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Re: [請益] 靈敏度跟擴的必要性

看板Headphone標題Re: [請益] 靈敏度跟擴的必要性作者
jason90814
(菜B08)
時間推噓19 推:19 噓:0 →:9

※ 引述 《n1m5w8tsarp (月と星が踊るmidnight)》 之銘言:
:  
: 耳機的靈敏度通常表示這支耳機好不好推
:  
: 如果用這樣的觀念來想的話
:  
:  
: 愈低靈敏度=愈需要一台好擴來推
:  
: 愈高靈敏度=基本的擴就好,例如隨便一台一體機送的擴,而無需用到獨立擴
:  
:  
: 不過這樣想感覺好像是有哪裡怪怪的
:  
: 因為靈敏度好像只是表示耳機容不容易推出好的聲音
:  
: 但能推到哪個境界似乎也是吃擴的能力
:  
: 等於一個是比較容易摸到天花板,而另一個則是要花費更多心力來達到
:  
:  
: 想看看還有沒有更多的想法,謝謝
:  

小弟雖然入坑耳機半年而已

但本身是學電的 對這部分有些研究 分享一下心得

網路最常看到的說法是高阻耳機不好推

然後就會有人說好不好推要看靈敏度而不是看阻抗

但其實單純就「音量」跟「失真」來判斷好不好推的話,這兩個因素都不可忽視

首先定義符號:阻抗 Z = V (耳機跨壓) / I (通過耳機電流)

耳機的功率 P = V*I = (V^2) / Z

接著靈敏度 S = 音量 / 功率,單位是dB/mW

所以我們可以假設耳機音量公式:(V^2) * S / Z

這時有兩隻耳機,一隻600ohm,一隻30ohm,靈敏度都是100dB/1mW

根據以上公式,假如我們要聽到100dB的聲音,600ohm耳機需要輸入電壓0.77 V,電流1.3mA,30ohm耳機只需要輸入0.17 V,5.6mA

小結論:在相同音量下,高阻抗耳機需要更高的電壓,及更小的電流

但雖然說電壓高,其實也只有0.77 V而已,多數電腦的3.5耳機孔大概能輸出2V,單純要音量夠的話綽綽有餘,所以這個時候要考慮另一個要素「失真」

下圖是放大器的轉換函數,橫軸是輸入電壓,縱軸是輸出電壓
https://i.imgur.com/dxgofpp.png

圖 靈敏度跟擴的必要性
理想上我們希望輸入跟輸出呈「線性」,也就是輸入-輸出的轉換函數應該要是完美的一直線,但實作上不可能做到,所以只能在完整的轉換函數中取一段很接近直線的線段,而這個線段取越短的話越直,例如圖中兩紅點間的線段明顯比A,B點間那段更接近直線,而通常A,B點在縱軸的距離就代表這個放大器的最大輸出電壓,超過的話就會有嚴重失真

這時再回到上面的結論,高阻抗耳機需要更大的電壓才能發出一樣的音量,而更大的電壓代表我們取的線段會更長,更不接近直線,也就是失真變多。

以電腦的3.5耳機孔為例:A,B在縱軸距離2V,我們在兩點間取一段長0.17 V的線絕對會比取0.77 V的還要接近直線

所以通常高阻耳機要使用輸出電壓高的耳擴(10V之類的),為了避免耳機吃的跨壓太大產生失真

這時可能會有人問那低阻耳機吃的電壓小,電壓轉換超線性,為啥不都用低阻耳機就好。那是因為電路還有雜訊存在,假如雜訊大小0.001V,跟600ohm耳機的0.77 V比是1/770,但跟30ohm耳機的0.17 V比就是1/170,同樣的雜訊在低阻耳機上會更明顯,所以才會有些人聽到底噪後要加高阻棒

而且每個放大器會有最低輸出電壓,假如電壓振幅太小是表現不出來的,就像聲音調小後有些細節會不見,這部分大概就是俗稱的控制力(?)

所以其實不論高低阻耳機都是要找到適合的耳擴,只是低阻耳機因為吃的電壓少,更適合電腦、手機直推

靈敏度也是一樣參照上面的公式,靈敏度低的耳機需要更高的電壓跟更高的電流(更大的功率)才能發出一樣的音量

而這時失真嚴不嚴重就要看你的放大器輸出功率,假如高敏耳機A輸入1mW跟低敏耳機B輸入3mW時的音量相同,那在一台最大輸出10mW的放大器上,A耳機的失真會比較小(和上面取線段的概念類似,小訊號失真通常較低)

所以不同耳機需要的放大器特性其實不太相同

高阻低敏 -> 輸出電壓、功率要夠大
低阻高敏 -> 控制力好、底噪少

大概是醬,細節可能有誤,但大方向應該沒問題,歡迎大家一起討論~~

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mongduo07/02 17:11

Agesa07/02 17:13誰准你用科學解釋玄學?

purplesky91107/02 17:26謝謝好文

n1m5w8tsarp07/02 17:27謝謝特地分析,感覺好懂許多XD

pcjustin07/02 17:33 https://i.imgur.com/vax8LQj.jpg

圖 靈敏度跟擴的必要性

kujkoch07/02 17:46

※ 編輯: jason90814 (1.200.130.151 臺灣), 07/02/2023 18:41:11

sx415207/02 18:53所以那個拜耳T1 3rd那麼容易出惡聲吧

theshape8707/02 19:15推,同為學電的,也不知道這些知識

RweiOrz07/02 20:27好文推!請問能靠規格就判斷耳擴特性或是需透過專業測量呢

endorphin42407/02 20:44雖然沒辦法完全看懂總之有吸收到一點知識了

iitze07/02 21:06推用電學解釋

jakkx07/02 22:07推一個

sheepsevil07/02 23:10好文!難得有人解釋,推一個!

alfa87121207/02 23:18推一個 很好理解

boris2005007/03 05:48所以你都是用最小音量在聽音樂,才會需要考慮這種最

boris2005007/03 05:48低工作電壓電流?

peloma1207/03 05:54不懂樓上在說啥,哪來的最小音量?

a137907/03 07:38推 終於有人能說清楚了

MitsuLin07/03 09:07好知識~

e216747107/03 10:34b大再整理一下前後關係吧 如果是針對高阻抗耳機想要達到

e216747107/03 10:35和推低阻抗耳機同等的線性度的話 那的確會有要把音量調

e216747107/03 10:36小的考量 放大器的線性度是因 音量是果 並非你說的音量

e216747107/03 10:36是因 電壓電流是果

nvidia7900gt07/03 12:53推,清晰敘述了多參數間的關聯

boris2005007/03 14:23整理啥前後關係?電子電路哪有那麼爛幾 mV 都控制不

boris2005007/03 14:23

e216747107/03 16:02???這對電子電路的謎之信心是啥XDDDD

n1m5w8tsarp07/03 19:07不過事實上真的會控制不好XD