喇叭耳機入門 揚聲器的懸掛系統[2020增補版]
夏昆岡 于 2020.01.14 21:29:41 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:10.00/140
  • 原文撰寫于2011年,由于出現了一些新的設計思路,特對此文進行增補。2017年增補一版,2020年再次增補耳機揚聲器的部分。
  • 要讓振膜能夠沿著設定的路徑位移,需要懸掛系統的支援。大部分的錐形揚聲器揚聲器的懸掛系統由折環與定心支片構成。

  • 而大部分球頂揚聲器的懸掛系統并沒有定心支片,只保留了折環。

    懸掛系統的基本作用就是,讓振膜沿著軸線方向運動,而不發生偏心,偏心會引發音圈在磁隙中摩擦。懸掛系統還能形成揚聲器的順性,這個順性決定揚聲器本身的諧振頻率。還對振膜產生反作用力,使振膜能歸復到初始位置。懸掛系統還對振膜位移量[沖程長短]有重要影響。

    折環

  • 錐體揚聲器的振膜外沿,能看到一個材質不同的“一個圈”,這個圈就是折環,俗稱“邊”。它的主要制造材料是橡膠、發泡橡膠、布基材料等。最為常見折環是上凸折環,其截面就是一個上半圓型,也有少量波紋折環,其截面就呈水波狀。因為不同材質的;彈性不同,施加到振膜的反作用力大小也不同,因此折環會對揚聲器靈敏度產生影響。

    在很多消費者眼里,折環似乎是一個不起眼的角色,實際上,它對音質的影響不亞于振膜。單揚聲器振膜前后驅動時,折環也會產生波浪形的形變,并會在某個頻率上產生共振,當頻率繼續提高,會使得折環產生更大的形變,甚至與錐體振動形成反相。這個共振點,往往位于中頻頻段,共振發生時,會將波方向傳導到振膜,互為反相的波疊加后,會相互抵消,因此形成中頻頻谷。這種現象被稱為折環共振,當反相振動時,又稱為折環反共振。這種現象對音質有著較大的破壞性。

    什么是優質折環,就是難以共振的、內阻尼大,能把振動快速的損耗掉的折環,讓振膜傳來的波不再被反射。當然這只是理想化的結果。折環采用不同的截面、不同的材料,主要設計目的也是為了消除共振的負面作用。反射的波形也會加劇分割振動。腦補一下無限向外輻射的漣漪和在水箱中經過多次衍射反射的漣漪的差別。

  • KEF 不少揚聲器就在嘗試特別的折環設計,折環上有著“棱角”,這種設計,KEF稱之為Z-flex。“棱角”垂直于揚聲器切線。而“棱角”本身截面為半圓或三角。這是一種典型的加強設計,它的目的是讓折環不會沿著傳導方向產生形變。雖然形變不可避免,但對降低形變程度是有好處的。從而降低了折環共振的強度,衰減了波反射時的能量,降低了回波的干擾。這種設計,對于音質是有好處的,尤其在揚聲器小沖程狀態下工作是,聲音會變得相對干凈和飽滿。

  • 高音揚聲器的設計當中,折環一般都不再使用單獨的材料制造,而是通過在振膜邊緣壓制出折環。

  • 而耳機揚聲器的設計當中,通常會采用大折環設計,并使用加強筋增強剛性。此時的折環與振膜實際上不再有明晰的界線,折環成為振膜的一部分,或者說,振膜也起到了折環的懸掛支撐作用。耳機揚聲器振膜折環上的加強筋看上去和KEF Z-flex有些相似,但它們還是有著差異性的,耳機振膜折環的加強筋的主要目的是增強剛性,而Z-flex是降低回波。

    定心支片

  • 定心支片主要出現在錐體揚聲器的設計當中,俗稱彈波、彈簧板、彈簧等,日文名稱是“中心保持部”。它的主要作用除了限定振膜和音圈在軸線上運動之外,還能起到“拉扯”振膜的作用,它對揚聲器靈敏度的影響很大。

  • 在某些設計中,會出現雙定心支片的設計,這主要是為了增加振膜的回復速度。

  • 定心片常采用布基材料,其截面為波浪形,使用酚醛樹脂熱壓而成。熱壓工藝制造的定心片順性不穩定,通常需要使用一段時間后才會進入較好狀態。常說的煲喇叭,煲的主要就是這個部件,其次才是振膜和折環。這也是煲喇叭的基礎理論支援之一。隨著材料科學和加工技術的進步,已經出現了冷壓工藝制造的定心支片,冷壓定心支片順性穩定,使用冷壓定心支片的揚聲器,能更快進入狀態,在日后使用時,表現也會更加穩定。

