由 RogerShih 發表於 週日 1月 12, 2003 5:56 am
無聊跑去看 PCDVD 有篇討論隨身聽驅動耳機, 發現一些錯誤觀念, 回了一下, 轉錄如下:
quote:
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Originally posted by ppa
耳機放大縣路與擴大器不儘相同
一般來說阻抗越高的耳機越好推
也就是越大聲啦
參考一下
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答案相反, 阻抗越大, 聲音通常越小, 還要參照靈敏度. DZ 那套什麼高阻的越好推別拿來在耳機上亂套.
耳機輸出通常要參照兩個輸出參數, 一個是電壓放大, 一個是電流供應, 這些在器材規格上, 通常要比較熟悉電子學實作的才容易看的明白.
以上面所參考的隨身聽為例:
Panasonic SL-MV50
輸出電壓:1.2伏 (10k ohms)
耳機出力:最大9mW+9mW / 16 ohms
這兩個是跟推動耳機相關的參數. 我們可以以此來計算最大輸出電壓擺幅跟電流, 並加上負載 (也就是耳機來計算).
每聲道 9mW, 以 V^2 / R = 9mW 計算, 此時輸出電壓 0.338VRms 左右, 電流 21mA 左右, 我們就以此為SL-MV50的最大供應電流上限.
接著, 我們拿 ATH 的耳機 40 歐母 102dB/mW 以及 AKG K240 M 600歐母 88dB 來計算, 當音量轉到最大 (也就是上面寫的最大 1.2Vrms) 時, 兩隻耳機可以發出多大的音量.
我們知道, 當音量每 3dB, 功率約增加一倍, 也就是 1, 2, 4, 8, 16 mW這樣增加. OK 來算囉.
當接上 ATH 高階耳機(如 W2002), 1.2V / 40歐母 = 0.03A = 30mA, W=V*I, 所以 1.2*0.03 = 0.036W=36mW, 這時 ATH 耳機可發出 (1mW=>102dB, 2mW=>103dB.....etc), 正常 36mW 約 117dB強 的音量. 飛機起降的噪音約為 120dB.
但是, 要注意, 因為SL-MV50剛計算出來只有 21mA 的電流供應能力, 於是當如此大音量的時候, SL-MV50 的電流供應能力不足, 於是只能持續提供 21mA, 於是電壓以及輸出功率也被強迫跟著降低, 計算如下, 40*0.021=0.84V, 0.84*0.021=0.176W=17.6mW, 結果最大音量是 114dB 強. 結論是, SL-MV50 的電流輸出不足, 動態會被縮減, 但是音量足夠.
再來計算 K240M, 阻抗 600 歐母, 效率 88dB, 當最大 1.2V 時, 1.2/600=0.002A=2mA, 換算功率 W=V*I, 1.2*0.002=0.0024W=2.4mW, 按照上面的計算, K240 M 此時最大只能發出 91dB 強的音量.
當聆聽音樂時, 聲音音量的變化大小稱為動態範圍, 通常動態測試會拿交響樂來測, 動態範圍是 80dB, 也就是音樂中的聲音最小如果是 30dB, 最大就是 110dB, 通常半夜時, 背景噪音才有可能降到 40dB 以下, 所以當正常聆聽時, 可能是 20dB~100dB, 或是 30dB~110dB 這樣的範圍在聽音樂.
拿 ATH 耳機來看, 以 30dB~110dB 的聆聽需求來看, SL-MV50 推ATH耳機最大音量 114dB 確實是綽綽有餘的, 但是 K240 M 最大就只能 91dB, 音量明顯不足, 也就是根本推不動.
阻抗越高, 效率越低, 是一個常態性的通則, 尤其牽扯到振膜的材質、製造技術, 但是高阻抗耳機靈敏度會較低, 是很肯定的 (除了靜電耳機, 但已經不是動圈耳機的範疇).
而現在耳塞耳機的阻抗雖然更低, 約 16 歐母, 但是效率更高, 有達 115dB/mW 的, 以上面算式算來, 0.021*16=0.336V, 換算功率只有 7mW 左右, 但是已經可以達到 120dB 的最大音量輸出, 不夠嗎?除非你的耳朵想振壞掉.