35、音频设备：耳机与扬声器的全面解析

音频设备：耳机与扬声器的全面解析

1. 耳机相关知识

1.1 频率响应

频率响应是衡量音频设备性能的重要指标。部分音频设备制造商可能不提供频率响应曲线，而是宣称产品的频率响应范围，例如 100Hz 至 20kHz。然而，这种宣称意义不大，除非同时给出声压级范围。一般来说，频率响应在 ±5dB 范围内保持一致是可以接受的；若范围达到 ±20dB，则不可接受，因为即便能重现高音或低音，但声音过弱无法听见也没有实际意义。

1.2 失真

总谐波失真（THD）用于衡量音频设备添加单一频率杂散谐波的倾向。例如，当耳机需要重现纯 1kHz 正弦波时，可能会产生额外的 3kHz 音调，这是由振动膜片的机械行为导致的。人耳会将失真识别为模糊或刺耳的声音，理论上，方波包含其基频的所有奇次谐波，听起来会极度失真。优质音频设备的 THD 应低于 1%。

1.3 阻抗

耳机的电气阻抗应与驱动它的放大器的输出规格相匹配。若阻抗不匹配，可能会导致失真或频率响应偏差，即所谓的失配问题。

1.4 可能出现的问题

• 过度驱动 ：过度驱动会损坏耳机。由于低频需要膜片进行更大幅度的振动才能传输与高频相同的能量，因此耳机在高音量播放低音时特别容易受损。
• 听力损伤 ：长时间高音量使用耳机可能会损害人类听力，目前关于可接受的声压极限仍存在争议。
• 阻抗失配 ：如前文所述，阻抗不匹配会导致失真或频率响应偏差。