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[耳机] 【DIY】HIFI-Xmen Shangri-la静电耳机

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发表于 2022-6-8 02:11:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 F51010 于 2022-6-8 02:37 编辑

原贴我发在了headcase,好像国内有人看过想要中文的,我这边再发一个中文的威力加强版 : A DIY Shangri-la headphone for HIFI-Xmen - Headphones -www.Head-Case.org
这个玩具最初是为了修复一个单元严重损坏的小香格里拉,当时单元的状况是这样,耳机一个单元被某鸟类动物戳破成了这个样子:
IMG_2087.JPG
经过搜索,我找到了hfm的“纳米振膜”,是航模发烧友给F1D室内航模飞机用的一种蒙皮薄膜,名字叫OS film,据说是做薄膜电容用的,厚度0.5微米,可以在ebay(刚发现暂时没货了)或者https://www.indoorffsupply.com/shop/os-film-25ft-roll-1买到,算上USPS运费大约每0.3平方米60元不到,不过这东西并不好作为耳机膜片,它太脆弱,只要稍微受力不均就会破。
IMG_2776.JPG
      hfm大小香和jade2都是用胶水把电极和spacer粘起来的,和80年代的stax lambda单元类似,只不过可能是因为hfm用的胶水韧性不好,电极支架和spacer在长期挤压后单元就可能因胶水失效散架。我在打开单元后发现hfm只是把OS film作为防潮膜使用,我还以为膜片和hek一样是1微米以下厚度。。。因为在此期间,我在航模网站上还买了各种厚度的薄膜,我从薄膜反光的颜色判断hfm静电采用的薄膜厚度是在1-3μ之间,估计和he560 he6用的是类似厚度膜片,于是我在万能的阿里巴巴上找到一家能提供2μ以下东丽薄膜样品的商家:
https://detail.1688.com/offer/60 ... .0.0.229c387f5IV055
1年多前是宽0.6米,零切是200米起售,20元/米,现在不清楚涨价没,1μ以上厚度的薄膜强度都可以徒手操作(还是得轻拿轻放),而OS film则只能用绒毛刷一点点从纸筒上扫下来,直接上手的话极易撕裂。
IMG_2747.JPG
       静电的核心秘密之一是拉膜,但其实很简单,DIY社区有非常成熟的方案:内胎拉膜~  我用儿童自行车内胎,把薄膜裁剪一个合适大小,比如0.5M*0.5M,用普通透明胶带固定到内胎胶皮上,然后打气。薄膜就会均匀的张紧。
为了精确薄膜的F0,还准备了一个10寸的低音炮来激励薄膜产生共振,和一个测量用的麦克风,我用的都是从咸鱼上收的二手,低音炮几百元,麦克风是minidsp umik-1。当然,经过大量试验,还给出一个经验拉膜的办法,把气充到薄膜表面刚好看不见褶皱以后,再继续满打1-2次气可以得到一张F0在60-80hz的薄膜,然后把你的spacer涂上UV胶或者3M 90胶放上去粘住,如果你用的内胎尺寸比较大或者单元的spacer比较小例如0.5mm以下,可以再多打1-2次,这时F0会到100-160hz,这是2μ±1薄膜的极限区间,再大就容易撑破,而静电箱用的6-12μ膜一般会拉到160hz或者200hz以上。科普:STAX拉膜是用抽真空的方法,在一个单元spacer凹凸形状的模具上,把薄膜平铺,然后从另一面抽气,薄膜会被大气压挤在模具上,然后把spacer粘上,这样只用控制模具内的抽气量就可以大批量生产高一致性膜片了。
IMG_2746.JPG
      静电另一个核心秘密是导电涂层,是最难弄的部分,我试过DIY社区里所有方法:licron crystal, ANTISTATIK100,地板清洁剂,石墨烯分散液, 醇容尼龙溶液, 纳米银线分散液,金属溅射镀膜。

地板清洁剂:和水1:4比例稀释,再加点石墨粉也可以作为导电涂层。是最开始采用的涂层,当时是用来修一个年久导电涂层失效的007 MK1,但发现效期较短,一般几天到1个月就会逐渐失效,随后转向Licron crystal和ANTISTATIK100。

Licron crystal, ANTISTATIK100:DIY最常用的抗静电剂作为导电涂层,某宝有卖,欧美静电玩家大量使用,DIY也好或者修静电耳机修静电箱全都用它俩,但作为耳机涂层有个严重缺点,对温差变化比较敏感,特别是我在南方,冬季使用耳机,单元环境温度会从不到10度,戴一阵,变到四十多度,膜片上表面电阻变化导致电荷变化,进而导致声压会有一个比较明显的变化,多的时候能到6~8dB。。。这个问题去年冬天才发现,所以才重新找导电涂层。

