音箱耳机入门

业界认为，在杜比公司的Dolby Atmos技术问世近十年后，苹果的姗姗来迟反而是打通了两声道杜比全景声体验的最为重要的内容一环。但实际情况如何？我们今天一文先通过在苹果iPhone、iPad和Apple TV下杜比全景声和苹果空间音频不同体验来聊一聊现在两声道虚拟环境声的体验。

根据耳机的外形、佩戴方式、声学结构、电声原理、用途、传输方式对耳机进行分类。原文撰写于2011年，现增补与无线耳机、平板耳机和多扬声器耳机的相关内容。

苹果Apple Music推出无损高清音乐之后，大家体验的热情还是出乎意料的高。我们也来聊聊其中一些体验，以及大家在真无线TWS应用、USB外接应用中可能遇到的问题。同时，还要聊聊不同设备下Dolby Atmos和苹果空间音频结合下的效果体验。

苹果2021WWDC Keynote过后，此前就传出的Apple Music提供无损音乐服务在今天早上正式上线，从内容来看可能会陆续更新并增加。此次更新之后，我们在不同的音乐中会看到四种与音乐文件品质或者说文件格式相关的图形标志，包括：无损、高解析度无损、Apple数字母带、杜比全景声……

耳机是贴身用物，它与肌体直接接触，使用不当可能造听力生理伤害，有的甚至是不可逆的器质性损伤，千万不要忽视用耳卫生…原文撰写于2012年，由于TWS耳机的出现导致了用户的使用习惯有所改变，也带来了一些新的用耳卫生问题，特对此文进行删减增补。

真无线TWS耳机看似源于有二十多年历史的蓝牙技术和百余年历史的扬声器技术，但正如我们上一篇所提出的TWS耳机还真的是耳机吗？至少在我们使用TWS耳机时，非常多的应用早就超出了耳机与扬声器的范畴。而这些功能和应用上的细节也是让大家对TWS“因懒生爱”的原因之一？

几乎所有的耳机用动圈扬声器的悬挂系统，与球顶高音扬声器的设计类似，利用折环来实现对振膜的悬挂，技术上古老成熟并无新意，所以我们没有单独开出一个章节来讲解。直到我们拿到OPPO Enco Free 真无线蓝牙耳机后，此文需要更新了。

悬挂系统的基本作用就是，让振膜沿着轴线方向运动，而不发生偏心，偏心会引发音圈在磁隙中摩擦。原文撰写于2011年，由于出现了一些新的设计，特对此文进行增补。

此文介绍了分频器的功能与作用，以及功率分频器、电子分频器和数字分频器的主要差异。原文撰写于2011年，随着新的分频技术逐渐普及，特对此文进行增补。

今天我们来聊聊耳机产品中最常见的两个数据“阻抗”与“灵敏度”。这两个概念的解释在百度百科里都有，但名词解释显然不是本文的目的。阻抗大小与灵敏度高低被认为是判断耳机是否好“推”的重要指标，但也会发现并不是每次都对应的上？

在音频设备中，什么是平衡输出/输入，什么是非平衡输出/输入？恐怕这样的概念对于大多数用户来说根本没接触过。而在发烧友中，有不少朋友将耳机改线，实现左右声道地线分离，而达到了平衡输出接口的标准。可所谓的平衡，到底优势在哪？3.5mm接口能否实现平衡连接？

不同发声原理、不同的材料、不同的振膜、不同的结构设计等等，都是为了设计出一款理想的耳机，理想化的耳机应该具备哪些条件呢？频率响应足够宽，高音甜中音准低音沉；体积能做到很小也能保持性能；振膜要足够薄够轻，还要保持刚性，但内阻还得大；不能有分割震动；具有全天候的环境适应性；舒适的佩戴，有人机合一的感觉……

多单元的设计，不管是音箱还是耳机，理想化的结果都是多单元能够相互完美配合，但这种情况基本只存在于设计师的脑海或者PPT，现实总会被“相位”问题搅乱。这个问题不太好表述，我们尝试尽量说清楚。

不管是音箱还是耳机扬声器，其性能总是与其口径或者体积有关。大口径的低频响应更好，而小口径的高频占优，这种物理限制似乎难以突破，即便使用动铁扬声器，其限制也是存在的。如何获得高频低频延展都好的耳机，思路其实与音箱分频是一样的，就是使用多单元的设计。多单元这几年也逐渐变成了某种宣示档次的代名词

一些老烧嘴里常常挂着一个叫“平板”的词汇，指的是平板扬声器或者平板耳机。其实平板又分为几类，最受老烧喜爱的静电耳机，就是平板耳机的一种。这篇就聊聊平板。顾名思义，平板即扁平如板状，它有着与标准锥形、球顶、动铁扬声器不一样的外观特点，“平板”二字与驱动方式无关，不同的平板扬声器有着不一样的工作原理。

