IEM的单元并不是越多越好。单元数量说明的是工作如何分配,而不是完成得好不好;一只精心制作的动圈单元,完全可能胜过一个塞满单元、分频却草率的腔体。真正决定声音的,是单元的类型、分频器如何划分频段,以及整体调音下了多少耐心。
单元数量已经成了入耳式耳机世界里的“马力数字”:容易印在包装盒上,容易比较,和实际听感却只有松散的联系。这篇指南写给正在比较多单元与少单元监听耳机的人。我们会介绍常见的单元类型、分频器实际在做什么,以及为什么更大的数字买到的是更多选项,而不是更高的品质。文末按单元数列出AAW的产品线,从单只8 mm动圈到每侧十八单元。
要点
- 动圈单元的音圈随振膜一起运动;动铁单元则驱动一片细小的簧片,音圈保持不动,因此一个腔体内可以容纳好几只。
- 分频器是一种滤波器,把信号分成不同频段,让每只单元只负责自己最擅长的范围。
- AAW的产品线从A1D(单只8 mm动圈,USD 149)一直到Mokara(每侧十八单元,USD 1,999)。
- 价格并不跟着单元数走:九单元的Mockingbird售价USD 1,499,比十六单元、售价USD 1,399的Black Malus还贵。
- 无论内部装了什么,频响曲线展示的都是监听耳机的实际表现;我们的曲线见测量页面。
IEM里的单元起什么作用?
单元是耳机中把电信号转换为声音的部件。它就是一只微型扬声器;一副入耳式监听耳机可以装一只,也可以装很多只,在它们之间分配频段,就像家用音箱让低音单元和高音单元分工一样。Ultimate Ears把其中的道理说得很直白:和落地音箱一样,分别负责低、中、高频的单元可以更忠实地还原声音(Ultimate Ears)。
关键在“可以”二字。每增加一只单元,就多了一个声部,必须与其他单元同步起振、停振和交接。做得好,换来的是掌控力;做得不好,十单元的监听听起来反而不如单单元的那样浑然一体。
动圈、动铁、静电与混合式
动圈单元
动圈单元是连接在音圈上的振膜;在动圈扬声器中,音圈随振膜一起运动(Ultimate Ears)。Brent Butterworth在SoundStage! Solo中指出,动圈单元的振膜往往更大、冲程更长,因此能推动更多空气。这就是大多数混合式监听由动圈负责低频的原因:AAW的低音单元从Z06的6 mm到ASH的13 mm不等。
动铁单元
动铁单元是一种微型单元,内部一片金属簧片运动,带动一端铰接的振片,而音圈保持固定。它最大的优势是体积:动铁单元小到一只耳机里能装下好几只(Ultimate Ears)。每只动铁通常针对某一频段调音;Knowles列出的动铁受话器中,就有20 Hz至11 kHz这样的频率范围(Knowles via DigiKey)。AAW自家的NOVA是一种开放式通气动铁单元,深置于导管内、靠近鼓膜,消除了传统带导管动铁的声压损失与导管共振。
静电单元
静电单元靠悬置在静电场中的薄膜所受的力发声;它的长处在于振膜质量极低,并且整个表面都受到驱动(Wikipedia)。在AAW的监听耳机中,每只静电超高音单元都是一片重六微克的镀金薄膜,与一块最高充电至400 V的极板相对。它们是高频专家,从来不是全频方案。
混合式
混合式监听耳机混用不同类型的单元,通常是动圈低音单元搭配动铁单元。三混合(tri-hybrid)在此之上再加入第三种单元:Halcyon和Canary Pro加入的是静电单元;ACH加入的则是AAW的7层压电陶瓷超高音单元,它以激光焊接在低音单元的外壳上,构成一个同轴单元。

分频器起什么作用?
