耳機兩三事...............................................................................圖文 : 吳榮宗
前言
購買一只小耳機隨身使用,從早期的 WalkMan
到現在的 3C 家電、手機等,耳機產品已經是
融入人們生活超過30年之久了。
又聆聽這件事
還包括了心理上的抽象意識,就使用的產品價值
上,出來聲音在耳朵裡,每個人的感受都會不一樣的。
大半的消費者對於採購隨身耳機的判定,
很多是取決於品牌以及價格的多寡,尤記
前一回
在台鐵區間車裡通勤回家路程上,聽到旁人在
討論耳機的優劣,當下真的有些給它聽不下去,
好想跳出來糾正,最後還是淡定下來。哈~
現在生活物質的使用上,人們對於消費產品的認知真的是有一套,自己誤解就算了,再把這不太正確的認知
誤傳給別人,那真是會造成錯變成對的,這樣子是不好的結果,在我工作過程中巧的又碰到一些耳機製品,
於是就讓我順勢把這篇文章寫了下來,
我們需要有一些改正才能回歸正確面。

認識人耳與耳機
既然是電子產品,那麼就要有些科學證據的資訊才能信服於人,以下有一些簡單的消費常識,分享給各位
同好們,來,做一下功課,首先我們要先瞭解人耳本身的聆聽特性,我們一般正常的人耳對於可聽的頻率
在經過聆聽辨別的整理後,依聲壓的大小可以得到一個這樣的圖表,很多的耳機使用者都不清楚這是什麼
曲線,而且我們也不想生冷學術化的內容,我們用最
簡單解釋來說明,圖表由左至右是人耳聆聽聲音的
(低音到高音)響應特性,
由下至上是大小聲(響度),
這經過一群科學家與這行業的學者
們整理出來後所呈現的人耳聆聽
特性曲線 ( 2003 年又再修正一次 )
紅色的就是近幾年的聆聽曲線,
不過這是環境文明副作用,或是
早期的實驗設備不精準,總之重新
鑑測現代人耳的等響特性後,
只能說現代人的耳朵對於低頻的
聆聽敏銳度,是比以前的人的較不靈光的。
人耳圖表有些概念後,我們就清楚瞭解原來人耳對於低頻的響度靈敏能力在適聽聲壓 (大約 84 分貝位置)
以下是不太靈光的,與中高頻段的
聆聽靈敏值大約相差了 10 分貝上
下,因此在製作一只耳機上,對於
一般正常人耳的聆聽曲線,耳機
產品本身就必需要有些等化 ( 均衡 )
的調整,這是一個細膩的製程的,
也決定耳機產品的等級。
外罩式耳機
非常普遍的民生產品,它們本身的頻率響應曲線由通俗的 20 Hz ( 低頻 ) 到 20000Hz ( 高頻 )幾乎在等化上
的調整都是些微的改變,實際上這些微的等化曲線修正大都是使用在外罩式的耳機產品上,這是因為外罩
式的耳機與耳朵耳道之間尚有一些距離,所以就必須以外環境聆聽的條件方向去做個性去做好聽。
由於外罩式的耳機因為音圈振膜機組安放空間大,因此音圈振膜設計的直逕就比較大,大音圈做功所產生
出來的低頻都優沃於這些小型的內耳式小耳機,不過並不是低頻條件優沃就勝於一切,
反倒是外罩式耳機
的罩子與發聲的音圈振膜組合時,所會產生的箱音與頻點共振的消弭,是商家們對於一只耳機的有效形成
前,最必須去考慮與關心到的,因為
任何的改變都會決定這只耳機未來的個性與聆聽等級。

看圖說故事

SONY_MDR_CD9000ST

這是耳機的等響曲線觀察表,同樣的由左至右是頻率響應的特性顯示,由低到高則是阻抗表顯示,阻值
愈高就愈小聲,反之就是比較靈敏。
這是 SONY_MDR_CD9000ST 的耳機特性,從圖表上可以看到它在大約 100Hz 的位置阻抗比較高,
也就是 100Hz 附近的頻域,其能量上會低些許,在又邊高頻 3KHz 左右的頻段也是阻抗一些些偏高,
這些調整動作也是為了要匹配人耳因為耳道結構生成的原因,在 3~4KHz 位置最為敏銳 ( 觀察人耳等響圖
表就可以看出 ),因此就會適切的收斂這個頻段的能量。
題外:各位有無看出這只耳機左右兩耳阻抗不一,我已經重複了數次的檢驗,最後的結果解釋應該是這只
耳機在工作現場被活操了數年之久,右耳的磁通高斯比,大概老化吧,所以在阻抗上就被測出相差大約
一歐姆,不過聽得出來嗎?

