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注册时间 2016-12-27
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作者：飞傲James
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/55722359
来源：知乎
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做耳放/播放/耳机十二年，被问的最多的问题，恐怕就是：我有一只XXX耳机，你的那款产品可以推的动/推的好？一般来说，耳机和耳放的搭配，需要考虑的是音色和功率。音色搭配比较复杂，有的用户有一个“冷声”的耳机，他需要一个“暖声”的耳放来中和一下。由于音色不是一个可以量化和从参数上描述的声音特色，每个人对“冷声”“暖声”的定义和认识都不同。因此，今天我们主要从功率搭配上来解释如何搭配耳机和耳塞。首先，我们需要定义清楚，仅就声音还原来说，不同的用户，根据使用环境，个人的听力曲线和欣赏音乐类型的不同，对声音大小的需求是不同。所以，我们需要将耳机发出的声音做一个简单的定义如下：正常级别声压95dB：我们将普通应用环境下，欣赏普通流行音乐耳机所需要发出的声压大小定义为普通级别。考虑到CD唱片的理论动态范围是96dB。假设人耳能听到的1K赫兹的最小声压是0dB。那么95dB的最大声压，动态范围也是95dB。所以。我们可以定义95dB的最大声压，是欣赏一般音乐的最基本的要求。当然，由于环境噪声的存在，所以95dB的最大声压，是远远小于CD所能达到的理论音质，例如一般家庭，即使隔音良好的情况下，室内的背景噪声都有35dB左右。考虑到耳机自身的隔音就算20dB， 那也有15dB, 那么最大声压95dB情况下，动态就只有80dB。远远达不到CD格式的理论动态范围。良好级别声压105dB：事实上，95dB的声压，还远远不能满足欣赏高品质音乐的需求，一般来说，交响乐的现场演奏，摇滚音乐会等大动态音乐，通常最大声压可以达到105dB。所以，我们将105dB的声压，定义为良好级别。使用耳机欣赏音乐，隔音良好的情况下，此声压可以达到105dB-15dB=90, 也就是说，如果播放CD格式的歌曲音乐，这时候的音压才能满足要求。优秀级别声压120dB：105dB的声压是否就足够了呢？实际上，自然界的声音远远超过了105dB，比如打雷，飞机在附近飞过等时候， 声音的最大值就超过了120dB。同样的，SACD格式的音乐录音，也同样可以达到120dB. 所以，我们将120dB定义为优秀级别。有了一个量化的声压级别，我们就可以根据理论计算公式来计算，推动一个具体的耳机需要多大的功率。推导过程和公式如下： 1，首先，一般厂家都会给出耳机的灵敏度参数，一般是1mW功率下的灵敏度。 2，根据所需要达到的升压大小，计算出对应的功率要求P。假设需要达到的最大声压为B, 耳机的额定灵敏度为A，则计算公式为P=10^((B-A)/10) 3，根据功率要求，计算出需要的最大电压和电流。之所以还要计算出需要的最大电压和电流，是因为功率P=I（电流）*U（电压）。 对于某个耳放的输出功率来说，达到同样的功率，可能是输出电压高，也可能是输出电流大。例如同样是拜亚的DT990，32欧阻抗版本和250欧阻抗版本，要达到120dB的声压，由于灵敏度是一样的，所以需要的功率都是251.19毫瓦，但是，低阻版本的DT990， 需要的最大电流是88.60毫安，远大于250欧阻抗的31.70毫安。 反过来，250欧姆负载阻抗的DT990，需要的驱动电压的摆幅峰值是22.41V，也同样远远高于32欧阻抗版本的8.02V。所以，我们不能仅仅考虑功率值，对低阻抗的耳机来说，需要的是大电流，小电压。对高阻抗耳机来说，需要的是高电压，低电流。因此，我们还需要推导出对应的输出电压和输出电流。并以此挑选合适的耳放。最后要说明的是，耳机的阻抗，灵敏度都不是固定值，而是一个随着输入耳机信号的频率变化而变化的曲线，通常来说，耳机的最大阻抗要比额定阻抗高，有的甚至高3倍，最低灵敏度也比额定灵敏度低很多。所以，以此计算出来的数值，只是一个参考值，但是，按照120dB声压对应的需求功率和大动态电压峰峰值，和大动态电流需求来选择耳放，基本上可以达到一个很好的音质效果。如果再考虑到功率储备，也可以参照120dB的功率再放大2,3倍来选择。目前，我们所有的耳放，以及带解码器的耳放的最大额定输出功率，输出的大动态电压峰峰值，和大动态电流都可以在我们的官方网站（http://www.fiio.com）上查询到。消费者可以根据自己的耳机来选购适合自己的耳放。说明一下，音响是科技+人文的产物。所以，很难绝对用参数，技术来解释所有的声学问题。上面的计算方法适用于大部分，但是并不能说按此表算出来的参数，比如某个耳机需要20mW的功率，然后我们的播放器X1有60毫瓦，就一定能推好。因为既有一些，比如K701，由于振膜的原因，大家都觉得比较难推，或者说推的不够好听。但是，好听不好听是无法用科学的公式，参数来绝对量化的。但是并不是说这个推算就完全没有意义，因为我们所说的是响度问题，就是说，多大的功率才能让某个耳机发出足够大的不失真的声音。同样的，耳机大家谈另一位技术派的CXZ老师也是用同样方法来计算的，只不过我们的条件比他还苛刻而已。顺便介绍一下计算方法给大家。耳机输出声压=耳机额定灵敏度+10LOG(驱动功率），其中额定灵敏度单位是dB/mW, 驱动功率也是mW.例如。某耳机的灵敏度是100dB/mW, 那么如果输出功率为10mW的时候，输出声压A的计算公式为A=100+10Log(10)=100+10 * 1=110 (dB)。反过来，如果已知灵敏度C和输出声压A，所需要的驱动功率B的计算公式就是B=10^（(A-C)/10)。 下面是以前整理的一些数据，供大家参考一下。 |
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发表于 2019-4-8 16:02
这个耳机声压的大小应该是和设备的输出功率以及耳机灵敏度有关系吧，有没有什么方便的工具可以进行计算？
对不起，没太看懂
