耳机增益是什么意思 增益是什么意思


很多人对于播放器推力大好不好、耳机高阻好不好等问题还比较纠结 , 所以今天想来谈谈这些耳机阻抗与耳放(随身播放器)推力、增益、EQ等相关问题 。
【耳机增益是什么意思 增益是什么意思】声音的特点声音的本质是声波 , 它的传播会遵循波的特点 , 会反射、衍射和折射 。
我们首先来了解下声音的特性 , 这非常重要:
(一)响度(loudness):人主观上感觉声音的大小(俗称音量) , 由“振幅”(amplitude)决定 , 振幅越大响度越大 。与分贝不同 。分贝是人可以区分的最小的声音响度的级差 , 而响度是人耳朵对于声音强弱的主观感觉 , 人们对响度的敏感程度不一样 , 所以是将很多人的主观感觉相综合的平均值 。另外人们对于相同分贝但不同频率的纯音听起来感觉响度不同 , 所以有等响曲线这个东西 , 人耳对于2000-5000Hz的频率敏感的多 。比方说 , 对我们一般人类 , 50分贝100Hz的纯音和40分贝1000Hz的纯音听起来一样响 。所以把耳放、播放器音量调大、调小 , 每个频率的响度给你的感觉就会产生变化 。下图就是等响曲线 。

耳机增益是什么意思 增益是什么意思

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而分贝作为客观描述声音的参数 , 同样有参考意义:130分贝 喷射机起飞声音 , 110分贝 螺旋浆飞机起飞声音 , 105分贝 永久损听觉 , 100分贝 气压钻机声音 , 90分贝 嘈杂酒吧环境声音 , 85分贝及以下 不会破坏耳蜗内的毛细胞 , 80分贝 嘈杂的办公室 , 75分贝 人体耳朵舒适度上限 , 70分贝 街道环境声音 , 50分贝 正常交谈声音 , 20分贝 窃窃私语 。
(二)音调(pitch):声音的高低(高音、低音) , 由“频率”(frequency)决定 , 频率越高音调越高(频率单位Hz(hertz)赫兹 , 人耳听觉范围20~20000Hz 。20Hz以下称为次声波 , 20000Hz以上称为超声波)例如 , 低音端的声音或更高的声音 , 如细弦声 。我的辩音范围是20-19000Hz左右 , 已经有点退化了 。一般耳机都会有频响曲线 , 如下图 , 曲线越平直就越趋近于真实的回放 。逼侧的黄色曲线就是明显低频失真了 。一般频响曲线要结合等响曲线一起看 , 大多数耳机设计调音时频响在1000-5000Hz会有低谷 , 5000-10000Hz有个波峰 , 这是因为人对于1-5kHz的声音特别敏感 , 对高频声音却不那么敏感 。这样调音三频才会比较平衡 , 不过由于个体差异 , 对三频的敏感程度各不相同 。
耳机增益是什么意思 增益是什么意思

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耳机算是整个高保真回放系统中失真最大的部分了 , 高保真转盘、解码、耳放失真都挺小的 。下面是各种声源的频率范围
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(三)音色(music quality):音色是由于发音体的材料性质、结构形状、发声方式、及其泛音的多少等不同方面来决定的 。歌手的声音都比较独特 , 具有很强的辨析度 , 这是因为音色不同 , 而模仿秀则是模仿歌手发声的振动方式、基音、泛音 , 歌唱出极其相似的声音 。而有的艺术家甚至可以模仿乐器的音色(beatbox) 。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 。但耳机、音响可以非常好的模仿发出世间各种声音 , 因为其接收到准确信号后还原了各种声音的波形 , 形成回放(playback) 。
如果你是学音乐的话 , 声音的特性则是四项 , 多了一个声音长短(时间) 。
耳机如何工作?
动圈耳机为例 , 耳机中有永磁体 , 有振膜和线圈 。电信号流经线圈 , 与永磁体间产生吸力或斥力 , 带动振膜正向或负向扇动 , 形成声波 。振膜动的频率快 , 即是高音;动的频率慢 , 即是低音 。扇动的幅度大 , 便是大声 , 幅度小即是小声 。
为什么一个振膜可以同时发出几个不同位置、不同的乐器和人声的声音?空间感、位置是基于左右声道传入耳朵中的时间差、还有反射衍射等大脑进行综合判断后的结果 。而不同的乐器、人声有不同的声音频率 , 从实质上讲高低频仍然是声波 , 借用一张图片来说明
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如果去听现场音乐会 , 虽然有a和b两种乐器 , 但人耳的鼓膜听到的音乐形成的振动会是C波形 , 但大脑仍能还原出a和b两种乐器单独的波形 。同理 , 动圈耳机播放古典音乐会 , 耳机振膜产生的波形就是C , 但多动铁耳机则分频器把高低频声音分开 , 指挥每个单元播放某个频段的声音 , 多个单元通力合作 , 同时工作产生了多个波形 , 再到鼓膜上汇聚成一个C波形 。
耳机阻抗是否越大越好?
我们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 。下图为振膜发出不同频率时的运动状态 。
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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 。
而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 。
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 。
耳放的推力越大越好吗?
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 。但1.手机开大音量时其放大芯片失真率很高了 , 2.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
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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?
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 。
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 。
我们常见说什么电流型耳放适合低阻耳机 , 电压型耳放适合高阻耳机 , 而耳放不是只有甲类、乙类、甲乙类等吗 , 电流型耳放与电压型耳放到底是什么鬼?
实际上是这样的 , 耳放有相对恒定的最大输出功率 , 遇高阻耳机时 , 电路中的总阻值较高 , 电流比较小 , 此时耳机吃到的电压比内阻吃到的电压大得多 , 耳放的输出电压很高 , 往往这个输出电压是没有进行限制的;但如果耳放遇到低阻耳机时 , 电路中的总阻值低 , 电流会比较大 , 此时推大音量电路中的电流会大幅增加 , 但有的耳放会限制最大电流的输出 。享声就很开诚布公的说MR1对输出电流做了限制 , 其实这个往往是对于大耳会有些影响 , 耳塞因为其隔音性 , 高敏低阻耳塞需要的输出功率、电流并不是很大 , 国砖是完全足够的 。