电声结合技术在耳机上的应用

郭 森 徐廷旺 赵 璐

1.深圳市韶音科技有限公司 广东 深圳 518108

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引言：

电声方面的技术，在设计的过程中，需要结合转化效率、信号等多方面的因素，从这些因素入手，总结归纳出最佳的实验效果。在音圈部位的峰值位移，是描述电动式，电声换能器最大信号性能方面的重要参数，可以用来判断非线性区域的位置。

一、理论基础

在最早定义的音圈峰值位移当中，利用音圈峰值位移推算出了许多的计算公式，可是并没有给计算音圈峰值树立一个确切的方法。一个器单元的音圈散热能力方面，这个散热的能力，近乎决定了限定散热方面，最大的输入功率。在低频段，扬声器方面的重要元件，也就是振膜音圈位移的程度比较大，那么为了确保振膜不会超出预定的位置，需要针对输入功率，建立一个限定的数值。这个位移限定的值，也就是额定输入的功率，通常来说，应当比散热预定的输入功率要小，并且最终的结果还是由音圈的限定位移确定的[1]。如此一来，在位移限定输入功率方面，特别是限定位移的定义方面，对于低频段的信号起着决定性的作用。在相关领域的著名学者Weaver JE和Jr Leach WM都认为，扬声器的低频位移限定，在额定的输入功率方面，往往都是和静态位移的灵敏度有着很强的关联性，并且在静态位移灵敏度、单元振膜的最大位移方面，都是由总品质因数Q起着决定性作用的。

力因子、顺性、电感，这三种非线性参数，往往都是伴随着音圈位移的变化，二造成电动式电声换能器，发生非线性变化的最主要诱因。在Xpeak特性分析法方面，就针对于音圈偏移，做出了综合性的考虑。磁场非对称、支撑系统的问题，以及单元的一些缺陷方面，对于单元的测量做出了整体性能的确立。这种方式采取的方法，主要由双拼激励信号测量单位，辐射声压相应，当中的总谐波失真、二阶互调失真、三阶互调失真这三个部分[2]。双频信号的生成，其组成部分在主要包含了两个正弦信号发生器，其中第一个的激励频率为f1，是单元的一种共振频率，而第二个的激励频率，是f2，这里的f2大约是f1的8.5倍，并且激励电压方面，增幅u1是u2的四倍还要多。

二、实验以及结果分析

(一)测试的条件。测试在电动式耳机单元，发生失真状况的时候，根据标准的测试条例进行测量实验。在实验的过程中，所涉及的仿真耳机，型号为：B&KType4153，并且传声器的规格为：B&KTypoe4143，其他的测试设设计仪器，分别以测试条例当中的要求为准。

(二)对于电动式耳机的非线性分析

通过详细的实验过程分析，不难观察出电动式耳机单元的非线性状态。在进行进一步测试的过程中，应当针对于单元附加电压，使得单元的音圈初始位置，从原始的位置发生一定的移动，也就是改变音圈的起始位置，观察发生位移之后，曲线的变化[3]。之后从低频信号频率入手，结合幅值以及高频信号频率的一系列的标准参数，进行单元辐射声压的二节互调失真变化情况[4]。

在分析的过程当中，非线性特性，和位移方面，两者有着紧密的结合关系，共振频率处的单元振幅，往往都是最大的，双拼激励信号，第一个激励频率就是双振频率，可以实现单元处，发生度勾搭的位移成分，此外，第二种激励频率，也就是单元额定频率范围内，比较高的频率成分，能够实现的单元之内的互调成分。两种激励频率互相产生一个映照的作用，在进行工作的过程中，二者实现了工程的合理分配，调动内部的信号测量单位，保全音频传输的稳定和全面性[5]。

在发声单元内部的单元非线性影响因素方面，根据研究学家Klippel W的理论，Bl伴随着位移发生变化，其曲线分布，是影响着电声换能器，产生非线性因素的最主要诱因之一[6]。并且Bl，也会随着位移变化的过程中，干扰到电声换能器，出现偶次谐波失真，或者是互调失真的状况[7]。因此，通过相关的实验设计，能够更为清晰的观察到，Bl在发生位移变化的过程当中，变化曲线在对称性方面的变化结果，以及改变电动式耳机所出现的失真情况研究[8]。

三、结束语

总的来说，电动式耳机结合上电声技术，能够实现一个有力的突破，在结合的过程中从耳机的构造下手，完善耳机的使用感受。并且市面上常见的耳机，也由于自身的结构简单，频响比较宽广，音质也差不多，所以在经济社会推动的过程中，受到了强有力的助推作用[9]。通过电声结合技术，能够实现耳机从零到整的一次重大突破，弥补原始电动式耳机存在的不足。在未来的发展过程中，也应当针对于再结合过程中暴露出的问题，从完善问题入手，解决实际出现的一系列状况，实现耳机领域的一次重大成就[10]。