耳塞的制作工艺

耳塞的材料及制作工艺

耳机、耳麦可分为封闭式、开放式、半开放式。封闭式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；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，佩带舒适，不再是使用厚重的染音垫，也没有了与外界的隔绝感，但它的低频损失较大。在听音方面，这款耳机还是不错的；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。它不仅具有低频描述的丰满浑厚，还具有高频描述的明亮自然、层次清晰等多特点。如今许多较高档次的耳机上广泛应用的就是这种耳机。

一只耳机主要由四个部分组成：头带、左右发声单元、耳罩和引线。大厂家生产的耳机使用的通常是工程塑料。

头带的功能是固定左右发声单元，将其置于头的两侧，它的结构和它与单元的连接方式决定了头带和耳罩对头部的压力，影响着耳机佩带的舒适性。

耳罩是头部与发声单元接触的部件，它对于动圈式耳机是至关重要的，其功能是将低频反射回来，保证低频的重放。耳罩一般有两种样式，一种压在耳朵上，叫压耳式耳罩(Supra-aural)，另一种耳罩呈杯状，环绕着耳朵，叫绕耳式耳罩(Circumnaural)。耳罩要尽量的柔软舒适，其内部一般填充海绵，外面蒙上皮革或绒布。耳罩使用的材料对中频和高频有吸收作用，它使耳朵与振膜形成一段距离，并在耳机和头部间形成一个腔室。大型的绕耳式耳罩内部空间大，声音可以作用于耳廓，形成较好的空间感。一只设计良好的耳机已经充分考虑了耳罩的作用，所以中高档耳机的耳罩是不可以损坏或随意更换的。

耳机的引线是耳机放大电路输出端与耳机音圈的连接线，优质耳机线常采用多支线芯的无氧铜(OFC)线，经过严格的绝缘和屏蔽处理，杜绝铜内杂质对信号传输的影响和外界杂波的干扰。耳机线的末端是插头，有两种规格：6.35mm和3.5mm，即平时所说的大小插头，6.35mm 插头用于专业音频和民用音频设备，3.5mm插头用于便携设备。一般高保真耳机会提供插头转换器，保证耳机在各种设备上的使用。中高档耳机的插头是镀金的，这不是为了漂亮，主要是为了防止插头氧化影响声音，由于金光滑柔软，还可以提供尽量大的接触面积。低档耳机常采用镀镍插头，这样虽然也可以防止氧化，对声音却有一定的负面影响。

耳机的发声单元是耳机设计最复杂、技术含量最高的部分。动圈耳机的工作原理与动圈扬声器相同，音频信号输入音圈后，音圈产生的电磁场随信号的变化发生变化，变化的电磁场与磁路相互作用推动音圈和振膜的运动，振膜推动空气发声。动圈耳机发声单元主要由三个部分组成：磁路系统、振动系统、腔体和孔等声学结构。

磁路系统由恒磁体、极板和极靴组成，对耳机的性能和可靠性有直接的影响，恒磁体的一面是平板型的极板，另一面是呈“T”形的极靴，极板和极靴间形成一个尺寸较小的环形磁间隙，振动系统的音圈就悬挂在这个间隙内。通常高保真耳机使用的恒磁体为性能优良的钕铁磁体，较早的耳机型号有采用昂贵的钐钴磁体的，低档耳机一般采用铁氧磁体。磁路系统的设计比较复杂，象SENNHEISER HD580、HD600这样的高档耳机其磁路采用了计算机辅助设计。磁路的生产工艺也是影响其性能的一个方面。设计和制造优良的磁路系统能对振动系统进行有效的控制，

得到较高的灵敏度、较小的失真、良好的瞬态和低频。

振动系统由音圈和振膜组成。振膜是声辐射元件，推动空气振动发声，直接影响频率响应

和灵敏度。它的性能主要取决于制造材料、形状和制造工艺。制造振膜的材料要求单位面积质量尽量小、机械强度高、内阻尼大。机械强度越高、质量越轻有效的频率范围越宽广、输出声压级越高；内阻尼大，在大信号下失真小。现在振膜多使用易于热成型、质量轻、刚性好的聚酯薄膜，一些公司开发出了用于振膜的新材料，比如SONY公司用从醋酸杆菌中分离得到的纤维素制造的“生物振膜”用于其高级耳机和耳塞，高频十分优异。振膜通常为圆形，中心设计为凸起的圆弧状，四周设计有加强筋，可以加强振膜的刚性并增大振膜的有效面积。有时为了气压平衡的需要，会在振膜的非振动部分加工一小孔。振膜制造对工艺要求很高，在加工中的各种差数控制极严格。

