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圈瓷單元，壓電陶瓷＋動圈，除去圈鐵的新概念

1880年，居里兄弟發(fā)現(xiàn)了電氣石的壓電效應(yīng)，從此拉開了壓電學(xué)研究的發(fā)展歷史。壓電陶瓷對於大部分人來說是個陌生詞，生活中卻很常見。

比如日常中的蜂鳴器、報警器、老式大頭電視機(jī)以及顯示器中的頻率器件，以及很多傳感器都屬於壓電陶瓷的範(fàn)疇。壓電陶瓷早期用在發(fā)聲器件上，

鑒於當(dāng)時的技術(shù)原因及壓電材料的屬性，發(fā)出的聲音都是比較尖銳刺耳。所以很少有用在音樂播放器材這一領(lǐng)域。

最初也有人嘗試用壓電模塊做播放有音樂的喇叭以及耳機(jī)單元，但是效果不是很理想。當(dāng)時因為技術(shù)限制，壓電陶瓷的頻寬只能做到比較高的頻段，

並且驅(qū)動電壓較高，很難驅(qū)動，所以無法達(dá)到良好的播放效果。隨著壓電陶瓷配方和生產(chǎn)工藝的持續(xù)改進(jìn)，以及壓電疊成技術(shù)的成熟，

使得用壓電陶瓷生產(chǎn)的發(fā)聲單元發(fā)聲頻率段可以從400Hz延伸到40Khz，驅(qū)動壓電也可以降低到mV級別。使得壓電單元用在音樂播放器上有質(zhì)的提升，

並且相對於傳統(tǒng)的動圈和動鐵單元，也有著巨大的優(yōu)勢。

先來說振動原理吧，動圈單元是交變電流經(jīng)過音圈在永磁體的作用下音膜振動發(fā)聲。動鐵也類似，是交變電流經(jīng)過線圈，在永磁體作用下銜鐵

振動帶動頂針、振膜振動發(fā)聲。他們都是通過音圈線間接附帶膜片發(fā)聲。而壓電單元是交變電壓驅(qū)動壓電元件附帶底層金屬基片振動發(fā)聲，

所以從響應(yīng)速度上來說，壓電單元是動鐵和動圈無法比擬的。動圈和動鐵的換能步驟是：電流在磁場的作用下轉(zhuǎn)換成振動，過程中損失的能量較多，

而壓電單元是電壓直接驅(qū)動，所以相對來說能量損失很小，能耗也很小。動圈和動鐵單元由於都需要間接傳遞運(yùn)動來發(fā)聲，所以結(jié)構(gòu)相對來說比較複雜，

所以到現(xiàn)在為止動圈及動鐵的全自動化生產(chǎn)還存在一定的難度。

壓電單元生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)全自動化過程，所以可靠性以及一致性可以很好的控制。壓電單元因為附帶金屬基板來振動發(fā)聲，真正的發(fā)聲部位是金屬基板，

所以聲音效果和動鐵類似。如果對現(xiàn)有的音頻輸送線路進(jìn)行修改，用大電壓驅(qū)動，整體的聲音效果可以媲美動鐵單元。

金屬基片發(fā)聲的好處就是因為其剛度大（至少是動圈和動鐵的振膜不能比的），清晰度較高，頻率延伸高於其他兩者，

但也正是因為這個原因，低頻區(qū)間也就成了壓電單元的短板。這也為圈瓷概念的出現(xiàn)埋下了伏筆。

圈瓷單元，顧名思義是動圈單元和壓電單元的組合，陶瓷疊層技術(shù)的發(fā)展也使得這一概念變成了現(xiàn)實。

由動圈單元負(fù)責(zé)低頻和中頻，壓電單元對動圈在中高頻的不足進(jìn)行補(bǔ)償。聽起來和圈鐵單元有些類似，圈瓷單元相對於圈鐵單元在高頻補(bǔ)償這一方面還是有很大的優(yōu)勢的。

現(xiàn)在的耳機(jī)商家在定耳機(jī)參數(shù)的時候頻寬都會定在20HZ——20kHZ，實際上動圈單元是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個水準(zhǔn)，一般動圈單元在10k附近會有極大的衰減。

高頻、極高頻基本上能損失35dB以上，現(xiàn)在的動鐵單元做到20k後也已經(jīng)衰減的差不多了。壓電陶瓷單元能保持在30K範(fàn)圍內(nèi)衰減保持在15dB，

能在40k範(fàn)圍衰減保持在30dB，這些都是動鐵單元無法做到的。

並且圈鐵單元還要對動鐵單獨(dú)進(jìn)行分頻，這個過程也相當(dāng)於刪減掉很多的頻率段，如果動圈和動鐵在銜接頻率點上沒有處理好就會導(dǎo)致銜接的頻率段會有一個斷檔的存在，

這種現(xiàn)象非常影響聽感的。圈瓷單元就不用專門的分頻處理，它可以直接和動圈單元進(jìn)行並聯(lián)，發(fā)聲過程中全程都在工作，

不僅很好的彌補(bǔ)了高頻部分的不足，同時對中低頻也起到潤色的作用，豐富聽感，聲音聽起來更具有層次感。

因為圈瓷單元的頻率延伸可至40kHz，雖然有些頻率段人耳是捕捉不到具體的聽感，但是人的大腦皮層中樞是可以感知到，所以配合人耳可以聽到的頻率段，

使得聲音更加自然動聽。圈瓷單元可以在高解析度的情況下又不失聲音的圓潤度，這也避免了動鐵單元為了追求高解析，而使得聲音聽著有些發(fā)冷僵硬。

這也可能是很多人聽不慣動鐵聲音所謂「鐵」味的原因。

下面就來對圈瓷做一個整體的概述：

優(yōu)點：

①超寬的頻率延伸，使得聽感更加豐富柔和，保證高解析度的情況下不失聲音的圓潤度，更自然的還原聲音。

②無需分頻處理，電路要求簡單，能和動圈完美匹配。

③結(jié)構(gòu)簡單，有較高的穩(wěn)定可靠性和一致性，

④壓電陶瓷成本相對動鐵較低，對於現(xiàn)在動鐵單元的高端耳機(jī)，價格也是很多人不能接受的。而壓電陶瓷能真正的做到一款代替動鐵單元，價格又親民的高品質(zhì)耳機(jī)。

缺點：

①單單的壓電陶瓷單元不能做到全頻段，必須搭配動圈單元使用。

②現(xiàn)有產(chǎn)品用在高頻補(bǔ)償?shù)淖饔靡呀?jīng)足夠，但是壓電陶瓷在大電壓的驅(qū)動下能發(fā)揮更大的潛力，所以相對動圈來說，更大的「推力」能使得壓電單元的潛力更好發(fā)揮出來。

壓電陶瓷在耳機(jī)上的應(yīng)用現(xiàn)在還處於發(fā)展階段，隨著壓電陶瓷技術(shù)進(jìn)一步完善，代替動鐵單元也是有可能的?？萍歼M(jìn)步的最終受益者一定是大眾消費(fèi)者,

到時候愛好音樂愛好耳機(jī)的燒友會有更多的選擇。

市場總是給予大膽嘗試新技術(shù)的人最為豐厚的回報，壓電陶瓷技術(shù)的耳機(jī)時代即將到來，您準(zhǔn)備好了嗎？