音箱耳機入門系列(6):振膜的制造材料
振膜即振動的膜片，它的名字體現(xiàn)了其工作狀態(tài)：振動，以及其某些物理特征：薄。振膜的制造材料多種多樣，可以是金屬的，也可以是塑料的，也可以是動植物纖維編織的，這些材料有著不一樣的振動特點，也使得采用不同振膜的揚聲器能發(fā)出不同風(fēng)格的聲音。
從振膜的材料上分類，大致可以分為有機和無機兩大類，無機的主要有金屬類以及玻璃纖維，有極少數(shù)的碳纖維。而有機主要有天然和人工合成兩類，人工合成的主要使用各類塑料以及化纖的材料，天然的則包括蠶絲、羊毛等動物纖維，還有棉絲、麻等植物纖維。這篇文章，主要介紹幾種常見的振膜材料，隨著材料科技的快速發(fā)展，未來還會出現(xiàn)更多新型的材料用于振膜的設(shè)計，屆時我們再發(fā)文補充。
絲絹振膜
絲絹振膜
Creative 創(chuàng)新 GigaWorks T20 微型音箱 絲絹膜高音揚聲器
實際上，絲絹膜是絲膜和絹膜的合稱，因為兩者具有很高的相似性，因此常常合稱為絲絹膜。它們都是常用蠶絲編制而成，差別是，“絲”是指的真絲，“絹”指的是絹絲，兩者雖然都是蠶絲，但“品控”不同，真絲的纖維長，絹絲的纖維短，因此絹絲需要若干支通過“捻”的工藝來結(jié)成線，由絹絲編制出來的振膜厚度會要高于絲膜，所以聲音的表現(xiàn)力會稍差一些。絲與絹的差異，老外并不太明白，他們都理解為蠶絲[Silk]，包括日本，也使用“絹”來泛指兩者，因此在閱讀一些外國文獻(xiàn)時，要注意到這種理解差異，例如出口到日本的絲膜揚聲器也被稱為“絹膜”。
絲膜、絹膜都很輕薄，適合作為高音振膜使用，但它某些物理特性需要改造，例如剛性不足等問題，因此絲和絹都需要加工后才能更好的工作，所以絲膜、絹膜一般都會涂刷一種特殊的膠，膠的配方并不統(tǒng)一，但應(yīng)用原理均是為了改善絲絹的物理性能。
絲絹膜揚聲器具有相對柔和耐聽的聲學(xué)聽感，瞬態(tài)、動態(tài)的表現(xiàn)均能獲得大部分人的認(rèn)同，因此大部分高音揚聲器均采用絲絹振膜，相比其他材料，應(yīng)用范圍要廣泛得多。
金屬振膜
金屬振膜也非常常見，金屬振膜又主要分為三種，鋁合金、鈦合金和鈹合金。最常見的是鋁合金振膜，其次是鈦合金，鈹合金因為稀有以及具有毒性，因此極為少見。用于振膜制造的金屬要求密度低、剛性好、延展性優(yōu)秀等特點，鋁、鈦的合金具有這些特征且相對容易加工。
Creative 創(chuàng)新 GigaWorks HD50 微型音箱 鈦膜高音揚聲器
鈦具有輕巧，剛性好，用于制造振膜能有效提升高音響應(yīng)，解析力出眾是鈦膜揚聲器的顯著特點 。
Bowers & Wilkins[B&W] MM-1微型音箱 鋁膜高音揚聲器
由于鋁、鈦合金的可以加工得極為輕薄且剛性優(yōu)秀，因此這兩種材質(zhì)常常被用于高音揚聲器設(shè)計當(dāng)中。金屬高音揚聲器具有更高的頻率響應(yīng)特性，高頻細(xì)節(jié)豐富且瞬態(tài)優(yōu)秀。但金屬高音揚聲器，容易出現(xiàn)毛刺的聽感，易使人產(chǎn)生聽覺疲勞。這需要一些其他技術(shù)來克服，例如在功放設(shè)計中進(jìn)行適度的壓制，或者在振膜上做特殊的處理，例如氧化、涂刷特殊涂層。
漫步者 M2 微型音箱的全頻帶揚聲器采用鋁振膜
鋁、鈦合金并不止適合用于高音揚聲器的制造。也較為廣泛的運用于小口徑的全頻帶或者低頻揚聲器設(shè)計當(dāng)中，這類金屬振膜揚聲器，鈦膜就很少見到了。主要以鋁膜為主。