音圈是动圈耳机的振动源，耳机的大部分参数，如阻抗、灵敏度、额定功率等都与它相关。音圈的性能主要取决于所用的材料和音圈的匝数也即音圈导线的长度。音圈的材料一般是铜漆包线，高级的耳机经常采用无氧铜漆包线和铜包铝漆包线，后者具有铜漆包线的优点，但质量更轻，也有采用银作为音圈材料的。音圈的漆包线的截面大多是圆形的，也有三角形和正六边形截面，这样线间结合的更紧密，线间电容减小，音圈质量进一步降低。音圈的尺寸对耳机性能也有一定的影响。音圈是在磁间隙中振动的，其直径应保证音圈位于磁间隙的中央，在振动时不会与极板和极靴相碰。另一方面，由于磁间隙在极板表面处的磁场已不均匀，线圈在非均匀的磁场中运动就会降低电－声能的转换效率，并引起耳机产生失真，所以音圈的高度要有一个恰当的选择。

腔体和孔等声学结构是影响耳机性能的一个重要部分。固定磁路系统和振动系统的是一个塑料框架，叫台面，振膜的边缘就粘合在这个框架上。这个框架要有足够的刚性，不会因为固定磁路和振动部分发生形变，而且尽量少的传递振动。磁路和振动系统后面是耳机的外壳，外壳与台面之间形成一个腔体，这个腔体的大小、形状、内部填充的阻尼材料的位置、种类、数量影响耳机的频率响应，一般说这个腔体越大越容易获得高质量、深潜的低频。

按换能原理

按换能原理（Transducer）分主要是动圈（Dynamic）和静电（Electrostatic）耳机两大类，虽然除这二类之外尚有等磁式等数种，但或是已被淘汰或是用于专业用途市场占有量极少，在此不做讨论。

动圈耳机原理：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。

静电耳机：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。

按尺寸

中尺寸耳机：英文使用“Ear-pad”（耳朵垫？不敢确定）描述，或者用“Mid-Size”（中等尺寸）。他们的定义不是根据扬声器口径，而是根据耳罩大小。如果耳机的耳罩不能完全包围耳廓，那它就属于中尺寸耳机。

全尺寸耳机：耳罩能完全包围耳廓，就算是全尺寸耳机。大家所熟知的森海塞尔HD5系6系，几乎是清一色的全尺寸耳机

按形状

根据形状来分可分为封闭式、开放式和半开放式：

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。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，但它的低频损失较大。在听音方面，这款耳机还是不错的。

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。

。实例分析

。力仕普罗镁铝合金耳塞

随着耳塞多面性的应用，用户对其科技含量、创新时尚的外观结构有了更高的要求，传统的塑料外壳或普通金属再也不能满足用户要求，厂商们开始寻找质量更轻、硬度更高和音质还原性能更优秀的材料。于是拥有强烈质感以及物理特性极佳的镁铝合金耳塞便应允而生了，这就是力仕普罗全球首创的金牌系列镁铝合金产品，产品自上市以来倍受市场关注，产品销售量在天天刷新。

由于镁铝合金这种材料的特殊性，导致相当多的消费者对这类主流趋势的耳塞腔体结构了解甚少，甚至根本完全不了解。到底真正的镁铝合金耳塞是怎样炼成的，与传统耳塞相比，又有哪些差异性呢？今天通过对力仕普罗镁铝合金系列产品详尽的介绍，希望大家有一个全面了解。

镁铝合金来之不易的质感

力仕普罗金牌系列耳塞汇集世界先进的音频技术，它以时尚造型、人性化设计及骨灰级的音乐表现力为前提，无论是产品工艺、技术层面、还是扬声单元的应用都是国内耳机厂家不可媲美的，令金属耳塞的技术又迈向一个新的台阶。

镁铝合金的某些物理概念，实际上分别包括镁合金和铝合金两种不同的材料，相比其它金属，它们都有质量轻、强度高，加工性好、导热性好的优点。这就是为什么力仕普罗镁铝合金系列产品会越来越受到用户的青睐。当大家为自己手中充满金属光泽熠熠生辉的时尚耳塞

兴奋不已的时候，大家要知道镁铝合金的迷人质感以及高纯的音质其实来之不易。这一切总归结来说镁铝合金外壳的生产需要较高的生产技术水平。

切割工艺：

“力仕普罗LUXPRO”系列镁铝合金钢烤漆采用进口镁铝合金棒，经过车、抛工艺、内壁打磨所产出的耳壳，其腔体密度系数强过于目前市面上其它耳机品牌使用的铝管耳壳，正是由于腔体密度系数强，集气量大，使耳机的音质得于提升。

力仕普罗镁铝合金耳塞的原始材料，就是这一把一把的进口镁铝合金棒

镁铝合金切割与打磨机器

在对镁铝合金棒的割切过程中，用高温高压的双氧水对其表面进行迅速清洗，不但可以清洗掉原来铝合金的表面氧化膜，还可以利用双氧水高氧化性的特点对清洁的铝合金表面进行迅速氧化，形成一层致密的铝合金氧化膜，增加其抗腐蚀性及表面硬度。

切割器包括：外壳，从动轮，联动拉杆，刀架和切割刀；被驱动轴驱动的从动轮设置在切割器外壳内，联动拉杆一端挂接在从动轮近外缘处，另一端与刀架挂接，刀架上横向设置切割刀，电脑机械化作业，产品均质、规格稳定，质量得到保证。

