耳机的人机学分析与改进设计

1、耳机的人机学评析与改进设计耳机的人机学评析与改进设计 2013级机械工程专业王浩 20130150426摘要：摘要：调查分析现有耳机的种类与问题，并提出适当意见与个人方案。关键词：关键词：耳机耳机 调查分析调查分析 解决解决方案方案目录1.前述2.耳机的分类和分析3.常见耳机品牌4.耳朵与耳机5.耳机的接口分析6.调查问卷7.根据调查，提出改良方案现在的生活中，到处都可以看到耳机的身影，在家中、在室外、各种英语听力考试等等，都少不了耳机。耳机从发明到现在，也随着人们科技的进步在不断的发展着。 耳机的分类：耳机的分类：从佩戴方式看，分为3种： 头戴式、耳塞式、挂耳式从发声单元的原理看，分成7种：

2、压电、动铁、动圈、静电、气动、等磁、驻极体 头戴式耳机的分析：概念：顾名思义即带在头上的。优点：1.声扬好。 2.不入耳，避免擦伤耳道。 3.不易掉落。 4.可随时调节音量大小。缺点：1.体积较大，携带不方便。 2.时间长了，耳朵会疼。现有头戴式耳机：耳塞式耳机的分析：概念：将发音部分直接塞入耳孔。常见耳塞式耳机分类：入耳式和非入耳式优点：1.体积小，便于携带。 2.声音音质好。 3.声音互动性好。缺点：1. 易擦伤耳道。 2.容易掉落。 3.对人的听力伤害较大。 4.不可随时调节音量大小。现有耳塞式耳机：挂耳式耳机的分析：概念：主要靠音响单元挂在耳朵上承重。优点：1.体积小，便于携带。 2.

3、不易掉落。 3.从佩戴的角度来说，耳挂式耳机十分漂亮。缺点：1.容易受到外来噪音影响。 2.耳背处长期被挂耳式耳机折磨易疲劳。 3.音质一般都不好。现有挂耳式耳机：压电耳机的分析：概念：利用用压电陶瓷的压电效应发声。此类耳机多用于电报收发使用，现基本淘汰。少数耳机采用压电陶瓷作为高音发声单元。 优点：1.效率高。 2.频率高。缺点：1.失真大。 2.驱动电压高。 3.低频响应差。 3.抗冲击里差。动铁耳机的分析：概念：利用电磁铁产生交变磁场，振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方，信号经过电磁铁的时候会使电磁铁磁场变化，从而使铁片振动发声。常用于早期的电话机听筒。 优点：1.使用寿命长。 2.效率

4、高。缺点：1.失真大。 2.频响窄。动圈耳机的分析：概念：将线圈固定在振膜上，置于由永磁铁产生的固定磁场中，信号经过线圈切割磁力线，从而带动振膜一起振动发声。是现在最普遍的耳机形式。优点：1.制作相对容易。 2.线性好。 3.失真小。 4.频响宽。缺点：效率低。静电耳机的分析：概念：又称静电平面振膜，是将铝（或其它导电金属）线圈直接电镀或印刷在很薄的塑料膜上，将其置于强静电场中（通常由直流高压发生器和固定金属片（网）组成），信号通过线圈的时候切割电场，带动振膜振动发声。优点：1.线性好。 2.失真小。 3.瞬态响应好。 4.高频响应好。缺点：1.低频响应不好。 2.需要专门的驱动电路和静电发生

5、器。 3.价格昂贵。 4.效率也不高。 气动耳机的分析：概念：采用气泵和气阀控制气流，直接控制气压和流量，使得空气发生振动。有时候气阀改用大功率扬声器来代替。飞机上常用这样的耳机，此耳机实际上只是个导气管。优点：1.无电驱动。 2.无限制并联。 3.效率高。缺点：1.失真大。 2.频响窄。 3.有噪音。等磁式耳机的分析：概念：它的电声换能器和动圈式电声换能器的原理是相同的, 只是结构不同。等磁式电声换能器使用的是平面振模, 在平面振膜上敷有多组音圈线, 并有磁路与之一一对应。优点：1.频带较宽。 2.高频特性。 3.瞬态特性好。 4.失真也低, 缺点：1.灵敏度较普通。 2.电声换能器低。 驻

6、极体耳机的分析：概念：驻极体耳机也叫固定式静电耳机，它的振膜本身就是极化的或者由振膜外极化物质发射的静电场极化。优点：1.使用寿命长（约5-10年）。 2.不需要专门设备提供极化电压。缺点：1.驻极体会逐渐去极化，需要更换 2.随着使用时间或者外界条件的变化它们也会“失磁”、“失电”。常见耳机品牌1.森海塞尔2.AKG爱科技3.歌德4.高斯5.拜亚动力6.铁三角7.STAX8.SONY（索尼）9.漫步者10. PHILIPS（飞利浦）11.硕美科森海塞尔产品：简介： 据悉现更名为“声海”。德国著名的耳机话筒制造商，成立于1945年。森海塞尔的传统风格是厚密开扬，忠实甜美而松弛的，近几年森海塞尔

