音響的規格認識與解說----耳擴+耳機

耳擴的規格認識與解說
舉例品牌型號:Beyerdynamic A-1

請先看規格圖片:(出自官網)
音響的規格認識與解說----耳擴+耳機

1.輸入阻抗~說明:輸入阻抗50K歐姆
對前端(施力端)來說耳擴是個負載~當負載輸入阻抗越高
大致有兩個意義~a.減輕前端輸出負擔~b.提高功率傳導效率
所以越高越好

2.最高放大能力~說明:這就是增益(GAIN)有18分貝
最大輸出功率(電壓)減掉最大輸入功率(電壓)
再換算音壓級(SPL)有18分貝增益

3.頻率響應~說明:在測到的1Hz-100kHz頻率響應寬度~有1分貝的聲壓範圍起伏
寬闊.平坦到嚇人(笑.......

4.總諧波失真~說明:THD數值越小越好~通常都是用1kHz頻率做測試
而測試功率這邊是170mW/250歐姆
總諧波失真蠻複雜的~簡單說是指經過處理(放大)之後的非線性失真
用一個基本數值~然後再加入參數做計算而成

5.聲道分離度~說明:這數值也是越高越好
跟串音干擾(Cross Talk~數值越小越好)的意思互為正.反面
它們要表達的意思差不多

6.輸出功率~說明:這個數值一定要跟負載阻抗一起看
100mW/600歐姆表示負載600歐姆時~推動輕鬆
假設A-1最高輸出能力200mW~30歐姆負載要輸出150mW~已經接近最高輸出能力
怎麼說都比推600歐姆的耳機吃力~所以說高阻抗負載(耳機)比較好推

7.訊噪比(S/N值)~說明:這個數值越高~代表輸出噪訊抑制能力越好

8.輸出阻抗~說明:LINE OUT看負載而定~耳機輸出 100歐姆
這個數值會跟負載的輸入阻抗關係形成一個阻尼係數
(Damping Factor~負載阻抗除以前端輸出阻抗)
一般電壓源時這個數值越高越好~但有一個例外
當兩端阻抗對等的時候~就是功率輸出最大的時候
這也是為何A-1 30歐姆負載輸出只需要150mW~還比250歐姆負載時輕鬆


以上~有誤歡迎糾正~謝謝
下次來談談耳機的官方規格認識



耳機的規格認識與解說
舉例品牌型號:Beyerdynamic T-90

請先看規格圖片:(出自官網)


1.驅動單元~說明:動圈單體

2.運作形態/操作原理~說明:開放式
這邊要說明一下~耳機的"開放"意義~其實應該視為調整聲音的一種做法
實際上~耳罩耳機都是開放式的~只是程度上的差別
若是真正的密閉式~將是另外一種耳機形態
這不難理解~像入耳式耳機~就是真正的密閉式~必須取得適當大氣壓力聲音才會正常
所以真正密閉式耳罩耳機也是一樣~必須維持空腔固定的適當大氣壓力
但這種設計據我所知不常見~所以開放與否只是調整聲音的一種運作形態

3.頻率響應~說明:5Hz - 40kHz

4.阻抗~說明:阻抗250歐姆~它是與前端(施力端)的一種對應關係~不是單純電阻值
這部份越高越好推動~原理跟耳擴的輸入阻抗一樣
但實際情形請參閱測試圖表比較正確~如果圖表曲線起伏大表示不好推動

5.平均聲壓級~說明:102分貝~在1mW/500Hz測得
這跟靈敏度的意思差不多~但稍微注意一下測試功率/頻率的不同

耳機的靈敏度意義會因為使用環境而落差很大
因此只有兩種情形不具有參考價值~a.室內房間使用~b.使用入耳式耳機
這兩種都將噪音降到最低~因此耳機的音壓可以覆蓋噪音~所以靈敏度不用在意
其他情形為取得較大的動態範圍~這時靈敏度就有意義
但在這邊再次提醒耳機玩家~務必注意耳朵健康~聽覺感應主要是靠耳內無數的微小毛細胞
一旦這些毛細胞受外力刺激死亡~將不會重新生長(請參閱維基百科:聽覺)

