浅谈无线耳机的发展

牛哥88

    近年来随着人们生活水平的不断提高，生活中各种随身设备不断增多，人们往往被各种线材所缠绕，给生活工作造成一定的不便。为了使耳机产品使用更加便捷，各大公司大力开发无线耳机，其信号传输先后经历了FM调频、红外、2.4G技术、蓝牙、kleer等技术升级演变，每一代技术都在不断提升传输带宽、速度以及听觉品质，同时也降低了高质量视听设备的成本。下文就当前无线耳机的发展作一简要的介绍。
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    1.FM无线耳机
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    FM是英文频率调制的缩写，简称调频。采用FM技术的无线耳机，出现的时间较早，其原理就是将音频信号通过FM发射机发射，同时在耳机中装上FM接收电路，就成了既能收听特有信号源又能收听调频广播的耳机了。由于FM调频技术原来主要用于无线电台广播，所以适合于远距离、大面积的接收，但其最高22kHz的采样率被称之为“收音机音质”，所以FM无线耳机音质较差、保密性不强、易于受到干扰。同样因为FM技术主要用于单向传输，FM无线耳机也无法集成无线话筒。上述特点使得FM无线技术通常用于低端耳机产品，它的价格十分低廉，广泛应用于外语听力训练、外语听力测试以及同声翻译等，市面上所售国产FM无线耳机品牌众多（见图1），参考售价为：RMB50-500元。
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2 n3 W" z4 f7 \. D% \图1   得胜调频无线耳机UHF-948FM
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    2.红外无线耳机
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/ A/ m+ z0 x. |: D, \# t3 H: V9 p6 t! ~- R    红外线属于光波，除强光外很少有能影响到红外无线的传输，因此稳定性较好，广泛应用于各种遥控器、无线鼠标以及早期的手机。红外无线技术最大的优点在于带宽，也就是说采用红外无线技术的音频产品可以传输大容量的信号，音质效果较好。

    SONY公司出品的MDR-IF240RK耳机采用的就是红外无线传输技术（见图2）。看电视不用担心影响到家人，传输距离长达7m，即使在房间随意走动也不用担心信号范围覆盖不到。这款耳机采用了直径30 mm的驱动单元，可以让听者感觉到震撼的低频效果，夜深人静时观看电视、电影或欣赏体育比赛，都有很好的效果。


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  y% u; s) |1 _2 t6 C# V/ d图2  SONY红外无线耳机MDR-IF240RK

    但红外无线技术的缺点也是显而易见的，首先其对指向性要求极高，很容易因为角度稍稍偏离导致无法接收信号；其次红外传输距离较短，一般有效距离在10m以内，另外红外无线传输对于发射功率要求较高，因此耗电量较大，如果时常需要更换电池或充电实在有违无线耳机便捷的本质。

$ z; y3 L' A' e# z5 {    3. 2.4 GHz无线耳机
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* o6 z( c6 _+ _# ?# d    2.4 GHz无线技术的耳机采用的是2.4 GHz频段无线载波技术和P2P通信协议。从传输速率方面来看，理论上要达到“CD级音质”的音频传输速率需要达到1.4 Mh/s左右，目前采用P2P协议的2.4 GHz无线传输方式数据量可以达到2Mh/s，所以基本可以达到无损传输的要求，同时可以集成无线话筒实现双向工作的功能。
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; G: i3 z7 a0 V7 c    Audio-Technica有一款不错的2.4 GJHz的数字无线耳机—ATH-DWL5000(见图3)。


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图3  Audio-Technica无线耳机ATH-DWL5000
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    该机采用53 mm 直径单元，佩戴时可以完全包住耳朵，耳廓部分空间很好。信号接收有效距离在30 m左右。需要注意的是ATH-DWL5000有A/B两种模式可选，在A模式下采用1耳机对l台发射器的形式（见图4），可发送24it的数字信号；而B模式则有复数耳机同时接收，可供多人使用，只能传送16 hit的数字信号。ATH-DWL5000有5.1模拟多声道效果，定位感很不错，参考售价为：RMB5 000元。
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. }  O( V$ B, J图4   Audio-Technica无线耳机ATH-DWL5000发射器
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7 S- d. L/ O4 G1 D    SONY公司也有一款性价比相当高的7.1声道无线耳机-MDR-DS7100(见图5)。这款耳机采用了2.4GHz无线技术，50mm尺寸的发音单元，放音质量极为出色。采用了SONY“VirtualphonesTechnology”虚拟环绕声技术，耳机的环绕效果提高很显著。支持MPEG2AAC、DolbyDigital、DTS、DTS-ES、DolbyNRprofessionallogicllx，设计有专门的游戏模式，具备实时信道选择功能，可避免电波和其他设备干扰。参考售价为：RMB2100元。
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: t4 D: N9 c; B3 a7 D  y 图5 SONY无线耳机MDR-DS7100
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    2.4GHz技术的无线耳机本身功率消耗不高，相对比较省电。通过加大发射器功率，还可以有效提高传输距离。随着电脑网络的普及和视频通话的发展，2.4GHz无线耳机的应用领域可谓相当广泛，市场前景看好。

