胡祖國　趙新軍

一、引言

因為離自己太近，所以常常被忽視，音樂耳機就是這樣的產(chǎn)品?，F(xiàn)代生活中，無論是家庭、宿舍等私人空間還是公車、圖書館等公共場合都可以看到它的身影。隨著時間的推移與技術(shù)的進(jìn)步，音樂耳機已經(jīng)由初期的以兩個小型音箱掛在耳邊作為音樂播放載體的形式逐漸走向成熟，不論是形態(tài)還是佩戴方式，甚至核心的發(fā)音單元，都有很多的改變。本文基于TRIZ理論分析音樂耳機的發(fā)展與演變，進(jìn)而預(yù)測未來音樂耳機的發(fā)展趨勢，為該產(chǎn)品的研究貢獻(xiàn)有價值的理論資料。

二、音樂耳機的分類

音樂耳機即我們常用以進(jìn)行聽音樂、看電影等相關(guān)娛樂活動的耳機。它獨有的體積小、質(zhì)量輕、佩戴方便等特征使其受到廣大消費者尤其是音樂愛好者的追捧。音樂耳機可按佩戴方式分為3大類：頭戴式、耳掛式、耳塞式（見圖1）。

早期的耳機并沒有細(xì)分其使用功能，因此不管是用來聽音樂還是作為通信設(shè)備，其形態(tài)多采用類似耳罩的外形（圖1A）。隨著科技的發(fā)展與消費者需求的不斷更新，人們對于音樂播放品質(zhì)有了更高要求，這便催生出音樂耳機這一專門的耳機類別，同時，其佩戴方式亦有了革命性的改觀（圖1B）。當(dāng)然，音樂耳機自單獨作為一項耳機類別投入市場起便呈現(xiàn)出更新快、多元化的產(chǎn)品特征，在原有的形態(tài)之上，又陸續(xù)出現(xiàn)諸如耳塞式甚至定制式音樂耳機（圖1C）。

上述三類音樂耳機雖形態(tài)各異，但性能各有千秋，它們憑借著自身的產(chǎn)品特點而共同分據(jù)著整個音樂耳機市場。

頭戴式音樂耳機的優(yōu)點具體體現(xiàn)在其佩戴的舒適性、音質(zhì)的品質(zhì)保證以及功能的可控性上。首先，足夠包裹住整個耳朵的耳罩形態(tài)設(shè)計有效地保證了使用者在佩戴過程中的舒適性，此外，在使用過程中，使用者同樣可以根據(jù)個人需求對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以滿足自身的使用舒適性需求；另外，由于采用了較為成熟的聲音傳輸系統(tǒng)，頭戴式音樂耳機在音樂的播放品質(zhì)上是十分具有優(yōu)勢的；多功能操作控制系統(tǒng)也為諸如音量調(diào)節(jié)、切換曲目等操作在該產(chǎn)品中的實現(xiàn)提供可能。當(dāng)然，其缺點也較明顯：（1）體積較大、質(zhì)量較重，不利于攜帶與收納；（2）形態(tài)繁復(fù)，功能分區(qū)不夠明了，易造成誤操作等不良體驗效果；（3）成本較高，價格昂貴，普通消費者難以承受其高昂價格而不得不放棄選擇購買該類產(chǎn)品。

耳掛式音樂耳機的優(yōu)點是方便靈活，它的外觀形態(tài)較之頭戴式耳機明顯要小巧許多，因此人們在出行時會廣泛選擇使用該款音樂耳機，除此之外，它在價格與維護(hù)成本上同樣具有自己的優(yōu)勢；缺點多集中在其佩戴的舒適性與適用性上，因為是扣掛的佩戴方式，在使用過程中難免會出現(xiàn)易脫落、難固定等問題。

