مقاومة سماعة الرأس الموصى بها لمكبر الصوت

بالنسبة للمكبرات ، يمكنك غالبًا رؤية خاصية مثل "معاوقة سماعة الرأس الموصى بها" كنطاق من المعاوقة.



عادة ما يحدد المصنعون هذه الخاصية بشكل ذاتي ، بعد أن جربوا مضخمهم مع نماذج مختلفة من سماعات الرأس. يركز البعض الآخر على خصائص المنافسين والتكيف معها ، إذا كانت الخصائص الأخرى متشابهة. مع هذا النهج ، تظهر المنتجات حتمًا ، حيث يتم المبالغة في بعض هذه الخاصية ، وفي البعض الآخر يتم التقليل من شأنها. لا توجد صيغة واحدة لهذه الخاصية.

ولكن ، كما يحدث غالبًا ، إذا أشار العديد من الشركات المصنعة إلى خاصية مماثلة (مشابهة لـ "نطاق التردد" لسماعات الرأس) ، فهناك انطباع خاطئ بأن هناك بعض المعايير لذلك.

يمكن اشتقاق هذه الخاصية وحسابها إذا تناولنا هذه المشكلة من المعنى الأصلي للبيانات المميزة وتعميم البيانات من الشركات المصنعة. إذا أخذ المصنعون هذه البيانات بشكل شخصي ، فيمكن اعتبارها تجريبية وجعلها نقطة مرجعية. من خلال فهم خوارزمية الحساب ، يمكنك دائمًا إجراء التصحيح اللازم.

توصيف

الجوهر الرئيسي للخاصية هو تحديد ما هي سماعات الرأس التي سيكون مكبر الصوت قادراً على إعطاء مستوى صوت مقبول وفي نفس الوقت سيعمل نوعيًا (لديه صوت جيد).

نحن نعلم أنه بالنسبة لسماعات الرأس ذات الممانعة العالية ، فإن القيد الرئيسي هو الجهد ، ومقاومة منخفضة - التيار. نظرًا لأن الاختلاف الرئيسي موضح بشكل أساسي في حدود سماعات الرأس عالية المقاومة ، فنحن بحاجة إلى تحديد مستوى ضغط الصوت من وجهة نظر معظم الشركات المصنعة المقبول خصيصًا لنماذج المعاوقة العالية.

تضمنت عينة RAA المنتجات التي يوصي مصنعوها بسماعات رأس بمقاومة تصل إلى 600 أوم.

نموذج / مستوى الجهد الأقصى:

ASUS Essence One MK2 16.2 ديسيبل
ASUS Essence 3 متوازن 16.5 ديسيبل
ASUS Essence 3 Unbalance 15.7 ديسيبل
ASUS Xonar Essence STX Hi 16.3 ديسيبل
ASUS STRIX RAID DLX Hi 15.4 ديسيبل
ASUS STRIX RAID PRO Hi 15.4 ديسيبل
ASUS ROG Xonar Phoebus 15.4 ديسيبل
كاري صوتي HH-1 18.9 ديسيبل
مكبر صوت كريتيف Sound X7 LE 15.7 ديسيبل
Creative Sound BlasterX AE-5 14.5 ديسيبل
مكبر الصوت الإبداعي E5 14.8 ديسيبل
إرزيتيتش بيرفيدوس 17.0 ديسيبل
Erzetich Bacillus Tilia 18.1 ديسيبل
Musatoff HA-4 14.8 ديسيبل
MyST DAC 1866OCU V.2 17.6 ديسيبل
ممن لهم HA-1 16.7 ديسيبل
OPPO HA-1 Balance 24.5 ديسيبل

بالإشارة ، يمكن تحديد نفس القائمة في قاعدة بيانات قياس RAA ، ولكن مع نماذج إضافية ، مثل يتم التصفية حسب العلامة التجارية.

