在音樂(lè)、播客、游戲和無(wú)限供應(yīng)的在線內(nèi)容之間，我們每周至少戴著耳機(jī)幾個(gè)小時(shí)。然而，面對(duì)市場(chǎng)上琳瑯滿(mǎn)目的產(chǎn)品，很多人卻一頭霧水。如果你想從更專(zhuān)業(yè)的角度學(xué)習(xí)如何選擇音響產(chǎn)品，不妨參考IUPUI音樂(lè)與藝術(shù)技術(shù)助理教授Timothy Hsu分享的《三要素分析》。
使用權(quán)：
阿里云11.11云嘉年華活動(dòng)廳
（圖片來(lái)自：Pluke/維基共享資源）
首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)“聲波”：在物理學(xué)中，聲音是由一系列高低壓區(qū)域組成的空氣振動(dòng)產(chǎn)生的，這也是聲波的周期。
計(jì)算每秒發(fā)生的周期數(shù)可以確定聲音的頻率或音調(diào)。科學(xué)家使用赫茲（Hz）作為描述頻率的單位，500赫茲的音頻意味著聲音每秒經(jīng)歷500個(gè)完整的高低電壓周期。
聲音的響度或振幅由波的最大壓力決定。聲壓越高，音量越大。
為了產(chǎn)生聲音，耳機(jī)需要將電音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為人耳可以區(qū)分的頻率，并創(chuàng)建相應(yīng)的高/低壓回路。
（圖片來(lái)自Iain/Wikimedia Commons，CC-BY-SA）
接下來(lái)我們來(lái)說(shuō)說(shuō)人耳：如上圖所示，人耳系統(tǒng)非常復(fù)雜。它的主要功能是將空氣振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并發(fā)送給大腦。作為一種令人難以置信的生物傳感器，普通人可以區(qū)分各種音調(diào)和不同級(jí)別的響度。
當(dāng)聲音進(jìn)入您的耳朵時(shí)，您的骨膜將空氣振動(dòng)轉(zhuǎn)化為微小中耳骨中的機(jī)械振動(dòng)。這些機(jī)械振動(dòng)在內(nèi)耳中變成流體振動(dòng)，然后被敏感神經(jīng)轉(zhuǎn)化為大腦可以理解的聲信號(hào)和電信號(hào)。
需要注意的是，雖然人耳可以檢測(cè)到20Hz到20kHz的聲音，但人的聽(tīng)覺(jué)并不是對(duì)所有頻率都同樣敏感。以低頻隆隆聲和高音鳥(niǎo)叫為例。即使兩者的響度相同，我們?nèi)匀粫?huì)認(rèn)為前者“更安靜”。
換句話說(shuō)，人耳對(duì)中頻比高頻和低頻更敏感。研究人員認(rèn)為，這可能是自然界長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果，普通人無(wú)需深入了解這些。但對(duì)于耳機(jī)工程師來(lái)說(shuō)，必須考慮人類(lèi)感知與純物理之間的差異。
（圖片來(lái)自：Svjo/Wikimedia Commons/CC-BY-SA）
然后是耳機(jī)的工作原理：如上圖所示，揚(yáng)聲器基本上由四部分組成：（1）磁鐵，（2）線圈線，（4）振膜，（3）支撐振膜的懸架。
無(wú)論是耳機(jī)還是耳塞，耳機(jī)本質(zhì)上都是小型揚(yáng)聲器。然而，與人耳相比，揚(yáng)聲器的工作原理卻完全相反。它們會(huì)將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成空氣中的振動(dòng)。
電磁學(xué)指出，當(dāng)導(dǎo)線纏繞在磁鐵上并且導(dǎo)線中的電流發(fā)生變化時(shí)，周?chē)拇艌?chǎng)也會(huì)成比例地變化。當(dāng)歌曲或播客中的電信號(hào)脈沖通過(guò)耳機(jī)中的電線時(shí)，它會(huì)改變電流并驅(qū)動(dòng)磁鐵。
然后，磁鐵移動(dòng)隔膜，推動(dòng)和壓縮空氣，產(chǎn)生高電壓和低電壓振幅脈沖，最終轉(zhuǎn)化為我們聽(tīng)到的音樂(lè)。
理想情況下，揚(yáng)聲器將完美地再現(xiàn)輸入的電信號(hào)。但在現(xiàn)實(shí)的物理世界中，這個(gè)過(guò)程仍然有其局限性。
磁鐵和隔膜的尺寸/材料等因素都會(huì)導(dǎo)致不可避免的失真，導(dǎo)致某些頻率比原始信號(hào)更大或更柔和。
（圖片來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）
總結(jié)一下：雖然沒(méi)有耳機(jī)可以完美地再現(xiàn)信號(hào)，但有無(wú)數(shù)種不同的方法可以“扭曲”信號(hào)。如果你從兩款同樣昂貴的耳機(jī)中得到不同的感受，這與不同廠商的調(diào)音偏好有很大關(guān)系。
工程師在開(kāi)發(fā)新型耳機(jī)時(shí)，不僅要考慮人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)對(duì)聲音的“失真”影響，還要考慮揚(yáng)聲器的物理限制。
您喜歡的音色和高、中、低頻調(diào)音（以及年齡、經(jīng)驗(yàn)、文化/音樂(lè)流派偏好等因素）也直接影響耳機(jī)的“好壞”評(píng)價(jià)。
以嘻哈音樂(lè)為例，這類(lèi)觀眾可能更喜歡重低音的演奏。但對(duì)于古典音樂(lè)愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，他們想要更少的頻率失真。
然而，聲音（或娛樂(lè)傾向）的忠實(shí)還原又是兩全其美的一件難事。例如，在注重語(yǔ)音理解的場(chǎng)景下，部分產(chǎn)品可能會(huì)更注重1000~5000Hz的頻響表現(xiàn)。
當(dāng)然，我們也可以專(zhuān)門(mén)為聽(tīng)力障礙人士設(shè)計(jì)所謂的“嘻哈耳機(jī)”。但對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，同樣的產(chǎn)品會(huì)有不同的評(píng)價(jià)。
總而言之，你想購(gòu)買(mǎi)什么樣的耳機(jī)取決于你的具體使用場(chǎng)景。畢竟，只有從耳機(jī)的設(shè)計(jì)角度出發(fā)，你才會(huì)知道這件事與科學(xué)、藝術(shù)、體驗(yàn)這三個(gè)要素息息相關(guān)。
