【深度技術文】AERO開發內幕,不起眼的聲學設計讓體驗更完美

【深度技術文】AERO開發內幕,不起眼的聲學設計讓體驗更完美

 

XROUND AERO 購買傳送門

|XROUND AERO 對音質的要求|

AERO除了特殊專利聲學技術、調音外,在耳機聲學設計上也有許多特別的考量,我們在開發過程中製作了許多樣品,並對這些樣品的缺點一一改進,讓AERO的表現能夠力臻完美。

耳機在開發初衷是一款「高泛用性的耳道式耳機」,我們一開始就從最基礎單體設計,到前腔調整、外殼材質選用都有特別的聲學考量,甚至只有少數旗艦耳機才會考慮的串音干擾我們也有注意到,而這些細節上的調整都是為了讓AERO有絕佳的聆聽體驗。

 

 

|單體設計詳解|

單體選擇的過程

耳機單體,是耳機最核心的一部分。AERO在開發之初,我們購買了市面上許多數千到數萬的耳機來做分析後,發現通常有優秀聽感的耳機在單體設計上皆有用心的設計。我們便拆解研究了市面上不同種類的好音質耳機,從單體組成的形式到內部振膜的選擇,並從中做出數種不同組成耳機單體的樣本。經過數次的打樣後,我們選擇了高性能鍍鈦PET振膜、純銅線圈、外磁系統,作為耳機聲音單元的基礎。

 

為何選用鍍鈦振膜?

鈦是泛用於高科技、航太工業的貴金屬。其優異的物理剛性是許多高階音響會採用的材料,提供低失真、高解析的聲學性能。鍍鈦PET振膜結合PET韌性與鈦高硬度優點,使瞬態反應佳、相位準確等聲學特性。更能在有限的發聲腔體內,提供高密度的資訊流量、準確高頻相位、扎實的低頻表現,並達到Hi-Res需求。我們曾經試過其他材質的振膜,例如:無鍍層振膜、鋁鍍層振膜,聲學性能無法達到Hi-Res需求,鈹鍍層則是在小腔體內容易出現低頻共振過多,不易控制的狀況。

 

單體線圈設計

在單體的線圈選擇上我們使用純銅音圈。純銅音圈的驅動力能夠有效驅動單體,並提供豐厚的低頻層次感。我們也有做過其他材質的音圈,如所謂的CCAW音圈(銅包鋁音圈),質量輕盈、反應速度快,但在有限的腔體空間下低頻下潛較差,不像純銅音圈表現的沉穩。所以我們後來使用了純銅音圈。,AERO有厚重沉穩的低頻表現。

 

使用外磁系統的原因

為了有效驅動音圈、振膜,在單體磁迴設計上我們使用了外磁系統,因為在相同的單體空間下,外磁系統體積較大且能比內磁系統提供高出四倍的磁力,使驅動單體的能力更強‘有效控制單體做動,耳機的聲音也會更為細膩,更能提供優異的低頻層次與高頻延伸性。

 

|前腔設計|

 

前腔的重要性

在單體發出音波後,聲音訊號經過前腔時會在內部反射匯集後再傳入耳朵。前腔的設計會影響耳機整體性能與配戴舒適性上的表現。因此我們在設計耳機的過程,前腔設計更換過數次,剛開始我們從舒適性上著手,在研究市面上耳機後發現過大的前腔,配戴太久會有不適感,所以先做出了小巧的前腔樣品。

 

小腔體耳機的極限

製作出樣品後,我們發現小巧的前腔配戴固然舒適,但低頻量過多、低頻部分調整幅度小,整體聽感會偏悶,且低頻能量無法有效散逸,久戴耳機時內部音壓會過大,有不舒適的聽感。

 

前腔調音孔設計

為了解決此問題並維持小巧的前腔,我們更換了前腔設計,在前腔部分特別增加了調音孔控,讓氣流壓力從調音孔孔洩出,並增加調音材擺放空間,降低多餘的低頻振動,使低頻更容易調整,讓聽感更自然清晰,也確保長時間配戴的舒適性。

 

|鋁合金高硬度外殼|

耳殼材質的設計,除了外觀因素外也會影響到聲音的表現。一般耳機大都以ABS塑膠為外殼,塑膠外殼的抑振性較差、中低頻的多餘共振較多,AERO在耳機外殼的選用上使用高硬度鋁合金鑽切外殼,鋁合金硬度高、重量輕盈,帶來了優異聲學抑振性、減少不必要的共振,讓聲音更清晰清楚,並提供優異的外觀質感,並強化耳機耐用性。

 

|向旗艦耳機看齊的防串音干擾設計|

何謂串音

耳機上的串音干擾(Crosstalk),主要是指左右聲道,單獨聲道的訊號干擾到另外一個聲道,例如:只播左聲道的訊號,但在右聲道卻能聽到左聲道的聲音,這便是所謂的串音干擾。過多串音干擾會降低空間感與聲音方向性,聲音變得不立體。

 

串音如何產生

我們在測試工程樣品時發現了此問題,我們同時也測試了一般市面上的耳機也有此狀況。經分析後了解到一般的耳機在線路上通常是三芯線或五芯線設計,通常部分聲道會共用一條線路,使聲音訊號隔離性不佳,串音狀況因此較明顯。

為了讓聲音的方向性更加優秀,我們參考了旗艦耳機的設計方式,將每條線路獨立。在AERO這樣的小型耳機上使用了六芯線材,插頭部分也重新設計,強化隔離,讓每條線路都能有良好的抗串音干擾表現,降低了人耳敏感頻段的串音干擾。

模擬六芯線測試圖,紅線為模擬六芯線,在人耳敏感的低頻串音干擾上比原本五芯線表現來的低

 

|為何我們會做這麼多設計|

這些繁瑣的過程,足足耗費我們將近一年的時間,我們不斷進行著測試、比較與製作樣品的過程。這些堅持,只為了能讓AERO能成為泛用性極佳的耳機,能提供優異音質、舒適的配戴感,重新定義對耳道式耳機的體驗感。

Abby

Abby

腦洞大開的廢文少女,最愛在家裡插著XPUMP看電影/聽音樂搖來搖去不亦樂乎。墜喜歡吃壽司,墜討厭被叫文青。

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