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iPhone居然可以推动HD800S?原来高阻抗的耳机反而更好推?

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发表于 2019-12-3 12:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
iPhone居然可以推动HD800S?原来高阻抗的耳机反而更好推?
阻抗和灵敏度,是两个很重要但却常常被边缘化的参数,前者是前端搭配的重要参考,后者直接决定耳机吃不吃推力。
你可能看过很多三脚猫写的耳机科普文章,他们往往会告诉你“耳机阻抗越高越难推”、“手机和MP3推力小,应该搭配低阻耳机”;如果你看过足够多的耳机评测文章,你极有可能也见过诸如“这个耳机阻抗很低,但却意外的难推”、“虽然这个耳机阻抗很高,但还是比较好推的”此类说法——这些自相矛盾的言论仿佛一记当头棒喝,告诉你耳机玩的就是玄学,寻根究底是没有用的。
高阻抗的大耳机手机真的推不动吗?例如,iPhone+HD800S?
“手机直推300欧的耳机,动态范围会被压缩。”
“iPhone的谐波失真很大,推HD800S不好听。
“HD800S直推低频出不来的。”
“响都不够响吧。”
“活在梦里。”
……
拿着手机直推HD800S去咨询经验丰富的老烧们,十有八九会得到上述回答,更有甚者会提出“前端不过万,别碰HD800S”这样的超高门槛。
那么真相,是否就是他人口口相传的样子呢?
1)HD800S插手机不够响吗?
要能推好,首先一定足够响,要验证这个问题最简单的方法就是看灵敏度。
根据官方文档,HD800S(1kHz)的灵敏度是102dB(1Vrms),也就是说前端输出1Vrms的电压,HD800S在1kHz大约会发出102dB的响度,不同频率不同个体会有所浮动,但八九不离十。
iPhone的最大输出电压刚好也在1Vrms左右,也就是说iPhone开最大音量大概能把HD800S推出102dB的响度。这个响度属于还听不清基本就算聋了的水平,因为世界卫生组织认为人在超过100dB的环境下待超过15分钟就会对听觉细胞造成不可逆损伤
显然,iPhone直推HD800S听个响是绝对没问题的。

2)HD800S插手机动态范围不够大吗?
这是iPhone 6在Audio Precision APx582下测得的数据(均在最大音量下测得),基本代表了地表最强的准确度。由图可知在330欧的阻抗下,iPhone 6的动态范围是92.160dB,并没有明显小于33欧的92.281dB和150欧的92.223dB。
事实证明手机推高阻耳机动态出不来这回事,不成立。

3)HD800S插手机谐波失真很高吗?
还是上面那张图,从THD+N一栏可以看出,330欧的失真和150欧持平在0.0032%,略低于33欧的0.0054%,远低于“超好推”的15欧5.873%,而串扰(Crosstalk)的左右两栏也在随着阻抗的提高而一路走低。
为什么负载15欧时,谐波失真会变得这么高?电学里有一个基本公式P=U2/R,固定最大输出电压(最大音量)时,耳机阻抗越大需要的功率越小,相反低阻耳机会需要很高的输入功率,但前端的输出功率存在上限,当耳机阻抗足够低时,所需功率就会超过前端最大功率,此时声波的波峰会被削去,失真瞬间爆炸。
下图描述了飞傲X7 IIiPhone 5S负载不同阻抗时,谐波失真(Y轴)随输出电压(X轴)变化的曲线:
在大多数前端下,负载低阻抗时整体的谐波失真水平,都远远大于高阻抗,输出电压越大越明显,同时许多前端都呈现出阻抗越大失真越低的趋势。如果阻抗过低,失真可能会在接近最大输出电压时直线上升,这就是上文提及的输出功率超过上限,声波的波峰被削去的表现。
所以至少可以保证——iPhone推高阻耳机的谐波失真很大这回事,不存在。

