在线服务根据所施加的电压和源阻抗比较频率响应和声压的变化



我们正在RAA网站上推出另一种在线比较服务,用于根据施加的电压和源阻抗改变频率响应和声压。

关于服务的外观


在线服务“ 来自耳机和放大器相互作用的频率响应”以最终结果的形式显示了相对于0 dB的频率响应,类似于设置均衡器。

新服务中,这是通过对绝对声压的频率响应(以dB SPL为单位)来显示的,其中考虑了在放大器输出端施加具有已知电压和电阻的信号时耳机的灵敏度。

这种构造显示了频率响应变化的根本原因。 由于该服务不仅被认为具有参考价值,而且对于实际使用也很有用,因此添加了其他参数。

现在,在有关新服务的第一篇文章中,将提供更多有用的理论部分。

让我们按顺序考虑一切。



主要示例中将使用Campfire Andromeda耳机。 这种模式的这种荣誉为创建这种在线服务提供了动力。 事实是仙女座具有极低且不均匀的阻抗。 这种模型,无论如何受到赞扬,都是非常矛盾和反复无常的。 通过这种新的在线服务,可以更轻松地显示其功能。

参考音频分析器软件中的绘图已于2010年底确定。 在许多文章中都使用了图表。 我们逐渐假设要在在线比较服务中提供图形的构造。 篝火仙女座模型给了我们这种动力。

由于什么原因以及连接到放大器时耳机的频率响应如何变化?


电压电平对耳机和放大器电阻的依赖性


放大器具有输出阻抗。

如果接近0欧姆,则称为“零”。 这种放大器的一个特点是恒定的输出电压,而与所连接的标称负载无关。 也就是说,如果将放大器的输出设置为0 dBV(0 dBV是1 V RMS的电压(以分贝为单位)),则当连接阻抗为16、32、60、150和600欧姆的耳机时,将提供给耳机的正是0 dBV。 (1 V RMS )。



在输出电压图上,这看起来像一条直线。 水平图显示以欧姆和dB(Ohms)为单位的耳机阻抗,以dBV表示垂直电压(其中1 V RMS被视为0 dB)。 电压以分贝(dBV)表示,以便通过耳机灵敏度进一步简单地进行计算。



如果放大器的输出阻抗不为零,则当连接负载时,电压电平将降低。 此外,放大器的电阻越高和/或负载(耳机)的电阻越低,电压电平的下降幅度就越大。 该示例显示了一个电阻为300 Ohms的放大器,与前面的示例一样,它没有负载时输出为0 dBV。 图中电压的dB差异显示了耳机的声压级降低了多少。 当连接20欧姆的负载(以耳机形式)时,我们在图表上看到的值为-24 dBV。 这意味着,当您连接此类耳机时,放大器将安静地工作24 dB! 事实证明,带有这种放大器的高灵敏度低阻抗耳机比低灵敏度高阻抗耳机播放时更安静。

在在线比较服务中,可以通过设置“参数放大器”的不同值来试验“ 功率和灵敏度 ”。 参考示例: 0欧姆30欧姆300欧姆

通常,可以将放大器的电阻视为耳机导线上的附加串联电阻。 即 您可以使用零电阻的放大器和10欧姆电阻的细线,也可以将耳机与零电阻的粗电缆相连,但是对于电阻为10欧姆的放大器,结果将是相同的。

总的来说,如果我们的放大器的电阻不为零,则连接耳机时电压(音量)电平会降低。 如果耳机电阻在整个频段内保持恒定,则信号电平将简单地降低,并且频率响应将保持不变。 在再现频带中具有不同阻抗的耳机的情况将有所不同。

另外,您可以查看计算公式

放大器和耳机的阻抗对频率响应的影响




在电阻图上水平显示20到20,000 Hz的频率,垂直显示电阻和对数刻度。 Campfire Andromeda的图形显示,在低频区域,电阻约为4欧姆,而在高频区域(7-9 kHz),电阻则达到30欧姆。



灵敏度图以绝对声压的形式显示耳机的频率响应,这是在使用零电阻和电压电平V RMS的放大器播放正弦时获得的。

通过如此低的电阻,可以在140 dB / V SPL以上获得很高的灵敏度。 因此,这样的耳机能够从安静的来源非常响亮地播放。

还可以看到,Campfire Andromeda的低频比高音高9 dB,耳机可以称为低音。 但是,并非所有Campfire Andromeda业主都同意耳机确实响亮又重低音(而且,令人高兴的是,图形“撒谎”,声音完全不同-灵敏度是正常的,但是没有低音)。 在某种程度上,它们将是正确的。