耳塞式音樂耳機即我們常說的耳塞，它的優(yōu)點是外觀小巧靈活，十分方便隨身攜帶，在閑置時亦不會占據(jù)太多空間；另外，其造型豐富、風(fēng)格多變，有球形、紡錘形、半球形等多種形態(tài)；同時，較前兩種音樂耳機，它的售價可謂相當(dāng)?shù)土钟H民。因此，它是音樂耳機市場中最為廣泛、最為流行的一款耳機。缺點則是因體積小而易丟失，以及其他附屬功能不夠齊全等。

三、音樂耳機的發(fā)展歷程和基本工作原理

3.1 萌芽時代——音響代替實現(xiàn)耳機功能

19世紀(jì)80年代，世界上第一副耳機誕生了，不過它與音樂沒有半毛錢關(guān)系，它是為通信而生的。使用時需將重達(dá)幾磅的耳機支在肩頭，就像在肩膀上放了個音箱。

3.2 動圈時代——頭戴式音樂耳機的出現(xiàn)

1937年，由Beyer制造的世界上第一款動圈式耳機DT-48無疑是音樂耳機發(fā)展史上的一大里程碑。1937年8月18日，Eugen Beyer根據(jù)電影院揚聲器上使用的動圈換能器（dynamic transducer），發(fā)明了一種微型動圈換能器并把它鑲嵌到一根可戴在頭上的帶子內(nèi)， 由此誕生了世界上第一只動圈耳機。動圈式耳機的誕生結(jié)束了傳統(tǒng)的只能在音樂廳欣賞音樂的形式，人們可以在任何其他場景里盡情享受音樂的美妙，而且，該耳機播放出的聲音音質(zhì)非常棒，既無雜音，也無低悶的銅鼓聲或唧唧的絲弦聲，可以說，Beyer先生在用動圈式耳機播放真正的音樂！

工作原理：動圈式耳機的單元，其實可以看作是喇叭的縮小版，它的基本工作原理很簡單，由釹鐵硼磁體或常規(guī)的永磁體在單元底部建立一個磁場，而音圈置于在這一磁場中。當(dāng)音圈通電時，由于音圈產(chǎn)生的電磁場與磁體的磁場產(chǎn)生排斥或吸引，使音圈在磁場中運動起來，而音圈的頂部是振膜，它的運動引發(fā)振膜的震動，再由振膜推動空氣，這樣就發(fā)出了聲音（見圖2）。

3.3 等磁時代—耳掛式音樂耳機涌入市場

YAMAHA在1975年發(fā)布第一款Orthodynamic等磁式耳機「HP-1」，隨后除發(fā)布HP-2、HP-3等后續(xù)版本外，還在1978年推出主攻中低階市場的YH系列。由此，等磁式音樂耳機開始普及。這時的耳機形態(tài)依舊保持著原有的頭戴式耳機形態(tài)，而在等磁時代來臨之后，在原來的頭戴式耳機的基礎(chǔ)之上，逐漸演變出了現(xiàn)在的耳掛式形態(tài)音樂耳機。等磁技術(shù)不斷成熟，毫不意外地，它逐漸被廣泛運用于耳掛式音樂耳機上。

工作原理：等磁式耳機的驅(qū)動器類似于縮小的平面揚聲器，它將平面的音圈嵌入輕薄的振膜里，像印刷電路板一樣，可以使驅(qū)動力平均分布。磁體集中在振膜的一側(cè)或兩側(cè)（推挽式），振膜在其形成的磁場中振動。等磁體耳機振膜沒有靜電耳機振膜那樣輕，但有同樣大的振動面積和相近的音質(zhì)，

3.4 靜電與圈鐵時代——耳塞式音樂耳機的興起

我們現(xiàn)在最常用的音樂耳機便是耳塞式音樂耳機了，它小巧靈活、精致靈動、風(fēng)格活潑、價格親民，這一系列的特點使得我們對它愛不釋手。據(jù)調(diào)查，在現(xiàn)有的音樂耳機產(chǎn)品之中，耳塞式音樂耳機的市場占比高達(dá)70%，這一數(shù)據(jù)表明了耳塞式音樂耳機的市場潛力巨大。

