石墨烯振膜简介——新型的发声单元

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　　导读
　　随着物质生活的满足，人们越来越注重精神层面的享受。对于音乐爱好者，享受一场听觉上的全新体验，耳机的完美声效是必不可少的。

　　耳机的原理就是将电信号，转化成物理震动而发声的设备，而物理震动由电磁转换来完成。高低端耳机的最主要的差别之一就在于震动的这个膜上，这个膜本身的震动的性质，会发出让人感受不同的声音。

　　石墨烯振膜的研发与运用

       2014 年，有科学家做出了石墨烯振膜的发声单元，实际的测试结果证明，石墨烯发声单元高频的频响曲线已经超越了森海塞尔 MX-400(最经典的平头耳塞)。基于这项研究，人们也开始尝试将这项技术市场化。

　　2016年12月15日，新款的小米头戴式耳机上市。该款耳机通过日本音频协会最新高品质音乐标准测试，获得Hi-Res Audio商标使用资格。这意味着小米头戴式耳机已远超 CD 音质界限，对声音的描述、还原更加精准。原因无它，就是因为这款耳机采用了高科技的石墨烯振膜!继而推出的入耳式圈铁耳机pro， 除了采用小米自主的“衔铁+驱动杆" 结构之外，同样采用了石墨烯振膜。

　　小米石墨烯头戴式耳机和入耳式圈铁耳机PRO

　　2017年6月20日，ORA也推出一款石墨烯耳机，其石墨烯含量高达95%以上。

　　ORA石墨烯耳机

　　看到这里，你可能对石墨烯耳机充满了好奇，石墨烯振膜又是如何能让耳机的声音效果如此完美的?让我们一起来探索一下吧!

　　振膜——耳机的发声单元

       首先，来让我们了解一下耳机的结构及原理：

　　第一个是动圈的原理，第二个是动铁的原理，第三就是静电的原理

　　三种不同工作原理的耳机里面，都有相同的结构件——振动板，也就是上面所提到的振膜。

　　振膜是耳机的发声单元，振膜的素质决定耳机的整体素质。除去听力受损的情况，由于没有既薄又坚固的材质，无论如何改良电信号转化为声信号的损耗率，耳机扬声器振膜震动时都会不断失真。原因是：薄膜震动，将声音传入耳朵。薄膜越轻越薄，就越不坚固，震动过程中容易导致薄膜自身“变形”震动，导致声音“失真”。

　　振膜自身的“变形“震动，导致声音失真

　　石墨烯振膜耳机

       所以，好的振膜必须够薄、够强韧。“石墨烯”就是这样一种完美的存在!它是由单层碳原子组成的完美蜂窝结构，是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料，被誉为”奇材“。

　　石墨烯结构图

　　将石墨烯材料运用到耳机上：

　　1、相较于传统的扬声器利用电信号控制电磁铁和永磁铁之间的吸斥作用并带动振膜发出声音，石墨烯耳机以石墨烯薄膜的热波动带动控制震动来发出声音，有效的减弱振膜的分割振动，降低失真效果。

　　2、石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，如果制成扬声器薄膜，无论怎么震动，整块薄膜都能同进退。同时，石墨烯比一般的振膜轻很多，会很快回弹到原始的位置，能够改善频响曲线，达到更佳的品质。这样就能完美解决现有薄膜材质一旦追求轻而薄，就会此起彼伏震动导致声音失真的现状。

　　3、石墨烯超级坚硬、非常轻，能将二者结合起来相当罕见。坚韧与轻便特质导致了石墨烯的阻尼系数(放大器的额定负载也就是扬声器阻抗与功率放大器实际阻抗的比值)非常好，换言之，它可以减少假振。从声学上来说，配有石墨烯振膜的耳机能让听到的声音更流畅，更广泛，让听者感觉到丰富的听觉体验更流畅且更加具有立体感，让人忘记自己是在听喇叭。

　　普通振膜(左)和石墨烯(振膜)震动对比

　　此刻的你是不是想体验一下石墨烯耳机呢?追求和保真，确保声音还原的准确性，让我们的耳朵得到放松，听觉得到享受。

　　来源：安建大声学公众号(ID：aiai_acoustics)