[心得] 關於駐極體耳機單體的一些實驗結果
發表於 : 週四 9月 07, 2017 4:47 pm
剛剛原本打了一堆,結果因為系統太鳥突然給我跳掉,好不容易打的資料都沒了... 懶得再全部重打了,所以就大概講一下重點就好:
滿久以前看到一隻設計上滿有趣的耳機,結構是低音動圈單體+高音駐極體單體的二音路耳機,這跟很久以前AKG出的K340的結構是一樣的,在他出清時就順手買回來玩玩看了,到手之後,聽起來怎麼樣都很彆扭,就被我丟在旁邊快一年
最近這陣子在設計喇叭,把一堆有關書和資料看了好幾遍,又試著用各種測量和設計軟體來配合研究,總算對喇叭的理論有點心得了,突然想到這支被我遺忘很久的耳機,就把它拿起來做點測試
首先是把高音和低音單體分離並各別測試,發現高音駐極體單體雖然有用升壓變壓器,但效率依然遠低於低音單體,而且響應頻率和阻抗曲線都完全不是一個正常單體應該有的數值:
內部結構 (低音串了顆電阻來試著讓效率接近高音單體):
駐極體響應:
駐極體阻抗:
這個響應完全沒有任何地方是平直的,就算想用補償電路,那個阻抗曲線也完全沒辦法去設計電路,讓我當時一度認定這顆單體是廠商開發失敗的廢品了
不過又過了幾天,我想到這樣奇怪的響應或許是變壓器搞的鬼,所以就試著跳過升壓變壓器,直接把訊號丟給駐極體看看,這次測到的數據就很不一樣了:
駐極體響應 (跳過升壓變壓器):
駐極體阻抗 (跳過升壓變壓器):
可以看到從5k開始,響應就是幾乎一條直線,非常的漂亮,這樣的響應作為高音單體是非常稱職的,在5k之前出現的大衰減也可以使分音器輕鬆的讓低音和高音提高分離度
另外再用平衡耳擴開最大輸出試聽,聲音非常細緻,可以肯定這顆單體並不是失敗品
不過雖然響應和實際聽感都很好,但阻抗曲線還是太詭異了,並非一般動圈單體的電感性而是隨頻率上升阻抗下降的電容性,這個阻抗曲線讓使用升壓變壓器來簡單提高整體效率變得困難
另外這顆駐極體測試發現大概要電壓擺伏 20V 以上的訊號才能有正常的音量,不可能跟動圈直接做並聯分音
統整以上結果,我認為如果要發揮出這隻耳機的完全實力,必須先具有兩台擴大機,分別單獨用低壓推動低音動圈和用較高壓推動高音駐極體,在這兩台擴大機的前面,再用上低通和高通電路做主動分音,讓分音可以避免掉單體阻抗曲線的問題,這樣或許就能聽到真正的駐極體耳機的聲音了
不過這樣的做法成本非常的高,必須特地製作一台專屬的擴大機給他使用,從這個考量來說不太符合現實。 雖然不知道是不是所有的駐極體都是類似的特性,但如果是的話,要做出一隻耳機就能使高低音單體完美分頻是幾乎不可能的,或許這也是為什麼市面上幾乎沒有駐極體耳機的原因了
滿久以前看到一隻設計上滿有趣的耳機,結構是低音動圈單體+高音駐極體單體的二音路耳機,這跟很久以前AKG出的K340的結構是一樣的,在他出清時就順手買回來玩玩看了,到手之後,聽起來怎麼樣都很彆扭,就被我丟在旁邊快一年
最近這陣子在設計喇叭,把一堆有關書和資料看了好幾遍,又試著用各種測量和設計軟體來配合研究,總算對喇叭的理論有點心得了,突然想到這支被我遺忘很久的耳機,就把它拿起來做點測試
首先是把高音和低音單體分離並各別測試,發現高音駐極體單體雖然有用升壓變壓器,但效率依然遠低於低音單體,而且響應頻率和阻抗曲線都完全不是一個正常單體應該有的數值:
內部結構 (低音串了顆電阻來試著讓效率接近高音單體):
駐極體響應:
駐極體阻抗:
這個響應完全沒有任何地方是平直的,就算想用補償電路,那個阻抗曲線也完全沒辦法去設計電路,讓我當時一度認定這顆單體是廠商開發失敗的廢品了
不過又過了幾天,我想到這樣奇怪的響應或許是變壓器搞的鬼,所以就試著跳過升壓變壓器,直接把訊號丟給駐極體看看,這次測到的數據就很不一樣了:
駐極體響應 (跳過升壓變壓器):
駐極體阻抗 (跳過升壓變壓器):
可以看到從5k開始,響應就是幾乎一條直線,非常的漂亮,這樣的響應作為高音單體是非常稱職的,在5k之前出現的大衰減也可以使分音器輕鬆的讓低音和高音提高分離度
另外再用平衡耳擴開最大輸出試聽,聲音非常細緻,可以肯定這顆單體並不是失敗品
不過雖然響應和實際聽感都很好,但阻抗曲線還是太詭異了,並非一般動圈單體的電感性而是隨頻率上升阻抗下降的電容性,這個阻抗曲線讓使用升壓變壓器來簡單提高整體效率變得困難
另外這顆駐極體測試發現大概要電壓擺伏 20V 以上的訊號才能有正常的音量,不可能跟動圈直接做並聯分音
統整以上結果,我認為如果要發揮出這隻耳機的完全實力,必須先具有兩台擴大機,分別單獨用低壓推動低音動圈和用較高壓推動高音駐極體,在這兩台擴大機的前面,再用上低通和高通電路做主動分音,讓分音可以避免掉單體阻抗曲線的問題,這樣或許就能聽到真正的駐極體耳機的聲音了
不過這樣的做法成本非常的高,必須特地製作一台專屬的擴大機給他使用,從這個考量來說不太符合現實。 雖然不知道是不是所有的駐極體都是類似的特性,但如果是的話,要做出一隻耳機就能使高低音單體完美分頻是幾乎不可能的,或許這也是為什麼市面上幾乎沒有駐極體耳機的原因了