伴隨著技術(shù)的革新，音樂耳機不僅在形態(tài)上有了突破性的改變，在產(chǎn)品功能實現(xiàn)原理上也產(chǎn)生了深刻的變化，具體來說，就是在原有的動圈式、等磁式等原理之上，又出現(xiàn)了如靜電式、圈鐵式的音樂耳機產(chǎn)品功能實現(xiàn)原理。這些全新的技術(shù)革新與音樂耳機的外觀形態(tài)一起，慢慢地滲透到我們的日常生活中，改變著我們的使用習(xí)慣。

工作原理：靜電式音樂耳機的振膜處于變化的電場中，振膜極薄，可以精確到微米級，由高直流電壓極化，極化所需的電能由交流電轉(zhuǎn)化，也有電池供電的。振膜懸掛在由兩塊固定的金屬板（定子）形成的靜電場中，當(dāng)音頻信號加載到定子上時，靜電場發(fā)生變化，驅(qū)動振膜振動發(fā)聲。單定子也是可以驅(qū)動振膜的，但雙定子的推挽形式失真更小。（見圖4）。而圈鐵式則是近幾年開始興起的技術(shù)，即采用動圈單元+動鐵單元的組合。

四、基于TRIZ理論的音樂耳機發(fā)展分析

從第一代動圈式音樂耳機的誕生至今，音樂耳機的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了數(shù)十載。在這個漫長的過程中，音樂耳機的技術(shù)人員、生產(chǎn)商以及其他相關(guān)從業(yè)人員為了研發(fā)出更優(yōu)質(zhì)的音樂耳機產(chǎn)品不斷借鑒使用諸多TRIZ理論中的發(fā)明創(chuàng)造原理，可以說，如今豐富的音樂耳機產(chǎn)品現(xiàn)狀的形成與TRIZ理論的相關(guān)原理有著密切的關(guān)聯(lián)。

第一代音樂耳機是在傳統(tǒng)耳機這一大類之下細(xì)分出來的功能耳機類別，因此，不論是其造型與材質(zhì)還是操作方式等方面都與傳統(tǒng)耳機大同小異，尤其是形態(tài)上，它延續(xù)了傳統(tǒng)耳機的整體曲面化造型，即運用了TRIZ理論中的曲面化原理（圖5A）。另外，通過將聽筒與耳麥的隔離放置，以及控制鍵與機體的有效分離等，實現(xiàn)了簡單化操作的目的，體現(xiàn)了TRIZ理論中的分割原理的應(yīng)用。隨后不久，耳掛式音樂耳機迅速涌向市場，TRIZ理論中的不對稱原理運用在音樂耳機的造型設(shè)計上是變得十分頻繁——為了將音樂耳機的操作變得更加簡單、靈巧，設(shè)計師們適當(dāng)?shù)卣{(diào)整機體構(gòu)型使它們變得不再如老款音樂耳機那樣對稱。

在材質(zhì)的選擇上，音樂耳機的材質(zhì)范圍非常廣泛，從最初的塑料到隨后的金屬再到最近比較流行的合金等等。而如今，伴隨著復(fù)合材料的普及，音樂耳機也緊隨時代步伐，在材料的應(yīng)用上大膽地嘗試新的復(fù)合材料如玻璃纖維、合成樹脂等，TRIZ理論中的復(fù)合材料原理使得耳機的發(fā)展更加開闊。早期耳塞式音樂耳機的耳塞部分是用硬質(zhì)材料制作的，佩戴久了耳朵就會產(chǎn)生壓抑感，新一代的音樂耳機多采用較為柔軟的橡膠等代替原來的硬質(zhì)耳機頭。這樣既增加了舒適感又有效的阻斷外來音的干擾，這里表現(xiàn)為TRIZ理論中的柔性殼體或薄膜原理的應(yīng)用（圖5B）。