توضح القائمة أن الحد الأدنى لقيمة الجهد لـ 600 أوم هو 14.5 ديسيبل فولت (يتم التعبير عن الجهد بالفعل بالديسيبل).

بالنسبة إلى سماعات الرأس ، يتم التعبير عن معلمة الحساسية للجهد والطاقة. يتيح لنا الخيار الأول استنتاج أن "حجم" سماعات الرأس دون مراعاة مقاومتها ، وهو أمر مريح للغاية عندما نقارن سماعات الرأس بممانعات مختلفة. يظهر الخيار الثاني كفاءتها. علاوة على ذلك ، إذا قمت بعمل نفس سماعات الرأس ، ولكن بمقاومة مختلفة للمحرِّض ، فستكون كفاءتها هي نفسها (نفس الحساسية تجاه الطاقة) ، لكن الحساسية للجهد ستختلف اعتمادًا على نسب مقاومتها مثل 10 * Log10 (R1 / R2).

عند حساب نسب الجهد بالديسيبل ، يتم استخدام الصيغة 20 * Log10 (V1 / V2) ، مع اختلاف في الحساسية للقدرة 10 * Log10 (R1 / R2).

نسبة المعاوقة 16 أوم / 600 أوم هي -15.7 ديسيبل وسماعات الرأس بمقاومة 600 أوم ستكون 15.7 ديسيبل أكثر هدوءًا من سماعات الرأس بمقاومة 16 أوم ، مع تصميمات أخرى متساوية.

وبالتالي ، نحتاج إلى تحديد متوسط ​​مستوى الحساسية تجاه الطاقة بين سماعات الرأس عالية المقاومة ، والقضاء على سماعات الرأس ذات التصميم غير القياسي.

لأن نظرًا لأن العينة مطلوبة في المقام الأول لتصميم سماعات الرأس للنماذج عالية المقاومة ، وليس فقط للنماذج عالية المقاومة فقط ، فإن هذا يسمح لك بتحديد مجموعة كبيرة من النماذج في نطاق مقاومة أوسع والحصول على متوسط ​​حساسية أكثر ملاءمة.

بالإشارة ، نفس القائمة ، ولكن مع نماذج إضافية من التصميم غير القياسي أو مع التضخيم النشط. فيما يلي بيانات حول سماعات الرأس بمقاومة 150 أوم.

AKG K 340 ED 91.7 ديسيبل / مللي واط SPL 398.6 أوم
Beyerdynamic DT 770 Pro 250 أوم 94.5 ديسيبل / مللي واط SPL 254.4 أوم
Beyerdynamic DT 880 Pro 95.6 ديسيبل / مللي واط SPL 252.9 أوم
Beyerdynamic DT 990 Pro 250 أوم 93.4 ديسيبل / مللي واط SPL 267.4 أوم
Beyerdynamic DT 150250 أوم 99.3 ديسيبل / مللي واط SPL 280.1 أوم
Beyerdynamic DT 250250 أوم 101 ديسيبل / مللي واط SPL 268.7 أوم
Beyerdynamic DT 48 E 200 أوم 99.2 ديسيبل / مللي واط SPL 200.1 أوم
Beyerdynamic DT 660 mk 2 85.6 dB / mW SPL 568.6 Ohm
Beyerdynamic DT 770600 أوم 96.6 ديسيبل / مللي واط SPL 570.8 أوم
Beyerdynamic DT 79799.5 ديسيبل / مللي واط SPL 259.4 أوم
Beyerdynamic DT 831 106.2 ديسيبل / مللي واط SPL 348.2 أوم
Beyerdynamic DT 911106.5 ديسيبل / مللي واط SPL 298.6 أوم
Beyerdynamic DT 931107.3 ديسيبل / مللي واط SPL 328.2 أوم
Beyerdynamic DT 990600 أوم 95.4 ديسيبل / مللي واط SPL 612 أوم
Beyerdynamic T1 99.3 ديسيبل / مللي واط SPL 819.3 أوم
Beyerdynamic T70 99.6 ديسيبل / مللي واط SPL 394.2 أوم
Beyerdynamic T90 97.6 ديسيبل / مللي واط SPL 406.2 أوم
Beyerdynamic DT 250 250 أوم Mod 103.1 ديسيبل / مللي واط SPL 238.9 أوم
المايسترو الألماني GMP 400 98.2 ديسيبل / مللي واط SPL 292.8 أوم
المايسترو الألماني GMP 435 S 111.9 ديسيبل / مللي واط SPL 347.4 أوم
المايسترو الألماني GMP 450 PRO 105.8 ديسيبل / مللي واط SPL 301 أوم
المايسترو الألماني GMP 8.300 D 99.9 ديسيبل / مللي واط SPL 303.2 أوم
MB Quart QP 400 98.8 ديسيبل / مللي واط SPL 292.5 أوم
Sennheiser HD 280-13 103.9 ديسيبل / مللي واط SPL 405.9 أوم
سنهيسر HD 700 94.4 ديسيبل / مللي واط SPL 235.1 أوم
Sennheiser PC 350 Xense 101 ديسيبل / مللي واط SPL 253.9 أوم
Sennheiser HD 600 100.6 ديسيبل / مللي واط SPL 352.2 أوم
سنهايزر HD 650100.5 ديسيبل / مللي واط SPL 344.9 أوم
سنهيسر HD 800100.1 ديسيبل / مللي واط SPL 429.4 أوم
Sennheiser HD 800s 101.6 ديسيبل / مللي واط SPL 442.8 أوم