石墨烯分散液:类似国都ESL-63用的石墨浆涂层,,黑不溜秋,涂出来比较厚,但和发烧友想象中静电不能厚膜刚好相反,这是最简单,最容易出好效果的涂层,不受环境影响,缺点是薄膜在非常靠近电极的时候会有电弧,发出噼里啪啦的声音,第一次听到有点吓人,长期使用薄膜会逐渐被电弧烧出孔洞。

醇容尼龙溶液:另一种在DIY社区流行的涂料,只是制备需要额外买些化学实验器材,酒精灯 烧杯 温度计啥的。作为导电涂层效果也极好,但比较怕潮湿天气,尼龙会吸水导致表面电阻变化。

纳米银线分散液:在某宝上看到的,买了个20ml试验,结果是不可用,很难涂,涂覆以后表面导电区域连通性差,存在孤岛放电问题,频响测出来一塌糊涂。。。

金属溅射:在二手鱼上找的一个科研单位的商家,溅射镀金,镀层极薄,镀出来在某些角度观察薄膜会呈现半透明金色,作为静电导电层效果不错,不受环境影响,但就是太贵,而且来去加工一次时间太长。

       我最初以为hfm是用的最后一种,但打开单元后发现并不是,hfm是涂的某种溶液涂层,我用海绵棒沾无水乙醇,把破损薄膜上的涂层擦下来得到的是一种深蓝色物质,于是我去搜索了hfm的专利,发现有一些专利提到了导电聚合物、铟锡氧化物。我咨询了下在大学教书的朋友,满足抗静电又是蓝色的溶液,他给出的意见是pedot/pss和ATO分散液,两种都是常见的电子设备用透明抗静电涂料,不过更建议试试ATO,因为pedot/pss不好涂覆,于是我从他那拿了一小瓶配置好的ato分散液样品,成分大概是15%不到的20-30nm直径的ato粉末,剩下的是表面活性剂和醇溶液,溶液呈深蓝色比Licron crystal颜色略深,我把溶液喷到海绵上,然后直接刷在拉好的薄膜上。结果么,就莫名其妙成了,温湿度免疫,电阻均匀,无放电,声压级稳定,晾干后的薄膜外观也和hfm基本一样,缺点是首次通电或者单元长时间断电后(大概七八天以上),则需要至少20分钟充电恢复表面电荷,这个也和hfm的涂层特性相似,stax则是断电后能维持的时间更长一点且充电恢复的时间还更短。
IMG_2777.JPG IMG_2742.JPG
       最后是电极,hfm是把黄铜网先焊在2mm厚的铝基板PCB的边缘覆铜上,再用胶水黏住中间部分。我试过自己买铜网用绷框或者手工拉网器拉,但人的力量根本不够把铜网拉紧,后来我发现某宝有卖铜筛的,机器拉的网,非常坚固,就是有点小贵,hfm用的那种高目数网要90元,特别高目数的要130多,一个筛子只能做两张电极,后来知道还有一种水泥铜筛,只有180和325目两种规格,但非常便宜,10来元可以做一张电极。全铜冲框标准筛分样筛药典筛铜筛子筛网分析筛检验试验筛6-325目-淘宝网 (taobao.com)  我先把原电极从PCB上脱焊下来,清理掉多余的焊锡,中间胶水部分用脱胶剂清理,然后依葫芦画瓢学hfm把铜网用热风枪吹上去,中间则用ergo 5500粘上,再把多余铜网用雕刻刀裁掉就修复好了。。。
IMG_2552.JPG IMG_2753.JPG IMG_2750.JPG

      在修这个单元的过程中,STAX X9发布了,我于是也想做个更大的单元玩玩,参考对象自然是hfm的大香。。。我有2个大香耳机,分别产自18年和16年,16年那副因为所述胶水问题,左单元已经散架,不过单元并没坏只是电极和spacer分离了而已,这正好给了我研究hfm旗舰的机会。大香单元外观要比小香看起来做工好一点,但里面却不然,非常符合hfm初代jade的手工风格。。。好在即便如此,hfm单元配对做的倒是很精密,比stax x9的配对更好(前提:我两副SGL没网上其他用家反馈说的容易偏音问题)。重点~大香耳机规格:电极支架是3mm的铝基板PCB,约6400mm2膜片面积,电极上的透声区域大约5300mm2,DS大约0.7-0.8mm(之前因为单元没散架,测出1mm是错误的),中间贴了两个黑色塑料片防止拍边,内部有点样衰,说明至少在16年的时候做这幅耳机的师傅手工还不熟练。。。但我记得米饭说当初是做过上千个样品的?!我业余时间一共就做了不到20个单元就完全熟练了喎。。。
JADE12.jpg IMG_2022.JPG IMG_2020.JPG IMG_25918.jpg