產(chǎn)品功能上，動圈式音樂耳機的原理類似于普通揚聲器，處于永磁場中的線圈與振膜相連，線圈在信號電流驅(qū)動下帶動振膜發(fā)聲。它的這一工作原理是借助于反饋機制來實現(xiàn)的，而TRIZ理論中的反饋原理就是引入反饋儀改善過程或動作。另外，靜電式音樂耳機必須使用特殊的放大器將音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)百伏的電壓信號，驅(qū)動所能到達(dá)的聲壓級也沒有動圈式音樂耳機大，但它的反應(yīng)速度快，能夠重放各種微小的細(xì)節(jié)，失真極低。這樣的話，物體在操作的過程中會自動調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能，也就是TRIZ理論中的動態(tài)化原理的實際應(yīng)用。

五、音樂耳機發(fā)展趨勢的預(yù)測

通過對音樂耳機市場的調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)，越來越多的消費者在選擇如音樂播放器、iPod等電子產(chǎn)品的同時，亦會重點關(guān)注其附屬產(chǎn)品——音樂耳機；甚至，音樂耳機正在逐漸作為一項獨立的電子音樂產(chǎn)品受到重視，由此催生出了一大批如拜亞動力、鐵三角、歌德等國際音樂耳機品牌。這意味著，音樂耳機市場將是一個龐大而潛力無限的消費市場。

在眾多音樂耳機中，動圈式原理音樂耳機憑借著自身較為成熟的技術(shù)發(fā)展水平以及較為經(jīng)濟的成本價值在業(yè)界廣受褒獎。雖然，現(xiàn)在的技術(shù)水平已經(jīng)發(fā)展到了有諸如靜電式、動鐵式等技術(shù)原理的階段，但在綜合考慮包括生產(chǎn)成本、功能實現(xiàn)、可靠性、后期維護(hù)等因素的情況下，不難發(fā)現(xiàn)動圈式原理音樂耳機的性價比遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他耳機，也就是說，在今后相當(dāng)長的一個時間段內(nèi)，動圈式音樂耳機依舊會是音樂耳機市場的主流。

對于音樂耳機的形態(tài)設(shè)計趨勢，比較現(xiàn)有的頭戴式、耳掛式以及耳塞式音樂耳機的產(chǎn)品形態(tài)，我們可以發(fā)現(xiàn)，三者分別代表著不同的流行趨勢與消費觀念，每一款均有其獨特的產(chǎn)品形態(tài)特征，也就是說，不同的消費者會依據(jù)自己不同的需求而選擇購買相應(yīng)形態(tài)的音樂耳機。因此，音樂耳機的產(chǎn)品形態(tài)不會像其工作原理一樣多集中在某一項領(lǐng)域之內(nèi)，更多的，它會保持現(xiàn)有的多元化形態(tài)發(fā)展趨勢，并且在此基礎(chǔ)之上，不斷衍生出更多的產(chǎn)品形態(tài)以適應(yīng)市場需求。在不久的將來，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟，將會有其他形態(tài)的、甚至是完全顛覆現(xiàn)有音樂耳機外觀形態(tài)的產(chǎn)品出現(xiàn)。

六、結(jié)論

音樂耳機的生產(chǎn)、發(fā)展和演變體現(xiàn)了諸多TRIZ理論的應(yīng)用，其發(fā)展理念體現(xiàn)了人們對高品質(zhì)生活的追求。總結(jié)目前音樂耳機的特點，可以看出無論是產(chǎn)品功能實現(xiàn)方式、材質(zhì)選擇還是外觀形態(tài)等方面均呈現(xiàn)多元化的趨勢。

我們有理由相信，在科技水平與人們生活質(zhì)量不斷提高的大背景下，會不斷涌現(xiàn)出一批批更為優(yōu)質(zhì)的音樂耳機于我們的生活之中，屆時，音樂耳機的市場將會變得更加龐大；相應(yīng)的，其產(chǎn)品功能亦會更加細(xì)分。對于消費者來說，會有更多更優(yōu)質(zhì)的音樂耳機產(chǎn)品可供選擇！

責(zé)編/劉紅偉