電聲結合技術在耳機上的應用

郭 森 徐廷旺 趙 璐

1.深圳市韶音科技有限公司 廣東 深圳 518108

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引言：

電聲方面的技術，在設計的過程中，需要結合轉化效率、信號等多方面的因素，從這些因素入手，總結歸納出最佳的實驗效果。在音圈部位的峰值位移，是描述電動式，電聲換能器最大信號性能方面的重要參數，可以用來判斷非線性區域的位置。

一、理論基礎

在最早定義的音圈峰值位移當中，利用音圈峰值位移推算出了許多的計算公式，可是并沒有給計算音圈峰值樹立一個確切的方法。一個器單元的音圈散熱能力方面，這個散熱的能力，近乎決定了限定散熱方面，最大的輸入功率。在低頻段，揚聲器方面的重要元件，也就是振膜音圈位移的程度比較大，那么為了確保振膜不會超出預定的位置，需要針對輸入功率，建立一個限定的數值。這個位移限定的值，也就是額定輸入的功率，通常來說，應當比散熱預定的輸入功率要小，并且最終的結果還是由音圈的限定位移確定的[1]。如此一來，在位移限定輸入功率方面，特別是限定位移的定義方面，對于低頻段的信號起著決定性的作用。在相關領域的著名學者Weaver JE和Jr Leach WM都認為，揚聲器的低頻位移限定，在額定的輸入功率方面，往往都是和靜態位移的靈敏度有著很強的關聯性，并且在靜態位移靈敏度、單元振膜的最大位移方面，都是由總品質因數Q起著決定性作用的。

力因子、順性、電感，這三種非線性參數，往往都是伴隨著音圈位移的變化，二造成電動式電聲換能器，發生非線性變化的最主要誘因。在Xpeak特性分析法方面，就針對于音圈偏移，做出了綜合性的考慮。磁場非對稱、支撐系統的問題，以及單元的一些缺陷方面，對于單元的測量做出了整體性能的確立。這種方式采取的方法，主要由雙拼激勵信號測量單位，輻射聲壓相應，當中的總諧波失真、二階互調失真、三階互調失真這三個部分[2]。雙頻信號的生成，其組成部分在主要包含了兩個正弦信號發生器，其中第一個的激勵頻率為f1，是單元的一種共振頻率，而第二個的激勵頻率，是f2，這里的f2大約是f1的8.5倍，并且激勵電壓方面，增幅u1是u2的四倍還要多。

二、實驗以及結果分析

(一)測試的條件。測試在電動式耳機單元，發生失真狀況的時候，根據標準的測試條例進行測量實驗。在實驗的過程中，所涉及的仿真耳機，型號為：B&KType4153，并且傳聲器的規格為：B&KTypoe4143，其他的測試設設計儀器，分別以測試條例當中的要求為準。

(二)對于電動式耳機的非線性分析

通過詳細的實驗過程分析，不難觀察出電動式耳機單元的非線性狀態。在進行進一步測試的過程中，應當針對于單元附加電壓，使得單元的音圈初始位置，從原始的位置發生一定的移動，也就是改變音圈的起始位置，觀察發生位移之后，曲線的變化[3]。之后從低頻信號頻率入手，結合幅值以及高頻信號頻率的一系列的標準參數，進行單元輻射聲壓的二節互調失真變化情況[4]。

在分析的過程當中，非線性特性，和位移方面，兩者有著緊密的結合關系，共振頻率處的單元振幅，往往都是最大的，雙拼激勵信號，第一個激勵頻率就是雙振頻率，可以實現單元處，發生度勾搭的位移成分，此外，第二種激勵頻率，也就是單元額定頻率范圍內，比較高的頻率成分，能夠實現的單元之內的互調成分。兩種激勵頻率互相產生一個映照的作用，在進行工作的過程中，二者實現了工程的合理分配，調動內部的信號測量單位，保全音頻傳輸的穩定和全面性[5]。

在發聲單元內部的單元非線性影響因素方面，根據研究學家Klippel W的理論，Bl伴隨著位移發生變化，其曲線分布，是影響著電聲換能器，產生非線性因素的最主要誘因之一[6]。并且Bl，也會隨著位移變化的過程中，干擾到電聲換能器，出現偶次諧波失真，或者是互調失真的狀況[7]。因此，通過相關的實驗設計，能夠更為清晰的觀察到，Bl在發生位移變化的過程當中，變化曲線在對稱性方面的變化結果，以及改變電動式耳機所出現的失真情況研究[8]。

三、結束語

總的來說，電動式耳機結合上電聲技術，能夠實現一個有力的突破，在結合的過程中從耳機的構造下手，完善耳機的使用感受。并且市面上常見的耳機，也由于自身的結構簡單，頻響比較寬廣，音質也差不多，所以在經濟社會推動的過程中，受到了強有力的助推作用[9]。通過電聲結合技術，能夠實現耳機從零到整的一次重大突破，彌補原始電動式耳機存在的不足。在未來的發展過程中，也應當針對于再結合過程中暴露出的問題，從完善問題入手，解決實際出現的一系列狀況，實現耳機領域的一次重大成就[10]。