      当初也是用3mm厚的电极支架,不过铝基板上的铜网拆装都很不方便,我改成了3mm FR-4 PCB,但操作中还是觉得不方便,于是干脆改成用黄铜支架+胶水的方式制作电极,黄铜本身比较重,又比不锈钢、铝啥的要好看不少,1.5mm厚度的强度就已经非常不错了。然后又花了不少时间测试拉膜,尽量把F0拉到和hfm类似甚至一样!单元改成了类似HE90用螺丝锁紧的方式固定。最终规格是:0.73mm spacer(做的0.8mm PCB spacer但由于负公差的关系,实际做出来是0.73mm)、F0 70~80hz、325目铜网电极、6839mm2膜片面积(DIY都喜欢更大),电极无遮挡全透,膜片忘了是用的多少微米,因为做了不少spacer试验品,0.9~1.4~1.8~2~3~4~6μ膜都试过,都可以出旗舰级静电耳机的声音,测试是一点区别没有,听起来也没多大区别,不过有前提,这些膜F0都差不多,之前我比较信的一个欧美大佬说厚膜低频厚,薄膜低频薄,应该是F0不一样导致的错觉。。。电极上的圆弧开口是为了方便雕刻刀裁剪铜网和降低一点重量,没有别的意图。
IMG_256223.jpg 124.jpg IMG_2694.JPG IMG_2748.JPG IMG_2769.JPG IMG_2688.JPG
      频响对比SGL,放大器是大香放大器,1Khz位置的灵敏度略高于SGL大概1.5dB,实际感知上的音量要比1khz的差异更大,大概要比SGL降3-5dB增益才会一些像米饭味的听感(感知音量挺玄学的,像007和x9确实1khz位置只比009低1dB多,但实际听,增益不多拉个七八dB根本没法听),平时听更像hek和009的结合,顺带,我平时听的声压是70多到80多dB,极少数会到90多dB。经过几次外壳密封性调整,低频比SGL更平直一点,2Khz凹陷我估计就是单元到耳罩之间的空间存在一点密封不良导致的,因为最初做的外壳的安装方式和hfm是一样,直接靠耳罩底板和外壳夹住单元,也出现了凹陷,我当时尝试像007一样把耳罩装在外壳另一侧,整个耳机反着戴,结果发现同外壳就不凹了 当然,配对也要达到SGL的水平才行。。。外壳是树脂3D打印+贴0.5mm木皮,头梁是拿小香的头梁重新喷漆,我不会喷,漆老是掉,Y支架是铝合金3D打印,装单元的底座是惠普玻纤尼龙3D打印的,惠普机器打印的比其他国产打印精度好不少,最近想继续试验不同的佩戴夹持力,不过下半年忙起来应该没多少时间弄。
XSGL.jpg
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2131.jpg
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发表于 2022-6-8 08:21:17 | 显示全部楼层
厉害了!加油!
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发表于 2022-6-8 08:53:33 | 显示全部楼层
牛呀!!
dcs one/vivaldi时钟/Sennheiser he1/hrs svx
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牛贴膜拜w
Accuphase DP-750
SpacEND Zero
Stax SR-X9000
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看的我都想买了,楼主加油!~~
exposure 3010s-->Lehmann BCL-->HD650
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发表于 2022-6-8 12:59:45 | 显示全部楼层
牛逼class
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发表于 2022-6-8 13:01:44 | 显示全部楼层
看完之后感觉,有的钱就得让别人赚
HIFI→HUFI→HUEND→HUESTED→QUESTED→多媒体2.1
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发表于 2022-6-8 13:11:25 来自手机 | 显示全部楼层
太强了!
——死亡意味着什么?
——意味着不能听莫扎特
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发表于 2022-6-8 13:20:33 | 显示全部楼层
这应该是我见过的最牛逼的DIY帖了
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发表于 2022-6-8 14:57:39 | 显示全部楼层
这太牛逼了
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发表于 2022-6-8 17:42:41 来自手机 | 显示全部楼层
看不懂,但大受震撼
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发表于 2022-6-8 20:35:18 | 显示全部楼层
太强了  流明
ALEXIA 2 JBL 4344 L101 VEGA G2  ADI2 FS 沧前级 小红956后级 阿玛尼LP62S  THALES EASY小筷子 DV501唱臂 AC3000单点臂 华唱头 华彩黑
微新声学ITRAP处理套件
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发表于 2022-6-8 22:20:07 | 显示全部楼层
太强了,上一次如此受震撼还是十多年前看到Winny总的帖子
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发表于 2022-6-8 22:22:51 | 显示全部楼层
留个名学习一下
master set摆位http://www.headphoneclub.com/thread-300456-1-1.html
Salvatore的音响评价标准:http://www.high-endaudio.com/rec.html
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发表于 2022-6-8 22:57:00 来自手机 | 显示全部楼层
太厉害了,而且分享出来整个的过程,实属难得
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