يبلغ متوسط ​​القيمة 99.6 ديسيبل / مللي واط. بالنسبة لـ 600 أوم ، هذا 101.82 ديسيبل / V (يمكن إجراء التحويل من خلال آلة حاسبة على الإنترنت )

تقريب جميع القيم إلى أعداد صحيحة للحد الأقصى 600 أوم:

• مستوى الجهد الأدنى: 14 ديسيبل
• حساسية سماعة الرأس إلى 600 أوم: 102 ديسيبل / V

يتم الحصول على مستوى ضغط الصوت الموصى به على النحو التالي: 14 ديسيبل +102 ديسيبل / V SPL = 116 ديسيبل SPL

وبالتالي ، لتحديد الحد الأعلى ، نحتاج فقط إلى تحديد الحمل الذي لن يتمكن مكبر الصوت من توفيره عند 116 ديسيبل SPL عند حساسية سماعة الرأس 100 ديسيبل / مللي واط SPL.

للوهلة الأولى ، يبدو البيان صحيحًا أيضًا - في أي نطاق من المقاومات المتصلة ، سيوفر مكبر الصوت طاقة 16 ديسيبل ميلي واط لسماعات الرأس بحساسية 100 ديسيبل / مللي واط. (16 ديسيبل مللي أمبير هو آلة حاسبة على الخط 40 ميجاوات).

لكن ، الخيار الثاني غير صحيح لحساب الحد الأدنى ، لأنه يتم حساب الطاقة الافتراضية للجيب وليس للإشارة الموسيقية. للحد من الجهد ، هذا غير مهم ، وبالنسبة للتيار ، من الضروري إدخال تصحيح إضافي لـ +12 ديسيبل والعمل بقوة "موسيقية". سيتم النظر في هذه التفاصيل الدقيقة في مادة منفصلة.

116 ديسيبل SPL - هل هو كثير أم قليل؟ في الواقع ، إذا قمت بتشغيل الموسيقى وقمت بإجراء قياسات باستخدام مقياس مستوى الصوت ، في الواقع ، بدلاً من SPL المحسوبة 116 ديسيبل ، فسيكون متوسط ​​القيمة أقل بنحو 20 ديسيبل. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المسار الموسيقي ليس ضوضاء مستمرة بأقصى حجم ، ولكنه يتكون من أقسام هادئة وصاخبة بكثافة طاقة مختلفة. وبالتالي ، فإن هذه 20 ديسيبل هي نوع من "عامل الذروة" وعند حساب الصوت من الموسيقى ، يتم تقديمها كتصحيح إضافي. إذا تم إجراء دراسات أكثر شمولاً من تلك التي أجريت في مختبر RAA ، فسيتم تعديل هذه القيمة لأعلى أو لأسفل ، ولكن إلى حد صغير.