    新型的耳機動圈揚聲器的懸掛系統

    幾乎所有的耳機用動圈揚聲器的懸掛系統,與球頂高音揚聲器的設計類似,利用折環來實現對振膜的懸掛,技術上古老成熟并無新意,所以我們沒有單獨開出一個章節來講解。

  • 直到我們拿到OPPO Enco Free 真無線藍牙耳機后,此文需要更新了。這張官方的耳機結構爆炸圖很好的顯示了該耳機的構成,它的耳機揚聲器結構,絕無僅有,我們是第一次看到這種結構的耳機動圈揚聲器。

    它的精髓在“FPC力臂”,FPC即Flexible Printed Circuit縮寫,力臂的說法有點讓人發懵,但可以肯定的是,它其實就是揚聲器的定心支片。它的作用與錐形揚聲器的定心片一樣,用于“拉扯”振膜和音圈限位。它是首次出現在正式的量產型耳機產品當中。

    為什么會冒出這種設計,因為僅依賴折環懸掛,控制力不足,通常的設計是在折環上壓制加強凹槽來提升折環的強度,輔以強大的磁路設計,來保證振膜和音圈在設計區間運動。為什么以前沒有這種設計,我們認為是制造成本的問題,這種設計,對加工精度和組裝精度要求高了很多。

    那么,思路擴充一下,球頂高音揚聲器裝一個定心片會有變化嗎?答案是無此必要。高音揚聲器工作頻率窄,也無較大沖程設計的需求。而耳機動圈揚聲器,本質上是全頻帶揚聲器,一枚揚聲器包辦高中低頻,定心片是有利于提升整體設計水準的。

    折環設計依然保留,“TPU音膜”其實就是折環,它依然是懸掛系統的一部分,當然,它也是振膜的一部分。因為有了定心片,折環可以不用像以前那樣拼強度,而可以朝著音質更好的方向去調試。

    寫此章節比較遺憾的是,無法提供實拍高清大圖,Soomal和OPPO也不是合作伙伴,雖然我們提出了要一套零件拍照的申請,但對方并未滿足。只能有機會拆一條了。

    懸掛系統是揚聲器很不起眼的子系統,大家更樂意關注揚聲器采用了什么振膜、什么磁體、什么盆架,很少有人關心它用了什么樣的懸掛,實際上,它對音質的影響權重不亞于磁體和盆架,優良的設計,能化腐朽為神奇,有些知名揚聲器,看上去相貌平平,沒有高科技材料制造的振膜,也沒有高磁容量的磁體,其奧秘就在懸掛系統當中。對此我們也沒法深入探討,如果你能通過此篇了解到,懸掛的重要性,本文的預期目的也就達到了。

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    218.109.207.***
    218.109.207.***
    發表于2020.02.04 17:54:13
    34
    麻煩把眼睛捐給需要的人
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    發表于2020.02.04 14:46:01
    33
    027.213.***.***
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    說真的,這類揚聲器我在小學撿到一顆這樣的揚聲器,磁體用非常像上面oppo的的定位片固定,是可以移動的。可是無論我怎么找都沒找到。但是這個定位片形狀真的是一毛一樣,現在十多年過去了,我可以確信,這個真的很久以前就有了,絕對不是剛發明出來。
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    發表于2020.02.04 14:32:07
    32
    027.213.147.***
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    發表于2020.02.04 14:03:07
    31
    114.093.162.***
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    發表于2020.01.20 23:43:15
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    202.100.034.***
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    發表于2020.01.18 10:48:47
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    114.223.119.***
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    發表于2020.01.17 00:56:02
    28
    171.109.***.***
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    發表于2020.01.16 23:29:40
    27
    036.250.094.***
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    發表于2020.01.16 22:31:26
    26
    在某些設計中,會出現雙定心支片的設計,這主要是為了增加振膜的回復速度。


    能把這句話里錯別字改掉就完美了
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    發表于2020.01.16 09:46:16
    25
    120.239.115.***
    120.239.115.***
    發表于2020.01.16 02:59:04
    24
    絕世好文!深入淺出,博古通今,可惜只能評10分,跟其它10分的文章拉不開距離 。
    什么時候測國產DeVialet啊?對沖懸掛 ,價格可不止一翻倍。
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    發表于2020.01.16 01:53:46
    23
    047.038.216.***
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    發表于2020.01.16 01:40:52
    22
    111.029.245.***
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    發表于2020.01.16 00:44:10
    21
    106.034.***.***
    106.034.***.***
    Airpods去某寶換個電池繼續再戰!
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    發表于2020.01.15 16:01:39
    18
    03

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    發表于2020.01.15 13:09:27
    17
    已經買了,昨天看了棫麙艉W京東下單,現在已經在耳朵上了!
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    發表于2020.01.15 12:39:32
    16
    03

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    發表于2020.01.15 11:25:46
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