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音圈、振動膜材料及其對耳機音質的影響

文章來源：永阜康科技更新時間：2017/11/11 10:43:00

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大家都知道，耳機能聽美妙的音樂，因耳機內部有高素質喇叭單元。影響喇叭單元素質的因素很多，音圈和振動膜是喇叭單元能否出好素質的最關鍵的部件之一，本節主要根據本人的了解的知識來簡單的認識一下耳機單元中的音圈和音膜，有不對的地方歡迎指出，也歡迎更專業人員一起交流探討。

一、音圈材料：
1.最常用的音圈線：（1）普通銅線（2）OFC銅線（3）銅包鋁線（4）鋁線
（1）普通銅線：銅導線中心只適合傳輸中低頻信號，其表面適合傳輸高頻信號，傳輸時不平均，所以造成對音質有不同的影響。
（2）OFC銅線：純度較高，失真降低，聲音密度好,中低頻厚實聲音越細膩，中高頻力量感變柔合。
（3）銅包鋁線：趨膚效應原理，銅包鋁中低頻既有銅線的厚實細膩的優點，又有鋁線低高頻特性好，聲音亮麗、通透的特點。
（4）鋁線：鋁線質量較輕，密度比銅小，振動效率高，所以高頻亮麗，透徹，但不耐聽。但是鋁線強度弱，繞線和焊接等作業工藝上較銅線來說有些難度。

2.不同材質的音圈線對音質的影響：
（1）銅線的中低頻較好，而鋁線的高頻較好。（2）銅線芯線張力越高，對單元的音質和壽命都越好。（3）音圈材料越好聲音密度也會越好，失真也越小。（4）音圈質量越輕，諧振頻率提高，喇叭的振動效率和靈敏度也會提高。（5）音圈低阻抗比高阻耳機低頻相對好一些，聲場會比高阻耳機相對小一些（如300、600歐高阻）。

二、振動膜（膜片）：
1.振動膜種類：
（1）塑料振動膜如：PET/PEN/PEI/PI/LCP/PEEK/PC/PPS/PAR等。（2）金屬振動膜如：鋁合金/鈦合金/鈹合金等。（3）其它類型振動膜如：木質振動膜/生物振動膜/紙質振動膜等。隨著科技的發展，振動膜種類越來越多，我看到王以真一書有記載一公司試用了200多種材料制作振膜。除了開發新振動膜的種類外，還有比如說金屬/木質/生物/紙質等振動膜原來都是音響才用的振動膜，也用運用到耳機單元上來了。

塑料音膜種類  商品名稱化學名稱（中文名稱）
PET          Mylar          聚對苯二甲酸乙二酯。
PEN          Teones          聚乙烯二甲酸鹽。
PEI                      聚醚酰亞胺
PI                      聚酰亞胺
LCP          Vectra          液晶高分子、液晶聚合物（聚脂）
PEEK                      聚醚醚酮
PC                      聚碳酸酯
PPS          Deltron          聚苯硫醚或聚苯乙烯硫化物
PAR                      聚芳酯


1.振動膜對耳機喇叭單元的影響：材質、尺寸、厚度、表面花紋對音質都有影響。
（1）振動膜材質：不同材質振動膜有不同的彈性模量、內阻尼、泊松比、厚度、密度等，這些不同直接影響喇叭品質因素Q值，造成耳機單元不同素質。高剛性和高彈性的膜片，擁有較好素質如：瞬態、靈敏度、頻響等等。
（2）振動膜尺寸：音膜尺寸的大小決定動圈單元的大小。尺寸越大，相對來說能夠調出越好的音質，但是聲音輻射和共振等因尺寸增大。一般來說尺寸越大的相對來說更容易中低音會更好，尺寸越小如Φ3mm~6mm聲音會相對偏向于中高頻。常見直徑Φ3mm~57mm，Φ16mm以下的一般用在平塞和入耳式耳機上，Φ20~30MM一般用在耳機掛入耳機和中型頭戴式耳機上，Φ40~57MM一般用在中型和大型頭戴式耳機上。
振動膜直徑范圍Φ  振動膜直徑規格(mm)
3~12mm  3/5.5/6/7/7.4/7.8/8/9/9.2/10/10.6/11/12
12~16mm  12.4/13.6/14.2/14.8/15/15.4
20~36  16/20/23/28/30/32/36
40~57  40/42/50/52/56/57



（3）振動膜厚度：最大振動承受的能力下，膜片厚度越薄，低頻越好。如前幾年手機附帶的耳機喇叭膜片較厚，主要是為了通話清晰，中高頻要好。但現在音樂手機和HIFI手機附帶的耳機膜片都較薄，趨向聽歌娛樂類。例如目前主流音樂耳塞使用喇叭單元多采用6-9μm厚度的振動膜，為了追求更好音質，有一些有技術的廠商挑戰5μm以下的振動膜，此厚度是是微型揚聲器振動膜極限厚度。如日本Plextone浦記2012年推出全球首款5μm厚度振動膜單元耳機浦記X45M。國內如Edifier 漫步者耳掛式耳機 M360 也使用了5μm超薄振動膜。 2013年小米推出采用全球首款鈹合金振動膜的活塞2代耳機，厚度僅為2μm。

（4）振動膜表面花紋：表面花紋種很多，有圓形紋，太陽紋、水波紋等。各種花紋主要增加作用起加強筋的作用，增加振膜的振動中的剛性及增加振膜的有效輻射面積，也有一定改善阻尼的作用。紋路越深，中頻密度越大，中頻越清晰。

總結：音圈和振動膜的材質對喇叭單元素質影響中最重要的部件，不管是國內還是國際耳機廠家對喇叭單元材料、設計、及工藝研究上下了不少工夫，設計出不同特色或更有技術含量的產品，使用推出的耳機產品音質上得到大眾的認可。

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