音频分频器是一种把信号分成两个或更多频段的滤波电路。被动分频器在放大之后进行分频,所有多单元IEM都是这样工作的:播放器送出一路信号,腔体内的分频网络再把它分开(Wikipedia)。分频斜率以每倍频程的分贝数来衡量,从一阶滤波器的每倍频程6 dB,到四阶的24 dB。
难点在于交接。两只单元频段重叠的地方,在分频区域内不能彼此反相(SoundStage! Solo)。每多一只单元,就多一条需要把守的边界。这也是AAW谈分频多于谈单元数的原因。它的TrueXross设计避开了高阶RC网络,因为这类网络可能造成相移、打乱声音到达的时间;它改用物理低通滤波器,把动圈单元约束在自己的频段内。
为什么单元越多不一定越好?
因为单元数量描述的是分工,而不是结果。有三件事比数字更重要。
- 单元的类型。用AAW介绍A2H和ASH时的话说,单只动圈低音单元能带来任何全动铁设计都给不了的低频。两只动铁做不到这一点,再加多少只也一样。
- 分频器。单元越多,边界越多,每一条都可能带来相位问题。交接干净的4路分频,胜过交接不干净的7路分频。
- 调音。单元摆位、出音孔和腔室对频响的塑造,不亚于用料清单。AAW在M20、Halcyon和Canary Pro上,对单元和导管的位置做了数百次迭代模拟。
静电单元把这一点体现得尤为鲜明。Halcyon的设计初衷,就是解决静电高音加入混合式结构后通常随之而来的问题:灵敏度低、声音到达不同步,以及单元之间的相位冲突。问题是加入单元带来的,解决它靠的是工程。
AAW:从一单元到十八单元
以下是我们销售的AAW产品线,按每侧单元数排列。除另有标注外,价格均为公模版本;大多数型号也有定制款。
| 型号 | 单元数 | 配置 | 分频 | 价格 |
|---|---|---|---|---|
| A1D | 1 | 8 mm动圈 | 无 | USD 149 |
| A2H | 2 | 10 mm动圈 + 1动铁 | TrueXross | USD 189 |
| M20 | 2 | 低音动铁 + NOVA | 2路 | USD 219 |
| ACH | 3 | 10 mm动圈、NOVA、陶瓷高音单元 | 3路 | USD 229 |
| A3H+ LUX | 3 | 10 mm石墨烯动圈、NOVA、1动铁 | 3路 | USD 259 |
| Z05 | 5 | 10 mm动圈 + 4动铁 | 3路 | USD 299 |
| AXH | 5 | 10 mm动圈 + 4动铁 | 4路TrueXross | USD 449 |
| Z06 | 6 | 2 × 6 mm等压式动圈 + 4动铁 | 3路 | USD 329 |
| ATH | 6 | 2 × 8 mm等压式石墨烯、NOVA、3动铁 | — | USD 449 |
| ASH | 7 | 13 mm石墨烯动圈 + 6动铁 | 4路TrueXross | USD 799 |
| Halcyon | 7 | 10 mm石墨烯动圈、2动铁、4静电 | 4路 | USD 1,499 |
| Mockingbird | 9 | 9 mm动圈 + 8动铁 | 4路TrueXross | USD 1,499 |
| Canary Pro | 14 | 2等压式动圈、8动铁、4静电 | 5路 | USD 2,319 |
| Black Malus | 16 | 16动铁 | 5路 | USD 1,399 |
| Mokara | 18 | 14动铁 + 4静电 | 7路 | USD 1,999 |
顺着各列往下看,规律很快就被打破了。Z06的单元比AXH多,价格却更低。Black Malus有十六只单元,价格却低于九单元的Mockingbird;后者的超高音单元在20 kHz以内保持完整声压,并可延伸至40 kHz。每款设计把预算花在不同的地方:花在等压式配对的低音单元上,花在静电单元上,或是花在少数几处交接的精心打磨上。

什么时候值得为更多单元买单?
