原創 石墨烯不是偽科學,淺談材料對遊戲耳機的首要性

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而去年遊戲耳機新出的降噪麥克風技術以及石墨烯發聲單元又是什麼?前者能立竿見影地解決環境噪音對於通話的影響,這對於絕地求生、Apex一類注重團隊合作的遊戲有非常明顯的幫助。隊友不會因為環境噪音,收到錯誤的信息從而白送好局。

那麼,石墨烯發聲單元又是什麼呢?

萬物皆可振,振膜的前身

原創 石墨烯不是偽科學,淺談材料對遊戲耳機的首要性 科技 第1張

相信大家今天還能見到各種各樣的鼓,鼓從遠古的戰場上面就已經出現。鼓的發聲原理非常簡單,就是通過敲擊蒙在鼓上面的的動物皮產生振動從而產生聲音。

不同的動物皮產生的聲音有不一樣的魅力,戰鼓用的是牛皮,不僅僅能做出更大的鼓,還能敲出更加低沉雄厚的聲音。

而今天我們看到的醒獅表演用的鼓,小鼓不少用到豬皮,而羊皮鼓就更小了。

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不少民族樂器,比方說二胡,就是通過琴弦和琴皮結合發聲的。二胡的琴皮有蛇皮和蟒皮兩種,其中蟒皮的音色更好,並且蟒皮的鱗片越大也越好。

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現代樂隊演奏採用的鼓並不是動物皮,但是原理還是一樣的。

某個程度來說,這些都是振膜,只不過需要通過機械運動敲擊發聲。

淺談音箱振膜的材質

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現代我們的日常生活,多數是通過音箱獲得音頻信息的。本質來說,音箱、揚聲器、耳機的本源都是通過電信號讓振膜產生振動,從而產生聲音。就原理而言,他們不過就是大杯、特大杯、超大杯的區別而已。

以音箱為例,常見的振膜分為紙盤振膜、塑膠振膜、金屬振膜、合成纖維振膜四種。

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紙盤振膜的聲音特性比較平滑自然,但是收到紙的特性,容易因為溫度和濕度這些環境因素對聲音造成影響,甚至產生不可復原的損害。

塑膠振膜的特點是聽感上柔順自然,但是剛性一般因此高頻較為豐富的音樂並不適合,容易失真。

金屬振膜剛性出色,動態好,分析力高。但由於材質偏重,對於單元驅動和控制不容易,而且高頻端產生的盤分裂現象出現的「金屬聲」就是一大缺點。

合成纖維振膜的材質是從航空軍用材料移植過來,質量輕盈,擁有很高的強度和剛性,具有其他各種材質振膜的特性,就是製造成本偏高,一般見於高級揚聲器中。這種振膜的問題在於成本太高,調教難度大。

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前面說過,其實耳機就相當於濃縮版的音箱。所以振膜跟音箱振膜接近。不過受限於成本和驅動功率,基本上紙盤、羊皮、陶瓷、金屬都很少見到。要是遊戲耳機的話,基本上清一色是橡膠振膜。

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其實石墨烯同樣也是一種可以用來做振膜的材料。相信不少人都知道,石墨和鑽石其實是同樣的碳元素物質。石墨烯同樣也是一種天然的材料,但是也就是近年才真正有技術能真正人工分離石墨烯,並且應用在材料方面。

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大0.25TPa。 由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

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大家都知道,振動產生聲波,聲波傳輸到耳膜,耳膜再把聲波「翻譯」成為聲音。不過,基本上很少有單一的聲音的,就好像漣漪一樣,聲波是一個一個疊在一起的。而且會因為更大的聲波影響到原有的聲波。

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同樣,在遊戲里面,並不會有完全單一的聲音的。如果是兩隊人貼面戰,很有可能就是8種槍聲,爆炸聲。這時,互相間的腳步聲就聽不到了,被屏蔽了。萬一遇到有隊友喜歡大喊大叫就更亂了。

如果,這時候有人開車過來,還是容易聽到的。但是要是僅僅是慢慢走過來,很可能因為聲音太大太吵而無法發現。

就相當於,在嘈雜的生產車間里面,電話鈴聲不夠大,完全有可能不知道來電。

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傳統的塑膠pv材料的振膜,並不足夠滿足複雜多樣的聲音同時呈現,新的石墨烯材料由於具備極佳的韌性和強度,所以稱為了耳機振膜新的選材。

由於超輕超薄形變以後還能輕易恢復,滿足耳機用不高的功率驅動振膜產生複雜的聲音。

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當然了,新材料要真正普及還早。別說遊戲耳機,哪怕是高端的音樂耳機也是在嘗試的階段。現有的遊戲耳機就是西伯利亞S21和新版的T18採用這種新材料,相信技術成熟以後,會更多的人體驗到石墨烯的魅力。

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