图3：混合式耳机中的无源分频设计将音频频率在动圈低音扬声器和动铁高音扬声器之间进行划分。
虽然我们经常讨论的混合式设计是动圈扬声器单元和动铁单元的组合（这也是我们的专长领域），但混合式TWS设计已经发展到融合各种扬声器单元组合，以提升音质和用户体验。
音频技术中使用的混合扬声器单元有多种类型，每种类型都结合了不同的技术以增强聆听体验。
双动圈扬声器单元设计使用两个动圈扬声器单元来覆盖更广泛的频率范围，分离低频和高频，以获得更好的音频清晰度。
平磁喇叭和动圈扬声器单元的混合设计将平磁喇叭的细腻声音与动圈扬声器单元的强劲低音相结合，提供平衡且复杂的音频曲线。
另一种方法是将MEMS扬声器与动圈扬声器单元相结合，MEMS提供精确的高频声音，动圈扬声器单元处理低频声音，从而带来清晰且动态的声音体验。
动铁和动圈扬声器单元的混合设计因其能够产生高保真声音，同时保持强劲的低音响应而受到一些厂商的青睐，创造出平衡且沉浸式的声音环境。动铁高音扬声器通过在无需大量数字均衡的情况下提升音频质量，为混合式TWS耳机带来了巨大的价值。通过在TWS混合设计中扩展频率响应，动铁高音扬声器有助于实现卓越的音质，使其成为实现Hi-Res认证设计的关键组件。
动铁高音扬声器还因其可定制的设计选项（如可调节的出音口位置、音圈阻抗和振膜）而能够与动圈低音扬声器无缝集成。这种灵活性在其他 高音扬声器技术中并不常见，使得动铁特别适合混合配置。此外，动铁高音扬声器配备了封闭式后盖，可将声音与振膜后部隔离，防止声学干扰和系统性能下降，这是其他 带有后腔开孔（或者调音孔）高音扬声器技术经常面临的挑战。
在性能方面，动铁在达到驱动电压或失真极限之前，能够提供比其他类型高音扬声器更多的高频输出，输出范围从4kHz扩展到40kHz。这种能力支持Hi-Res认证，并确保在整个频率范围内提供清晰精确的音频体验。
动铁的“振动受控”振膜（振膜的一端固定）进一步减少了失真尖峰，增强了整体音频清晰度和细节。这些特性在助听器中因其能效而备受重视，在TWS应用中同样有益，有助于延长电池寿命并提高音频保真度。
尽管混合式设计具有诸多优势，但也面临着一系列挑战。其中一个主要问题是小型化和集成。将多个扬声器单元集成到紧凑的外形中，使其能够舒适地佩戴在耳朵上，同时容纳其他必要组件（如电池和主动降噪麦克风），这需要精密的工程和设计。
与单扬声器单元系统相比，这种小型化通常会导致成本增加，因为生产和组装过程变得更加复杂，需要更高的精度。然而，动铁通过其灵活的设计解决了一些挑战，允许在耳机内更好地放置组件，提高整体性能。此外，动铁的封闭式后腔减少了声学响应出现谷值的风险，即使在复杂的分频电路设计中也能确保更流畅的音频体验。
在无线设计中，平衡电池续航和性能至关重要。混合系统可能需要更多的功率，特别是在支持高分辨率音频和主动降噪功能时，这需要创新的解决方案来确保长续航，同时不影响性能。
混合式设计的另一个重大挑战是分频电路的复杂性。这些电路对于在动圈低音扬声器和高音扬声器之间适当地划分音频信号至关重要，确保每个扬声器单元在其最佳频率范围内运行。设计高效的分频电路，以最小化相移并避免扬声器单元之间的干扰，进一步增加了技术复杂性和开发时间。
此外，确保这些电路不会对主动降噪性能产生不利影响需要仔细的调校和广泛的测试。因此，制造商必须在技术要求、成本和设计限制之间找到平衡，以提供满足消费者期望的高品质TWS耳机。
图6：不同动铁型号的多种尺寸、 后腔开孔和主出声孔选项 为设计提供了灵活性，使其能够进行微调以满足特定的性能要求。
图7：出声孔位置、阻尼调整以及分频器定制为设计带来了灵活性，并可进行精细调校，以满足特定的性能需求。（左）漫步者NeoBuds Pro 2中的楼氏RAN动铁单元；（右）与EM-Tech合作开发的混合模块中的楼氏RAN动铁单元。
