耳機調研及改良方案第1頁/共52頁概述：課題介紹：隨著現代電子技術的日新月異以及大家對音樂的喜愛，越來越多的朋友尤其是青年朋友對耳機青睞有加。市場上耳機的種類也是五花八門各種各樣，如何播放更加優美的音樂又如何滿足人們對耳機舒適時尚的要求為其發展提供了廣闊的市場空間。通過調研、分析、探討、實踐，我們可以發現耳機設計中存在的各種問題，并找出好的方法將之優化或解決。第2頁/共52頁課題來源：根據導師提供的選題方向，結合市場趨勢和用戶需求，依據自身能力和對產品的理解，自主創新。課題的目的、意義：

1、從多個層面理解產品的本質（設計師、用戶、企業）。

2、理解產品開發的過程，并掌握每個過程的基本設計方法。

3、完成課題之后，在設計思維和方法上具備開發產品的基本能力。

4、提高了思維的發散性、草圖繪制能力、對造型的審美能力、動手制作能力。第3頁/共52頁調查產品的主要情況——耳機分類

耳機根據劃分方法不同可以劃分為很多種類，目前市場上主要根據樣式進行劃分。常見劃分方法如下：劃分方法一：根據耳機的不同樣式分為頭戴式和耳塞式。第4頁/共52頁頭戴式一般比較大，有一定重量，所以攜帶不太方便，但其表現力十分強，能使與世隔絕享受音樂的美妙。耳塞式主要用于外出旅游聽音樂，因為它的體積很小。此類耳機主要用于CD隨聲聽、MP3播放機、MD上。頭戴式、耳塞式第5頁/共52頁劃分方法二：按換能原理分主要分為動圈和靜電耳機兩大類。

動圈耳機(也稱為電動式)：目前絕大多數（大約99%以上）的耳機耳塞都屬此類，原理類似于普通音箱，處于永磁場中的線圈與振膜相連，線圈在信號電流驅動下帶動振膜發聲。動圈式耳機效率比較高，大多可為音響上的耳機輸出驅動。靜電耳機(也稱為電容式)：振膜處于變化的電場中，振膜極薄、精確到幾微米級（目前STAX新一代的靜電耳機振膜已精確到1.35微米），線圈在電場力的驅動下帶動振膜發聲。靜電耳機所能到達的聲壓級沒有動圈式耳機大，但它的反應速度快，能夠重放出各種微小的細節，失真極低。由于其結構精密，對材料要求很高，而且多為手工裝配調試，故價格昂貴。第6頁/共52頁劃分方法三：按開放程度分主要是開放式、半開放式、封閉式（密閉式）。

封閉式耳機就是通過其自帶的軟音墊來包裹你的耳朵，使其被完全覆蓋起來。此類耳機因為有大的音墊，所以個頭也較大，但有了音墊就可以在噪音較大的環境下使用而不受影響。耳罩對耳朵壓迫較大以防止聲音出入，聲音正確定位清晰，專業監聽領域中多見此類，但這類耳機有一個缺點就是低音音染嚴重。第7頁/共52頁例：痛苦的“享受”第8頁/共52頁開放式耳機開放式耳機是目前比較流行的耳機樣式。此類機種的特點是通過采用海綿狀的微孔發泡塑料制作透聲耳墊。它體積小巧，佩帶很舒適，不再使用厚重的染音墊，于是沒有了與外界的隔絕感，聲音可以泄露、反之同樣也可以聽到外界的聲音。如果耳機開放的程度很高，可以聽到另一邊單元發出的聲音，形成一定的互饋，使得聽感自然。但它的低頻損失較大。開放式的耳機一般聽感自然，佩帶舒適（長時間佩戴耳部容易腫痛），常見于家用欣賞用的耳機。第9頁/共52頁圖例第10頁/共52頁半開放式耳機半開放式耳機是綜合了封閉式和開放式兩種耳機優點的新型耳機（它是一個混血兒，融合了前兩種耳機的優點，改進了不足之處），此類耳機采用了多振膜結構，除了一個主動有源振膜之外，還有多個無源從動振膜。它具有低頻描述豐滿渾厚，高頻描述明亮自然、層次清晰等很多特點，如今許多較高檔次的耳機上廣泛的應用的就是這種耳機。第11頁/共52頁人的因素調研——用戶調查

