【科普向长文慎入】谈谈耳机阻抗与耳放推力、增益、音效等问题（5.20内容更新）

real911 · 发表于 2017-3-13 10:02

kano 发表于 2017-3-13 08:26
不同的乐器发出同样频率的声音时，我们仍然可以辨别出是不同的乐器，这就是音色使然

看到这里就知道不用 ...

谢谢，应该是不同乐器能发出涵盖相同频率的声音，但我们仍然可以辨别出不同的乐器，这是音色使然。

real911 · 发表于 2017-3-13 10:03

liulangdeyu 发表于 2017-3-13 00:43
因为耳机本身只需要1MW的功率就能驱动到需要的响度。然而，这是指整体响度，不是指所有的频段响应。 ...

谢谢兄弟

real911 · 发表于 2017-3-13 10:06

七键虾填鳝发表于 2017-3-13 08:58
最喜欢看的就是数学演算了。

3.2 Vrms 乘以 72mA 等于什么？

我已经说了引述这里的原文： https://www.chiphell.com/thread-674110-1-1.html。

我很期待层主能系统讲下整个模型，我很乐意学习取经，大家也很乐意看

real911 · 发表于 2017-3-13 10:08

curado 发表于 2017-3-13 09:03
个别用词不太妥当的地方不影响整篇文章是能介绍耳机耳放原理的好文章，这位兄弟不必吹毛求屁

正确用词 ...

有不严谨的地方，谢谢兄弟指点

real911 · 发表于 2017-3-13 10:10

flight8888 发表于 2017-3-13 09:48
看了一些楼的评论，只想说一句：都TM什么东西！
不论楼主语法或用词是否有地方不妥当，至少人家堂堂正正的 ...

谢谢支持

我也在成长学习，这是第一次尝试写理论文章

wwwnirvana · 发表于 2017-3-13 10:12

技术好贴，留名

curado · 发表于 2017-3-13 11:42

kano 发表于 2017-3-13 09:11
音高是什么？泛音是什么？你真的明白吗？那句话不是用词不准确，而是彻头彻尾的错误。并且楼主文章里的谬 ...

音高是不是对你来说太专业了所以你看不懂？举个例子说钢琴上弹一下C1这个音高，可以同样由小提琴，黑管，吉他这类的乐器演奏出同样一个音高。亏你icon里面还搞了个抱吉他的人物，想必是装逼用的

至于泛音都懒得跟你解释了，自己搜索一下去。或有本事也像楼主那样发表发表你对泛音的看法，让大家也来瞅瞅你的文章？

楼主这样写写网络文章你以为是写论文那样要字字较真啊

kano · 发表于 2017-3-13 12:27

curado 发表于 2017-3-13 11:42
音高是不是对你来说太专业了所以你看不懂？举个例子说钢琴上弹一下C1这个音高，可以同样由小提琴，黑管， ...

哦，写篇文章出来就牛逼了是吧，科普文不管对错误导人了你也照样捧臭脚是吧？满篇的谬误给你说成个别用词不妥当，指出错误给你说成吹毛求“辟”，自己狗屁不懂，居然还拿我的头像攻击我，呵呵，敢问你是小学没毕业还是泼妇骂街骂惯了？

文章我今晚抽空也会写一篇，虽然我也只是半桶水，但自信比楼主和某些毫无辨别能力只会捧臭脚的观众靠谱些。很多人的逻辑是“你行你上啊，不上别BB”，但我想对这类人说句话“上的未必行，不行就别上”。