SENNHEISER_HD25II
這是 SENNHEISER_HD25II 有名的工作耳機,小耳罩不大,它的等響曲線如圖在略高於 100Hz 頻段附近
去做了一個小小小的收斂,高頻位置是在 5KHz 頻段附近提升一點點來美化清脆音色的渲染。

AKG_K450
這是 AKG_K450 的小耳罩耳機,對於低頻等話收斂上,50Hz 左右被衰減很多,左右兩耳在 3~4KHz 位置
已經有些不相稱了,這只耳機也是現場持續出操不停歇的,
自然就會走精的,不過聽得出來嗎?

AKG_K1000
外罩式耳機最後在貼一張經典的 AKG_K1000,這只耳機是聲音世界裡令人尊重的一個產品,也被稱為
戴在頭上的音箱,在 80Hz 左右有適度的收斂,中高頻有一個大音程的能量衰減,在 5KHz 左右,相差
將近兩歐姆收斂最多,這只耳機已經陪我渡過 15 年之久了,它也做過不少張圈內歌手的唱片,超過 15
年以上了,左右兩耳的聲音曲線還是如此相近,貴不是沒有原因的。
內耳 ( 耳道 ) 式小耳機
由於線圈與高靈敏振膜材質製程進步,大量的人材與物力投入研發與生產,現今的這類的小耳機的一般製造
技術已經是隨處生產隨處得。
小耳機的聆聽使用的方式再去細分時,有安置在外耳道的,有深入內耳的,例如助聽器或是量身打造耳膜的
耳內小耳機產品。透過前面的文字與圖片所介紹的內容,
聆聽的等化修飾工程,愈是深入耳內,那就愈是要
去等化這耳機的聆聽曲線才能適聽,
小耳機本身若是沒有進行等化的過程,那麼一定必須藉由上鏈設備來
處理這件事,相對的一定是昂貴不低的產品。
我手頭上有幾款業內普遍的小耳機,同樣的也將它們的特性展示出來,利用觀察來瞭解為什麼這些小耳機的
價格會居高不下。

SHURE_SE535
這是新款的 SHURE_SE535,這只監聽耳機先在 3KHz 位置特別的衰減這個頻點,然後一路下滑提升
6KHz 為主要位置的等化,我們可以看出這個位置主要是在補償人耳 4KHz 後的等響不足。

Westone_UM1
Westone_UM1,這個等化動作也是很特別,頻響由低頻一路到 250Hz 位置尚屬能量均一,250 之後一路
漸層衰減,在 5KHz 位置再提升一下,之後繼續一路衰減收殮,這款耳機原先聽起來就不會很噪,與優劣無關,個人的認為,這是一款耐聽型的耳機,高頻不噪,低頻不多,提供給上鏈設備很多的調整空間。
Ultimate_UE10
Ultimate_UE10 的等響動作是在 1.6KHz 作了最大的衰減,漸層式的延伸到 10KHz 左右的頻段做最大的
提升,這只耳機也是長時間的出操,左右兩耳在高頻位置也有脫磁的現象了,
PS:高頻段兩耳不相襯,可以使用單音相 ( Mono )音源聆聽,在沒有儀測條件,人耳對於中高頻辨別也是
不錯的,有時候可以聆聽出左右不同處的。

AKG_IP2

這是一款經濟實惠的小耳機,乍看之下以為是一直線,其實不然,它高頻部份是有一些些的提升,
在 3KHz 的位置也是有做衰減的修飾。
另外在 SENNHEISER 製品裡,有一款型號為 cx270,外型也長得相似,經量測後,經量測後,它們彼此的
等化特性幾乎一樣,這不禁讓人連想,是否在某些輕量價格的產品沒有什麼特別製程要求的,
好像都是
oem 的.....
純屬連想,( 想不會有罪的,^_^ )