為了更好地了解消費者對耳機這種產品的認識，本人以問卷的形式展開了用戶調查，記錄并總結調查結果。時間：2012年6月地點：北華航天工業學院及附近超市商廈被調查的人：青年群體份數：20份第12頁/共52頁問卷調查表1、您有耳機嗎？2、您的耳機是頭戴式還是耳塞式還是半封閉式？3、您一般在什么情況下使用耳機？4、您每次使用耳機的時間大概是多長？5、您在選擇購買耳機時最關心的問題是什么？（外觀、價格、功能）6、您在使用耳機時給您帶來的最大的困擾是什么？7、您比較喜歡什么顏色的耳機？8、您喜歡什么材質的耳機？9、您在使用耳機時發生過什么不便或事故？10、您認為耳機的舒適性重要嗎？11、在不用耳機時它有什么不便嗎？12、您平常外出時習慣攜帶耳機嗎？第13頁/共52頁問卷分析1、您有耳機嗎？有2、您的耳機是頭戴式還是耳塞式還是半封閉式？耳塞3、您一般在什么情況下使用耳機？沒事時4、您每次使用耳機的時間大概是多長？1~2小時5、您在選擇購買耳機時最關心的問題是什么？（外觀、價格、功能）外觀功能6、您在使用耳機時給您帶來的最大的困擾是什么？耳朵不舒服7、您比較喜歡什么顏色的耳機？白色8、您喜歡什么材質的耳機？塑料9、您在使用耳機時發生過什么不便或事故？引發耳部紅腫10、您認為耳機的舒適性重要嗎？重要11、在不用耳機時它有什么不便嗎？線太亂12、您平常外出時習慣攜帶耳機嗎？是的1、產品夠普及2、輕巧攜帶型耳機較受歡迎3、多用于娛樂4、每次使用時間比較長5、外觀、音質好壞影響很大6、普通耳機構造不太符合人機工程學7、無彩色調更凸顯科技感8、塑料材質美觀性好9、普通耳機不適合長時間佩戴10、人們很看重使用時的舒適性11、線團應該更容易收放12、耳機使用次數頻繁第14頁/共52頁現有產品調研草圖第15頁/共52頁現有產品調研草圖第16頁/共52頁現有產品調研草圖第17頁/共52頁審美調研第18頁/共52頁審美調研分析1.從年齡上看，年輕人普遍喜歡新穎外形，但對其質量、功能存在擔憂，更多是耳機的舒適性;年紀較大的則更注重耳機功能性專業性，需要耳機更實用。2.不同的職業對耳機的需求是不同的：學生們普遍希望耳機要廉價、美觀、舒適，從事工作的年輕人則對質量、功能有很大的要求，專業人員更注重耳機的音質。第19頁/共52頁用戶需求分析

功能需求：音質要清晰，聲音播放要流暢發聲振膜（耳塞）：耳部佩戴要舒適耳機線：收放自如，便于攜帶外形：時尚、大方，輕便小巧便于攜帶，符合人機工程學色彩搭配：簡約協調，富含科技美第20頁/共52頁人的因素調研——用戶需求分析總結通過這次問卷調查，我們發現，不同的性別、年齡、職業對耳機的要求不同。同學們一般在校內住宿，喜歡便于攜帶，時尚流行的耳機。老師們一般在電腦旁使用耳機，則要注重實用性，并且價錢要合理。對于一些年輕學生來說，他們主要是注重外觀的設計，而且對于音質也有較高的要求，并且要求可以長時間舒適佩戴。第21頁/共52頁耳機弊端分析封閉式耳機：攜帶不便、低音音染嚴重、長時間佩戴對外耳廓壓迫較大。開放式耳機：低頻損失較大、聲音容易泄露、長時間佩戴耳部容易腫痛，并容易引發外耳道炎。普通耳機人戴上后，外耳道口即被耳機緊緊堵塞住。高音量的音頻聲壓會直接進入耳內而損傷聽力，造成不可恢復的聽力損害。第22頁/共52頁耳機檔次價位分析產品檔次產品特點價格特點高檔1、產品質量要求嚴格，符合歐美出口標準；2、質感美感優越，材料為高級塑料和塑膠，做工精良3、款式時尚新穎國外高檔耳機價格在1500以上，國產高檔耳機一般在1000元左右中檔1、質量較好，適合出口和內銷；2、功能以實用為主；3、性價比較好中檔耳機價格一般在100至500元抵擋1、價格低廉；2、款式普通；3、材質不高低檔耳機價格在幾元到幾十元不等第23頁/共52頁影響耳機檔次原因第24頁/共52頁技術因素調研——動圈、等磁動圈式耳機是最普通、最常見的耳機，它的驅動單元基本上就是一只小型的動圈揚聲器，由處于永磁場中的音圈驅動與之相連的振膜振動。動圈式耳機效率比較高，大多可為音響上的耳機輸出驅動，且可靠耐用。等磁式耳機的驅動器類似于縮小的平面揚聲器，它將平面的音圈嵌入輕薄的振膜里，像印刷電路板一樣，可以使驅動力平均分布。磁體集中在振膜的一側或兩側(推挽式)，振膜在其形成的磁場中振動。等磁體耳機振膜沒有靜電耳機振膜那樣輕，但有同樣大的振動面積和相近的音質，它不如動圈式耳機效率高，不易驅動。第25頁/共52頁技術因素調研——靜電耳機靜電耳機有輕而薄的振膜，由高直流電壓極化，極化所需的電能由交流電轉化，也有電池供電的。振膜懸掛在由兩塊固定的金屬板(定子)形成的靜電場中，當音頻信號加載到定子上時，靜電場發生變化，驅動振膜振動。單定子也是可以驅動振膜的，但雙定子的推挽形式失真更小。靜電耳機必須使用特殊的放大器將音頻信號轉化為數百伏的電壓信號，用變壓器連接到功率放大器的輸出端也可以驅動靜電耳機。靜電耳機價格昂貴，不易于驅動，所能到達的聲壓級也沒有動圈式耳機大，但它的反應速度快，能夠重放各種微小的細節，失真極低。第26頁/共52頁技術因素調研——高保真耳機什么是高保真耳機？國際電工委員會IEC581-10文件中推薦的高保真耳機的主要性能是：頻率范圍不小于50Hz-12500Hz；典型頻率響應的允許誤差正負3dB；頻率響應曲線的斜率不超過每倍頻程9dB；在250Hz-800Hz內左右單元在同一倍頻程帶寬內平均聲壓級之差不超過2dB；100Hz-5000Hz范圍內，聲壓級為94dB時，諧波失真不超過1%，100db時不超過3%；耳機的頻率響應在2KHz-5KHz之間允許有所下降，以改善透明度和空間感。耳機相對于音箱的最大優勢在細節上，實際聆聽一副優秀的耳機應該是聲音清晰、細節豐富、無可聞失真；低頻深潛而清晰，得到有效的控制；整個頻帶要順滑平整，高頻不過亮或過暗。對于任何一副耳機，三頻不可能都是十分完美的，它們之間平滑自然的連接是最重要的。第27頁/共52頁耳機的參數