neorobin · 发表于 2017-3-13 13:16

先顶再看～～

flyingf · 发表于 2017-3-13 15:21

本帖最后由 flyingf 于 2017-3-13 16:32 编辑

Edward_Wang 发表于 2017-3-13 00:33
提一个问题：手机在电流和电压能力上都不及耳放，为什么还能推大阻耳机到类似响度（功率）呢？

樓上講的基本上是正確的，耳機組抗在盒子上有標示，但這只是示意，就大概大概，
實際上阻抗在不同頻率下都不一樣，阻抗差異有些會大到一倍以上，
而你去看耳機頻率響應曲線時你會發現大部分低頻超低頻通常是衰減的狀態，
表示同樣的功率發出的聲壓小，然後阻抗在低頻的時候也可能會比較低，
所以當手機提供的功率也許在某些頻率上能推的夠響，
低頻 (要看個別耳機參數)，事實上受限於手機的電流輸出能力，
用公式去算的話 P=Irms^2*R , 電流可能輸出已經不足, 造成電壓 clipping 削頭,
聲壓不足, 失真增加等現象。

這種現象在音樂中的表現，真的要看音樂種類跟削頭多嚴重，音量越大越嚴重，
音樂當中樂器很多，每種樂器都有自己的基頻、泛音、共振造成的音色，
樂器多或音樂吵雜可能比較不明顯，但如果音樂本身不凌亂有辦法辨識樂器，
低頻的大提琴或鼓聲那種或是獨奏基頻低的可能就削掉了，你可能就會聽出來樂器本身音色的惡化，
或是鼓聲不飽滿、、沒彈性、破掉、控制不好之類的。

不過還是要看音樂的類型，因為人類的注意力只能同時注意最多七到九件事情，
如果注意力在人聲或其他聲音或事情上面，可能不會去注意到聲音的瑕疵，
注意到的人聽覺要不很靈敏，不然就是對聲音很講究的人(Pixel Peeking)。

最重要的還是要看耳機的靈敏度、阻抗，靈敏度高的耳機功率需求少，
這種狀況比較不會發生，你如果拿靈敏度低的來測試，就很明顯了。

flyingf · 发表于 2017-3-13 16:20

adolescent 发表于 2017-3-12 23:46
怎样判断一个耳放的最佳电器状态？

要看設計者的設計哲學，電位器影響最大的是噪聲表現跟直流飄移還有串擾，
一般為了安全因素耳放比較少直流耦合，會用電容隔開，串擾也是讓設計者煩惱就好了，
噪聲的部份就比較複雜一點。

簡單來講，主動元件(運放)有噪聲，被動元件也有噪聲(電阻)，
一般耳闊的架構就是電壓放大然後電流放大，
放大倍率越大，噪聲會等比放大，
比方電壓放大級前面有一個單位的噪聲，高增益放大十倍，
那電壓放大級前面的噪聲就被放大十倍了(非常簡化的講法),
所以一般設計上是兩權相害取其輕，
電位器如果再中間是最適音量，好處就是音量大小比較好調節，
缺點就是放大器實際上放大器倍率餘裕度太多，有多餘的噪聲跟失真被放大。

另外一個致命的缺點，當電位器在中間的時候，是兩個電阻並連時等效阻值最高的時候，
這個等效阻值對於運放來講是輸入串連電阻，這個電阻本身有熱噪聲而且對運放影響是最大的，
通常都遠高於運放本身的噪聲，然後這個噪聲看是放在放大器的哪個位置，
如果是在電壓放大級之前，表示噪聲會一起被放大，
所以如果耳放用的主動零件是超低噪聲的高級料子閃亮亮，
實際上出來的聲音已經是嚴重劣化的地攤貨了，這個是很常見的設計。

一般耳放設計者如果有自己的設計哲學，然後沒有提到這個，
應該是在任何位置都不會影響聲音，或是完全沒有注意到這些東西。

對使用者來講，我不知道你用的耳放噪聲大概在哪個程度，我會建議你不需要過度的放大，
讓音量保持在八九成應該是最好的(沒有多餘不必要的放大倍率)，如果聽不出來底噪，在中間或是左下也沒關係，
因為聽不聽的出來除了耳放包含前端的底噪之外，還關係到耳機的阻抗跟靈敏度，
阻抗越低，靈敏度越高的耳機越容易受到噪聲的影響，而熱噪聲高頻越高越多，
表現出來的形式可能是聲音的高階泛音、或是通透程度會受到影響。