على سبيل المثال القيمة المحسوبة هي 116 ديسيبل SPL ، ولكن في الواقع ستكون الموسيقى بمتوسط ​​مستوى ضغط الصوت 96 ديسيبل SPL.

أمثلة على نطاق مقاومة سماعة الرأس

بصريا على الرسم البياني للجهد الأقصى على سبيل المثال على بطاقة الصوت Sound Sound BlasterX AE-5 الجديدة ستبدو كما يلي:



رابط إلى رسم بياني تفاعلي لـ Creative Sound BlasterX AE-5

يوضح الخط المتقطع مستوى الجهد المطلوب لسماعات الرأس بحساسية 100 ديسيبل / مللي واط للحصول على ضغط صوتي يبلغ 116 ديسيبل SPL.

يوضح المحور X نطاق الحمل ، هنا لوضوح المثال ، المقياس من 0.001 أوم إلى 2000 أوم. في التقارير العامة ، يظهر المقياس في نطاق أضيق من 10 إلى 1000 أوم.
على المحور ص ، الجهد عند خرج مكبر الصوت في ديسيبل.

لأن يتمتع مكبر الصوت بمقاومة داخلية تبلغ 1.1 أوم ، ثم في منطقة الحمل المنخفضة الأومية ينخفض ​​الرسم البياني للجوف.

تشير المنطقة الزرقاء إلى تشغيل مكبر الصوت في الفئة المكافئة A (أفضل وضع يمكن أن يعمل فيه مكبر الصوت لبطاقة الصوت AE-5). يشير الوضع الأخضر إلى منطقة التشغيل في وضع فئة AB المكافئ. حد الانتقال إلى الوضع B والحد الأقصى قبل القطع أقل من 1 ديسيبل وغير مرئي. يوضح الجزء العلوي من المنطقة الرمادية مستوى الجهد المحتمل دون قيود التيار. حول الفئات المعادلة على الرسم البياني .

الحد الأدنى

على الجانب الأيسر من الأحمال منخفضة المقاومة ، نلاحظ ثلاث نقاط تقاطع.

منطقة رمادية

التقاطع عند 0.0007 أوم / -63 ديسيبل (أوم). مهما كانت الإشارة التي يتم تشغيلها ، عند توصيل مقاومة أقل ، فمن المستحيل ماديًا توفير جهد أعلى من ذلك الضروري للحصول على 116 ديسيبل مع حساسية سماعة الرأس 100 ديسيبل / مللي واط SPL. تم بناء المنطقة الرمادية دون قيود حالية ، وهذا يعني في معظم الحالات أنه في هذه المنطقة ستكون الإشارة الموسيقية مصحوبة بتشويه قوي من القص. على سبيل المثال هذا هو المستوى حيث من الممكن نظريًا إعادة إنتاج أي إشارات نبضية أو تصنيع أرقام عالية للطاقة في PMPO.

وبالتالي ، لا يمكن للمرء التنقل عبر المنطقة الرمادية.

أحمر / أصفر / أخضر

في AE-5 ، تتزامن هذه المناطق.

العبور: 0.17 أوم / -15 ديسبل (أوم). هذه القيمة للحمل ، والتي من دونها سيكون الصفير مسموعًا بشكل واضح بسبب نقص التيار. في الواقع ، هذه الحدود هي التي يجب أن تشير إلى الحد الأدنى المسموح به عند توصيل سماعات الرأس.

