【#耳機小科普】點解純銅一定係暖聲，純銀就是冷聲？外殼材質竟是影響音色幕後推手 | 快速拆解不同金屬材質的音色差異

近年來，耳機市場上出現越來越多採用金屬殼設計的產品，從入門級到高端發燒級，品牌們紛紛將金屬材質融入到耳機外殼設計當中，藉此提升耳機的質感與聲學性能。而這也讓不少消費者對此開始感到好奇：這些金屬材質是否真的能改變耳機的聲音表現？答案是肯定的。材質的選擇不僅是外觀的考量，還與聲學原理息息相關。本文將以探討金屬外殼的共振原理，講解不同金屬材質的不同之處，並為您快速拆解它們的聲音差異。

耳機外殼材質如何影響耳機的聲音?

在探討耳機外殼材質對音質影響的具體細節之前，我們需要先理解聲音生成與傳播的基本原理。耳機的聲音是由驅動單元（通常是動圈、動鐵或平板振膜等結構）通過振動推動周圍空氣而產生的。這些振動形成的聲波會在外殼內部傳播，並最終傳遞到我們的耳朵。而外殼作為聲波的“容器”和“邊界”，其物理特性會對聲波的傳播路徑、反射行為以及最終的聲音呈現產生顯著影響。以下是幾個關鍵的物理特性及其作用的詳細解析：

密度（Density）

材質的密度決定了聲波在其中傳播時的能量損失程度。密度高的材質（如金屬或高分子聚合物）內部結構更緊實，聲波在傳播過程中受到的阻尼（能量散失）較少，因此聲音的細節和清晰度往往能夠更好地保留。例如，鋁合金或不銹鋼外殼因其高密度，能有效減少聲波在材質內部的衰減，讓中高頻的細節表現更為突出。相反，低密度材質（如某些輕質塑料）可能因內部結構較鬆散，導致聲波能量在傳播時被部分吸收，進而使聲音聽起來略顯“模糊”或“溫和”。

硬度（Hardness）

材質的硬度與其抗變形能力直接相關，這對控制外殼的振動行為至關重要。硬度高的材質（如陶瓷或金屬）在受到驅動單元振動影響時，不易產生額外的共振或形變，這意味著它們能有效減少不必要的“雜音”或聲音混濁現象。例如，採用鈦合金外殼的耳機通常能提供乾淨且精準的聲音重現，因為這種材質的高硬度抑制了外殼自身的二次振動。相比之下，硬度較低的材質（如軟質塑料或木材）可能會因為振動而產生微小的形變，導致聲音中混入一些不必要的低頻共振，使聲場顯得不夠清晰。

共振頻率（Resonance Characteristics）teristics）

每種材質都有其固有的共振頻率，這是由其分子結構、厚度和形狀共同決定的。當驅動單元產生的聲波頻率與外殼的共振頻率接近時，會引發共振效應，從而強化或削弱特定頻段的聲音表現。例如，木質外殼由於其天然纖維結構，往往在低頻段具有溫暖且豐富的共振特性，這使得低音聽起來更具“情感”或“厚度”，適合偏好暖聲的聽眾。然而，這也可能削弱高頻的解析力，使細節稍顯不足。相反，金屬外殼（如鋁或鎂合金）因其共振頻率通常較高，可能會在中高頻段帶來更明亮、銳利的聲音，但低頻可能相對顯得“單薄”。

材質的物理特性如何影響聲波傳播?

聲音是由驅動單元振動空氣產生，而外殼材質的密度、硬度和延展性決定了聲波如何在這個封閉空間內傳播與反射。而耳機音色的不同不僅取決於外殼材質，還與驅動單元、內部阻尼和設計交互作用。但材質作為聲波的「第一道過濾器」，其影響至關重要。高密度材質（如不鏽鋼）由於共振頻率較高，容易在高頻段產生共振，加上穩定性較高，因此普遍用上不鏽鋼外殼的耳機能夠提供更出色的分析力和空間感。相反，低密度材質（如樹脂)由於共振頻率較低，傾向於在低頻段共振，在音色表達上會較為溫暖柔和、低頻亦會飽滿。當然，除了看材質的密度之外，硬度、阻尼和聲波傳播方式也會影響聲波的反射、共振和能量耗散，進而塑造出不同的音色表現。

耳機的聲音主要由振動單元（如動圈或動鐵單元）產生，聲波會傳遞到外殼並與其互相作用。如果外殼的密度低，聲波更容易激發外殼的振動，產生不必要的共振，這會影響聲音的準確性；而高密度材質則更能抑制這些振動，改善聲音表現。

為何選用不同的材質會產生不一樣的音色?

