Re: [請益] 靈敏度跟擴的必要性

耳機

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:
: 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3
: 0ohm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3
: mW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~~

延續上一篇得到的概念 心理有一個大膽的想法

如果有了耳機的 1.阻抗 2.靈敏度 還有 3.平常戴耳機時常聽的音量範圍

應該可以著手整理出各個不同耳機間 對系統會有不同的的 "常用輸出電壓區間" 需求

也就是一個甜蜜區間的概念

如果該系統可以 在這個輸出電壓區間中做到 失真盡量小

同時也去設法減少系統中的雜訊的話

應該就可以盡可能的發揮該耳機的實力~

於是就簡略找了幾隻常見耳機來列表做比對(聲海5支 索尼2支 拜爾3支)

並且把常用的聆聽音量設定為60-100dB 得到結果如下表

https://ppt.cc/fXdKpx


簡單整理
1.
聲海5支耳機的常用區間坐落在0.31V ~ 0.57V之間
撇除 HD660S 的 0.31V~0.40V 後
則是很整齊地落在 0.43V~0.57V 之間
可以發現HD660S2 有種往以前常用區間回歸的意味存在?
如此一來一樣的系統 用來玩 800S 660S2 650 600
應該就不太需要到大改系統的程度?

2.
索尼z7m2與z1r的常用區間坐落在0.19V~0.25V 之間
60dB~100dB電壓差約為 0.06V
也就是照理說三大件挑對了 會比聲海耳機更容易做到品質好的動態收放?

3.
拜爾T1 1st與 T1 2nd有著幾乎一樣的常用區間 (0.59V ~ 0.77V)
然後T1 3rd的常用區間跟前兩代非常的不同 (0.14V ~ 0.18V) -.-
電壓差則是只有前兩代的1/4 (更容易做到動態收放?)
從數據去推估 除非系統從0.14V~0.77V這個輸出電壓區間都可以做到低失真
才可能去做到兼容T1 1st~3rd 不然翻車的機率或許會很高? XD

查了一下關於T1 3rd的心得文
似乎也是需要找到"合用"的三大件 做好電源處理 才能發揮其真正實力?

以上一點小整理
歡迎討論指正~

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evadodoya1樓沒有 單純做壞而已 07/03 16:44
o3026392樓用心去感受 07/03 16:53
a13793樓不可用科學質疑你的玄學 07/03 17:28
sleep30hours4樓其實你打這麼大篇總結下來就是大家常說的低阻高敏、 07/03 17:42
sleep30hours5樓高阻低敏之類的東西啊。 07/03 17:42
的確有聽過這個講法 不過從表格裡是可以找到反例的 MDR Z1R 阻抗64 ohm 靈敏度100dB/mW T1-2nd 阻抗600ohm 靈敏度102dB/mW 比起Z1R, T1-2nd是高阻高敏 ? 我也非相關專業 所以不知道所謂低阻高敏 高阻低敏的說法有所本嗎?
sleep30hours6樓指的是說耳機可以用阻抗和敏感度去大致分成四大類, 07/03 18:07
sleep30hours7樓2x2總共四種可能。比如T1-2nd是高阻+高敏、HE-6是低 07/03 18:08
sleep30hours8樓阻+低敏。所以如果只求定性的話其實你搞太複雜了。 07/03 18:09
sleep30hours9樓所以就算不特別去算耳擴的輸出電平,靠直觀也知道低 07/03 18:11
sleep30hours10樓阻的耳機和高阻的耳機不容易用一套系統通吃。 07/03 18:11
主要還是回歸到我初燒時的一個疑問:手機直推就夠大聲了 用耳擴的是在??? 所以才想延續上一篇提出的觀點 整合出"甜蜜區間"的概念 (身為棒球迷的壞習慣...都有上壘率 長打率了 你還參在一起搞個OPS出來幹嘛...) 有點想要試著強調說 如果在系統那個甜蜜區間的失真程度與雜訊是明顯的 (例如電腦插主機板 直推) 那就是推不好~
dzwei11樓舉個例子 ADX5000跟Z1R可以被p750u驅動良好 hd800s差強人意 07/03 18:37
dzwei12樓HD800s:102dB/300ohm, ADX5000:100dB/420ohm, Z1R:100dB/oh 07/03 18:38
dzwei13樓Z1R: 100dB/64ohm 07/03 18:38
dzwei14樓從上面例子來看,就不用太在意靈敏度與阻抗,實際去搭配 07/03 18:39
dzwei15樓比較重要 07/03 18:39
同意實際去搭配比較重要 +1 就好像籃球比賽也不是每場都球給志傑 球給curry就會贏 只是在能嘗試的排列組合有限 資金有限 時間有限的現實人生下 想試著利用已知資訊 找出一些少繞一點遠路的方法
dzwei16樓還有一點 就是HD800s與adx5000在同樣系統 同樣增益/音量下 07/03 18:40
dzwei17樓HD800s要開的大聲一點,才會有與adx5000接近的音量 07/03 18:40
本人18樓HD800 102的單位是dB/V 換算成dB/mW後是96.77 07/03 18:42
本人19樓抱歉打錯 是HD800S 不是HD800 07/03 18:44
n1m5w8tsarp20樓還好現在很多店家能亂捅亂試XD不會買回來發現不喜歡 07/03 19:45
takase21樓我以前有寫過相關文章,可以找找 07/03 19:58
剛剛爬到了幾篇 感謝耳機版前輩們的前人種樹 真的很多類似的議題 過一陣子就會用不同的面貌再浮出來
https://www.ptt.cc/bbs/Headphone/M.1615061750.A.5F4.html
https://www.ptt.cc/bbs/Headphone/M.1615086258.A.457.html
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