ولكن هناك تحذير واحد. نظرًا لأن التقاطع يحدث في منطقة التحديد الحالية (شطبة مائلة للرسم البياني) ، فهذا يعني بالفعل أنه لا يجب ضبط مقبض الصوت على الحد الأقصى ، ولكن في هذه الحالة إلى -19 ديسيبل (الفرق بين الحد الأقصى للمناطق الرمادية والخضراء).

على سبيل المثال حتى نسمع إشارة موسيقية بدون صفير وتشويه واضح ، يجب ضبط خرج مكبر الصوت بدون حمل على جهد 14.5 ديسيبل -19 ديسيبل = -4.5 ديسيبل.

إذا تم ضبط مقبض الصوت على الحد الأقصى ، فعند تحميل 0.17 أوم ، سيكون لدينا جهد -3 ديسيبل فولت ، وما يصل إلى 0.7 واط من الطاقة ، وسيتم إنشاء جهد 13.25 ديسيبل على المقاومة الداخلية للمكبر وسوف يتبدد حتى 4.8 واط (عند حساب الطاقة ، يعتبر التيار مصححًا بمقدار -12 ديسيبل بالشكل بسبب كثافة إشارة الموسيقى). نعم ، من الممكن أن تكون الأعداد الحقيقية أقل بسبب الحد الحالي على مصدر الطاقة ، ولكنها تجعل من الممكن فقط أن يفشل قسم مزود الطاقة.

السؤال هو ، هل المقاوم القوي عند خرج مكبر الصوت كافٍ وهل مشكلة قاتلة هي تعيين مستوى الصوت الأقصى عن طريق الخطأ؟ وإذا لم يكن الإخراج عبارة عن موسيقى ، بل إشارة تقنية في شكل جيب أو متعرج بكثافة عالية وقوة أعلى مناظرة؟

على سبيل المثال نظريًا ، يمكننا التفكير في أي شيء ، ولكن من الواضح أنه في الواقع في المنطقة ذات القيم المنخفضة جدًا لمقاومة الحمل لا يمكننا ضمان قابلية مكبر الصوت للبقاء.

وبسبب هذا ، أود أن أخفض الحد ، ولكن لا يمكن تحديده فقط من خلال مستوى الصوت عند إخراج سماعات الرأس.

المنطقة الزرقاء

التقاطع: 0.35 أوم / - 9 ديسيبل (أوم). هذا هو مقدار الحمل الذي يتم فيه الاحتفاظ بصوت عالي الجودة حتى يعمل مكبر الصوت في الفئة المكافئة A. هنا يجب ضبط مستوى الصوت على أنه -24 ديسيبل من الحد الأقصى.

ملخص الخلاصة

عند تحديد الحد الأدنى ، يجب مراعاة عاملين:

• مستوى الصوت الضروري في حالة عدم وجود تشويه
• إمكانيات مكبر الصوت ، التي لن تحترق ، إذا قمت عن طريق الخطأ بتعيين مستوى الصوت أعلى من اللازم.

يمكن اختبار الخيار الأول وتحديده ، والخيار الثاني محفوف بفشل مكبر الصوت أثناء الاختبار.

سيكون الخيار المعقول اليوم هو التحقق من وجود ممانعة نموذجية منخفضة بشكل مشروط لسماعات الرأس. اليوم سيكون 8 أوم لسماعات الرأس النادرة و 16 أوم للكتلة.

بالنسبة إلى AE-5 ، سيكون هناك استنتاج ، ثم يدعم مكبر الصوت حمولة 8 أوم.

بالنظر إلى أن الحد الأدنى للحمل أثناء الاختبار في RAA هو 16 أوم ، ثم بتصحيح 12 ديسيبل للإشارة الموسيقية ، يمكن إجراء تقدير عند الحد الأدنى يصل إلى 4 أوم.

الحد الأعلى

يتقاطع الحد الأعلى لجميع المناطق عند 707 أوم / 57 ديسيبل (أوم). لا توجد "مطبات" وكل شيء بسيط للغاية ، يدعم مضخم الصوت 600 أوم AE-5. فوق 700 أوم ، ليس لدى شخص ما حجم كافٍ.

