三种形态的声学路径差异

耳机的工程本质是把电信号还原为耳蜗可感知的机械振动,三种形态的区别在于这条路径走哪里。

  • 入耳式:动圈或动铁在封闭腔体内推动空气,声波经耳道直达鼓膜,再经听小骨链进入耳蜗。
  • 开放式气传导:单元悬在耳甲腔外侧 3-8 mm,声波以空气为介质进入耳道,耳道保持开放。
  • 骨传导:换能器紧贴颞骨乳突或颧弓,振动直接耦合进颅骨,绕过鼓膜与听小骨。
路径决定了低频效率、声泄漏、环境声可闻度三项取舍。空气耦合的入耳式效率最高:一枚 10 mm 动圈在封闭腔中灵敏度可达 105-110 dB/mW;开放式因耳道未封闭,低频声短路使同一单元在 100 Hz 处掉 10-20 dB;骨传导振子受耦合力设计窗口(1-3 N)限制,灵敏度普遍只有 80-90 dB/mW,有效带宽集中在 150 Hz-8 kHz。

这也是不入耳形态必须用更大功放与电池换取同等响度的原因。

骨传导:优势、漏音与频响边界

工程价值不在音质更好,而在三点:耳道完全开放、无佩戴侵入、对传导性听力损失人群仍保留通路。环境声全额保留,适合骑行、路跑与工业巡检;不产生闭塞效应,长时佩戴不易出现耳道潮湿瘙痒。

边界同样明确。频响可用带宽约 150 Hz-8 kHz,100 Hz 以下衰减明显,8-10 kHz 后快速滚降;宣传页上的"20 Hz-20 kHz"是振子本体的测试带宽,不是人耳实际耦合后的响应。漏音上,振子本身就是向外辐射的振动面,1 m 距离、正常音量下 1 kHz 处漏音通常 35-45 dB,3 kHz 以上达 45-50 dB——这就是办公室里"旁边人听得见"的来源。

低频只能靠加大振子质量与耦合力换取,会带来压迫感与皮肤共振。降低漏音的手段包括隔振悬挂、双振子反相抵消、限制最大输出,每项都推高 BOM。这是骨传导耳机 OEM 项目在报价阶段必须说清的取舍。

开放式气传导:声场与佩戴

开放式近年取代骨传导成为不入耳耳机推荐列表的主流,因为它保留了开放耳道的优势,同时把音质拉回可接受区间。

  • 单元:常见 13-18 mm 动圈配定制后腔与调音网,低频靠 80-120 Hz 一带的 Helmholtz 谐振补偿部分声短路损失。
  • 定向声场:通过双单元相位控制或多孔声学导管把声能集中在朝耳道方向 ±30° 内,实测可把侧向漏音压低 8-15 dB,这是与骨传导的关键差距。
  • 佩戴:耳挂或耳夹形态,夹持力设计在 0.5-1.2 N,靠钛合金或记忆金属骨架防滑脱;与眼镜腿、头盔的干涉须在 ID 阶段做实物验证。
上限同样存在:100 Hz 以下量感不足;地铁等 80-85 dB 环境需把音量推到接近上限,漏音会重新变得明显。因此它适合中低噪声环境,不适合工业高噪环境。

入耳式:隔声、听疲劳与安全

核心参数是耳塞带来的被动隔声量。

耳塞类型125 Hz1 kHz4 kHz
硅胶单节套8-12 dB15-22 dB25-30 dB
硅胶多节套12-18 dB20-26 dB28-35 dB
慢回弹海绵套15-25 dB25-35 dB35-42 dB
主动降噪在此基础上叠加 20-30 dB 的低频(80-500 Hz)抵消,对 1 kHz 以上作用有限,因为波长短、耳道内声场个体差异大。

听疲劳来自三方面:闭塞效应——说话咀嚼时自身声音经骨传导进入耳道被堵住,125-500 Hz 感知声压升高 10-20 dB,产生闷堵感;声压——多数国家职业噪声标准以 85 dB/8 h 为限值;生理——耳道温湿度上升增加外耳道炎症风险。

安全上,入耳式在骑行与工地屏蔽了警示声,是需明确规避的形态。欧盟 EN 50332 对随身音频设备有 100 dB 输出限值,做欧盟市场需在固件中限制并留测试记录。

