Re: [请益] 灵敏度跟扩的必要性

楼主: jason90814 (yellowjason)   2023-07-02 16:59:33
※ 引述 《n1m5w8tsarp (月と星が踊るmidnight)》 之铭言:
:  
: 耳机的灵敏度通常表示这支耳机好不好推
:  
: 如果用这样的观念来想的话
:  
:  
: 愈低灵敏度=愈需要一台好扩来推
:  
: 愈高灵敏度=基本的扩就好,例如随便一台一体机送的扩,而无需用到独立扩
:  
:  
: 不过这样想感觉好像是有哪里怪怪的
:  
: 因为灵敏度好像只是表示耳机容不容易推出好的声音
:  
: 但能推到哪个境界似乎也是吃扩的能力
:  
: 等于一个是比较容易摸到天花板,而另一个则是要花费更多心力来达到
:  
:  
: 想看看还有没有更多的想法,谢谢
:  
小弟虽然入坑耳机半年而已
但本身是学电的 对这部分有些研究 分享一下心得
网络最常看到的说法是高阻耳机不好推
然后就会有人说好不好推要看灵敏度而不是看阻抗
但其实单纯就“音量”跟“失真”来判断好不好推的话,这两个因素都不可忽视
首先定义符号:阻抗 Z = V (耳机跨压) / I (通过耳机电流)
耳机的功率 P = V*I = (V^2) / Z
接着灵敏度 S = 音量 / 功率,单位是dB/mW
所以我们可以假设耳机音量公式:(V^2) * S / Z
这时有两只耳机,一只600ohm,一只30ohm,灵敏度都是100dB/1mW
根据以上公式,假如我们要听到100dB的声音,600ohm耳机需要输入电压0.77 V,电流1.3mA
,30ohm耳机只需要输入0.17 V,5.6mA
小结论:在相同音量下,高阻抗耳机需要更高的电压,及更小的电流
但虽然说电压高,其实也只有0.77 V而已,多数电脑的3.5耳机孔大概能输出2V,单纯要音
量够的话绰绰有余,所以这个时候要考虑另一个要素“失真”
下图是放大器的转换函数,横轴是输入电压,纵轴是输出电压
https://i.imgur.com/dxgofpp.png
理想上我们希望输入跟输出呈“线性”,也就是输入-输出的转换函数应该要是完美的一直
线,但实作上不可能做到,所以只能在完整的转换函数中取一段很接近直线的线段,而这个
线段取越短的话越直,例如图中两红点间的线段明显比A,B点间那段更接近直线,而通常A,B
点在纵轴的距离就代表这个放大器的最大输出电压,超过的话就会有严重失真
这时再回到上面的结论,高阻抗耳机需要更大的电压才能发出一样的音量,而更大的电压代
表我们取的线段会更长,更不接近直线,也就是失真变多。
以电脑的3.5耳机孔为例:A,B在纵轴距离2V,我们在两点间取一段长0.17 V的线绝对会比取
0.77 V的还要接近直线
所以通常高阻耳机要使用输出电压高的耳扩(10V之类的),为了避免耳机吃的跨压太大产
生失真
这时可能会有人问那低阻耳机吃的电压小,电压转换超线性,为啥不都用低阻耳机就好。那
是因为电路还有噪声存在,假如噪声大小0.001V,跟600ohm耳机的0.77 V比是1/770,但跟3
0ohm耳机的0.17 V比就是1/170,同样的噪声在低阻耳机上会更明显,所以才会有些人听到
底噪后要加高阻棒
而且每个放大器会有最低输出电压,假如电压振幅太小是表现不出来的,就像声音调小后有
些细节会不见,这部分大概就是俗称的控制力(?)
所以其实不论高低阻耳机都是要找到适合的耳扩,只是低阻耳机因为吃的电压少,更适合电
脑、手机直推
灵敏度也是一样参照上面的公式,灵敏度低的耳机需要更高的电压跟更高的电流(更大的功
率)才能发出一样的音量
而这时失真严不严重就要看你的放大器输出功率,假如高敏耳机A输入1mW跟低敏耳机B输入3
mW时的音量相同,那在一台最大输出10mW的放大器上,A耳机的失真会比较小(和上面取线
段的概念类似,小讯号失真通常较低)
所以不同耳机需要的放大器特性其实不太相同
高阻低敏 -> 输出电压、功率要够大
低阻高敏 -> 控制力好、底噪少
大概是酱,细节可能有误,但大方向应该没问题,欢迎大家一起讨论~~
作者: mongduo (mongduo)   2023-07-02 17:11:00
作者: Agesa (发条桔子)   2023-07-02 17:13:00
谁准你用科学解释玄学?
作者: purplesky911   2023-07-02 17:26:00
谢谢好文
作者: n1m5w8tsarp (布丁棉花糖)   2023-07-02 17:27:00
谢谢特地分析,感觉好懂许多XD
作者: pcjustin (骆驼)   2023-07-02 17:33:00
作者: kujkoch (空区)   2023-07-02 17:46:00
作者: sx4152 (呵呵)   2023-07-02 18:53:00
所以那个拜耳T1 3rd那么容易出恶声吧
作者: theshape87 (悔不当初)   2023-07-02 19:15:00
推,同为学电的,也不知道这些知识
作者: RweiOrz (Rwei)   2023-07-02 20:27:00
好文推!请问能靠规格就判断耳扩特性或是需透过专业测量呢
作者: endorphin424 (endorphin424)   2023-07-02 20:44:00
虽然没办法完全看懂总之有吸收到一点知识了
作者: iitze (ici la lune)   2023-07-02 21:06:00
推用电学解释
作者: jakkx (风蓝)   2023-07-02 22:07:00
推一个
作者: sheepsevil (sheeps)   2023-07-02 23:10:00
好文!难得有人解释,推一个!
作者: alfa871212 (阿呆)   2023-07-02 23:18:00
推一个 很好理解
作者: boris20050 (永远的存钱中)   2023-07-03 05:48:00
所以你都是用最小音量在听音乐,才会需要考虑这种最低工作电压电流?
作者: peloma12 (Onze_312)   2023-07-03 05:54:00
不懂楼上在说啥,哪来的最小音量?
作者: a1379 (超☆鲁肥宅)   2023-07-03 07:38:00
推 终于有人能说清楚了
作者: MitsuLin (~ At Just ~)   2023-07-03 09:07:00
好知识~
作者: e2167471 (乔妹)   2023-07-03 10:34:00
b大再整理一下前后关系吧 如果是针对高阻抗耳机想要达到和推低阻抗耳机同等的线性度的话 那的确会有要把音量调小的考量 放大器的线性度是因 音量是果 并非你说的音量是因 电压电流是果
作者: nvidia7900gt (闇影残月)   2023-07-03 12:53:00
推,清晰叙述了多参数间的关联
作者: boris20050 (永远的存钱中)   2023-07-03 14:23:00
整理啥前后关系?电子电路哪有那么烂几 mV 都控制不好
作者: e2167471 (乔妹)   2023-07-03 16:02:00
???这对电子电路的谜之信心是啥XDDDD
作者: n1m5w8tsarp (布丁棉花糖)   2023-07-03 19:07:00
不过事实上真的会控制不好XD

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