设计TWS耳机面临着一些挑战，主要源于消费者对高性能以及主动降噪、卓越音质和长续航等功能的期望。在TWS耳机中实现最佳音质是一项复杂的任务，因为需要平衡多个因素，包括高分辨率蓝牙音频编解码器和听力个性化等各种技术的集成。实现主动降噪功能需要一个能够产生高低音水平且失真最小的扬声器，这通常需要动圈扬声器单元。然而，这些动圈扬声器单元往往会影响高音性能，尤其是在小型化设计中，而高音性能对于高质量音频和有效的听力个性化至关重要。
图8：漫步者 NeoBuds Pro 2 耳机采用了楼氏动铁单元与动圈扬声器单元的混合配置。
将动圈低音扬声器与动铁相结合的混合式设计为这些挑战提供了解决方案。动圈低音扬声器非常适合为主动降噪产生必要的低音，而动铁高音扬声器则擅长提供清晰的高频声音。这种组合利用了两种扬声器单元的优势，在不牺牲尺寸或电池续航的情况下，提升了整个音频频谱的音质。动铁单元比动圈扬声器单元更高效，功耗更低——在配备圈铁的耳机中，一次充电的续航一天，使用同样大小的电池，可能在配备两个动圈扬声器单元的设备中只能持续几个小时。
此外，正如前面所讨论的，动铁高音扬声器在耳机设计中提供了更大的灵活性，能够更好地放置组件并提高整体性能。这种方法不仅满足了对高端音质和先进功能的不断增长的需求，还有助于打造更舒适、续航更长的TWS耳机。
动铁还使耳机品牌能够实现最佳平衡音频性能所需的更高频率。这为音乐带来了深度和活力，无需强大的均衡功能，使其成为高分辨率音乐的绝佳选择。楼氏RAN 动铁能够提供高达40kHz的输出，满足JAS高分辨率音频认证的要求，并且具有高灵敏度，有助于改善听力个性化和增强音频效果。与传统动圈扬声器单元相比，动铁提供了更高的保真度、真实感和细节，并且体积超小、重量轻，能够以更低的功耗提供更大的输出。
图9：JBL Tour Pro 3 耳机搭载了一颗10毫米的动圈扬声器单元以及一个动铁单元
图10：定制的楼氏动铁高音扬声器为魅族LIVE AI降噪Hi-Fi耳机的同轴双驱动设计增色不少。
图6：不同动铁型号的多种尺寸、 后腔开孔和主出声孔选项 为设计提供了灵活性，使其能够进行微调以满足特定的性能要求。
据SAR Insight & Consulting的创始人Peter Cooney介绍，自2019年左右他开始跟踪进入TWS市场的混合式设计以来，随着亚马逊和Anker等品牌对市场的测试，混合式耳机市场持续扩张。2020年，他发现来自1More、Amazfit和QCY等品牌的九款产品采用了多个扬声器单元，其中大多数使用了动圈扬声器单元和动铁的组合。2021年，他确定了11款产品，所有这些产品都采用了动圈扬声器单元和动铁的混合方式，涉及的品牌包括宝华韦健、漫步者和飞利浦等。从那以后，SAR Insight观察到华为、Noble Audio、JBL和JLab等品牌带着混合式设计进入市场。一些品牌已经推出了采用动圈+动铁混合设计的第二代或第三代产品。
Peter Cooney报告称：“TWS品牌在其高端产品中采用混合式设计，将音质作为关键的差异化因素。到目前为止，几乎所有这些产品都采用了动圈扬声器单元和动铁的混合设计，我们相信这种方法将越来越多地被应用，因为它能够显著提升音频播放效果。品牌还在搭配更高质量的音频编解码器，如LDAC、LHDC以及最近的LC3，以确保从音频源到耳朵的高质量音频传输。”
图11：三款混合配置的真无线立体声（TWS）耳机的对比。
图12：动铁单元利用电子信号使微型外壳内置于两个磁铁之间的小簧片产生振动。
在楼氏电子，我们看到许多品牌对混合式设计的兴趣日益增加，并预计在2025年，知名音频制造商将推出新的混合式TWS型号。
混合式设计为声音保真度和用户体验设定了新的标准，实现这些配置的技术创新解决了以往的限制，提供了更丰富、更细腻的音频。随着市场趋势继续倾向于高品质音频体验，混合式TWS耳机有望成为个人音频设备的新标杆。