振动是会被传导的，振动由中央扩散到边缘，需要时间，但边缘振动时，已经比中央振动时慢了，这种传导，也会导致振膜由中央到边缘的依次变形。就像水面一样，振膜也会形成各种波的衍射、反射的作用，在不同的频率下形成有规律的振动分区，这被称为分割振动。那么动铁单元是不是克服分割振动呢？

借助先进的检测仪器，我们可以通过图解方式来了解扬声器振膜分割振动的情形，对分割振动产生具体印象。可以看到扬声器在做冲程运动时，振膜会变形，而且变形要大大超乎一般人的想象，甚至像科幻片中的外星生物。这种变形对声音的准确度是不利的。下面我们就通过图解的方式来展现扬声器振膜分割振动。

耳机是贴身用物，它与肌体直接接触，使用不当可能造听力生理伤害，有的甚至是不可逆的器质性损伤，千万不要忽视用耳卫生，想想那些花钱攒来的各类音质神器，从此无福消受，打击不只是生理方面的，心中也会相当唏嘘啊。在某些地区，例如欧盟，也开始对耳机灵敏度进行限制，不允许它发出太高声压，以彻底杜绝器材对人的伤害。

在前面的部分，我们花了很大的篇幅在讲解音箱用的电动扬声器的技术特点[缺点和优点]，在扬声器的发声原理上，耳机用的电动扬声器与音箱的并无什么区别，但因为用途不一样，因此技术要求也不一样，这篇就聊聊耳机用扬声器的不同之处。它的设计要求必须满足小口径、轻巧的需求。否则没法安装至耳壳。

耳机的功率、使用方法等等都不同于音箱，因此它们对制造材料的要求也有一些区别，这篇就说说耳机的制造材料[不包括扬声器、导线]。音箱的制造首先需要考虑到稳固性，易产生共振的箱体都不会发出好声，但耳机则并不需要过多考虑这点，对于耳机的弱小功率来说，1mm的耳壳厚度都称得上足够坚固了，太厚并不一定是好事……

耳机与音箱一样，需要扬声器、声学腔体，在最基本的结构上，两者差异性并不大。但由于耳机的体积以及佩戴方式的限制，耳机与音箱的声学结构有着很大的区别。并不能简单的认为耳机其实就是可佩戴超微型音箱。一般情况下，驱动器会安装于障板之上，障板与耳壳构成一个声学腔。体对于耳塞式、入耳式耳机来说，这个腔体也存在……

常看Soomal的朋友应该对耳机结构已经有了比较清晰的了解，Soomal有着大量的耳机拆解以及部分耳机的暴力拆解，但此篇文章还是有必要总结一下，这对系统的了解耳机结构还是大有帮助的。一个典型的头戴式耳机，由5大部分组成，分别为头带[又称头梁]、耳壳、驱动器、导线、耳垫。耳壳是最重要的部分，它相当于音箱的箱体……

前面花了十多篇的篇幅来讲音箱的基础知识，其中很多部分与耳机是相通的，它们发声的基础原理并没有大的区别，但耳机始终是耳机，与音箱不同，不同在于其结构、应用、使用方法等等的诸多不同之处。下面这几篇着重讲耳机。

如果音箱同时使用到高音和低音扬声器，那么分频器就是必不可少的，非常重要。但对于基于全频带扬声器的音箱来说，则不是必须的。不管是高音扬声器还是低音扬声器，其频响曲线都不会是平坦的，让它们一起协调工作，并不是简单对接就可以的。高音、低音扬声器都会在两头衰减，低音的频响上限衰减点可能与高音下限衰减点可能重合或者交错……

盆架是锥体扬声器的“骨架”，它能将振膜、折环、定心片、磁体、导磁元件等组合在一起，它还能起到将扬声器安装到箱体上的作用。假设我们有一台超高速的微距摄影机，拍摄盆架振动会看到什么？振膜会随着盆架的振动产生轻度变形……因此，理想状态下的优质盆架应该具有良好的强度，要求“固若金汤”。

相信各位小时候都玩过吸铁石，方块的、圆柱形的、环形的、马蹄形的都有。这就是磁体，磁体应用非常广泛，电动机、硬盘等设备中都能找到磁体的存在。扬声器更是不能缺少磁体。扬声器需要永磁体与音圈形成的电磁体产生作用力，达到驱动振膜工作的目的。

音圈是扬声器振动系统的核心部分，通电后，即成为了一枚电磁体，与永磁体作用后沿轴方向前后运动驱动振膜发声。音圈的冲程长度、力量、速度等都均会影响到音质。音圈基本由绕线管、导线绕制的线圈构成，以及引线和压住引线的压线纸构成。在音圈工作时，会有部分电能转换成热能，音圈的温度可以达到“很烫”的程度。