    4.蓝牙耳机
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    蓝牙技术也是一种基于2.4 GHz技术的无线传输协议，由于采用的协议不同，所以区别于其他2.4 GHz技术而被称之为蓝牙技术。目前，蓝牙技术应用最广的就是蓝牙耳机。由于大部分的手机、笔记本电脑、MP3都集成蓝牙功能，所以使用蓝牙无线耳机在大部分情况下本身不需要设置发射机，使得用户成本降低。其次，蓝牙耳机保密性佳，这点是因为2.4 GHz的频率特性所决定的，使得采用蓝牙技术制作的耳机不容易产生跳频或被窃听。
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    JBL为苹果Ipod设计了一款立体声蓝牙耳机——JBL reference 610(见图6)。这款耳机配有专用蓝牙适配器（见图7），适配器采用Ipod专用接口。耳机的左侧下部位置，设有一个USB接口，除了可以对内置的锂电池充电，还能连接3.5 mm音频连接线作为普通耳机使用，在无障碍的环境中，10m以内接收非常良好。JBL reference 610在人声及高音方面都相当出色，音色略微偏暖，低中高频感觉比较均匀，衔接非常顺畅，低频的密度感适中；立体感良好，声场的宽度和深度适中。总体来说，音质表现良好，参考售价为：RMBI 920元。

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图6 JBL蓝牙耳机reference 610

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0 P" B6 M  {7 \3 F图7 JBL reference 610的蓝牙适配器
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    Sennheiser出品的MM450 travel蓝牙降噪耳机采用头戴式造型，支持Bluetooth 2.1+EDR版本，集成了主动降噪技术，可以最大程度降低环境噪声对音乐的干扰，MM450 travel还集成了全向话筒，非常适合旅行时使用。造型设计采用和Sennheiser经典产品PXlOO等相同的折叠式设计（见图8）。作为蓝牙无线旅行耳机，减小体积，方便携带是很重要的。Sennheiser这款耳机解析力强，在不开启降噪功能的状态下，高频中规中矩，中频密度良好，人声表现很出色，低频稍差，声场纵深感不明显，但是下潜深度和速度弹性等层感方面都很不错。开启降噪功能后，低频得到提升变得浑厚，中频更为厚实。但是整体听感显得少许浑浊，参考售价为：RMB3 999元。



图8  Sennheiser蓝牙降噪耳机MM450
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    需要注意的是，蓝牙技术设计之初是用来传递数据的，传递方式为包传递，也就是等到一定的数据量之后打成一个数据包，然后发送出去。而这样的传输方式就会造成声音回放的延时。

2 ?0 L( M9 K6 B- G5 l6 p4 P    5. Kleer无线耳机
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    Kleer无损数字传输技术是基于2.4 GHz传输频率的通信技术，利用二次抽样的无线电波结构来保证在可靠的2.4 GHz频率上传输无损的CD质量数字立体声音频。使用Kleer技术的KLR3012 RF音频模块能通过2.4 GHz的频段以2.4 Mb/s的速度将数据传输lOm以上的距离，频响20 Hz-20 kHz，失真率小于0.1%，并且传输延迟非常小。所以能保证音乐文件高保真、无损传输。Kleer不需要在使用之前配对，一个发射器可以同时传输给四个Kleer播放设备，耗电量只有蓝牙的1/5到1/10。Kleer的无损数字传输方式的耳机不会出现像蓝牙那种声音被压缩的感觉，而是整体感觉透亮、清澈，解析力强。Kleer的无损数字传输技术的缺点就是在于成本过高，由于该技术为SMSC公司独有，所以在专利费及研发费用上要高出不少，使得其普及难度加大。
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    Sennheiser公司推出无线动圈耳塞MX Wl，外观十分小巧，使用Kleer无损数字传输技术，可以享受到CD级音质的Hi-Fi立体声感受。耳机的频率响应为19Hz~20kHz，灵敏度115dB，阻抗是32Ω。MXW1有两个独立的接收器，无需设置。两个耳塞之间没有连线，完全独立，让人们省去被耳机线缠绕的困扰（见图9），参考售价为：RMB4 999元。
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0 n: M) x' U2 W" Y4 [. m图9 Sennheiser无线耳机MX Wl  

    AKG K840 KL(见图10)无线耳机也采用了kleer无损音频传输技术，可以通过稳定的2.4GHz电波，传输完整不经过压缩的16bit立体声音频信号，确保信号无损，传输距离超过20 m，灵敏度为120 dB，阻抗为32Ω。此款耳机的无线发射器为通用的3.5 mm接口，对目前市面上大部分音源均有极佳的兼容性。AKG K840KL的电池续航能力极强，最长可达28个小时。AKG K840KL享有CD级音质，中高频十分柔美，声场宽大，良好的高频延伸，细腻丰满的中频音色，低频干练，是一款音质很好的无线耳机。参考售价为：RMB5 500元。
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图10 AKG Kleer无线耳机K840KL

- D# T1 I8 Y0 W7 a    Sennheiser的RS180采用了开放的包耳式设计，耳机的两侧都可以透气(见图11)，提供了出色的音频效果；配备了均衡控制和自动等级控制；通过均衡控制可以调节左右耳的音量，而自动等级控制可以提高语音清晰度，确保耳机总是能够达到最佳的音频重现；接收距离在无障碍情况下可达到100 m。就主观音质而言，RS180继承Sennheiser -贯沉稳大气的风格，具有较为丰富的低频量感，下潜深度到位，弹性表现良好，控制力不错，即使在音量调节到很大的情况下，也能保持原始的声音分布特性，没有失真，高频明亮，延伸感较好，中频和低频连接紧密，有穿透性，听感厚实，声场宽度比纵深度好，是一款全能的kleer无线耳机，参考价格：RMB2 930元。

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图11Sennheiser无线耳机RS180

    6.结语

    上述介绍的无线耳机产品，为人们的出行及活动提供了便利，人们可以不必受制于耳机线的长度自由活动。通过传输技术的改进，无线耳机品质也得到了很大的提升。然而，无线耳机的解码重放是影响音质的关键，由于体积限制，优质的解码放大线路很难在无线耳机上实现，音质方面仍有待提高；其次，数字技术标准的不统一导致技术分散及成本过高，这些缺点都是以后的无线耳机仍需改善的。随着年青一代对高科技的追求，使用无线耳机已逐渐成为一种时尚潮流。
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