为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

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市面上有不少大家认可度比较高的入耳式耳机,用的多是多单元设计:

著名的AKG K3003是动圈+双动铁

经典的苹果大白ME186是双动铁

爱恨两难的舒尔SE846是四动铁组合

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

来源:https://item.jd.com/4155475.html

其中,动铁扮演了重要的角色。这时候问题就来了,为什么入耳式耳机爱用动铁呢?

 

动铁单元虽然有着悠久的历史:始于1946年,但是是为了助听器而设计,早期国内没有相关产业链,所以不管是设计师还是消费者,对它都相对陌生。

 

直观的看,动铁单元比动圈单元小,更容易设计进入耳式耳机。美国楼氏的RAB或者丹麦声扬的2600和我们常见的6毫米的动圈相比有更高的输出,设计中需要的体积却只有动圈的五分之一。额外的体积给设计师带来无限的想象空间,更为入耳的设计提供了必需的条件。

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

那么接下来问题是,为什么是多单元动铁设计呢?不会是因为小而多放几个单元在耳机里装逼格吧?有一种似是而非的解释出现了:入耳式耳机爱用多单元动铁,是因为单个动铁喇叭频宽不够,所以需要使用专为不同频段设计的多个单元才能覆盖全频范围。

 

然而,真的是这么一回事么?

 

上一张图:

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

这条频响曲线来自大名鼎鼎的单动铁耳机小四童鞋(音特美ER4系列)。大家可以看到,它的有效频宽,可以很好覆盖20-16KHz。而市面上绝大部分的动圈耳机,频率响应在10KHz之后就急剧掉落了。

 

所以频宽有限的说法是不成立的。

 

但是有朋友又要问了,动铁耳机喜欢用多单元是客观事实,特别是定制入耳式耳机几乎无一例外,这究竟是怎么一回事

 

现在,我们可以把这个命题可以稍稍扩展一下,变成:

 

为什么优异的定制的重放系统都会选用多单元动铁方案?

 

好的。现在这个题目就比较常规了,这里也稍微解释一下。各位业内大佬请轻喷。

 

下图是一个大家熟悉的音箱,最常见的是三分频的:低、中、高频。

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

从理论上来解释,多单元方案的产生,根本原因是要对不同频段声信号的重放,对喇叭的技术特性的要求是不一样的。

 

简单来说:一个机械振动系统的谐振频率遵守下面的公式,其中m是振动系统的质量,k是振动系统的劲度。

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

然后回到耳机,高频段追求的是灵敏的响应速度,这就需要振动系统要尽可能轻,劲度尽量大以带来更高频的谐振的灵敏度。

 

而低频段需要推动更多的空气产生冲击力,所以振动系统需要较大的振动面积和振幅,振动系统比较重而且劲度比较小以对应更低频的谐振的灵敏度。

 

而从材料和结构的角度上来看,这两个需求的方向是相互冲突的。所以兼顾全频的单元基本上都是一个不够完美的妥协的产物。如果要追求更佳的音质,就必须针对不同频段的不同需求开发出相对应的单元,并且将他们有效的组合在一起使用。

 

另外对于定制耳机来说,多单元还有一个额外的好处,就是它可以大大提升定制耳机调音的可操作性,因为定制不单单意味着贴合个人耳道的设计,也意味着符合个人爱好的定音。

 

如果我们只有一个全频单元,那么对它任何一个特定频段的调整都有可能影响到其他频段。比如说你想要更好的高频延伸,那么你很可能得损失一部分低频。

 

这样的情况对于设计师来说,只能不断地妥协,不断地折中,这一点非常难受。所以需要改用多单元来改善开发体验和用户体验,比如说使用三分频完成以下这种魔术般的操作。

为什么高端定制入耳式耳机爱用多单元动铁?

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