سماعات أذن

بالعودة إلى البداية ، تم أخذ 100 ديسيبل / مللي واط و 116 ديسيبل لسماعات الرأس كاملة الحجم.

نظرًا لتصميمها مع الحجاب الحاجز الأخف ، تتمتع سماعات الأذن بحساسية أعلى ، وبالتالي ، يجب مراعاة النطاق ليس لحساسية 100 ديسيبل / مللي واط ، ولكن لحوالي 109 ديسيبل / مللي واط.

مجموعة مختارة من سماعات الرأس في الأذن ، يجب أن تكون المحاسبة نماذج ديناميكية فقط ، والرابط هو جميع الأنواع

خلاف ذلك ، نحصل على نتيجة أن الغالبية العظمى من المشغلات المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية هادئة للغاية بشكل افتراضي وسماعات الأذن في الأذن بمقاومة 16 أوم ليست كافية. ولكن في الممارسة العملية ، عادة ما تكون سماعات الرأس داخل الأذن كافية.

خذ الهاتف الذكي Xiaomi Redmi Note 4X ، عند تشغيل الصوت من مشغل برنامج PowerAmp مع الإخراج إلى Hi-Rez (المشغل الوحيد في الوقت الحالي الذي يمكنه إخراج البيانات التي تتجاوز Android 6/7 وبالتالي ضمان أفضل جودة صوت في أنظمة التشغيل هذه).



رابط إلى رسم بياني تفاعلي لـ Xiaomi Redmi Note 4X بسرعة 100 ديسيبل / مللي واط SPL

إذا حددنا حدود سماعات الرأس بالحجم الكامل ، فسنحصل على الحد الأدنى الذي يصل إلى 8 أوم. لكنها تظل أيضًا الحد الأعلى.

في هذه الحالة ، سيكون الأمر سخيفًا بمعنى أن الحد الأدنى لسماعات الرأس الحديثة كاملة الحجم يبدأ من 16 أوم النادرة و 24 و 32 أوم الأكثر شيوعًا. عادة ما يتم العثور على 8 أوم فقط بين سماعات الرأس القديمة ، مثل TDS-7 والعديد من السماعات القديمة ذات مكبرات الصوت عريضة النطاق.



رابط إلى رسم بياني تفاعلي لـ Xiaomi Redmi Note 4X بسرعة 109 ديسيبل / مللي واط SPL

إذا رسمنا خطًا لحساسية 109 ديسيبل / ميجاوات ، فإننا نرى صورة أكثر ملاءمة. يتناسب الحد السفلي بثقة مع 8 أوم ، والجزء العلوي حوالي 60 أوم.

ذاتيًا ، سماعات رأس بمقاومة 16 أوم (Sennheiser CX300-II ، IE-8) و 32 أوم (Sennheiser CX 980 ، HiFiMan Re400) مع Xiaomi Redmi Note 4X تلعب حقًا مع حجم مناسب وهناك هامش صغير لضبط مستوى الصوت.

وفيما يلي أمثلة على الهواتف الذكية التي لم يكن حجمها كافياً مع Sennheiser IE-8 ، ولكن كان فقط على مستوى "غير مرتفع".



رابط إلى رسم بياني تفاعلي لـ Fly FS504 Cirrus 2 PowerAmp بسرعة 109 ديسيبل / مللي واط SPL



رابط إلى رسم بياني تفاعلي لـ Lenovo s820 بسرعة 109 ديسيبل / مللي واط SPL

وبالتالي ، يجب تحديد نطاقين لسماعات الرأس المستخدمة: الحجم الكامل وداخل القناة. بالنسبة لبعض المصادر ، سيصبح هذا النطاق أيضًا "هادئًا جدًا لجميع سماعات الرأس النموذجية". يتم تضمين هذه الميزة في التقارير "البسيطة" لمكبرات الصوت في قاعدة بيانات RAA.