4)HD800S插手机低频出不来吗?
为了验证这一说法,同时也不落下云测评的话柄,我特意买了一条HD800S来实际试听一下。
经过长时间的反复对比,我发现无论Focusrite Clarett 2Pre、Scarlett 2i2还是iPhone 6S Plus,推出来的HD800S虽然听感上有细微差别,但就低频量感而言,都没有表现出极其显著的差异。为了证实我的听感,我测量了HD800S在三个不同前端下的频响曲线,并将Clarett的频响定义为平直,再和其余两个前端的频响相减,把一连串差值绘成曲线后得到下图:
黄色水平的直线是Clarett,红色是Scarlett,绿色是iPhone 6S Plus
由于环境音干扰和测量误差,两条对比曲线抖动较大,但依然可以看出大部分频率基本重合,图中差异最大的地方也没有超过±1dB。±1dB是一个非常小的数字,耳朵如果没有经过足够的训练,很难听出1dB的差异。同一型号的不同个体、同一耳机的左耳和右耳、甚至佩戴时一丁点的位置偏移,这些带来的频响变化可能比上图还要大得多。
所以HD800S插手机低频出不来这种说法,也不作数。

5)那iPhone到底能不能推好HD800S?
单讲耳放电路的推力,iPhone足以让HD800S发出足够的响度,并提供接近专业声卡的听感,算是可以推动HD800S的级别。但iPhone也存在不少先天上的劣势,例如DAC的水准一般,对于HD800S这样的旗舰耳机来说,可以听出细节上的不少瑕疵;同时iPhone的底噪和互调失真也很高,对比设计优良的台式设备差距明显……要想发挥HD800S的全部实力,iPhone确实不太够,但这是DAC设计和失真控制等更加细致的问题,和推力基本没啥关系。
如果你的预算只够买耳机,恰好又很喜欢HD800S的声音,那买一个用iPhone直推也无不可,实际听感并没有想象的那么不堪。

6)耳机的阻抗,到底高的好还是低的好?
从实测的数据上看,相对较高的耳机阻抗确实有助于降低前端谐波失真、串扰等各项指标,如果前端能推得足够响,还是建议选择尽可能高阻抗的耳机。
低阻抗的耳机事实上并不“好推”,反而还对前端要求非常高,非常“难伺候”,低阻耳机手机也能推好完全是谬论——首要问题当然是前端失真和串扰会随之一路飙升,其次还有两种极端情况:
1.大部分多单元(尤其是多动铁)的低阻耳机对前端极其敏感,要求输出阻抗远小于耳机阻抗,否则频响曲线会严重扭曲,俗称“推过了/出恶声”;
2.低灵敏度的耳机需要更高的电压来达到足够的响度,但如果阻抗过低会很难分到足够的电压,此时就不得不通过提高音量来提高输出电压——然后就会发生上文提及的功率达到上限、声波波峰被削去的问题,失真原地爆炸。所以许多低阻抗的耳机灵敏度往往也非常高,这样才能让功率控制在合理范围。
性能强悍的耳放大多输出阻抗极低,还能输出惊人的功率,自然不会出现上述问题,但手机哪里和“强悍”沾上边了?

7)耳机怎么看好不好推?
看耳机好不好推最重要的是灵敏度(dB/Vrms),更高的灵敏度需要更低的输出电压,可以兼容更多小推力的前端,最好推的耳机应当具备高灵敏度和高阻抗;而最难推的耳机则是低灵敏度和低阻抗,提高失真不说,小推力的前端很容易推到破音了都不够响。
但一昧追求高灵敏度也未必是最佳选择,因为在阻抗足够高的前提下,灵敏度较低的耳机,反而有助于手机等数字控制音量的前端提升动态范围:
音量控制分为模拟和数字两类:
1)模拟控制器直接控制耳放输出的电压,底噪会随音量的降低而降低,中间的动态范围恒定;
2)数字控制器通过控制输入DAC的数字信号来调整音量,耳放永远处于最大功率状态,因此底噪也恒定最大,不会随着音量下降而下降,中间的动态范围会因变小的音量被压缩。
显然,手机和其他数字控制音量的前端,在最大音量下拥有最大的动态范围,但高灵敏度的耳机开高音量谁也听不下去,这时低灵敏度的耳机就派上用场了——理想情况是是开满音量刚刚好,如果前端没有因耳机阻抗过低而失真爆炸,此时就是最佳音质。
响度大战以后流行音乐的动态范围往往都很小,用比较小动态的设备听起来往往问题不大;如果你常常听大动态的古典录音,感到手机的动态太小影响听感,那就不妨换一条低灵敏度的耳机,说不定有奇效。

