浅谈耳机单元

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1、浅谈耳机单元，传统动圈单元的不可超越可能很多人在调试耳机声音的时候会有很多创新的想法和思维，会不断的去尝试新的东西和新的单元，例如：双单元、三单元、或者更多单元，动圈加动铁，但往往却得到是不理想的效果。       今天咋们一起谈谈传统的动圈单元，动圈耳机最早出现于1937年，目前大多数人认为世界上的第一款动圈耳机是拜亚动力的DT48，它在诞生的时候已经拥有了非常不错的客观参数，16-18000Hz频响范围以及113/mW的灵敏度，即使放在今天来看也是非常不错的，动圈耳机发展到现在已经是非常成熟了，它在目前使用的范围也是最广的，虽然现在有了动铁、静电式的单元，但在声音

2、和可调性上都是无法相比的，可谓说“从未被超越”1.动圈单元工作原理与公式         扬声器的音圈中，当流有交流电流时，根据左手定则，产生的驱动力为BlI（B为磁极隙缝的磁感应强度，l为音圈长度，I为音圈电流大小）。如果再给音圈以F力驱动时，机械系统共有（F+BlI）的驱动力。因此，振膜的速度V(m/s)与振动系统的力阻抗zm(N*s/m)之前有如下关系：zmV=F+BlI(1)另一方面，当振膜以V(m/s)的速度振动时，根据右手定则，音圈中将感应-BlV的电动势，设外加电路的电压为E，则共有(E-BlV)的电动势。设音圈的电阻抗为Ze，流过的电流为I,则根据基尔

3、霍夫定律，有：ZeI=E-BlV(2)(1)(2)式就是电动式换能器的基本公式，式中的系数Bl是电系统与机械系统相关的量，称为力系数，表示为A=Bl当电路的端电压E由电动势为E0,内阻抗为Z0的电源供给时，作用到振膜的驱动力F可认为是由激励力F0，内部阻抗为z0的声源所供给，即E=E0-Z0I,F=F0-z0V;(3)将(3)式代入(1)(2)式得：E0=(Z0+Ze)I+AV,F0=(z0+zm)V-AI;(4)对于扬声器来说，只考虑电信号驱动，于是F0=0,(4)式变为E0=(Z0+Ze)I+AV,0=(z0+zm)V-AI;(5)解(5)式,消去V得E0=(Z0

4、+Ze+A^2/(z0+zm))I(6)从上式可以看出，除电源的内阻抗Z0、音圈的阻抗Ze以外，还附加有第三项，由这一项可以看出，力阻抗越小时，越容易振动，力系数越大时，振动也越大。这是由于振动系统振动而附加的一项，称为动生阻抗，动生阻抗Zem=A^2/(z0+zm)(7)于是，换能器的输入电阻抗ZF=Z0+Ze+Zem(8)前两项Z0+Ze为振动系统固定不振动时的输入电阻抗，称为阻尼阻抗。ZF为振动系统在能够自由振动的状态下的输入电阻抗，称为自由阻抗。根据6式可以得到电动式换能器的简单等效电路图，电动式换能器的效率为Zem/ZF。当动生阻抗Zem越大时，电声换能器的

5、效率越高。动圈扬声器的固有频率对于其低频性能有十分重要的影响。如果需要降低其固有频率，可以采用两方面措施：1.增加系统质量，即增加音圈与纸盆的质量2.减小系统的弹性系数，即使纸盆边缘的折环部分更为柔顺                                                            工作原理意识图 2.结构         耳机最为重要的振膜，四周一般会被固定在单元框架上，而振膜下方粘着的金属线圈就是耳机的音圈，最底下的则是永磁体。这四部分就构成了动圈单元的全部，当我们使用耳机时，音圈获得电流，从而形成磁场，会悬浮于下方的永磁体，根

6、据不同音频信号电流则发生改变，从而前后运动，驱动了振膜，振膜则推动了前方的空气，最终产生了声波。  动圈单元的振膜与音圈 动圈单元的永磁体 由于动圈耳机发展至今已经比较成熟，其中永磁体和音圈对音质所造成的影响相对来说已经是较小。目前颇为常见的永磁体是磁钢和钕磁铁，其中钕磁铁是目前发现商品化性能最高的磁铁，被广泛应用于较高定位的耳机单元当中，单元上的永磁体一般成圆形或圆环形，音圈通常会被安放在永磁铁当中的的圆环形凹槽当中。    音圈所起到的作用 音圈是由漆包线构成，漆包线由导体和绝缘层两部组成，可能小时候经常玩四驱车的网友在马达当中见过这种线材，漆包线的匝数决定了该款

7、耳机的阻抗，音圈的直径和厚度一般经过耳机厂商的精确计算，同时结合所用振膜的大小以及材质，让音圈能够拥有最合理的设计。音圈可以理解为通电螺线管，耳机工作时音圈会产生不同强度的磁场，和永磁体产生相互作用，推动前方的振膜。要是输入过大的功率会导致音圈发出大量热量，可能会导致音圈变形，严重时还会烧毁。 振膜是非常重要的一部分 振膜在动圈单元当中称得上是重头，也是厂商宣传最多的一个部分，很多广告当中所称50mm、40mm单元都是指振膜直径，并不是单元直接，有时候单元会比振膜大上很多。通常来说振膜直径越大可驱动的空气也就越多，对低频的提升很有帮助，但过大的直径会