一根根镁铝合金棒经过切割与打磨后，就成了耳塞后腔的半成品了，接下来就是内壁打磨以及钢烤漆工艺了。

零部件图解:

力仕普罗镁铝合金耳塞的前腔与后腔全部采用镁铝合金打造,与目前市面普通铝合金耳塞不同的是,力仕普罗系列产品的腔体结构采用的是进口的镁铝合金棒,而他牌的铝合金耳塞为了节省材料成本与加工成本，只采用了铝合金管。铝棒与铝管不同在哪，其中最为重要的便是耳塞的后腔体了。

左边有厚度的耳壳是镁铝合金棒切割成的后腔体，右边很薄的耳壳是镁铝合金管打造的后腔体。

如上图所示，右边的铝合金管腔体内壁明显要薄很多，这样一来就很容易造成声音在腔体得不到谐振与共鸣，对还原音质存在着很大的弊端。另外，厚实的后腔体除了是得到更好的纯净音质外，其中最为重要的一个环节便是产品后腔体的内壁打磨工艺了，这种铝合金内

壁打磨工艺程序十分复杂，其中部分制作环节需结合手工完成的，这样的手工制造也使得每一款产品都是世界上独一无二、与众不同的产品。而铝合金管的腔体由于比较薄，容易变形，不利于进一步打磨这道复杂的工程。所以采用进行镁铝合金棒为原材料是力仕普罗镁铝合金系列产品最大的特色之一。

腔体内壁打磨机器

内壁打磨需要手工配合，手工生产的产品是个性产品；一些设计和生产上的漏洞，在手工生产上得以避免，不会出现像流水线生产时产生大批量的质量问题。看到这里，真的无法想象向全世界市场大量供货的力仕普罗镁合金耳塞，每一个产品都经过这样的打磨程序，这会是一个什么样的景象。也许正是力仕普罗这份执着，使它有着今天的成绩。

打磨后的腔体可以明显看到呈螺纹的纹路

内壁的纹路从上图右边所展示的竖切面就看得更加清楚了，凹凸不平的内壁有利于消除多余的杂音，从而让声音得到真实的还原。最简单的原理就是采用了消音室的设计概念，这也是为什么消音室的墙壁都是凹凸不平的原因。如下图所示：

测试音频产品的消音室

烤漆工艺与腔体的组合：

除了独特的后腔内壁打磨工艺外，力仕普罗的钢烤漆工艺以及前后腔合拼工艺也是目前国内金属耳塞领域最为先进的。

钢烤漆工艺：

据了解，力仕普罗镁铝合金耳塞的钢烤漆表面通过了百格测试和95%酒精测试，（百格测试是电镀行业\丝印及漆面进行附着力性能的一种实验）；这项工艺目前在耳塞领域只有力仕普罗在使用。与传统的烤漆工艺相比对，钢烤漆工艺相对比较复杂，而且成本也高。但换来的是耐摔不脆化,比普通的烤漆更加亮丽均匀，而且钢烤漆还有一个特点就是易清洁、耐

用，不像普通耳塞的烤漆表层容易退色或在使用时不小心轻轻摔一下就出现龟裂层，这是目前市场很多金属耳塞的致命伤。

钢烤漆工艺的外表亮丽无比，质感强烈。轻巧时尚的外观结合钢烤漆工艺，将简约和舒逸两种设计风格融合、发挥到了极致，高质量的镁合金面板使得机身坚固表面光滑高雅，更是平添它与众不同的贵族气质，对耳塞的质感达到了一个前所未有的高度。（实物拍摄，没有经过PS）

腔体的连接：

耳塞外壳的主体一般由前腔和后腔两部分组成。看似很简单，大家不要以为只需把两者一粘住就行了，力仕普罗在这里告诉你，腔体粘合的学问还多着呢。用过金属耳塞的不少朋友可能都遇到过这种状况：在正常使用过程中耳机腔体会莫名其妙就分开了；或者在更换耳套时，轻轻一拔，就把整个前腔都拔了下来；或者不小心掉在地上就把前腔与后腔摔开了，一款耳塞就这样报废。

据了解，力仕普罗耳塞的前腔和后腔结合时采用了特殊的工艺处理，并且考虑到外界冷热气

温因素，拉拔力度可以达到5公斤以上，（经实际测试数据最高拉力可承受7公斤），当你不小心把耳机掉落到水泥地上时它是不会轻易脱开的。

耳塞的前腔与后腔

完美的腔体结合

经典+极品镁铝合金耳塞锋芒必露

力仕普罗镁铝合金系列产品的发展也从一个侧面反应了小型耳塞的发展过程。一直以来，力仕普罗的资深总设计师刘国清先生向来有善于学习借鉴并最终将成果为己所用的特点！从其木质耳塞、金属+木质+塑料三合为一产品到现在的镁铝合金产品，力仕普罗的产品特点非常的鲜明，在整体设计上他们追求潮流时尚，在品质上精耕细作。

总结：由于镁铝合金材料具有重量轻、硬度大、外观时尚质感强烈的特点，已经成为不少时尚产物的主要载体。

2010-5-19