我认为高阻耳机更“好推”（兼论替代“耳放”的解决方案）

Timme

最近自己的一个小试验引发了我的思考。那就是，拿一个一分二转接头接到声卡输出口上，一边接音箱，一边接耳机（32欧），会出现以下情况：1。接上耳机后，音箱音量会大幅减小 2。接上耳机后，音箱发出声音的音质大幅劣化，而且本底噪声增大到难以接受的程度。（大家可自行试验验证）
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这让我小吃一惊，因为毕竟我已给声卡换上了指标养眼的OPA2132U，发出如此大的底噪实在让我一时摸不着头脑。细想一下，原因应如下：
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5 z: D+ W) ], K( f8 E" ]- B1。查DAC的Datasheet，运放缓冲后接有一保护电阻，Philips DAC（A1）默认为100欧，Cirrus DAC（A2、1212M）默认为56欧。平时我们接音箱时输入电阻>10k，此电阻的影响忽略不计。但接入32欧耳机时，保护电阻参与分压，比如我的A1输出电平就会降到原来的1/4。
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* h" T+ _# ]$ l+ _& |. c2。普通运放设计时负载阻抗>600欧，不足600欧时性能、失真都会大幅劣化。就算大于600欧，也是负载越大失真越小。我在声卡上接耳机后负载仅为100+32＝132欧《600欧，所以失真增大很多。有机会测一下加了耳机的RMAA。附上OPA2132的失真－负载特性图。（只给了2k和600欧的曲线。100欧没给估计是因为太难看了）
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% A6 n  F; B7 N以上是前几星期就想通的东西。而就在刚才我想到一个低失真推耳机的解决方案－－但不是加耳放（以前拿过同学的iCute耳放玩了一晚，那难听的声音真是绕梁三日不绝于耳），而是加一个阻抗变换器，把声卡输出的负载变成高阻，那样失真不就降低了？但同时带来一个问题，变换阻抗后，耳机音量会不会降低？

以100欧保护电阻为例，联想下高中物理学过的“最大功率定理”，可知当耳机阻抗也等于100欧时，耳机的功率（音量）最大。而在小于100欧和大于100欧时，音量都会减小。很明显，往声卡上插入32欧的耳机和***欧的耳机，其音量是一样的。之后我们要做的就只是把这个***求出来。

1 p8 M- ]) P8 A9 o% M' |( M- H; F功率＝U^2/R为常数=>当阻抗为312.5欧时，音量与32欧耳机一样。但当阻抗变换后，声卡负载变成了312.5+100＝412.5欧－－比先前的132欧大了很多，很接近普通运放能正常工作的600欧负载了。
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这个“阻抗变换器”就是变压器了。所以只要到DIY市场买一个1：根号10的输出变压器，就能在音量不变的前提下，大幅提高耳机音质。

使用A2、1212M的朋友则需要一个1：根号3的输出牛把阻抗变换到98欧。（如果觉得现在的最大音量超过自己够用的范围，可以用1：根号5、1：根号8等输出牛，降低最大音量来换取音质的进一步提升）
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3 u  g$ K  _7 _+ H  [! x% j9 P这个解决方案实际上和用耳放的方法哪个音质更好？看看2132的THD VS Load的图，我对上面说的这个方法还是有信心的。当然更确定的判断要等我弄一对输出牛回来再说啦。:wub:


兼论高阻耳机好推还是低阻好推

0 q1 X) M0 W! o! ~7 e4 d- e1 B由此实验我联想到耳机“好推”与“不好推”的问题。这个好与不好的标准我认为是：1。主要是由失真大小决定。 2。必要基础是音量（＝功率）要够用。 由上面分析，对同一电路，不考虑音量的话，明显阻抗越高失真越小，也就越“好推”。但600欧的高阻耳机接声卡上声音到底会小到什么程度呢？通过计算，在100欧保护电阻时，600欧耳机音量（功率）是32欧的2/3，降低超过3db，够不够用就因人而异了，把音量条拉到66％听听看够不够吧（我觉得还可以啦～）。－－半夜写文章，希望别错漏百出就好了w00t)

' V, W" s8 m' W[ 本帖最后由 Timme 于 2005-12-16 17:06 编辑 ]

Timme

原帖由 B 于 2005-12-7 16:34 发表
还没做出来吗？？  做好了说说效果哈。。。。。

订做的牛下星期才能拿到，暂时用2.5元/粒的高频变压器代替，效果。。。只能说是各有千秋吧，总的还是加变压器耐听点（注意我现在用的是2.5元/粒的变压器）:rolleyes:。。。低频衰减我自己调出来的与后端设备无关

酷风

原帖由 Timme 于 2005-12-5 21:56 发表
  Q+ Y" X, b& u2 U
你没有看明白我的文章。按我的方法，耳机两端的电压不变，通过耳机的电流不变；运放负载的阻抗则变大很多

问题的关键就在于：加到耳机上的电流和电压以及耳机的阻抗都不是恒定的，这是电声工作的基本原理

磐石

阻抗匹配是很重要的能使器材工做在最佳状态下(比如定阻的功放就一定要做到阻抗匹配,不管你是并还串都要额定阻抗,而且专业的系统也是都以600欧做为标准来设计)但通过变压器来做到阻抗匹配从而达到HIFI那成本就有点高了,胆机就是例子,在声卡上还要考虑到运放的功率.