8)为什么会流行便携推不好HD800/HD800S的说法?
HD800的上市时间是2009年,在那个年代几乎没有哪个MP3或手机能输出1Vrms的电压,说不定那个时候,一些低级或设计拙劣的台机甚至还没今天一台iPhone的推力大,再加上那时候优秀的音响设备大都不便宜,所以才产生了推HD800需要万元前端的说法。
但科技永远在发展,现在或许只需要花十分之一的价格,或是用十分之一的体积,就能达到接近十年前高端设备的推力,现在的入门和便携设备未必推不动HD800。还在鼓吹HD800必须上万元台机才能推动的,要么是思想停留在10年前,要么就是个卖台机的。

9)推力到底是什么?推得动等于推得好?
阻抗和灵敏度,是两个很重要但却常常被边缘化的参数,前者是前端搭配的重要参考,后者直接决定耳机吃不吃推力。而“推得动不等于推得好”这种说法,是模糊了推力的定义、未能正确理解阻抗和灵敏度的历史遗留问题。
在专业领域,推力只看够不够响,一项输出电压就能决定声卡耳放的推力大小;
而在HiFi领域,“推”这个字还要求够好听,因此推力这一概念还包含了DAC设计、声相位、群延迟、动态范围、输出阻抗等等一系列和输出电压基本没啥关系的指标,几乎是对前端所有性能的综合考量——这有点类似于集合了生物、地理、社科、心理等诸多学科的“风水”,大量复杂内容和知识的大杂烩,使得推力和风水都成为了难以理解的玄学概念。
因为没有标准的定义,大家都按照各自形而上的理解瞎说乱讲,所以才产生了许许多多自相矛盾的奇怪现象和观点。不过按照HiFi的角度,推得动确实不等于推得好,因为“推动”和“推好”,完全是八竿子打不着的两码事,严谨来说“推好”应该是:耳机和前端在参数上互补且完美匹配。
不过对于大多数人来说,只要能正确理解耳机说明书里必说的阻抗和灵敏度,就能在耳机发烧的路上绕过大部分奇怪的大坑了,其他知识没有太多了解的必要,毕竟每个人对好听的定义都不一样,“靠耳朵收货”这句话你一定听过。

EX1)HD800S在Focusrite Clarett 2Pre、Scarlett 2i2和iPhone 6S Plus下测得的瀑布图:
基本,没啥,大区别。

EX2)HD800S在Focusrite Clarett 2Pre、Scarlett 2i2和iPhone 6S Plus下测得的频响曲线:
基本,合在,一块了。

最后,引用某位热心网友的留言,我感觉很精髓。

人的心理啊~一旦在某种东西上投入过多,并自己因此获取存在感,存活消遣的意义,这个人会更加依赖这个东西带来的观念,它形成固有的思维,这个人受到观念植入,不自觉的维护现有的观念以免一直以来的思想崩塌,自己所作所为失去意义。对他迷信的一些东西加以客观剖析以至于稍有动摇他的观念的根本的时候,便沉不住气,仿佛在否定他的人生似的。那么他就条件反射急得跳脚了呗……













发表于 2019-12-3 13:07 | 显示全部楼层
最后一段过于真实引起不适
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发表于 2019-12-3 13:14 | 显示全部楼层
跟iPhone一起对比的前端……你是来搞笑的吗?

