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标题[转录][闲聊] 欧陆系耳机的设计思维
时间Thu Oct 22 15:17:31 2009
※ [本文转录自 Headphone 看板]
作者: takase (............) 看板: Headphone
标题: [闲聊] 欧陆系耳机的设计思维
时间: Tue Oct 20 23:30:20 2009
日系耳机和欧陆系耳机规格差异在哪？
看到这个问题，可能一堆人会想：啊不都差不多？
比较敏感的人可能会想到日系耳机阻抗偏低，欧陆系耳机阻抗偏高
这是一个答案
另一个答案一般人可能不太会注意到:power handing,也就是最大承载功率
先来讲阻抗的差异
这样的差异主要在於音圈的材质：与日系耳机强调6N"铜" 7N"铜"
注重音圈导电性的走向不一样
欧陆厂重视的是音圈的质量:不管是森海、AKG还是beyer，音圈的主要材质清一色都是铝
铝有什麽好处？ 比重够轻，可以有效压低单体的运动质量
然而坏处就是导电性不比铜高，效率低落，阻抗高
所以这就是欧陆各厂各出奇招的地方了，不管是材质上的变化，要不然是音圈形状的变化
总之虽然是看起来很菜市场的铝材质，各家都有自己一套企业机密在
AKG的铝扁线音圈、森海的铝带(ribbon)音圈，beyer的600欧姆极细音圈
总之都是规格外的特注品，不能单纯的和市面上耳机用的铝质音圈相提并论
接下来谈承载功率
对比日系耳机动辄1000~2000mW的承载功率，欧陆系耳机的承载功率乍看之下小的可怜
就算是最大的森海赛尔，也只不过是500mW而已
有没有搞错？承载功率不是越大越好？ 然而问题并非如此单纯
和承载功率直接相关的有两点
一是单体的冲程，即音圈的长度
通常音圈绕的长度 (不是圈数)越短，冲程越短，所受的磁力越均匀
但是也就越容易卡圈 (输入功率过大，导致音圈脱位)，一次推动的空气量也就越少
一是音圈的散热：音圈越细，散热面积越小，越容易因为温度过高而融毁
不过耳机不用担心这问题.....除非是扩大机的输出直流问题，不然在你成功烧掉耳机
的音圈之前，耳朵大概会先聋掉
而在音圈过热之前，耳机的失真恐怕就已经大到很可以明显察觉的地步了
我不知道日厂有没有灌水，欧陆各厂在这点上有一套严谨的规范
他们大多以持续24小时运作而没有严重失真情况来当作最大承载功率的标准
以上是音圈的部份，接下来讲振膜
欧陆系耳机的振膜清一色使用聚酯薄膜材质，这种材质也是菜市场满街走的类型
小至MX500，大至HD800，都是使用聚酯薄膜材质
这种材质最大的缺点在於刚性不足，频率响应范围受限
优点在於频率响应的滚降很和缓，盆分裂失真的情况比较不严重，高频段相位失真的情形
也比较好
嗯，接下来又是各家欧陆厂大显身手的时候了，透过特殊的结构或涂料来强化
振膜的刚性、阻尼，提昇频率响应，降低失真
这部份AKG颇具代表性，以K1000为例 : 四层复合振膜，特殊涂料
K701的异厚结构、双层复合振膜
森海的DUOFUL振膜和环状振膜
Beyer的涂了厚厚一层不乾胶，高尔夫球纹路的振膜
大抵上比较偏抑制实际发生的失真情况，也就是失真可能发生了，但是被控制在一
定范围内
这样的设计取向和日系极端重视振膜刚性的倾向很不太一样
R10的生物振膜和010的奈米振膜先别提，SONY在7506或V900的振膜是蒸镀上金属材质
的聚酯薄膜振膜
ATH我没研究，最近新兴的DENON则是使用复合纤维振膜
设计思维是"一开始就不要有失真"
以上是很简单的概括，实际取向上还是有各自的差别
再来是磁路系统
这部份是日系厂商占优势，原因无他，日本对磁性材料的研究一向处於领先地位，
近水楼台先得月也
欧陆系厂商则积极导入(参考)新设计，引入新的工具
像是HD650就使用了电脑来计算、最佳化磁路结构.....也因此我猜650是
(故)欧陆三旗舰中磁路效率最好的.....磁束密度达0.9tesla
而现行旗舰HD800则有1.1tesla (如果SENNS宣传人员没唬烂的话)
AKG磁路系统不详....不过有Harman/Kardon集团的资源，应该也不会太差
都能用雷射仪去测振膜失真情况了......
Beyer则是谜团多多.....甚至连他家耳机什麽时候导入钕磁铁都不太明朗
总之一直到T1才大肆宣传"高达1.2tesla"的磁束密度
实际上那也不是重点，T1磁路结构重点在"均质化"，意思就是那样的结构能够
让磁束分布的更加均匀，"磁力线要走得路径比较短"
更有效率的运用磁力，所以那个"能更大声7dB"就是这麽来的
而另一方面就是磁路结构轻省化，一方面减少染色（振膜向後动作的背波打到单体上是会
有染色和失真的），一方面提昇散热效率 (这是个重点，因为钕磁铁怕热)
至於成本有没有比较便宜.....我想应该是有的
日系耳机的磁路系统资料也很少.....010我确定使用的是很高档的N44等级钕磁铁
磁路结构上也有特殊之处，是类似thiel的结构
http://img.u-audio.com.tw/showimage.asp?imgid=5024568
Ath详细不明，那个"Permendur Alloy"应该是指导磁板的材料，作用在导引/增强磁束
磁铁本身应该还是钕磁铁
接下来.....来谈耳机外壳.....(终於快结束了.....)
