|
|
找到一篇牛文
7 k! k- Y1 B) H+ J& p7 Y' E6 U' Z$ V& V4 s
" Z% K' R! m" ~. _7 d, Y从规格面以及技术面探讨耳机与耳放的关系
( t# |: Y) h9 I0 l
" }# N2 F' N5 @) ?
7 s' G \- z9 O9 A原文亦會發表於 台灣 我的耳機世界 網站.
8 l+ L) B2 F, v! D文中如有任何不當或錯誤， 歡迎討論
# w$ `. g, H |: A----------------------------------------
- y0 J! H2 }5 V* J: I 老实说，讲到规格跟技术面，我不知道有多少人看的明白，甚至有兴趣去了解这些探讨的真正意义。所谓的真相，是建立在一个充足的技术基础之上的，耳机跟耳放与其它音响器材、甚至于乐器，都是人类智能与科技的产物，没有什么不能探讨的。即便是主观的声音好坏，也有许多方面的科学研究，诸如声音心理学、视觉与听觉相关的视觉心理学等等，只是人类限于自己所知的少，往往把许多事情凭着个人的主观下批判，所探求的已经不是真相。
- U6 t) l5 T+ y# G 以下我在台湾某AV网站音效讨论区回答一个朋友计算随身听输出的范例。相关的规格跟耳机输出能力比较有关的明列如下：/ j; l; v. m# t+ g& |6 |& C
Panasonic SL-MV50 b' J! m1 y) s) }" ?8 H
: t4 H" x; k* I/ w●音频, d, i' _$ N' R2 S- a
‧ 声道数：2(左和右，立体声) I+ X7 [2 x3 n/ S/ N
‧ 频率响应：20~20KHz
: W( w! S* ?- ~% Q$ B‧ 输出电压：1.2伏 (10k ohms)4 l# `+ S. e% W( p- g8 q
‧ S/N比：90db以上
$ q/ h( k" ~+ N2 F# o‧ 耳机出力：最大9mW+9mW / 16 ohms
- F7 R2 f; ^2 Q: Y. x$ d* |8 q 耳机出力：最大9mW+9mW / 16 ohms，不知道是好还是不好！和18mW(32 ohms)或10mW(32殴姆)是差在哪？？
( I& F% m# b9 ]& I9 L 基本上我们必须确认一件事情，输出功率会随着负载阻抗而有不同的意义，9 mW/16 Ohm跟9 mW/600 Ohm 并不相等，这等一下我会计算给大家看。% i4 L6 h1 r, j. Z
我们知道SL—MV50的最大电压输出是1.2Vrms(10K Ohm)，这个规格之所以用10KOhm这么高的负载来测试，是为了排除电流的影响，以得到输出的最大讯号电压，这是因为在低阻抗 16Ohm的时候，随身听输出电路的供应电流会有限，所以输出电压可能达不到1.2Vrms所导致。! Q) E4 I0 k0 X, u- z
我们这边会应用到的电子学知识是很基础的，用到的公式只有- P=IV、V=IR、P=V^2/R等，应该是很浅显的了。
* B* C) E8 y1 ~9 i; z# m 我们以9 mW/16Ohm反算回去SL-MV50的最大电流应该是多少，0.009=V^2/16，求出V=0.38V，现在可以算出电流了，应该是0.0237A=23.7mA。我们假定这是此台随身听的最大电流输出 (为何如此假定？因为算出的0.38V小于最大电压的1.2V，这表示在16欧母的阻抗下，用VR再怎么调，输出电压峰值再高，电流已经无法供应相对应的足够电流，波形会被切削失真)
7 B& ]$ s; t8 e, W 上面又提到18 mW/32 Ohm (这是另一台随身听的输出规格)，我们同样以1.2Vrms为最大输出电压。
0 [4 K4 o1 u4 V: x3 T; _0.018=V^2/32，得V=0.76V，电流I=23.7mA，所以18mW/32 Ohm跟9 mW/32 Ohm输出能力是一样的。10 mW/32 Ohm 的输出能力就比较差了。" K2 U y2 c! p4 t" B# e4 |
现在，我们以同样计算的方式，直接拿耳机来考验随身听的输出。
( G8 e. |4 s, l6 m. f SONY MDR-F1 – 12 Ohm， 100dB/mW0 i# Q' D" I1 w" j! @4 h
ATH A1000 – 40 Ohm， 103dB/mW1 T3 W5 l0 T1 h2 p; y) o
AKG K240 DF – 600 Ohm， 88dB/mW' h: g; {/ ^# l
Sennheiser HD600 – 300 Ohm， 97dB/mW& d# l+ w, x6 W" W3 ^! b
我们知道，听感增加一倍音量约是3dB，而每3dB，就要增加一倍功率。换句话说，以HD600为例，1mW可以推出最大97dB的音量，听感上的音量要再大一倍就是100dB，此时功率就要2mW。8 H4 h$ ]! u0 e5 w
我们先以SL-MV50最大功率输出推动耳机来看上面计算出来的最大电压与电流的能耐，等下再来以一般聆听时的音压大小来看实际聆听上的差异。
" ]) ~* t6 }: d0 z MDR-F1 => V=IR，V=0.0237 x 12=0.2844V，远比最大电压小。再来计算此时功率是6.7mW，换算成最大不失真的音压是106dB弱。(讯号电压超过0.2844V就会造成波峰被切割)" m' V. ^4 F" b+ x6 |4 N
A1000 => V=IR，V=0.0237 x 40=0.948V，还是比1.2V小。功率是22.5mW，最大不失真音压是116dB左右。
