD*中使用的很多。声音一般来说非常清晰,细节丰富,低频响应非常好,但有可能会过多过重,或有压迫感,对大多数人来说封闭式耳机没有开放式耳机舒适。耳塞这里不多说,高档的*Repla

7、ce by MyD*耳塞都是听管式的,频率响应是根据个人的听觉曲线设计的,声音是非常令人满意的,使用不当会损害听力。2改善空间感的方法耳机的空间感一直是令人不满意的(另一个是低频),这应该说不是耳机的缺点,而是耳机的特点。耳机就是把两只小扬声器挂在头两侧(耳机最初就是这样产生的),声场自然是在头中的。现代录音往往采用多麦克风收音,单点录音和人头录音的唱片很少,这也是耳机空间感不良的一个原因。为了改善“头中效应” ,使耳机听感更符合人的生理和心理特点,就要对空间进行模拟,其主要方法有三种:互馈(crossfeed)、定位前移 (in-frontlocalization)、环绕声(surround

8、),前两种方法用于两声道立体声系统,环绕声用于多声道系统。2-1 互馈如AKGK1000、Precide Ergo、JecblinFloat,它们用小的海绵块使单元保持在耳朵外面一段距离上,这样每只耳朵都能听到另一边单元发出的声音,这种互馈再加上耳廓的声音定位作用,声场会更靠前,富有深度,K1000 更是可以通过调整单元角度来调节空间效果。2-2 定位前移如 Vivanco SR2000IFL,一般耳机的单元直接向听者的耳朵发出声音,Vivanco SR2000IFL 的单元则置于耳朵前方去模拟日常聆听时声音的传递方式,K1000也具有这种功能,SONY 和 STAX 的一些型号也采用了这种设

9、计。2-3 环绕声2-3-1 四声道系统如 AKG K290,每边单元有两个驱动器,当馈给其四声道信号时,会得到比两声道更好的空间感,具体的效果与设计有关,如果没有环绕声处理器的配合,其声像仍然是在头中的。2-3-2 Sennheiser 的 Surround 耳机它的环绕声部分独立出来,挂在肩上,主声道耳机还是传统的方式,头部可以随便移动,现在已有 for PC 的产品。2-3-3 模拟环绕声就是用环绕声处理器模拟出的环绕声效果,耳机使用的是传统的双声道耳机,采用这种技术的产品市场上有很多,AKG 有四声道的处理器,采用了 Dolby 定向逻辑;Sennheiser 也有类似的产品,如 Lu

10、cas、DSP360;Dolby 公司新推出了基于 Dolby AC-3 的 DolbyHeadphone。这些系统需要有较高档的,已具有优秀声学设计的耳机配合才能充分发挥其效果。2-3-4 振动耳机松下有这种产品,它采用了振动的单元,随低频信号振动,使人能感觉到低频,这实际上是改善耳机只能听而不能感受低频的方法。但是人是通过内脏感受低频,通过头颅感受超高频的,这种耳机多少有些望梅止渴的意味。3任何衡量一副耳机3-1 音质衡量耳机可以用一些评价音箱的方法,但耳机的听感与音箱是不同的,音箱发出的声波在空气中衰减、发生干涉,与人的头和耳朵相互作用,耳机的声音是直接进入耳朵的。耳机的声音的好坏比它的

11、技术性能更重要,由于人头和耳朵的形状是不同的,一副耳机对不同人会有不同的听感,所以推荐只能作为参考,有机会一定要亲自聆听。什么是高保真耳机?国际电工委员会 IEC581-10 文件中推荐的高保真耳机的主要性能是:频率范围不小于 50Hz-12500Hz;典型频率响应的允许误差正负3dB;频率响应曲线的斜率不超过每倍频程 9dB;在 250Hz-800Hz 内左右单元在同一倍频程带宽内平均声压级之差不超过 2dB;100Hz-5000Hz 范围内,声压级为 94dB 时,谐波失真不超过 1%,100db 时不超过 3%;耳机的频率响应在2KHz-5KHz 之间允许有所下降,以改善透明度和空间感。

12、耳机相对于音箱的最大优势在细节上,实际聆听一副优秀的耳机应该是声音清晰、细节丰富、无可闻失真;低频深潜而清晰,得到有效的控制;整个频带要顺滑平整,高频不过亮或过暗。对于任何一副耳机,三频不可能都是十分完美的,它们之间平滑自然的连接是最重要的。如果是无线/无绳耳机,本底噪声要尽量小。3-2 舒适性耳机的舒适性也是相当重要的,使用耳机的同时如还有其它的活动也要考虑进去,一副耳机不能太紧也不能太松,应可以长时间佩带。头带和单元的可调整性可以保证不同头部形状和不同用途的使用,专业音频人员有时需要单只单元*Replace by MyD*,单元就需要能够旋转,另外线的长度和单元的入线方式也是影响使用的一个

