耳机调研及改良方案

1、耳机调研分析及改良方案概述： 课题介绍：随着现代电子技术的日新月异 以及大家对音乐的喜爱，越来越多的朋友 尤其是青年朋友对耳机青睐有加。市场上 耳机的种类也是五花八门各种各样，如何 播放更加优美的音乐又如何满足人们对耳 机舒适时尚的要求为其发展提供了广阔的 市场空间。通过调研、分析、探讨、实践 ，我们可以发现耳机设计中存在的各种问 题，并找出好的方法将之优化或解决。课题来源：根据导师提供的选题方向，结合市场趋势和用户需求 ，依据自身能力和对产品的理解，自主创新。课题的目的、意义：1、从多个层面理解产品的本质（设计师、用户、企业） 。2、理解产品开发的过程，并掌握每个过程的基本设计方 法。3、完成课题之后，在设计思维和方法上具备开发产品的 基本能力。 4、提高了思维的发散性、草图绘制能力、对造型的审美 能力、动手制作能力。调查产品的主要情况耳机分类 耳机根据划分方法不同可以划分为很多种类 ，目前市场上主要根据样式进行划分。常见 划分方法如下： 划分方法一：根据耳机的不同样式分为头戴 式和耳塞式。 头戴式一般比较大，有一 定重量，所以携带不太方 便，但其表现力十分强， 能使与世隔绝享受音乐

2、的 美妙。耳塞式主要用于外 出旅游听音乐，因为它的 体积很小。此类耳机主要 用于CD随声听、MP3播 放机、MD上。头戴式、耳塞式划分方法二：按换能原理分主要 分为动圈和静电耳机两大类。 动圈耳机(也称为电动式)：目前绝大多数（大约 99%以上）的耳机耳塞都属此类，原理类似于普 通音箱，处于永磁场中的线圈与振膜相连，线圈 在信号电流驱动下带动振膜发声。动圈式耳机效 率比较高，大多可为音响上的耳机输出驱动。 静电耳机(也称为电容式)：振膜处于变化的电场 中，振膜极薄、精确到几微米级（目前STAX新 一代的静电耳机振膜已精确到1.35微米），线圈 在电场力的驱动下带动振膜发声。静电耳机所能 到达的声压级没有动圈式耳机大，但它的反应速 度快，能够重放出各种微小的细节，失真极低。 由于其结构精密，对材料要求很高，而且多为手 工装配调试，故价格昂贵。划分方法三：按开放程度分主要是开 放式、半开放式、封闭式（密闭式） 。 封闭式耳机就是通过其自带的软音垫来包 裹你的耳朵，使其被完全覆盖起来。此类 耳机因为有大的音垫，所以个头也较大， 但有了音垫就可以在噪音较大的环境下使 用而不受影响。耳罩对耳朵压

3、迫较大以防 止声音出入，声音正确定位清晰，专业监 听领域中多见此类，但这类耳机有一个缺 点就是低音音染严重。例：痛苦的“享受”开放式耳机 开放式耳机是目前比较流行的耳机样式。此 类机种的特点是通过采用海绵状的微孔发泡 塑料制作透声耳垫。它体积小巧，佩带很舒 适，不再使用厚重的染音垫，于是没有了与 外界的隔绝感，声音可以泄露、反之同样也 可以听到外界的声音。如果耳机开放的程度 很高，可以听到另一边单元发出的声音，形 成一定的互馈，使得听感自然。但它的低频 损失较大。开放式的耳机一般听感自然，佩 带舒适（长时间佩戴耳部容易肿痛），常见 于家用欣赏用的耳机。图例半开放式耳机 半开放式耳机是综合了封闭式和 开放式两种耳机优点的新型耳机 （它是一个混血儿，融合了前两 种耳机的优点，改进了不足之处 ），此类耳机采用了多振膜结构 ，除了一个主动有源振膜之外， 还有多个无源从动振膜。它具有 低频描述丰满浑厚，高频描述明 亮自然、层次清晰等很多特点， 如今许多较高档次的耳机上广泛 的应用的就是这种耳机。人的因素调研用户调查 为了更好地了解消费者对耳机这种产品的 认识，本人以问卷的形式展开了用户调查 ，记