6.總諧波失真~說明:THD數值越小越好~通常都是用1kHz頻率做測試
而測試功率/頻率這邊是1mW/500Hz
總諧波失真蠻複雜的~簡單說是指經過處理(放大/回播)之後的非線性失真
用一個基本數值~然後再加入參數做計算而成

7.單體最大承受功率~說明:200mW~一般都是指不失真的承受功率
但為保險起見~還是不要長時間輸入過大功率~避免損害耳機

8.最大聲壓級回播~說明:125分貝在200mW/500Hz測得



以上有誤歡迎糾正~謝謝
耳機系統這部份規格簡單認識就談到這邊
訊源部份因為相當多樣化~實在很難挑一個具有代表性的來舉例說明
而且也跟耳擴規格有一些重覆部份
我是覺得讓有疑惑的玩家提出來討論比較省事
但請列出規格及出處~好讓人方便解說喔
由 azureimf 發表於 週五 3月 29, 2013 12:59 pm

貼在K島的文順便也在這邊回一下
---
其實也沒有什麼高阻低組誰比較耗功率的問題
因為功率的公式 P(功率,如Watt) = I x V ,只要流過電流量與電壓數相同
300ohm下的30mW和30ohm下的30mW是相同的功率,並沒有誰比較費電誰比較難推的問題
至於有些耳擴,例如鐵家的AT-HA5000標示1200mW/32ohm,但是600ohm下就只剩65mW,很多耳擴的性能標示都是像這樣隨著阻抗越高功率越遞減,所以才會有越高阻越難推的感覺
事實上是因為這些擴大器的增益電路為固定,也就是最高輸出電壓是固定的,高阻耳機的R越高,同樣的電壓(增益)下換到的電流越少,電流越少輸出功率越小,導致只能放出越小的聲音
例如兩隻耳機的音壓感度都是100dB/1mW, 一支耳機30ohm另一隻300ohm
如果剛好要發出100dB的聲音,照性能規格上需要1mW的功率以下30ohm耳機來說
電力(W)=抵抗(R)×電流(I)×電流(I)
1mW = 30ohm x I ^2 , 求得 I = 5.77mA, 電壓 V=IxR -> V = 5.77mA x 30ohm = 173mV = 0.173V
如果以300ohm計算
1mW = 300ohm x I ^2 , 求得 I = 1.82mA, 電壓 V=IxR -> V = 1.82mA x 300ohm = 546mV = 0.546V
所以發出同樣的音量來說, 300ohm的耳機需要比30ohm的耳機使用上3倍的電壓,也就是放大電路的增益比需要大3倍
以最大輸出電壓固定的角度來說,的確是會有越高阻抗(ohm)耳機越難推的傾向
但若放大電路中增益比是可變的,那就不會受到這個限制
隨身聽推不動高阻耳罩是因為輸出電壓通常都固定在1Vrms(當然有部分也是為了要保護人耳),對於高阻耳罩來說這個電壓(增益比)實在是太小
另外同阻抗下還有音壓感度的問題,例如SONY的SA系列耳罩雖然尚稱低阻但是音壓感度不足,用隨身也難發出適切的聲音

參考資料
http://www.h-navi.net/faq.php






上文是從AA轉錄azureimf的指教
個人回覆如下~僅於各位參考之用

quote.因為功率的公式 P(功率,如Watt) = I x V ,只要流過電流量與電壓數相同
300ohm下的30mW和30ohm下的30mW是相同的功率,並沒有誰比較費電誰比較難推的問題

1.是嗎?歐姆定律不是這樣說的!
計算機按一按就可以知道您是錯的
負載阻抗的改變~是會改變電流電壓需求特性的



quote.事實上是因為這些擴大器的增益電路為固定,也就是最高輸出電壓是固定的,高阻耳機的R越高,同樣的電壓(增益)下換到的電

流越少,電流越少輸出功率越小,導致只能放出越小的聲音

2.到底耳機需要多少電流~您要不要幫我們算一下
三隻都靈敏度95分貝/1mW~阻抗分別為600.300.100歐姆
我只要95分貝聲壓級足夠
看哪一隻比較好推(電流需求少)
隨身訊源的增益不足~跟推的好不好沒有關係~只跟SPL及動態範圍有關係
推的好不好的本質從客觀面講沒這麼單純
它應該是要從功率品質去看測試圖表判斷
很多人根本是單位用錯了~推的動是客觀的(單純功率需求)
但推的好不好馬上變主觀~這樣怎麼討論?
而且隨身訊源有很多考量~尤其是電源的供應跟比較平價的取向
要跟家用訊源相比是較吃力的~只好使用低增益取得其他功能的平衡