測試最簡單的方法，耳放切高增益檔位，然後輸入短路，用便宜的低阻高靈敏度耳機去聽，
轉電位器到中間的位置看看聽不聽的出絲絲聲，還有絲絲聲在哪個位置最高，
都聽不到黑成一片的話表示耳放設計不錯，有到標準，絲絲聲位置高的地方表示是耳放電位器最差的地方，
有些設計不良的還會出現嗡嗡聲, 跟用的運放多高級沒關係, 這通常是地線沒走好造成的。

注意沒有三用電錶可以測量耳放直流輸出的話不要用好的耳機去測試，高增益檔位如果耳放沒有處理好，
會有直流輸出可能會燒耳機。

這是我做了一堆耳放之後的心得，你實際使用上還是要看你聽的音樂有沒有受到影響，
一般耳放就算設計有小瑕疵，底噪也應該壓在遠低於最低的環境噪聲才是。

山下追风 · 发表于 2017-3-13 18:04

突然就明白了频响曲线怎么看，也第一次看到振膜在不同频率下的运动图示。谢谢分享知识！

real911 · 发表于 2017-3-13 19:03

flyingf 发表于 2017-3-13 16:20
要看設計者的設計哲學，電位器影響最大的是噪聲表現跟直流飄移還有串擾，
一般為了安全因素耳放比較少直 ...

谢谢！学到很多模拟电路的干货

prius0304 · 发表于 2017-3-13 22:32

大神学习了！好帖！

luckymenzero · 发表于 2017-3-13 23:02

好好学习天天向上

adolescent · 发表于 2017-3-13 23:46

flyingf 发表于 2017-3-13 16:20
要看設計者的設計哲學，電位器影響最大的是噪聲表現跟直流飄移還有串擾，
一般為了安全因素耳放比較少直 ...

非常感谢，试了一下使用的U4，音量中位有少许丝丝声，10点位置前漆黑一片，2点位置最大，超过2点又没有了。看来U4应该使用10点前的音量吧。

liulangdeyu · 发表于 2017-3-13 23:53

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.15.eSqDey&id=541623091569&ns=1&abbucket=15#detail

看看这个耳放的描述，增加一个版本，降低输出电压，但电流输出反倒提升2倍以上。

可见耳放的电流，电压，功率的关系是比较复杂的，

楼主可以问问这个耳放的作者了解一下，

再给我们科普下到底是什么关系。

琵琶琴瑟 · 发表于 2017-3-14 00:13

liulangdeyu 发表于 2017-3-13 23:53
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.15.eSqDey&id=541623091569&ns=1&abbucket=15#detail

...

你没发现600*200=250*480么？而50*2000只比前边的数小1/6
不算复杂吧？

baoyun0703 · 发表于 2017-3-14 06:21

好贴。
谢谢！

inventionlws · 发表于 2017-3-14 07:11

"音量旋钮调大，并不是简单的像你想象的那样只把耳机响度调大了，耳机的三频也跟着有了些许变化，为什么？那是因为耳机振膜产生高低频声音对于电流大小敏感程度不一样，小音量时，电流小，低频、高频都不是很突出，正常音量下，电流大小适宜，高低频都能推出质感，而大音量下，低频音量大了量感没多，但高频明显音量大得更多还变得更亮了。这也是耳机过推后，耳朵会感觉声音又干又刺的原因。音量开大了绝对是高频刺的让你受不了。"请提出依据。
从来没有听说过耳机/音箱的频响曲线与和响度有明显的关系。难道一个在30db SPL曲线平直的发声器，60db SPL时候就变成V字？到是人耳的灵敏度是和音量有关的，这就是为什么两头翘的耳机适合小音量听。

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