4、录并总结调查结果。 时间：2012年6月 地点：北华航天工业学院及附近超市商厦 被调查的人：青年群体 份数：20份问卷调查表 1、您有耳机吗？ 2、您的耳机是头戴式还是耳塞式还是半封闭式？ 3、您一般在什么情况下使用耳机？ 4、您每次使用耳机的时间大概是多长？ 5、您在选择购买耳机时最关心的问题是什么？（外观、 价格、功能） 6、您在使用耳机时给您带来的最大的困扰是什么？ 7、您比较喜欢什么颜色的耳机？ 8、您喜欢什么材质的耳机？ 9、您在使用耳机时发生过什么不便或事故？ 10、您认为耳机的舒适性重要吗？ 11、在不用耳机时它有什么不便吗？ 12、您平常外出时习惯携带耳机吗？问卷分析1、您有耳机吗？ 有 2、您的耳机是头戴式还是耳塞式还是 半封闭式？ 耳塞 3、您一般在什么情况下使用耳机？ 没事时 4、您每次使用耳机的时间大概是多长 ？ 12小时 5、您在选择购买耳机时最关心的问题 是什么？（外观、价格、功能）外观 功能 6、您在使用耳机时给您带来的最大的 困扰是什么？ 耳朵不舒服 7、您比较喜欢什么颜色的耳机？ 白 色 8、您喜欢什么材质的耳机？ 塑料 9、您在使用耳机时发生过什么不

5、便或 事故？ 引发耳部红肿 10、您认为耳机的舒适性重要吗？ 重要 11、在不用耳机时它有什么不便吗？ 线太乱 12、您平常外出时习惯携带耳机吗？ 是的1、产品够普及 2、轻巧携带型耳机较受欢迎3、多用于娱乐 4、每次使用时间比较长5、外观、音质好坏影响很大6、普通耳机构造不太符合人机工程学7、无彩色调更凸显科技感 8、塑料材质美观性好 9、普通耳机不适合长时间佩戴 10、人们很看重使用时的舒适性11、线团应该更容易收放 12、耳机使用次数频繁现有产品调研草图现有产品调研草图现有产品调研草图审美调研审美调研分析 1.从年龄上看，年轻人普遍喜欢新颖外形， 但对其质量、功能存在担忧，更多是耳机 的舒适性;年纪较大的则更注重耳机功能性 专业性，需要耳机更实用。 2.不同的职业对耳机的需求是不同的：学生 们普遍希望耳机要廉价、美观、舒适，从 事工作的年轻人则对质量、功能有很大的 要求，专业人员更注重耳机的音质。用户需求分析 功能需求：音质要清晰，声音播放要流畅 发声振膜（耳塞）：耳部佩戴要舒适 耳机线：收放自如，便于携带 外形：时尚、大方，轻便小巧便于携带， 符合人机工程学 色彩搭配：简约协调

6、，富含科技美人的因素调研用户需求分析总结 通过这次问卷调查，我们发现，不同的性 别、年龄、职业对耳机的要求不同。同学 们一般在校内住宿，喜欢便于携带，时尚 流行的耳机。老师们一般在电脑旁使用耳 机，则要注重实用性，并且价钱要合理。 对于一些年轻学生来说，他们主要是注重 外观的设计，而且对于音质也有较高的要 求，并且要求可以长时间舒适佩戴。耳机弊端分析 封闭式耳机：携带不便、低音音染严重 、长时 间佩戴对外耳廓压迫较大。 开放式耳机：低频损失较大、声音容易泄露、 长时间佩戴耳部容易肿痛 ，并容易引发外耳道炎 。 普通耳机人戴上后，外耳道口即被耳机紧 紧堵塞住。高音量的音频声压会直接进入 耳内而损伤听力，造成不可恢复的听力损 害。耳机档次价位分析产产品档次产产品特点价格特点高档1、产产品质质量要求严严格 ，符合欧美出口标标 准；2、质质感美感优优 越，材料为为高级级塑 料和塑胶，做工精 良3、款式时时尚新颖颖国外高档耳机价格在 1500以上，国产产高 档耳机一般在1000 元左右中档1、质质量较较好，适合出 口和内销销；2、功能 以实实用为为主；3、性 价比较较好中档耳机价格一般在 100