音色的形成是一個複雜的聲學現象，涉及振動的產生、傳導、反射與共鳴等多個環節。無論是結他還是耳機，材質的選擇都會直接影響聲波的行為，從而塑造出獨特的聽感。銅管樂器為例子，一般銅管樂器都是用上黃銅和白銅製成，其發聲原理依賴氣流激發空氣柱振動，並通過金屬管壁的共振與聲波反射特性塑造獨特音色。而樂器的音色也會因為不同的密度、硬度和阻尼特性會直接影響振動行為，進而決定樂器音色的明亮度、溫暖度或穿透力。

同樣的原理也可以應用於耳機的設計中，也是因為金屬外殼在特定頻率下與單元發聲時在共振頻率重疊時，也會強化某些頻段（例如中高頻變得更明亮），或削弱其他頻段（導致音色沉悶）。

相較於塑膠外殼，金屬外殼的內壁更光滑且堅硬，反射聲波的能力更強，有助於提升聲音的清晰度和分析力，使音色更通透。

材質密度對於不同材質之間的音色差異

材質密度對耳機音色的影響是一個複雜的聲學現象，涉及聲波傳播、共振特性以及材質的物理屬性如何塑造聲音的頻段表現、冷暖特性、結像和音場。以下圖表也是基於不同的外殼材質（925純銀、白銅、鈦金屬、黃銅、不鏽鋼、鋁、純銅、塑膠、樹脂、穩定木），大致列出不同密度範圍對耳機音色的具體影響。

從圖中可見，高密度材質(925純銀、白銅、不鏽鋼)意味著單位體積內質量更大，聲波傳播時能量損失少，能儲存更多振動能量。這種特性使共振頻率偏低。在聲音上，能夠令高頻和低頻兩端表現更突出，聲音整體更厚實有力。相對地，低密度材質(塑膠、樹脂)由於體積內質量較少，聲波傳遞速度快，能量儲存能力弱。，特別是低頻下潛和高頻泛音上相比起金屬材質弱，因此普遍音色相對地會比較柔和。

然而，即使材質密度相近，硬度和延展性也會帶來音色差異，這是因為聲音的產生與傳播不僅取決於密度，還與材質的機械性質密切相關。硬度和延展性影響聲波的共振特性、反射行為和能量吸收，從而塑造耳機音色的頻段表現、冷暖特性、結像與音場。

就以分別用上黃銅和不鏽鋼的S4000、S5000為例，兩者雖然密度相近，但硬度和延展性的差異導致音色截然不同。純銅的低硬度與高延展性使聲音厚實溫暖，低頻濃郁，適合爵士或藍調；黃銅的較高硬度與稍低延展性使聲音自然平衡，細節更清晰，適合多數音樂類型。這種差異證明，即使密度相近，硬度和延展性通過調節共振與反射特性，對耳機音色產生顯著影響。

近期熱門的金屬殼耳機型號

Kinera THORKING (白銅)

物理特性：高剛性，多孔結構，阻尼強。

音色參考︰中頻溫暖具擴散感，高頻細膩，低頻控制力較佳。

THORKING採用了「多重塗層白銅腔體」設計，並融合卓越音質與精湛工藝。白銅材質具備高剛性與高密度特性，其表面的多孔結構形成「消音器效應」，利利多孔結構吸收振動，有效減少後腔的失真反射與干擾，並吸收部分聲波能量，使音色柔和均衡。因而THORKING在高頻展現出色的延伸性，低頻則擁有強大的控制力與深沉的下潛表現。

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