悬挂系统是扬声器很不起眼的子系统，大家更乐意关注扬声器采用了什么振膜、什么磁体、什么盆架，很少有人关心它用了什么样的悬挂，实际上，它对音质的影响权重不亚于磁体和盆架，优良的设计，能化腐朽为神奇，有些知名扬声器，看上去相貌平平，没有高科技材料制造的振膜，也没有高磁容量的磁体，其奥秘就在悬挂系统当中

上篇浅谈了分割振动，这种物理现象对音质有着显著的负面影响，因此也就出现了改造振膜材料的物理特性，遏制分割振动的各种技术手段。不过值得强调的是，现有的技术手段都只能降低分割振动的不良影响，而不是完全杜绝失真的发生。在技术文档当中，通常会“消除分割振动”的措辞，这是忽悠。

分割振动的成因相当复杂，我们所说的只是其中一种成因，关于这种物理现象，我们也没法说得太清楚，也没能力说得太清楚，只能浅谈。对于普通爱好者，我们只需要知道有这么一种现象的存在，它对声音的保真度的负面影响非常大。

从振膜的材料上分类，大致可以分为有机和无机两大类，无机的主要有金属类以及玻璃纤维，有极少数的碳纤维。而有机主要有天然和人工合成两类，人工合成的主要使用各类塑料以及化纤的材料，天然的则包括蚕丝、羊毛等动物纤维，还有棉丝、麻等植物纤维。这篇文章，主要介绍几种常见的振膜材料，随着材料科技的快速发展，未来还会出现更多新型的材料用于振膜的设计，届时我们再发文补充。

电动扬声器，或者叫动圈扬声器。依据振膜形式，又大致分为2类――球顶扬声器以及锥形扬声器。球顶扬声器一般作为高音单元使用，而锥形扬声器则主要为中音、低音或者全频[宽频]扬声器的主要形态。在了解电动扬声器之前，我们先看看制造扬声器的元器件。

扬声器是音箱重要的组成部分，它是发声元件，在很大程度上，它是音箱的灵魂部分。扬声器种类繁多，分类方式很多种，包括辐射方式、组成、能量转换方式、振膜形式、频率、用途等多种分类方法。

光秃秃的箱体并不好看，因此装潢是非常重要的一环，它也是提升音箱附加值的关键工艺。漂亮的产品总是能吸引更多的目光。从工艺上来说，主要分为几大类――贴皮、喷漆、烤漆等

箱体仅仅依赖材料的物理特性也是无法达成理想状态的，在箱体设计中，还有很多强化的手段，以实现更好的避免或者消除箱振带来的负面影响。使用厚重的板材,这是最简单，也是最有效的强化措施之一，但它会导致制造、运输成本的大幅攀升。

箱体由障板构成，而障板的材料也有讲究，找几块纸板泡沫板是做不出像样的箱体。什么材料是比较理想的呢？在讨论材料之前，需要了解一下箱体内部的情况，扬声器通电工作后，箱体会不可避免的产生振动，振动可能是多方面的。

如果你将扬声器从音箱中取出，同样的给上信号，扬声器依然能发声，但声音会变得很小，这是为什么？因为扬声器振膜工作时，会同时驱动振膜前后的空气形成两组声波，但这两组声波的相位相差180度，也就是说，这两组声波峰谷相对，会相互抵消，使得声压下降，这和我们设计的煲箱软件的降噪原理有些相似。为了让声音变得更有效率，扬声器需要配合板子使用，这些板子被称为障板。这些障板的不同组合，形成了不同的箱体，与扬声器配合形成不同的结构，这些结构被称为声学结构

关于音 箱的定义，一直存在分歧。音箱这个词，主要用于大陆地区，在港台地区，被称为喇叭，例如有源音箱被叫做有源喇叭。而喇叭，在大陆，却又是扬声器的俗称。如果用查找音箱的英文单词，会找到Sound Box这个词汇，字面上的理解就是声音盒子，与音箱的意思非常接近，但这个词汇却不是常用的，在英文中，音箱一般称为Speaker，它也是扬声器，它还包括说话、演说的意思。

在拍摄了近2000张素材图片与大量的文字资料整理之后，《音箱耳机入门》将进入到有序的撰写当中，这将是Soomal又一套重要的系列文章。最初本只计划放入音箱内容，但耳机与音箱在发声原理方面有很多相似之处，经过大伙儿商量，决定合成一个系列。这个系列可能将成为Soomal撰写规模最大的一套文章，这曾使得我们屡次想打退堂鼓，