阻抗：耳機的阻抗是其交流阻抗的簡稱，它的大小是線圈直流電阻與線圈的感抗之和：Z=(R2+ω2L2)1/2。民用耳機和專業耳機的阻抗一般都在100Ω以下，有些專業耳機阻抗在200Ω以上，這是為了在一臺功放推動多只耳機時減小功放的負荷。驅動阻抗高的耳機需要的功率更大。靈敏度：平時所說的耳機的靈敏度實際上是耳機的靈敏度級，它是施加于耳機上1mW的電功率時，耳機所產生的耦合于仿真耳(假人頭)中的聲壓級，1mW的功率是以頻率1000Hz時耳機的標準阻抗為依據計算的。靈敏度的單位是dB/mW，另一個不常用的是dB/Vrms，即1Vrms電壓施于耳機時所產生的聲壓級。靈敏度高意味著達到一定的聲壓級所需功率要小，現在動圈式耳機的靈敏度一般都在90dB/mW以上，如果是為隨身聽選耳機，靈敏度最好在100dB/mW左右或更高。失真：耳機的失真一般很小，在最大承受功率時其總諧波失真(THD)小于等于1%，基本是不可聞的，較揚聲器的失真小的多。第28頁/共52頁頻率響應靈敏度在不同的頻率有不同的數值，這就是頻率響應，將靈敏度對頻率的依賴關系用曲線表示出來，便稱為頻率響應曲線。人的聽覺范圍是20Hz-20000Hz，超出這個范圍的聲音絕大多數人是聽不到的，耳機能夠重放的頻帶是相當寬的，優秀的耳機已經可以達到5Hz-40000Hz。一般耳機給出的頻率響應其不平坦度為正負10dB，專業耳機和某些高檔耳機給出的頻率響應的不平坦度為正負3dB，這就造成了許多中低檔耳機頻響驚人，高檔耳機頻響平平的現象。一只頻率響應曲線真正平直的耳機它的聲音不會好，因為在聲音進入耳道之前已經與頭部發生了作用產生了峰和谷，所以在耳機設計時常常采用均衡的辦法，使耳朵所接收到的頻率響應曲線是比較平坦的。第29頁/共52頁擴散場均衡耳機的均衡方式有兩種：自由場均衡和擴散場均衡，自由場均衡假設環境是沒有反射的，如曠野；擴散場均衡則模擬一個有反射的房間，它的聽感比自由場均衡要自然。國際電工委員會有關測試擴散場平坦度的方法見標準IEC60268-7。但擴散場均衡是以標準的頭部形狀和房間模型為模型的，它不會令所有使用者滿意，也不適合一些錄音，比如假人頭錄音。第30頁/共52頁選擇高保真耳機的原則

(1)能選擇開放式的不選擇封閉式的。(2)能選擇高阻抗的(100Ω-300Ω)不選擇低阻抗的。(3)購買之前廣泛調研，最好親自聆聽。(4)耳機是個人用品，要注意衛生，選擇二手耳機要考慮。第31頁/共52頁工作原理調研第32頁/共52頁第33頁/共52頁封閉式耳機隔音原理圖第34頁/共52頁法律法規調研第35頁/共52頁第36頁/共52頁調研總結第37頁/共52頁第38頁/共52頁設計定位人的定位：1.年齡：18-25歲2.職業：青年群體3.收入：收入中等以上的家庭4.生活狀況：生活比較悠閑，快音樂5.價值觀念：對價格要求不高，喜歡買時尚的電子類產品主要功能定位：符合人機工程學原理，音質清晰、播放流暢，質量優越技術定位：1.35微米靜電耳機振膜，線圈在電場力的驅動下帶動振膜發聲。造型特點：1.風格：簡潔大方、顏色明朗、小巧輕便

2.情感：簡約、親切、時尚檔次價格：100元左右第39頁/共