9 h5 y; J; j9 ?6 b/ j. J4 D C K240-DF => V=IR，V=0.0237 x 600 =14.22V，远大于1.2V对吧？所以此时就不能用V=IR来算，必须要改以I=V /R，V以1.2V带入，I=0.002A=2mA。看到这里，就能理解为什么有不少技术人觉得高阻抗耳机好推 (台湾一些不玩耳机的技术人尤然，还出现过说随身听可以推好K240M的笑话)。
" c$ X; A+ V# c, S" f. [此时功率是1.2 x 0.002=2.4mW，最大音压是91dB强。
, }6 _; C: m3 ]. Z) q4 n& X1 u" `/ H HD600 => 同样用I=V / R来算，I=1.2 / 300=0.004A=4mA。功率是4.8mW，此时最大音压约为103dB强。) L0 Z3 A" f4 F
以上的计算可以看出，9 mW / 16 Ohm是不太够力的。而电压跟电流分别在高低阻抗负载时形成一个限制，这些很少人会去注意，连一般技术人也不例外。
/ [, I' F1 e# y PS: 有人注意到我没算 K501 吗？可以试着自己算算看，你会发现K501算出来的最大音压竟然比HD600差不多？很不符合实际的聆听经验对吧？原因何在？不妨从频率响应图去想想就有答案。6 z0 m% v/ ^+ J* w
在计算实际聆听上每支耳机需要的驱动能力之前，必须先讲解一下什么是动态范围。我们知道声音有所谓的dB值，不管是噪音还是音乐，有一部份我们会称之为背景噪音，不管用耳机还是音箱，这背景噪音都是存在的，就算是极为宁静的半夜，背景噪音通常也有20dB，甚至30~40dB的，白天会更高，如果是出门坐车、热闹的街道，背景噪音通常可以高达90dB以上 (这是以台北市为例)- g6 i3 B3 h: f, [8 i0 n% W: }
动态范围通常指的是音乐中最小跟最大音乐音压的差距值，通常以交响乐为最高，可达80dB。当然还有更高的，例如一些爆棚的电子原声带 – 如神鬼战士，动态范围就很高。
! j/ ?+ p0 s) k, E 而耳放的SN比，为的也是让动态范围大的音乐可以尽情发挥而不被局限。1 z/ M' A I% j4 F
上面我们说过，人耳觉得宁静的背景噪音通常是20~40dB，我们拿30 dB为最低点，设计动态范围为30~110dB (交响乐)，来进行实际推动耳机时需要的最大电压摆幅跟电流。
& E- h$ P g" c% Q2 c: j( X0 N 要发出最大110dB音压时
: n$ v4 j' n/ a MDR-F1 约需12mW(12 Ohm)，V=0.38V，I=31.7mA。2 y& u; E# Y$ |
A1000 约需5mW(40 Ohm)，V=0.44V，I=11mA。4 y% [4 _- a! i
K240DF 约需接近200mW(600 Ohm)，V=10.9V，I=18mA。5 n- [1 o, R/ A! K* c* o/ z. }$ ]% E
HD600 约需要20mW(300 Ohm)，V=2.44V，I=9.1mA。
+ M- r: B0 D9 y' [+ P2 c/ S 一般动态范围是相对的，尤其对开放式的MDR-F1以及HD600而言，外面的背景噪音影响甚大，有时可能
. b+ g9 R9 O) |" I) v40~120dB都还不够，在吵杂环境下，背景噪音高时会吃掉许多细节。这也是K1000不建议在吵杂环境下聆听的原因，毕竟最大音压只有104dB。
$ E) T* M2 ?5 G0 b6 `3 N: N& l 对付低阻抗耳机时，最常被人忽略的一个问题是当电流不足的时候，会产生什么现象。
$ g( ~% ?! _! o4 a' i 1. 动态范围被缩减。以MDR-F1以及上面的SL-MV50为例，如果要听大编制、动态范围大的音乐，在动态范围超过106dB的时候，超过的部分会形成clipping切割，明显的影响是音场缩的极窄，乐器距离重叠的很厉害，人声拉的很近脑袋。
N% C" O( `0 J+ U 2.控制力变差，不管是动圈还是静电，耳机还是音箱，工作原理都是把电能转成动能，但是转化的动能也会形成一个反电动势。所以一般在计算供应耳机所需要供应的电流时，通常会多加一些余裕，在抵销这个反馈回来的电动势之余，还要有足够的电流供应给单体。控制力不好的时候，很明显的低频会变的朦胧一片，没有层次，低频声响彼此交叠时更明显。控制力不好的驱动，会让振膜单体做许多不必要的虚功，直接的影响了单体的寿命。
, k. M# ^* K0 M 要评估随身听、CD机耳机输出跟耳放输出的关系上，与其说耳放声音多好，倒不如说耳放的存在，是为了更有弹性的应付众多不同耳机的需求。从上面的计算来看，这种想法并不是多虑的。9 G# J: l$ f. d. j) n- F
当然，有很多耳放的设计应付的范围很窄，明明就是驱动能力不足，在听感上就是很容易被硬凹成是喜好不同，这当然不足取。但是这些问题同样在随身听以及CD机耳机输出上面出现。! ^0 b; N0 A5 ^/ a2 \0 z7 I L9 r
所谓的真相，容易被主观的听感喜好蒙骗带过。这也是我认为要发掘真相的同时，不能单纯只以听感的实证来进行推论，还得要有发掘证据的本事才行。) T9 x, f* P2 J+ t" O2 t e1 O3 l/ K H
通过了这些，什么音色、音质、临场感、层次、染色、忠实、姐熙等等的听感实证才有真正的基础。不然把本来耳机就没推好的情况当成是听感的证明，未免过于混淆情况，更不能真正的判断一个耳机的实力了。 |
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2008-3-3 00:48
QQ好友和群
收藏
分享
好贴
烂贴
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
楼主