Re: [請益] 靈敏度跟擴的必要性

※ 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

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~~

--

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.200.130.151 (臺灣)

https://www.ptt.cc/Headphone/E.ucoje34X5lTU

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