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如何準確知道前端推力是否足夠推動耳機?

2013-10-04數碼

為了準確計算前端能不能推動某個耳機,你需要準備以下數據:

耳機標稱阻抗、靈敏度;

前端輸出阻抗、輸出電壓、負載耳機標稱阻抗時的輸出功率。

很多(不太專業的)廠家都不公布詳細的前端數據,所以這些不一定能湊齊,但並不妨礙我們算個大概。

舉一個極端的例子,如果你聽說過AKG K1000(下文簡稱KK),那你也一定知道,它是因靈敏度過低而極為難推的上古耳機,那麽它究竟有多難推呢?

為了計算出準確的結果,我們需要依賴這個小算盤(中國大陸地區可能無法存取):

1.在Dynamic Range填入目標音量,建議填100dB以應對電平極端低的音樂;

2.在Output Impedance填入前端輸出阻抗。一般比較專業的器材都能在官網查到輸出阻抗;透過搜尋運氣好的話也能查到第三方的測量結果。

3.在Headphone Impedance和Headphone Sensitivity填入KK的參數:120歐、74dB/mW(註意靈敏度單位);

這裏以便攜播放器飛傲X7二代為例,取推力最大的AM3A平衡輸出效能參數,官網可以查到輸出阻抗約1.7歐,填入上面的小算盤,計算得到 至少需要7.01Vrms的輸出電壓,403.78mW的輸出功率

那麽X7二代能不能推動KK呢?在實測當中X7二代負載超過100歐阻抗時, 最高可以輸出約4.5V的電壓 ,而不出現明顯的諧波失真。根據P=U²/R算出,最大電壓下X7二代的 輸出功率為168.75mW ,滿音量下可以把KK推出 大約96dB的響度 。這個數值在實際使用中較為勉強,如果你把KK的單元往外掰開、音訊檔電平較低或是周圍不太安靜,這個響度很容易就不夠用了。

那麽台式器材如何呢?

以RME ADI-2 Pro為例,它的平衡輸出阻抗為0.2歐,把KK推出100dB的響度 需要6.92Vrms的輸出電壓和398.39mW的輸出功率 ,略少於輸出阻抗相對較高的X7二代。

根據RME官網提供的數據,ADI-2 Pro的平衡輸出在Hi-Power下可以達到最高+28dBu、 19.5V的輸出電壓 ,遠高於需求的6.92V;在技術文件的34.14節,說明了ADI-2 Pro負載128歐時,平衡+Hi-Power可以輸出 超過1000mW的功率 ,同樣遠超需求的398.72mW——同時保證THD低於0.001%。

透過以上計算我們可以得出結論:飛傲X7二代推KK非常勉強,而RME ADI-2 Pro則能夠完美勝任。

所以別再說耳機標註阻抗和靈敏度沒多大用了,廠商告訴你這個就是讓你算推力夠不夠的。

再舉一個比較有代表性的例子:森海塞爾HD800S。在多數人的認知裏,HD800S非常難推,但鮮有人提出過什麽確實的理論和根據。這裏將以數據比較齊全的iPhone6為例,實際算一算手機到底能不能推動監聽大耳。

iPhone6的輸出阻抗約為3.2歐,將HD800S的標稱阻抗300歐和靈敏度102dB/V填入小算盤,計算得到iPhone6要將HD800S推出100dB的響度,需要提供 0.80Vrms的輸出電壓和2.11mW的輸出功率

根據iPhone 6在Audio Precision APx582下測得的數據,負載330歐時iPhone最大可以提供大約 1Vrms的輸出電壓和3.072mW的輸出功率 ,均大於需求的0.80Vrms和2.11mW,所以iPhone6基本可以滿足推動HD800S所需的推力。實際試聽當中iPhone上的HD800S也沒有出現因推力不足而產生的不夠響和削波問題。

要計算耳機所需的推力非常簡單,只需要記下說明書裏標稱的阻抗和靈敏度,再查到前端的輸出阻抗,就能得到一個確定的指標——接下來只需要比對前端的這些指標夠不夠,就能輕易得到答案了。