运动、通勤、工业场景选型

场景环境噪声推荐形态
城市骑行60-75 dB,风噪为主开放式或骨传导
健身与跑步60-70 dB入耳式或开放式
通勤地铁80-85 dB入耳式加 ANC
工业巡检85-100 dB骨传导加听力防护
办公与会议50-60 dB开放式
骑行是典型的取舍场景:25 km/h 时耳周风噪可达 85-95 dB,任何形态都会被淹没。所以骑行耳机怎么选的答案不是选最隔音的,而是选开放形态、做好风噪抑制与通话麦克风的位置设计。工业场景要特别说明:消费级耳机不能替代听力防护装备,骨传导在此的角色是与耳罩共存、提供通讯通路,而非降噪。

OEM 选型与结构防水

  • 先定形态再定声学方案。三种形态的振子、腔体、DSP 调音完全不同,形态变更等于重做声学与模具。
  • 明确防水等级。不入耳产品常用 IPX4 到 IPX7,充电方式需同步决定:磁吸触点比裸露 Type-C 更易做高等级防水。
  • 漏音指标写进规格书。建议约定"1 m 距离、额定音量、1 kHz 与 3 kHz 漏音 ≤ X dB",以消声室实测作为验收项。
BOM 上,骨传导振子单片价格通常是同级动圈的 2-4 倍,加隔振结构与钛合金骨架后,整机 BOM 比开放式高 15-30%。开放式在成本与音质之间更平衡,也是近两年运动耳机厂家新品的主推形态。北极之声 G06 采用开放式气传导结构,配定向声场导管与结构防水设计,是面向运动与骑行的成熟量产平台。

为何选择北极之声

深圳北极之声科技有限公司(Aurora Sound)由深圳北极之光科技有限公司投资设立,是覆盖智能音频眼镜、无线领夹麦克风、枕下音箱、扩音器、卡拉OK 设备、开放式与骨传导耳机、TWS 耳机、便携蓝牙音箱的源头工厂。

  • 源头制造:从振子选型、腔体仿真、DSP 调音到结构防水与整机组装,全流程在自有产线完成。
  • 形态全覆盖:三种声学路径均有量产平台,G06 为开放式不入耳平台的代表型号。
  • 声学实验室:消声室、漏音测试、防水测试台,可出具用于 RFQ 验收的实测报告。
  • 工程配合:ID/MD 评审、手板、EVT/DVT 验证与认证送检由同一团队跟进,OEM/ODM 项目沟通链路短。
海外采购商选择源头工厂的意义,在于形态变更、腔体改模、调音迭代可以在同一屋檐下完成。

常见问题 FAQ

Q:骨传导耳机哪个好,采购时应该重点看哪些参数?

A:不要看标称频响,看四个实测项:150 Hz 与 8 kHz 处的相对衰减、1 m 距离的漏音 dB 值、额定音量下的续航小时数、振子在 1-3 N 耦合力下的失真。要求工厂提供消声室实测曲线与漏音报告,并安排样机在真实骑行风噪下试戴,深圳的源头工厂通常两周内可提供工程样机。

Q:开放式耳机和骨传导区别到底在哪,怎么向客户解释?

A:一句话概括——开放式靠空气传声,骨传导靠颅骨传声。开放式低频更有量感,定向声场可把漏音压低 8-15 dB,成本更低;骨传导不占用耳廓周边空间,可与头盔、眼镜、耳罩共存,适合工业与骑行。两者同属不入耳形态,但声学方案、模具结构与调音方向完全不同。

Q:骑行耳机怎么选,风噪问题怎么处理?

A:骑行应选开放式或骨传导,保证环境声可闻,入耳式在多地道路骑行中存在法规与安全风险。风噪是最大问题:25 km/h 时耳周风噪可达 85-95 dB。工程上靠单元入风口位置、防风网与通话麦克风的风噪抑制算法处理,选型时要求工厂提供风洞或路试录音样本作为验收依据。

Q:只做开放式、不做骨传导,还有必要找源头工厂定制吗?

A:有必要。开放式产品的漏音、低频、佩戴三者互相牵制,公模方案很难调到理想状态。找具备腔体仿真、调音网选型与夹持力验证能力的源头工厂,可在不改模具的前提下把漏音压低数 dB,这部分差异会直接体现在用户评价与退货率上,远比省下的开模费划算。