13、因素。在调整头带长度时要注意:头带短,对头顶的压力大,耳罩对头的压力就小,头带长时相反,三点的压力要取得平衡才是最舒适的,对于自适应头带这个问题就不存在了。3-3 耐用性耐用性在便携音响和专业领域是非常重要的,便携音响的耳机比较轻小,容易被损坏;专业耳机使用和移动频繁,线也容易被踩断和拉断,要求耳机制造的非常坚固,而且部件易于维修和更换。另一个与耐用性相关的是承受功率,很小的功率就可以把耳机推的很大声,超过承受功率时就有损坏耳机的可能, 一般民用耳机的承受功率小于 100mW,专业耳机在 100mW-1000mW。高阻抗耳机的音圈抗性较强,不象低阻抗耳机音圈对功率变化那样敏感,更加耐用。4耳机

14、的参数耳机的技术参数很重要,但也可能是误导人的,参数漂亮的耳机音质未必好,参数平平的耳机声音未必不好。4-1 阻抗耳机的阻抗是其交流阻抗的简称,它的大小是线圈直流电阻与线圈的感抗之和:Z=(R2+2L2)1/2。民用耳机和专业耳机的阻抗一般都在 100 以下,有些专业耳机阻抗在 200以上,这是为了在一台功放推动多只耳机时减小功放的负荷。驱动阻抗高的耳机需要的功率更大。4-2 灵敏度平时所说的耳机的灵敏度实际上是耳机的灵敏度级,它是施加于耳机上 1mW的电功率时,耳机所产生的耦合于仿真耳(假人头)中的声压级,1mW 的功率是以频率 1000Hz 时耳机的标准阻抗为依据计算的。灵敏度的单位是 d

15、B/mW,另一个不常用的是 dB/Vrms,即 1Vrms 电压施于耳机时所产生的声压级。灵敏度高意味着达到一定的声压级所需功率要小,现在动圈式耳机的灵敏度一般都在 90dB/mW 以上,如果是为随身听选耳机,灵敏度最好在 100dB/mW 左右或更高。音箱的灵敏度是输入 1W 功率在 1 米处产生的声压级,对于灵敏度数值相近的耳机和音箱,耳机所需的功率相当于音箱的 1/1000,实际上这个数值还要小,因为很少有人在 1 米的距离上听音箱。4-3 失真耳机的失真一般很小,在最大承受功率时其总谐波失真(THD)小于等于 1%,基本是不可闻的,较扬声器的失真小的多。4-4 频率响应灵敏度在不同的频

16、率有不同的数值,这就是频率响应,将灵敏度对频率的依赖关系用曲线表示出来,便称为频率响应曲线。人的听觉范围是 20Hz-20000Hz,超出这个范围的声音绝大多数人是听不到的,耳机能够重放的频带是相当宽的,优秀的耳机已经可以达到 5Hz-40000Hz。一般耳机给出的频率响应其不平坦度为正负 10dB,专业耳机和某些高档耳机给出的频率响应的不平坦度为正负3dB,这就造成了许多中低档耳机频响惊人,高档耳机频响平平的现象。一只频率响应曲线真正平直的耳机它的声音不会好,因为在声音进入耳道之前已经与头部发生了作用产生了峰和谷,所以在耳机设计时常常采用均衡的办法,使耳朵所接收到的频率响应曲线是比较平坦的。

17、4-5 扩散场均衡耳机的均衡方式有两种:自由场均衡和扩散场均衡,自由场均衡假设环境是没有反射的,如旷野;扩散场均衡则模拟一个有反射的房间,它的听感比自由场均衡要自然。国际电工委员会有关测试扩散场平坦度的方法见标准 IEC60268-7。但扩散场均衡是以标准的头部形状和房间模型为模型的,它不会令所有使用者满意,也不适合一些录音,比如假人头录音。5选择高保真耳机的原则(1)能选择开放式的不选择封闭式的。(2)能选择高阻抗的(100-300 )不选择低阻抗的。(3)购买之前广泛调研,最好亲自聆听。(4)耳机是个人用品,要注意卫生,选择二手耳机要考虑。(5)能买欧洲的耳机,不买日本耳机。欧洲的几大耳机品牌都有 50 年以上的耳机/话筒生产设计历史,技术成熟,经验丰富,有各自完整的设计理念,质量可靠,声音流畅自然。日本耳机商业化趋向严重,往往强调两端的表现,频段衔接不自然,大多型号没有经过严谨的设计,小心,小心,闪光的不都是金子。对音质要求不高,只求语言清晰而已,可选用灵敏度较高的耳机100dB/mW 以上听交响乐或歌曲,首先要求音域宽厚,耳机的频率响应范围宽,音质好 其次是灵敏度喜欢立体声,要求声电特性好,要求左右频响,阻抗,相位,灵敏度主要参数一致不通气耳罩,噪声较大环境通气式耳罩,低音感不足

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