鋁膜有一種特殊的處理方式，即氧化，在鋁膜表面形成一層氧化鋁層，氧化鋁是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，硬度很高，結(jié)構(gòu)致密的物質(zhì)，它附著在鋁膜表層，使其構(gòu)成多層復(fù)合結(jié)構(gòu)以改善物理特性。
塑料振膜
塑料振膜
塑料是各類高分子化合物的統(tǒng)稱，具體到每一種化合物時其物理特性又有所不同。但共同點是可塑性極高，易加工，成本低，但剛性較差，如果要獲得較好的剛性，需要以增加振膜厚度為代價，它并不是理想的高音振膜材料，但由于成本優(yōu)勢，在低端音箱中有大量的采用。
鸝之聲 黑鉆 雙子星B2 09款立體聲音箱 低音揚聲器
另外，塑料也可用于低頻揚聲器的振膜制造。
AKG K501 頭戴式耳機 能看到振膜
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隨著材料科學(xué)以及加工技術(shù)的進(jìn)步，塑料也可以加工成極為輕薄的材料，厚度僅為幾微米。大部分的動圈耳機揚聲器采用的就是塑料振膜，即便高達(dá)數(shù)千元的動圈耳機，也主要使用的是塑料振膜，各家的塑料配方雖然不同，但都證明了塑料振膜亦可實現(xiàn)很好的聲學(xué)性能。塑料剛性較差的特點依然存在，因此大部分耳機用的振膜都進(jìn)行了加強處理，例如使用大折環(huán)、壓制螺旋形的強化紋等。
紙基振膜
紙質(zhì)振膜[紙盆]
紙盆是低音揚聲器最常見的一種振膜，顧名思義，它的材料就是紙。這種材料具有適中的強度以及阻尼，具有良好自然的聽感，聲音有感染力。但紙的缺點也是相當(dāng)明顯的，它的一致性不好，遠(yuǎn)不如塑料與金屬振膜。它也容易被環(huán)境干擾，其吸水性太大，潮濕的天氣時會吸潮導(dǎo)致自重會加大并且剛度降低從而影響聲學(xué)性能。因此，紙盆多有涂層處理來改善其缺點。
壓制了加強筋的羊毛盆[紙盆]
在紙漿中加入其它纖維后，可以加工成更具特點的振膜，例如羊毛盆。羊毛盆并不是完全使用羊毛制造的振膜，而是紙基振膜，“紙”才是其基本屬性。這種混合材料的盆具有一些更加突出的特點，例如羊毛盆，其聲音表現(xiàn)就顯得溫暖易親近，非常討好人。
編織振膜
Creative 創(chuàng)新 GigaWorks T20II 微型音箱 2.5英寸低音揚聲器
Bowers & Wilkins[B&W] MM-1微型音箱 低音揚聲器
玻璃纖維通過編織也可以加工成振膜，俗稱防彈布盆。這種材料的優(yōu)點就是剛性好，耐形變，聲音的瞬態(tài)和力度表現(xiàn)好，但易顯得生硬。
漫步者 Edifier R2000T 立體聲音箱 低音揚聲器
編織類的振膜并不多，但還能找到一些特殊的編織振膜。例如上圖中低音振膜就是采用棉線編織并涂刷涂層后制成。
編織振膜沒有太多共同點，決定它們聲學(xué)特點的是其基礎(chǔ)材料以及涂層。嚴(yán)格的說，絲絹膜也屬于編織振膜的一種，但因為絲絹膜用量很大，往往被視為單獨的一類。
勿以振膜論聲
有一些朋友喜歡以振膜論聲，最為典型就是見到金屬的就認(rèn)為會很吵或者認(rèn)為解析力優(yōu)秀。這其實是一種自我心理暗示。實際上，振膜只不過是眾多設(shè)計環(huán)節(jié)中的一部分，它能提供基礎(chǔ)的聲音特征，但這些特征可能隨著聲學(xué)結(jié)構(gòu)、電氣性能等等因素的改變而改變，決定音箱或耳機最終聲音表現(xiàn)的，還得看整體的設(shè)計。
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