当每只单元都承担着少单元设计做不好的工作时,更多单元才物有所值。产品线中的三个例子说明了这一点。
- 等压式低音单元。Z06的两只6 mm动圈单元一前一后、分担负荷,降低了低频失真,也提高了输出。Canary Pro的等压式配对让有效振膜面积翻倍,而无需加大腔体。
- 专职高频。Mokara在十四只动铁之上配置了四只静电超高音单元,把高频延伸到动铁覆盖的范围之外。Black Malus把四只超高频动铁放在靠近鼓膜的位置,声压不会在长导管中损失。
- 更稳定的负载。Canary Pro的阻抗在全频段稳定在平直的7 Ω。ATH和Project 4+2采用获Custom Art授权的FIBAE动铁单元,无论接什么音源,阻抗都保持平坦。
如果多出来的单元换不来任何听得见的改善,更简单的设计才是更好的选择。如果您追求的是有实感的超低频,按AAW的说法,A2H的单只10 mm低音单元能给出任何全动铁设计都给不了的低频,无论后者有多少单元。关于佩戴的更深入比较,请看定制与公模IEM对比,因为密封不好,任何单元配置都会前功尽弃。
用耳朵选,而不是看数字
先看曲线,别看包装盒。我们的IEM测量页面绘出了我们所售AAW型号的频响,包括A3H+ LUX的四种调音,以及Z05的Blue与Red两版。单元数相差很大的两款监听,曲线可能相近;单元数相同的两款,曲线也可能差别很大。
然后亲耳去听。在新加坡,您可以预约到访我们的工作室,逐一对比试听。如果您做现场演出,我们的乐手入耳式监听耳机页面按岗位推荐型号,敬拜团队入耳式监听耳机则更详细地讲解舞台上的情况。每副监听耳机均享1年保修,您也可以通过联系我们页面,请我们的团队和您一起梳理候选清单。
常见问题
IEM应该有几个单元?
没有标准答案。单元数量描述的是频段如何分配,而不是还原得有多好。AAW的A1D只用一只8 mm动圈单元,没有分频器;Mokara则每侧十八单元,采用7路分频。两者各自针对不同的用途和价位打造。
单单元IEM够用吗?
可以够用。单单元通过一个出音孔播放全频段,因此没有分频器,也不存在单元之间交接出错的问题。AAW把单单元的A1D(USD 149)与单动铁设计,以及许多贵得多的多单元监听耳机相提并论。
什么是混合式IEM?
混合式IEM结合了不止一种单元,最常见的是由动圈低音单元负责低频,上方搭配动铁单元。三混合再加入第三种单元,例如AAW Halcyon和Canary Pro中的静电超高音单元,或ACH中的陶瓷超高音单元。
带静电单元的IEM需要专用放大器吗?
AAW的POLA不需要:每只耳机内置微型升压变压器,为静电高音单元提升信号,因此可以直接插在手机、笔记本电脑或播放器上使用。在AAW的设计中,每只静电超高音单元都是一片六微克的镀金薄膜,与一块最高充电至400伏的极板相对。
为什么有些IEM用两只低音单元?
等压式配对的两只动圈单元分担负荷。AAW Z06的两只6 mm低音单元一前一后,降低了低频失真并提高了输出;在Canary Pro中,这对单元让有效振膜面积翻倍,而无需加大腔体。
单元越多,价格就越高吗?
不一定。在AAW的产品线中,九单元的Mockingbird售价USD 1,499,十六单元的Black Malus售价USD 1,399,而六单元的Z06比五单元的AXH便宜。价格取决于单元的类型及其背后的工程,而不只是数量。
参考资料
- Ultimate Ears: What is a balanced armature? How is that different than a speaker?
- SoundStage! Solo: Balanced armatures, why you might (or might not) want them, Brent Butterworth, 2020
- Knowles via DigiKey: Using dynamic speakers and balanced armature drivers in in-ear wearables
- Wikipedia: Audio crossover
- Wikipedia: Electrostatic loudspeaker
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