看来以后都别买F家的声卡了,简直是垃圾透顶。
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发表于 2019-12-3 13:17 | 显示全部楼层
技术文!支持楼主,不过作为群众,坐看所谓老烧来怼!
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发表于 2019-12-3 14:28 来自手机 | 显示全部楼层
不明白,但是感觉略叼
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发表于 2019-12-3 14:31 | 显示全部楼层
楼主你自己先试试不就知道了
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发表于 2019-12-3 14:47 | 显示全部楼层
没个设计师出来发言,这事摆不平!
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发表于 2019-12-3 14:48 | 显示全部楼层
iPhone在330欧的阻抗下输出功率只有3mW……这点功率还能叫推力大??
这时候1Vrms下HD800s的最大响度才102dB,播放一些歌曲的时候是很可能音量不够的
合理的歌曲标准化响度是-24 LUFS,Apple Music的标准也是-16 LUFS
符合这些标准的歌曲用HD800s接iPhone 6S就会不够响了
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发表于 2019-12-3 14:52 | 显示全部楼层
看了一下注册时间,似乎明白了什么
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发表于 2019-12-3 15:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 luntan001 于 2019-12-3 15:11 编辑

纠正下,HD800s的那个是声压级,不是灵敏度,与灵敏度的定义也不同
一个是1Vrms,一个是1mW
换算下来,102dB的声压级是高于1mW的灵敏度的。


再有一个,楼主对于音乐中的动态范围是不是有点估算少了
在有篇科普音乐的动态范围的文章里,作者有介绍,在Loudness Range这个指标上,相较于古典乐,流行与摇滚的动态范围约莫是3到10左右,而古典可以到25(当然还是要视曲目而定)。诸如《在山魔王的宫殿中》的音乐动态范围可以说是一般流行音乐的两倍之多。
如果用手机来说的话,也就流行音乐可以应付,但对于古典乐来说,确实不够了
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发表于 2019-12-3 15:08 | 显示全部楼层
技术好文啊
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发表于 2019-12-3 15:19 来自手机 | 显示全部楼层
比较庆幸自己港入烧就看见这么多技术好文。。貌似免去了很多不必要的冤枉钱。当然本人有些疑问,为什么号称可以直推的耳机都是低阻高敏(比如ananda)而不是楼主所说的最好推的高阻高敏呢
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发表于 2019-12-3 15:26 | 显示全部楼层
关于推好的定义需要提前讲清楚:1 播放系统里任何一个环节的提高都代表整体的提高;不论什么播放器,贵价耳机大概率好过便宜耳机。
2 所谓的评价标准是基于同比环比之类的潜规则;顶级耳机配顶级播放器,普通耳机配普通播放器 这样才有适用性。

那么既然有了顶级耳机 又去配普通播放器,就会出现浪费的问题(所谓声价比 性价比)。
一个面包车装个顶级轮胎(Y级轮胎 300km以上),也会提升驾驶感,但钱大部分都浪费了 不如拿出来下馆子提升幸福感。
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发表于 2019-12-3 15:28 | 显示全部楼层
楼上夸技术好文的,我不信你们看得懂这些技术,还有那些花花绿绿的图表。我看不懂。
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发表于 2019-12-3 15:29 来自手机 | 显示全部楼层
拿shuffle夹在hd800上面推800
的路过,确实能听,可是信息量少了好多,ip也是能出声,也不一定不好听
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发表于 2019-12-3 15:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 非微软不用 于 2019-12-3 15:38 编辑

开心最好,不烦恼。
村口的大爷不是收音机、老留声机就是自己拉二胡,这种境界不是一般人能懂,那种猪肉已经到了39.9一斤的无奈全在二胡和二锅头里了……

360截图18561118100136132.jpg
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发表于 2019-12-3 15:36 | 显示全部楼层
我很早就发现了,低阻耳机才难推,高阻反而很容易做好。
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发表于 2019-12-3 15:38 | 显示全部楼层
老诺基亚都能推动,请正确理解 推响了  推好了
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发表于 2019-12-3 15:40 | 显示全部楼层
估计很难达到楼主的境界,开心就好知足常乐。
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发表于 2019-12-3 15:51 来自手机 | 显示全部楼层
要是这样的话,请问为什么即使是歌德这种易推的耳机,我用电脑推都感觉比手机有一耳朵提升
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