7、至500元抵挡挡1、价格低廉；2、款式 普通；3、材质质不高低档耳机价格在几元到 几十元不等影响耳机档次原因技术因素调研动圈、等磁 动圈式耳机是最普通、最常见的耳机，它的驱动 单元基本上就是一只小型的动圈扬声器，由处于 永磁场中的音圈驱动与之相连的振膜振动。动圈 式耳机效率比较高，大多可为音响上的耳机输出 驱动，且可靠耐用。 等磁式耳机的驱动器类似于缩小的平面扬声器， 它将平面的音圈嵌入轻薄的振膜里，像印刷电路 板一样，可以使驱动力平均分布。磁体集中在振 膜的一侧或两侧(推挽式)，振膜在其形成的磁场 中振动。等磁体耳机振膜没有静电耳机振膜那样 轻，但有同样大的振动面积和相近的音质，它不 如动圈式耳机效率高，不易驱动。 技术因素调研静电耳机 静电耳机有轻而薄的振膜，由高直流电压极化， 极化所需的电能由交流电转化，也有电池供电的 。振膜悬挂在由两块固定的金属板(定子)形成的 静电场中，当音频信号加载到定子上时，静电场 发生变化，驱动振膜振动。单定子也是可以驱动 振膜的，但双定子的推挽形式失真更小。静电耳 机必须使用特殊的放大器将音频信号转化为数百 伏的电压信号，用变压器连接到功率放大器的输

8、 出端也可以驱动静电耳机。静电耳机价格昂贵， 不易于驱动，所能到达的声压级也没有动圈式耳 机大，但它的反应速度快，能够重放各种微小的 细节，失真极低。 技术因素调研高保真耳机 什么是高保真耳机？国际电工委员会IEC581-10文件中推 荐的高保真耳机的主要性能是：频率范围不小于50Hz- 12500Hz；典型频率响应的允许误差正负3dB；频率响应 曲线的斜率不超过每倍频程9dB；在250Hz-800Hz内左右 单元在同一倍频程带宽内平均声压级之差不超过2dB； 100Hz-5000Hz范围内，声压级为94dB时，谐波失真不超 过1%，100db时不超过3%；耳机的频率响应在2KHz- 5KHz之间允许有所下降，以改善透明度和空间感。耳机 相对于音箱的最大优势在细节上，实际聆听一副优秀的耳 机应该是声音清晰、细节丰富、无可闻失真；低频深潜而 清晰，得到有效的控制；整个频带要顺滑平整，高频不过 亮或过暗。对于任何一副耳机，三频不可能都是十分完美 的，它们之间平滑自然的连接是最重要的 。耳机的参数阻抗： 耳机的阻抗是其交流阻抗的简称，它的大小是线圈直流电阻与线圈的感 抗之和：Z=(R2+2L

9、2)1/2。 民用耳机和专业耳机的阻抗一般都在100以下，有些专业耳机阻 抗在200以上，这是为了在一台功放推动多只耳机时减小功放的负荷 。驱动阻抗高的耳机需要的功率更大。 灵敏度： 平时所说的耳机的灵敏度实际上是耳机的灵敏度级，它是施加于耳 机上1mW的电功率时，耳机所产生的耦合于仿真耳(假人头)中的声压级 ，1mW的功率是以频率1000Hz时耳机的标准阻抗为依据计算的。灵敏 度的单位是dB/m W，另一个不常用的是dB/V r m s，即1Vrms电压施于 耳机时所产生的声压级。灵敏度高意味着达到一定的声压级所需功率要 小，现在动圈式耳机的灵敏度一般都在90dB/mW以上，如果是为随身 听选耳机，灵敏度最好在100dB/mW左右或更高。 失真： 耳机的失真一般很小，在最大承受功率时其总谐波失真(THD)小于 等于1%，基本是不可闻的，较扬声器的失真小的多。 频率响应 灵敏度在不同的频率有不同的数值，这就是频率响应 ，将灵敏度对频率的依赖关系用曲线表示出来，便称为频 率响应曲线。人的听觉范围是20Hz-20000Hz，超出这个 范围的声音绝大多数人是听不到的，耳机能够重放的频带 是相当宽的，优秀的耳机已经可以达到5Hz-40000Hz。一 般耳机给出的频率响应其不平坦度为正负10dB，专业耳 机和某些高档耳机给出的频率响应的不平坦度为正负3dB ，这就造成了许多中低档耳机频响惊人，高档耳机频响平 平的现象。一只频率响应曲线真正平直的耳机它的声音不 会好，因为在声音进入耳道之前已经与头部发生了作用产 生了峰和谷，所以在耳机设计时常常采用均衡的办法，使 耳朵所接收到的频率响应曲线是比较平坦的。 扩散场均衡 耳机的均衡方式有两 种：自由场均衡和扩散场 均衡，自由场均衡假设环 境是没有反射的，如旷野 ；扩散场均衡则模拟一个 有反射的房间，它的听感 比自由场均衡要自然。国 际电工委员会有关测试扩 散场平坦度的方法见标准 IEC60268-7。但扩散场均 衡是以标准的头部形状和

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