再來~關於"低阻耳機要大電流~高阻耳機要大電壓"這說法也很好笑
需求僅0.05A就叫做大電流需求~我們用的一般音響器材具有電壓源傳輸特性
電壓源特性竟然還會導致推高阻耳機電壓擺幅不夠~這說法也是一絕吧



quote.標示1200mW/32ohm,但是600ohm下就只剩65mW,很多耳擴的性能標示都是像這樣隨著阻抗越高功率越遞減,所以才會有越高阻越

難推的感覺

3.那這樣說~平均(標稱)阻抗8歐姆的喇叭好推到亂七八糟~對嗎?
難怪您沒有玩喇叭系統~太好推了有什麼好玩的
精華文啦

上面三篇只有一個跟我認知略有不同
(應該只是文法上的問題 在功率輸出那邊)

順便婊了不少半桶水的
我也把我在AA的回覆轉過來,有興趣的自行參考吧
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我還以為我算錯了特地去按了一下您提供的計算機
五專電子通訊科畢業到現在N年了(碩博士念的都是資工),還好沒算錯否則我要丟我當年基本電學老師的臉了
1mW = 30ohm x I ^2 , 求得 I = 5.77mA, 電壓 V=IxR -> V = 5.77mA x 30ohm = 173mV = 0.173V
如果以300ohm計算
1mW = 300ohm x I ^2 , 求得 I = 1.82mA, 電壓 V=IxR -> V = 1.82mA x 300ohm = 546mV = 0.546V
同樣提供1mW推力的前提下, 30mW耳機需要5.77mA 0.173V, 300mW耳機需要1.82mA 0.546V
電流供給的強度(電流增幅度)關係到OPAMP,FET周邊電路設計,當然也關係到AC-DC轉換的設計, 以P總功率計算我想會是比較簡單的方法.我並不認為電流需求少就是好推,就像您也不會認為電壓需求少就是好推一樣,電流關係到機器整體的電源供給能力,電壓同樣關係到電源供給能力,而且取決於電路中增益比的設定.但是同樣在1mW下系統的總輸出功率是一樣的.這是我要強調的一點

我從來沒有探討推不推的好,我搬出公式就只是要寫推不推得動而已,推不推得動就只考慮發出多少分貝的聲音需要多少功率
如果這個時候又加上是否能完美驅動,聲音如何等主觀因素就無從討論起了
我無意戰您,只是您第一篇發言我看起來像是寫低組耳機比高阻耳機更難推動(因為您也沒有談到音質,單純以耳擴中的阻抗和最大輸出功率解說),加上您之後加上了歡迎指證的字句
因為依照我的電學常識覺得這部分有點違和感,所以就寫一下我的看法而已

另外關於以下部分,我從來沒有提出過類似見解,不知您從何臆測而來
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1.再來~關於"低阻耳機要大電流~高阻耳機要大電壓"這說法也很好笑
2.電壓源特性竟然還會導致推高阻耳機電壓擺幅不夠~這說法也是一絕吧
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在總功率相同之下,耳機好推與否完全取決於該耳機的音壓感度,這是我的看法
另外我另一篇文章是探討撰寫評測文的心得與對於市場的看法,實與技術討論無關,不知您引用我另一篇文章的中的感慨是有何原因?
azureimf wrote:
另外關於以下部分,我從來沒有提出過類似見解,不知您從何臆測而來
---
1.再來~關於"低阻耳機要大電流~高阻耳機要大電壓"這說法也很好笑
2.電壓源特性竟然還會導致推高阻耳機電壓擺幅不夠~這說法也是一絕吧


這段應該不是樓主再說你
而是目前台灣耳機論壇常常出現的錯誤言論而已

(原來戰場在AA阿 可惜我看不到了)