让我们转到一个新的在线服务,在该服务中我们可以在考虑灵敏度的情况下跟踪频率响应的变化。

要建立图表,您需要从耳机和放大器的模型中选择一个捆绑包。 默认情况下,放大器设置为0 dBV(1 V RMS )和0欧姆。 一次添加一束到图表中。 生成POST请求时,捆绑包的数量仅受URL字符串的长度限制。



在这里,选择了一对Campfire Andromeda耳机和一个放大器,该放大器的选定参数的形式为输出0 dBV (1 V RMS )时的电压和0欧姆的输出阻抗。 即 如专业报告中所示,这是最初普遍接受的灵敏度图。 因此,在灵敏度显示模式下, 简单的在线频率响应比较服务中将出现类似的图形。



Campfire Andromeda添加对, 其放大器的输出阻抗只会有所不同

我们看到,放大器的电阻越高,频率响应曲线就越向下,使用600 Ohm的放大器获得的最低线。 同时,低频的衰减比高频的衰减要明显得多,如果将具有0欧姆放大器的耳机称为低音,那么在电阻为20欧姆的放大器中它们已经是中性的,低频水平与高频水平相当(不包括该区域的峰值) 8 kHz)。 随着放大器电阻的进一步增加,频率响应不会发生很大变化,但会降低电平。

我们将隐藏大多数图表 ,仅保留几个频率响应。



当Campfire Andromeda连接到电阻为20和600欧姆的放大器时,频率响应几乎不会变化,但是音量会相差28 dB。 但是,使用其他具有较高阻抗的耳机时,放大器之间的差异会较小。



例如,对于在类似条件下具有约20欧姆电阻的Sennheiser CX 5.00 ,其差异已经是24 dB。

如果我们在一张图表上结合使用Sennheiser CX 5.00和Campfire仙女座,添加零电阻的放大器,而不考虑600欧姆的选件,则会得到以下图片:



使用0欧姆的放大器,Campfire Andromeda和Sennheiser CX 5.00之间的音量差为17 dB,而连接到20欧姆的放大器时,低频范围为6 dB,高频范围为13 dB。

日出龙耳塞R130关闭 (耳机电阻120欧姆)使情况更加鲜明



当连接到电阻为0欧姆的放大器时,Campfire Andromeda和Sunrise Dragon耳塞R130 Close的差值为16 dB。 当连接到电阻为20欧姆的放大器时,耳机之间的差异已经只有3 dB。 当连接到600欧姆放大器时,已经低灵敏度和高电阻的Sunrise Dragon响亮了11 dB!

当然,实际上,电阻为600欧姆的放大器极为罕见,通常与无变压器电子管放大器一起使用,电阻范围在60到150欧姆之间,在带有附加耳机插孔的扬声器的功率放大器中可以找到300欧姆。

但是,如果通过测量数据库按输出电阻对信号源(放大器)进行排序 ,则Fly FS504 Cirrus 2智能手机具有高电阻,为130欧姆。



有了这款智能手机,Campfire Andromeda的声音将比HiFiMan RE 400大一点,比Sunrise龙耳式耳塞R130 Close安静些。 而且,当然,拥有一部类似手机(尽管价格更高,但具有相同的输出阻力)的拥有者会辩称,Campfire Andromeda的高灵敏度是销售人员和市场营销人员以及付费作者和博客作者大脑中的一个神话。 由于耳机是“安静的”(谁不同意),因此只能在图片中看到耳机...

篝火仙女座和HiFiMan HM901平衡卡




让我们举一个接近现实的替代示例,而不是与昂贵的耳机和智能手机的所有者进行喜剧表演(不幸的是,这在生活中并不罕见)。 例如,使用Campfire Andromeda和带有平衡卡(放大器)的高端HiFiMan HM901播放器。 使用平衡卡,播放器可以在正常模式和更“响亮”的平衡模式下工作。

平衡模式下 ,放大器电阻为11.3欧姆,空载时的最大电压为13.46 dBV。 在不平衡模式下 ,分别为0.3欧姆和7.44 dBV。



即 在非平衡模式下,放大器的噪音降低了6 dB-两倍。 但是,由于在低阻抗耳机的平衡模式下阻抗较高,因此音量差异将较小,对于16欧姆,则为1.5 dB。 应力图清楚地显示了平衡模式的曲线在低电阻负载区域如何平滑地减小。


该图已将“音乐”构建模式的水平校正为-20 dB

在带有Campfire Andromeda和带有HiFiMan平衡卡参数的放大器的图表中我们看到,在非平衡模式下,我们的耳机在低频区域的声音较大,为6 dB,即 两次。 在高频区域中,在平衡模式下,比高频声音大3 dB。

真的是这样吗 图形说谎吗? 由于带有平衡卡的HiFiMan HM901的存在,这很容易验证-该图确实显示了切换模式时听到的声音。

这是在线服务的“认知”应用,在下一部分中将考虑具有实际应用的选项。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN411705/


All Articles