Timme

原帖由 ljm_ljm 于 2005-12-5 21:21 发表



我们一般用的什么耳机? 动圈式的耳机吧?
, X, c' i0 r2 w" k
动圈耳机是利用有电流流过的导体在磁场中会产生力的原理，使导体的磁场中按照电流的方向和大小产生振动，振动产生声音。
, F6 E  j; I5 ]: S
电流低了振动 ...

你没有看明白我的文章。按我的方法，耳机两端的电压不变，通过耳机的电流不变；运放负载的阻抗则变大很多

ljm_ljm

原帖由 Timme 于 2005-12-5 21:13 发表
4 w  `3 v' h. Z" f& F! r- i
. e" h: i) z& U6 p- k+ P请问频响怎么完蛋了
% B. X' l' p4 ^( S# S" G% o

  r% {  k" F! k) d& S我一直在讨论耳机电压不变的情况下，变换运放端看过去的阻抗

% a0 @2 q+ x: z8 n: {. i: u

# [# {) U9 ^9 `, u我们一般用的什么耳机? 动圈式的耳机吧?

: x# W9 E- V3 V动圈耳机是利用有电流流过的导体在磁场中会产生力的原理，使导体的磁场中按照电流的方向和大小产生振动，振动产生声音。
* l  L* q9 F9 \9 l% D* J
电流低了振动当然小了,频响当然完蛋了.    只适合于那些有着高灵敏度又没有耳放的估计还可以.
' S& s+ ?% E# r8 u+ F
! r2 ^: l" K/ C9 I# m) J4 j[ 本帖最后由 ljm_ljm 于 2005-12-5 21:26 编辑 ]

Timme

原帖由 ljm_ljm 于 2005-12-5 21:00 发表
如果增加了输出的阻抗,相对减小了耳机的电流,  失真应该有所降低,不过频响也完蛋了.

( d! _* o2 w( i请问频响怎么完蛋了
8 \2 B* g7 K5 o6 u# y" `/ m2 N; E0 y
, X+ q8 o/ c8 m9 t# G/ I1 L' U

原帖由 ljm_ljm 于 2005-12-5 21:00 发表
' F/ o& V9 J4 F% J1 K# W但是某些耳机需要很高的电压..,,,对这些耳机来说增加阻抗,可能越弄越差...

- N3 l, k* n2 f3 c. F我一直在讨论耳机电压不变的情况下，变换运放端看过去的阻抗

ljm_ljm

很早以前,,楼上的都有参加讨论过这个问题,,
' K( a/ F9 X7 L9 P
  a" G( i" n5 h8 G. v5 G再说, 低阻耳机难推是指在相同的驱动电压下,K501   比 HD580 需要大一倍以上的电流..
而运放电流的提高会使失真更明显.
" b4 \) k+ o7 m4 a: B) J* u
8 ^9 [4 P, X/ q如果增加了输出的阻抗,相对减小了耳机的电流,  失真应该有所降低,不过频响也完蛋了.
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觉得如果耳机质量不好,加上阻抗较低的情况下,可以加大一点点的输入阻抗,,,,与失真的大小成正品.
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- P+ w( ?6 ^( k$ u) l' |, Q/ z7 R4 E但是某些耳机需要很高的电压..,,,对这些耳机来说增加阻抗,可能越弄越差..
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[ 本帖最后由 ljm_ljm 于 2005-12-5 21:04 编辑 ]

sd-iori

:blink:寒，，根本看不懂，，
9 Q  |# t+ c9 W; T
TMM，，直接一点
' F& Z& _: _2 g" a* e( j* N2 Z! d* Q  B6 c我的耳机是DT231，，声卡是6Fire
) W9 a. J6 _4 {+ d% P8 W; S运放是4580，，我应该怎样做，才能不用二房？？

Timme

原帖由 xcai2003 于 2005-12-5 08:59 发表
还有就是耳机工作的时候使用的是交流电，其电阻中包含一部分的感抗，因此其功率不能用U2/R来计算，这样会有相当大的误差

; r( A& f6 _7 ^% A* v* N7 W  u: T
6 U: y7 m' B) c$ x  U用i^2*R（直流）算出来的纯粹发热功率，没算发声功率，误差更大吧

酷风

楼上说的有道理，楼主的说法理论上是对的，实际上很难应用。
输出牛的适用范围比较窄，diy耳放的时候输出牛都是手工绕制的，因为不同的阻抗对应不同的牛，阻抗变了输出牛的效果就差很远了。

H3O

最低端的耳机是低阻类的,最高端耳机大多也是低阻类的~

相对来说,高阻耳机,更容易出好声!~

耳放也是推高阻的容易控制,这个,erji那边很容易就能体现到了~