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另外音壓的部分 只能分辨有沒有驅動的夠不夠而已 (就是以前老手常說的推不推的動)
所以 音壓夠 只能說 他推這隻耳機的驅動力是夠的
(從耳擴跟耳機上的數據去判斷其實會產生很大的錯誤
因為 電源 線材 DAC 訊原 都會遠遠影響推力的大小)
並不能代表有沒有推好
因為推的好 聲音會找不到扭曲點 但是推的動 未必就不會產生扭曲點
我舉個例來說 PRO900用HQ1去推
先不管推不推的動這個問題 光是這樣推 PRO900就會產生極巨大的扭曲點
(基本上這麼巨大的扭曲點不會沒人聽不出來)

但是驅動夠不夠 很重要(音壓) 因為這關西者耳機基本素質有沒有發揮出來
但是是否推好 就要看扭曲點是否產生出來了

A兄 你很不錯 跟之前比進步了很多 等你有來台灣新竹區 在私信給我
我讓你試聽一條電源線 跟你掛保證 你絕對分的出來
改變讓你對電源線無用的看法
(USB線我暫時沒法讓你試 之前那條賣掉了
等我日後買過 再讓你試 保證改變你對USB線的看法)
對樓主發表規格認識與解說非常讚賞

但實際上這些數據卻沒有什麼太大意義

因為每一個耳擴廠商的測試標準不一

就以你舉例的Beyerdynamic A1來說

他只有標示在170mW/250歐姆時失真率是0.001%

但是否在100mW/600歐姆和150mW/30歐姆的失真率也是0.001%呢?

就算是失真率都是0.001%也沒告訴你它的耳擴現在是多少輸出電壓下?

所以規格會看是好事但看看就好

你說的理論基本上比較適用音響喇叭

對耳機來說靈敏度才是容易驅動與否的首要因素,阻抗才是次要因素

因為耳機的靈敏度很高

就算是Beyerdynamic T90只要1mW即可發出超過100分貝的聲音

所以耳機都不需要耳擴有多高的輸出功率

重點是耳擴在低輸出功率下的音質好壞

這就是數據所看不出來的
沒記錯的話damping factor應該是越高越好

越高的時候或有越好的控制力,單體的活塞運動也會越趨於線性


月風魔 wrote:
對樓主發表規格認識與...(恕刪)


"無用"?這世界毫無用處的東西太多了
目前世界人口有70.5億~真正有貢獻的又有多少呢?
那其他隨時可以被取代的人~不就也都是毫無意義
看角度吧

然後再說到"重點是耳擴在低輸出功率下的音質好壞"
這部分依然只是臆測~不然請您舉一個圖表測試的例子來看看吧
看倒底有沒有差距很多的耳擴
其實耳機好不好推的重點就在隔音與環境噪音的互動關係
講功率.阻抗.......其實很多餘


既然有機會~再說一些觀念相關的(之前自己寫的)讓大家打發時間:

"這邊還有一些延伸想法~是之前看了幾部電影產生的
我們會稱呼沒有營養價值的食物是"垃圾食物"
但有時候還是會想要吃它~只要控制得當即可
不過如果大家都過度消費這種沒有營養價值的東西
早晚這種東西會佔滿我們的生活周圍~我們就會變成其中的一部份
所以~還是要有分辨垃圾的能力~並適度使用它"

"每個人都有主觀喜好~可是大多都不願面對其缺點
當然重視數據也有很多缺點~但走到這部分多是取其意義
而非執著於客觀能帶來多少真正好處
舉個例子說~5歲小孩子玩玩具最常犯的缺點就是不知道玩具的價值
所以很快就膩了~這時候玩具生產商用了高級材料去製造保用十年
有意義嗎?
這是個深度的問題~一款遊戲要有一定的難度/深度會比較好玩"

ep001 wrote:
沒記錯的話dampi...(恕刪)


您需要搞清楚電壓源跟電流源的差異~請再多做功課
而實際層面~耳機都很好很好推
有人要把它想得很難推~我也沒有辦法
古人都可以把白馬說成不是馬了
現代人更聰明~所以.......
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