SONY Ericsson_HPM-78
這是手機上使用的耳機,這是很普遍的隨身耳機,雖然很廉價,但是在等化聆聽曲線上也不隨便的,
3KHz位置有做人耳特性的衰減,8KHz位置最大提升,但是音程很寬。

iPhone 隨附耳機
這個耳機等化曲線是很人想要知道的,因為有很多的朋友都是使用 iPhone 的耳機,甚至超過理性的思維
認定 iPhone 一切都是好的,實際上當我們去量測時,
( 因為公司有很多只 iPhone,它們雖說都在同一個
低頻位置做衰減,但是並不是每只耳機能夠一樣的位置,都會有很多的不相襯頻點,那麼基於公平起見,
我們不同時展示多只 iPhone 耳機的各不相襯的等化位置,我們同樣採用一只就好,它在 160~200Hz 位置
做收斂,同樣在 3KHz 位置也有依照人耳特性適切的匹配衰減。
UE18Pro
最後我貼上這只圖片來跟各位做結尾的分享,圖表裡有兩款專業小耳機,在演藝巡迴圈子裡簡稱 IEM,
這文章以前我已經寫過了。
http://www.sounderpro.com.tw/Reviw/IEM/iem.html
圖表較上方的是前面有貼到的 shure_SE535,下方的則是 UE-18Pro,價格不低,依兩者的等化修飾,
UE-18Pro 儘量去匹配人耳的曲線做修飾,不止於此,UE-18Pro 的音圈驅動已經多達 6 個了,這樣的設計
主要是讓不同的頻段使用不同的音圈驅動,每只音圈所做的功自然輕鬆與單純,自然在聲音上的交代就
比較忠實。

總結
有的耳機量測起來幾乎是一條水平線沒有什麼等化,大半就是線圈特性而已,
不過就另一個角度出發,
這並不是說它們不好,有些工作環境上的要求,也會有這樣的響應曲線產生,因為這類設計是位了配合
外部處理元件去做等化與分頻調整修飾行為,有時候必須要花下很大的工程在等化上,這類耳機音圈與
振膜組合的動態承受能力比較受到要求。但不見得就是好產品,好產品其中還要包括動態的承受範為,
簡單的說就是音圈與振膜在通了訊號所做的前後行進的功,這個前後行進的功,其行程彈動遲滯等機械
反應與有效能力是會決定耳機的價值。
市面上有做等化修飾的耳機曲線是應該的,但是上述的動態條件才是決定耳機的等級,舉例拿一只 iPhone
隨附的耳機聆聽混音中的大鼓聲音,得到的肯是是破碎音效,開到剛剛好的音量卻又動態不足,換做專業
耳機例 UM-1、UE10、SE535 這類型卻能夠承受高電平值高瞬間動態。
這也不表示 iPhone 隨附耳機是劣品,而是不同應用環境的差別認知罷了,另外產品製程普遍的外罩式耳機
呢,在聲音曲線等化要求上與動態上的設計大都會適度的增加一些低頻來滿足人耳的低聲壓聆聽時的低音
需求,有時候當我們小音量聆聽音樂時,總是會覺得低頻不足,這就是因為人耳小聲聆聽時,對低頻的敏銳程度鈍掉了,開大聲些就感覺到了,但是嫌過吵,有類似
情況的朋友,可以找尋有音質調整的音樂播放
應用軟體,當小聲聆聽時,就
可以試著增加 80~160 之間的低頻大約 6~10 分貝,那就非常適聽了,
另一種是更換低頻等響曲線有增加的耳機,一般 DJ 專用的耳機曲線大都增升低頻段的動態,這是比較耗
錢的,另一種就是 DIY 等響電路,買一只小盒子,不佔隨身包包空間,
透過簡單的等響電路就可以在小聲
的音量裡得到滿意的 10 分貝低頻。
進一步的在家用 Hi-Fi 產品圈子裡,外罩式耳機會使用多只音圈利用相位偏差的技術來營造聲歷身的聆聽
品質,通常都還會夾帶編碼盒...............
(任何一只耳機的圖片只要在 Google的圖片搜尋網頁上鍵入名字,全都可以找到的 ),在此文裡就不
提供產品圖片以免廣告誤會。

結尾
針對耳機的事情,你去網路爬文,幾乎都是感性的描述勾勒產品,愈貴的說得愈煽情,這一篇以科學電氣
物理為方向來分析事情,並不是要挑戰那些評論者,最主要是當大家在淘淘不絕神話一些事物的時候,
請先理性一下,凡是電器設備必有其必須的規格,若非造假,那這才是真的。
當然啦,規格造就特性,特性形成個性,在聽的環境裡,自然就有其一片天去自我彩繪了,聲音很甜?
聲音不會甜的,甜的設備在嘴巴,用甜來描述聽是人們抽象出來的,但並不是不可甜,而是在對於聽的
事,耳機的事,在感性在抽象之前,我們還是務實科學些,免得出洋相了,當下還在自我感覺良好。

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吳榮宗