耳机壳基本结构可以分为"housing" 和"grill" ，或者说是侧边和上盖(透气网)
材质主要考量有两点 1. 刚性 2. 阻尼 3.能量传递特性
一般而言，刚性好的材料通常很"脆"，阻尼特性通常不太好，不振则已，一振就很严重
阻尼特性好的材料又往往刚性不够，这是个两难问题
木头是很常使用的材料，因为实木有不错的刚性，也够"轫"
铝合金的刚性极佳，但是内部必须要再作阻尼的加强
塑料有不错的阻尼特性.....但是强度不够
这又是各厂显神通的地方了，日系在这方面可以说是多采多姿，木头、金属、碳纤维
而欧陆系则是以塑料为主.....可以敲敲K701和HD650侧边那圈，那不是单纯的塑料
声音钝钝的，应该是特殊的强化塑料材质
一直到HD800，也还是使用玻璃纤维和尼龙复合而成的特殊塑料，单位成本并不比
金属或木头便宜
beyer DT770/880/990的设计比较极端.....等下再谈
讲半天好像没有讲到第三个要素？对，这才是重头戏
能量传递特性，也就是高低频能量在各种材料中散失的速度并不一致
这就是最直接的"音染"来源 (就我所知)
借用一下wilson audio的说明，可以不理他家老王卖瓜，看图就好
http://wilsonaudio.com/company_html/ae_cabinets.html
像是实木中低频段的能量散失比较慢，造成了一定程度的"木头味"
金属在特定高频段的能量散失情况有peak，也形成了独特的音染
当初HD800刚发表的时候，有人问了森海工程师: 为什麽不使用金属材料
森海工程师意味深长的回答了一句"因为没有比较好听"
回到塑料材质上，至少这东西没有我们想像的差，前面说到DT770/880/990
设计极端........原因在於beyer一定程度放弃了刚性与阻尼特性，追求理想
的能量散失特性和速度，这方面直接与中频的清晰度相关连
好像忘了谁？ 没错，Grado是这方面的老手，金属/实木复合材质耳机壳的设计
恐怕也是为了追求理想的制振/ 阻尼/ 能量传递特性 而衍生出来的
前两项还能用计算的，第三个如果没有精密的仪器，恐怕只能靠不断地试误，
或者说"调音"
所以RS1和一些日系耳机号称测试了数百种实木材料才完成设计
我是完全有理由相信的
讲半天housing, 好像还没讲到grill？
grill对开放式耳机的影响比较大，很妙的是不分地域或设计走向
大家不约而同的使用金属材质的grill，不管是T1/K701/HD650/800，RS1/PSK，
AD1000/AD2000
如果是喇叭的话，金属透气网会略为衰减极高频，让高频比较华丽
但是是否能套用在耳机上我就不清楚了
开放式还是封闭式？
这部份的选择或许只是偶然的问题，封闭式能取得较好的低频响应
如果内部吸音材料使用得当，音染也可能比开放式来得小
隔音也比开放式好上不少，特别是环境噪音问题远比我们想像的严重
封闭的结构也一定程度维持了单体工作环境的稳定
开放式能借用内外密度不同的空气一定程度抑制振膜的失真，也有着较自然的空间感
虽然工作环境相对不稳定.....
(Headwize有作过一个有趣的实验，HD600靠墙角听和不靠墙角听会微妙的
影响失真分布的情况)
这两种互有高下，不过很肯定的一点是开放式耳机的设计难度要比封闭式高一些
(动圈而言，静电耳机的话反而是封闭式的设计难度较高)
最後，如果说每个厂商都有自己最坚持追求的目标，那麽下面就是我对这些目标的推测
与猜想
SENN
尽量压制振膜在前後运动过程中产生的各种失真，即使牺牲振膜面积也在所不惜
所以SENN的THD一直维持在业界龙头水准，而从这点也可以想见HD800的可怕之处了
：振膜比同等级耳机还要大，失真却低得多......
AKG
追求完美的活塞运动，尽量维持一定频率响应内的平均音压:也因此音压随着频率响应
提高而降低的现象减轻很多，这直接导致了稳固的音像与明确的定位
Beyerdynamic
速度，为了速度宁愿牺牲一切，没有其他的，无所不用其极的压低单体的运动质量
得到了同等级耳机中最优异的瞬态/相位响应特性......
先这样吧......想到再补
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◆ From: 114.41.210.68
1F：推 yeahbo:推好文~ 下一支考虑收A社或S社的~(如果有钱Orz) 10/20 23:36
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3F：推 pirrysal:神 10/20 23:39
4F：推 AKawashima:好文推，这样一看发现Ultrasone可以算是欧洲的异数 XD 10/20 23:40
5F：→ takase:静电和动圈的考量又不太一样了，动圈的振膜做到5Xmm已经很 10/20 23:40
6F：→ jikanson:ultrasone的台湾代工厂存再多久啦? 10/20 23:41
7F：→ takase:不容易，失真很难控制了，静电随随便便就6X 7Xmm.... 10/20 23:41
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