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【深度】不管什么都是越大越好?——我们来聊聊耳机阻抗和推力

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很多朋友在购买耳机之前都喜欢询问耳机的阻抗是多少,好不好推,说明大家对这两项指标是比较关注的。那么阻抗和推力,是不是越大越好呢?我们今天来一起深入了解一下相关的内容。

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耳机阻抗越大越好?

我们还是先谈一下耳机的阻抗和灵敏度。

阻抗是存在于交流电中的,为什么是交流电而不是直流电,因为线圈会根据电流方向向着永磁体做正向或者负向运动,带动振膜产生声波。

阻抗不是电阻恒定不变,但也遵循Z=U/I的计算公式。对于动圈耳机而言,提高耳机的阻值,降低耳放的输出内阻,都是为了让耳机吃到更多(或更合适)的电压电流,从而充分的驱动耳机。另一方面大阻抗往往是为了减小分割振动的影响,设计制造多轨大线圈(也增大散热面积,使耳机没那么容易烧机)造成的,更容易提高对振膜的控制力,降低弱信号的失真。

振膜发出不同频率时的运动状态

低阻耳机由于阻抗小,容易得到较好的功率,发声容易,像812、TH900那种磁通量很大的单元,小推力下也还不错。但容易过推,或者无法进入耳放最佳的音量位置里,不能在耳放最佳电气状态的推动下施放功力,高频刺耳,有用力过猛的感觉。

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灵敏度则是指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级。

高阻耳机是阻抗高,不容易产生大电流,所以不容易出声,而低阻低敏耳机是虽然有了不小的电流,但就是不灵敏,声音很小。低阻低敏多是平板像HE6,不过LCD4倒是灵敏度不低了。

Hifiman HE6

对于大部分耳放来说耳机阻抗高已经不是问题了,提高电压便是,却解决了大部分的难题,声音也相对比较稳定。

阻抗低,容易推响,但对耳放设计者来说提高耳放控制力比提高电压难度大得多。所以对动圈来说还是高阻好。

当然现在FOCAL都已经出了低阻动圈旗舰,相信这些问题现在也不是非常困扰的因素。

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耳放推力越大越好?

虽然对于高阻耳机来说,插手机也能推到正常听音大小(即耳机在手机上吃到的功率还是会同在国砖上吃到的功率一样),其实一般耳机的灵敏度吃到1mw的功率便能有90多分贝的声音,接近气压钻机的声音大小了。

首先手机开大音量时其放大芯片失真率很高了,其次功率虽然够了,但关键的电流小了,低中高频都会平平淡淡,没有力气,推不开。所以国砖都比较推崇大推力,还要几档增益,这样才受欢迎。

下图是两款耳放的输出电流的比较,绿色的耳放电流输出能力受限,被削峰了,音质会受影响,手机更是如此。

推力大固然好,推力大是指的上限推力大,而不是起始推力大。所以国砖的功率该小的时候能小(推低阻耳机时开小音量),该大的时候也能大(推中高阻耳机时开大音量),高低阻通吃?

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其实还有不失真最大功率这个概念,一般指放大线路谐波失真THD在0.1%以下的最大功率,像SONY D100音量旋钮转到头耳朵肯定爆了,但是那个音量你根本不能开很大,因为稍稍大一点就失真了。AK的机器也是推力秀气著称,也是同样的问题,音量开大了就会失真,但推推普通塞子绝对不会失真的。

sony D100

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接着来说说输出功率是怎么来的,DAC芯片对于歌曲解码后,DAC芯片输出信号电平会有一个放大倍率,DAC的信号直接放大是不失真的,玩过的LYRA、HILO、金老婆里调节的输出增益是调节DAC的放大倍数(HILO也可以调节其他增益,可玩性非常高),一般来说DAC输出的标准电压信号是2Vrms。

另外耳放、放大电路会将电压放大、电流也放大(不过一般后级才放大电流,这也说明了一般耳放难以推动HE6,必须有后级功放大电流才好驱动),大多数的播放器高增益选项也是在放大电路里起作用,增加电压摆幅。最后的音量调节旋钮(电位器)便是一个可变电阻,控制音量衰减幅度,看看C4,这个可变电阻就跟高中物理实验中用到的很像。

一般来说,设计师会把耳放或播放器最佳的电器状态设置在20%-50%音量之间(也有例外,享声M1PRO则是在90%以上),如果你插上耳机,正常的听音音量刚好落在这个范围内,那就是极好的(高低增益的设计一部分就是这个原因,低阻耳机用低增益可以落在这个范围内,但高阻耳机用低增益则远远超出了这个范围,而使用高增益刚好又可以落在这个范围里了)

这样大推力的耳放对低阻高敏耳机就有点不友好了,因为可能只用5%的音量就已达到正常音量大小,这时加阻棒效果会好点儿。另外推力太大会导致底噪声,其实就是耳机中电流过高引起的。

DAC的信号直接放大是不怎么损伤音质的,但放大线路中用运放三极管二极管等放大方式虽然提高了功率,但也会将噪音讯号放大,所以增益也要慎用。

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现在我们都知道了耳机的阻抗与推力到底是什么样的水平才能左右耳机的整体素质,看来并不能简单地去看一个数值。

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