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耳机的小技巧

热度 1已有 1066 次阅读2012-6-29 10:53 |个人分类:有思则灵| 耳机, research, 小技巧, 核物理

耳机的小技巧(翻译自Jan Meier的网站)
 
Jan Meier是学核物理的PhD,做research时研究了一些生物物理的课题,自己设计了一些带crossfeed的耳放(就是把一个声道的声音衰减相移叠加到另一个声道,以模拟耳朵的真实听音过程,消除耳机听音时的头内定位),后来发现可以赚钱,于是就专心投入这行。此外他还是欧洲几大耳机的代理,价格比较公道。
 
正文:
 
买一付耳机直接接上CD机或是功放是一件很容易的事,你可以马上听到声音。但是这种声音的质量在很多情况下远远不是最好的。
 
这不仅仅是因为几乎所有的耳机都是制作成本和音质妥协的产物,另一个原因是耳机输出的特性和质量对音乐的重放起了主要的作用。
 
本文讲述了一些优化你的耳机的小技巧。有些非常容易做,有些则需要对你的耳机作手术。当然作不作都取决于你。注意的是,如果你改动了你的耳机,你就失去了它的保修。
 
1.煲耳机(break-in)
 
一付新耳机通常缺乏低音并且声音刺耳缺乏聚焦,这是因为驱动单元的电声特性还没有稳定。所以强烈建议你开始听之前用低音中的音乐连续地煲24到48小时。
 
首先用比较低的音量煲几小时,然后再用中等音量煲几小时,之后用大音量煲剩余的时间。
 
煲耳机可以改善耳机驱动单元的悬挂系统的机械性质,并且可以使线圈的缠绕更加紧密。对某些耳机,这种改变可以是天翻地覆。
 
2.耳机的佩戴位置
 
这很容易做,可是你试过调整你的耳机的最佳位置么?对很多耳机,声场和声音的平衡很强烈地取决于耳机驱动单元的位置。
 
科学研究发现,当驱动单元相对耳道的入口的位置移向前下方时我们对深度的感觉会增强。
 
这个实验不会费你分文,可能在一定程度上改进声音。
 
3.阻抗优化
 
功率放大器的耳机输出通常直接接在喇叭输出上。为了避免对耳机和功放的损害串联有电阻。这些电阻的阻值通常在200欧和600欧之间。
 
另一方面,收音机和CD机的耳机输出通常是运放芯片驱动的。它们有低的多的输出阻抗(小于50欧)。
 
耳机插口的输出电阻R0会对耳机的声音有很大的影响。它不只改变了耳机上的电压而且改变了声音的频率相应。
 
耳机的阻抗Zphone(f)是随频率改变的,频率为f的正弦波信号会被耳机插口的电阻R0衰减成 |Zphone(f)/(Zphone(f)+R0)|<1。
 
一般耳机阻抗Zphone(f)在低频最大,因此对低频的衰减要小于高频的。图2展示了Sennheiser HD600 和 Beyerdynamic DT931在150和470欧输出阻抗下不同频率的衰减。很明显,低频衰减的比高频少。
 
对大多数耳机,增大输出阻抗可以使声音更暗更混(此时耳放对耳机驱动单元的控制会变弱)。但是,有些耳机(如DT931)绝对在120欧(这是一个国际音响标准)更好听。
 
因此,如果你的耳机声音尖锐刺耳,你可以考虑增大耳机插孔的有效输出阻抗。最简单的方法是在耳机和耳机插孔之间加个转换头(如图3所示)。转换头每声道有个电阻和耳机串联,有效输出阻抗就是这个电阻和耳机插孔的输出阻抗的和(R0+Ra)。
注意:电阻的阻值不要大于耳机驱动单元阻抗的3到4倍。再大的话会难以达到有效的音量。
 
如果你的耳机声音暗淡浑浊,并且是通过功率放大器驱动的,你可以考虑减小有效输出电阻。这也可以通过一个转换头实现,但这次是并联一个电阻(Ra)在每声道。有效输出电阻就是这个电阻和耳机插孔并联的阻值 R0*Ra/(R0+Ra)。这个电阻Ra的阻值应该是0.1到1倍耳机的阻值,才能有听得出的区别。但是,别用太小的Ra,否则你的功放要用很大的电流信号才能得到足够的声压,可能对音质有负作用。另外要注意,这个电阻要有足够的散热功率。
 
4.声学和机械阻尼(damping)
 
除了设计很好的耳机,大多数封闭式耳机比它们的开放式兄弟有更重的音染。主要原因是声波被限制在我们头部和耳机壳之间的封闭空腔。反射和共振对音质有很大的副作用。
 
特别是便宜的耳机通常没有任何吸音的阻尼材料,所以放一小块海绵到耳机壳里可以很有效的衰减声波。
 
但要注意,耳机单元还是需要能呼吸。图4建议你把海绵放在驱动单元磁铁的上方。多少阻尼材料取决于你的口味和耳机,需要试验。
 
如果你用手指轻敲便宜封闭耳机的听筒听到尖锐的塑料声,这是机械共振。你可以试着衰减这种机械共振,用一些降噪材料贴在耳机壳的内壁上。但要注意,声学共振通常比机械共振的影响大得多。
 
5.换线
 
你有没有比较过你耳机线的直径结构和那些真正的发烧级线材? 如果你比较过,你是不是怀疑你耳机线的声音性质。

耳机线一般是为了舒适(重量,机械强度,柔韧性,不传输机械噪声)优化的。通常这些线的纯声音质量相当差。当然,舒适性是第一的,如果你不在乎舒适,那换线还是有很大回报的。
 
第一个问题需要回答的是,什么样的线我应该用?选择标准和非移动型的家用音响连接是很不同的。很重要的是柔韧性和不能传输机械噪声。很硬的线相当烦人,因为它们会把你移动时产生的噪声传到耳筒里。重量是第二重要的,如果你想要好声,直径1毫米以下的轻线是不够的。
 
我的秘诀是,麦克风线是为上述要求优化的。我个人用的很多的线是 “Belden 8413”。它有两股内导线和编织屏蔽。棉和橡胶绝缘提供了很好的机械阻尼。虽然一开始有点硬,用之前多撅一撅就好了。
 
“Belden 8413” 有5毫米直径,所以比起标准耳机线,相当重。如果你歪着脑袋,线的全部重量会挂到一个耳筒上,相当烦人。这可以通过多留一点分岔后的长度来改善,这样两边重量就差不多了。
 
分叉下面别用胶带把两股联线粘一起。我用小橡胶环5寸5寸把线绑在一起,这样更有灵活性。
 
Sennheiser耳机如HD600用了特殊的插头把线连到耳筒上,而且没有单独的插头零售。通常你需要牺牲一根原装cable剪去插头。像大多数耳机,Sennheiser的耳机线用了大量细铜线捻成一股,每根细铜线都是单独绝缘的。焊接的诀窍是,把线头涂上焊油,然后把热烙铁头带热焊锡放上去,等一等,绝缘层会融化,变黑,脱落。然后慢慢沿着导线移动烙铁头,如果一切顺利,线头会镀上一层焊锡,可以很容易的焊到别处。
 
没有线是完美的,越短越好。
 
用镀金的插头。它不会改善声音但可以避免氧化造成的接触不良。
 
6.后记
这些技巧当然不是完全的。也不保证一定可以改善音质。但是,这种试验还是满有趣的。如果你有什么好的点子,可以让我知道,我总是乐于接受建议的。

 

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