7、的产品风格开始转向清丽。 AKG爱科技产品：简介： 奥地利著名的耳机话筒制造商，1947年成立于维也纳。爱科技的耳机轻巧坚固舒适，声音流畅自然，中频优美迷人，声场开阔。现在爱科技已被哈曼卡顿集团收购 。歌德产品：简介： 歌德是世界著名的HI-END耳机品牌，这是一家美国家族小厂，1955年成立于布鲁克林。GRADO的外观简洁古朴，声音富有活力，中频艳丽透彻，低频强悍。 高斯产品：简介： KOSS是美国一家规模很大的耳机供应商，1953年成立。它的产品主要照顾中低端民用市场，声音富于力度和动感。 拜亚动力产品：简介： 德国著名的耳机话筒制造商，1924年成立于柏林。拜亚动力耳机坚固舒适，声音忠实

8、严谨，温暖，细节清晰。 铁三角产品：简介： 日本的著名专业音响器材制造商，它的耳机产品以中高档HIFI耳机最为著名，在专业领域也有910、M40SF等知名产品。它的产品易于驱动，造型前卫，工艺精良，佩戴舒适，声音温暖清晰。 STAX产品：简介： 世界上最有名望最具影响力的静电耳机制造商，号称日本的半个HI-END品牌，成立于1938年。STAX的静电耳机价格合理，声音轻盈柔和，富有飘逸的美感，具有丰富的细节。SONY产品：简介： SONY是世界上民用/专业视听产品、通讯产品和信息技术等领域的先导之一。它的耳机产品外观时尚，阻抗性强，音质也很不错。深受年轻朋友的喜爱。漫步者产品：简介： 漫步者是

9、国内一家公司，它的产品得到广大的群众认可。其质量出色，价格适中。产品包括音箱，耳机，汽车音响，专业音响，乐器音响和其他产品。各种产品都能与国际上知名厂商拼一拼。PHILIPS 产品：简介： 飞利浦，是世界上最大的电子公司之一，1891年成立于荷兰。它的耳机产品档次门类都比较齐全。硕美科产品简介： 硕美科是广东声 丽电子有限公司的主品牌，现已成为国内外多家著名IT品牌的产品配套供应商， 在国际市场，与美国、德国、日本、韩国等多个国家建立了良好的业务往来及合作关系。耳机的接头分析：现有耳机接头大致分为3种： （1）USB接头 （2）2.5mm接头 （3）3.5mm接头 USB接头仅限于电脑使用，2

10、.5mm接头也只是用于手机和MP3/MP4，3.5mm接头可接电脑、手机和MP3/MP4。耳朵与耳机：目前市场上耳机大致有头戴式和耳塞式两种，头戴式耳机听音效果好，耳塞式耳机携带方便，但两种耳机对耳朵的伤害其实都是一样的。用耳机听音乐，由于耳膜与耳机振动片距离很近，声波传导范围小而集中，对耳膜听觉神经刺激比较大，易引起耳朵发炎、头晕、耳鸣、重听等。如果连续听上几个甚至十几个小时，还可能出现突发性耳聋。此外，戴耳机的时间过长，精神会始终处于紧张状态，也不利于健康。 调查问卷与结果：1.您的性别是： A.女 56.7% B.男 43.3%2.您的职业是： A.学生 76.7% B.IT行业 6.7

11、% C.教育业 6.7% D.艺术工作者 3.3% E.其它 6.7%3.您的年龄段： A.15岁一下 0% B.1520岁 53.3% C.2125岁 26.7% D.2530岁 3.3% E.30岁以上 3.3%4.您购买耳机的用途是（可多选）： A.随身听、MP3等 83.3% B.手机耳机 26.7% C.电脑耳机 60% D.其他 3.3% 5.您购买耳机一般会考虑哪些因素（可多选）： A.品牌 56.7% B.音质 86.7% C.价格 60% D.外观 53.3% E.佩戴舒适 60% F.其他 3.3%6.您用过什么佩戴方式的耳机（可多选）： A.耳塞式 60% B.挂耳式 4

12、6.7% C.头戴式 76.7%7.您一般会在何时听音乐（可多选）： A.学习时 23.3% B.工作时 23.3% C.走路乘车时 60% D.娱乐休闲时 86.7% E.其他 0%8.您使用耳机的频率是： A.经常 50.6% B.偶尔 43.4% C.不用 0%9.您一般购买哪个价位的耳机： A.50元以下 23.3% B.50100元 53.3% C.100200 16.7% D.200以上 6.7%10.您用过的耳机中出现最让你烦恼的因素是（可多选）： A.音质不好 60% B.寿命太短 66.7% C.经常性单耳无声 33.3% D.内线材接口不牢固 36.7% E.接口不一，不能通用 45% F.携带不便 32 G.其他 0%11.其他（文字描述）：根据调查，提出改良方案：根据调查，提出改良方案：此款头戴式耳机具有绚丽的外观；独一无二的外放效果；线上有方便的内外放模式和音量调节按钮；它的颜色部分采用彩色硅胶材料，提高了耳机的抗摔性；接头部分为2.5mm与3.5mm两用可收缩接头，打破了一个耳机一个接头的局限性。耳机大样图展示与说明：耳