耳机功率问题

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耳机功率问题  

: D! K* h$ \5 Y8 K# }- ?一个简单的事实是,除了少数为推AKG K1000而特别设计的耳机放大器之外,绝大多数耳机放大器的最大输出功率在几百毫瓦到一千多毫瓦. 即使最高档的一些名机也是如此. 比如RudiStor RP010B的最大输出功率为1500毫瓦,Single Power Maestro ZR的最大输出功率是500毫瓦.

这是为什么?

先请大家看一张表. 这个表列出了一些AKG耳机的阻抗,灵敏度,最大持续功率,和可发出的最大响度. 这些数据是厂家提供的.
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	Model	Impedance (Ohms)	Sensitivity - f# D+ `. T+ C, C: b* u, `( Z( ?(dB)	Max Power % \  d5 o- Y( s4 |& W0 w6 c(mW)	Max SPL 8 D7 [4 L( i, ?! |(dB)
AKG	K141M	600	98	80	117
	K240M, K240DF	600	88	80	107
	K270S	75	92	380	118
	K301	100	94	285	119
	K401, K501	120	94	290	119 % Y; {7 o" x2 L0 `% ]+ u0 a

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3 T8 g/ z+ v7 k& e& X; ]举个例子,经典的K501,它阻抗为120欧姆,灵敏度为94分贝/毫瓦. 即它在承受1毫瓦功率时,能发出94分贝的响度(注意这已是很大的响度了). 它能承受的持续最大功率为290毫瓦,此时能发出的响度为其最大响度119分贝.

确实,它在瞬时可以承受更大一些的瞬时功率,一般典型的是可以多一倍. 即,它能承受大约580毫瓦的瞬时功率,并爆发出122分贝的瞬间音压. 但这就是到顶了. 你要它发出高于122分贝的音压,接受大于580毫瓦左右的功率,是会出危险的. 烧音圈,或者你的耳朵被震聋掉.

大家注意,绝大多数耳机的最大声压,就是在120分贝左右. 这个声压对人耳来说已经是危险的了. 不可能长时间承受这样高的响度. 即使短暂地听这样的响度,也会造成听力损伤. 120分贝以上开始进入人耳的"痛域",即在这个声压下人耳开始疼痛.
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2 g- y! J$ j+ w! @4 |, K, L- d同时大家可以看到,因为绝大多数动圈耳机的灵敏度在90-100分贝/毫瓦,所以大多数耳机在施加以几十毫瓦的功率时,就已经达到了110左右的,非常大的音压. 我们平时听音乐,除了少数爆棚片段外,绝大多数时候听到的音压,是在100-110分贝以下. 甚至很多时候是只有100分贝以下. 此时,耳机接受的功率,是只有几个毫瓦到十几个毫瓦.

+ ?: U# D/ J9 y- p( x' F所以一个大家应该知道的常识是: 当我们通过一部耳机放大器来欣赏音乐时,绝大多数的时间(非爆棚,非交响乐队全奏),耳放的输出功率只是在几个毫瓦到十几个毫瓦.

OK. 那么爆棚一下呢? 一般耳放多释放了一些功率,输出几十个毫瓦的功率. 此时,我们的耳朵已经觉得非常爆棚了.
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% v9 [1 [; P& X; K" Z% I$ l如果是持续不断地这么爆棚,让我们的耳朵承受110分贝以上的音压,我们是吃不消的. 所以,回到前面,耳放绝大多数时间的输出就是几个mW到十几个mW. 爆棚一下,指针摆到几十个毫瓦.

- m. O! M# x0 k& y. X1 [2 \. u接下来请大家注意一点: 耳机的灵敏度一般是九十几分贝/毫瓦,而喇叭的灵敏度,一般也是九十几分贝,只不过单位是大了1000倍的"瓦",而且一般是在1米外测得的声压.

所以我们就知道,喇叭一般比耳机的功率需求大了1000倍左右.
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1 z9 r) ^+ t% f4 c* ]6 G事实也正是如此. 前面我说了,耳机工作时大多数时间输入的功率是几毫瓦到十几毫瓦,而相对应的是,喇叭在工作时,大多数时间输入的功率是几瓦到十几瓦.

耳机在承受最大功率时,爆棚时,可以接受一两百毫瓦的功率,而相对应的是,喇叭在播放到爆棚片段时,承受的也正是扩大了1000倍的一两百瓦的功率. 一般情况下不会再大了. 个别极端的瞬间,耳机可以承受五六百毫瓦的瞬时峰值功率,而喇叭也正是如此——只是变成五六百瓦而已.
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所以优质耳机放大器的最大输出功率一般在500-1500毫瓦,而优质功率放大器的最大输出功率一般在500-1500瓦(阻抗降低时). 基本上耳机对喇叭在功率需求上是大约1:1000的关系.

事实上还要考虑两个原因. 这两个原因使得驱动喇叭的功率放大器,必须输出功率更大一些,也就是说1:1000还不够.

" v  f) n9 W0 I' H一个是多数喇叭是有分频器的. 分频器是由很消耗能量的电感和电阻构成的,要耗费一些功率,而耳机都是一个单元的,无分频器的消耗. 二是喇叭的九十几分贝的灵敏度是在1米外测量的音压,而耳机是直接灌入耳道的,基本是零距离接触.
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9 d) Y9 j4 j4 ?所以事实上喇叭对功率放大器的输出功率要求,比耳机对耳放的功率要求,更大一些.

关于人耳对不同声压的反应,我从Wiki百科上摘录片段:
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8 b! a, D3 t' k& s150分贝: 30米外听飞机引擎
2 _" u" j' {9 P( l- x1 W140分贝: 1米外听来复枪击发
130分贝: 痛域
! p2 @8 D* M" b120分贝: 短暂时间也将造成听力损伤
% x( g- h& Z( S; D: U6 r) b7 j100分贝: 1米外的电钻声
1 b& W& i  }  _. a( Y85分贝: 长时间聆听会造成听力损伤
80-90分贝: 吵闹的主干道边10米外
. `& D, p6 \' A8 f  K9 D* }0 @60-80分贝: 10米外小汽车驶过的声音
60分贝: 1米外看电视机的平均响度
40-60分贝: 1米外普通人交谈的响度
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大家可以清楚地看到,大多数动圈耳机在接受1毫瓦的功率时,已经使你的耳朵听到了九十多分贝的响度. 这个响度已经是在百科全书上所谓"长时间聆听会造成听力损伤"的85分贝之上了. 也就是说,你始终给耳机馈入1毫瓦的功率,连续听一个小时,对听力已经有害!  
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/ S1 R$ _1 s9 Z所以大家已可知道,1毫瓦功率看似很小,但对耳机来说已经意味着什么.
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对很多动圈耳机来说,10毫瓦的功率已造成了100分贝以上的声压. 已经是听电钻了!
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& {3 e7 w( W3 u+ [100毫瓦的功率输入,对大多数动圈耳机来说,已经意味着接近了使你耳朵受到伤害的程度(即使是短暂的聆听"short-term exposure").  甚至已经达到了使你耳朵受到伤害的程度(如耳机灵敏度在100分贝以上).
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& B- `; Y- H. q9 f6 b8 L/ ^8 M有些人会说: 但是放大器要留功率余量啊! 是的,确实已经留了功率余量. 所以优质耳机放大器的最大输出功率不是几十毫瓦,而是几百毫瓦,乃至大于一千毫瓦. 这已经留了好多倍的功率余量.  
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什么? 有些人说,还不够,要留一百倍的余量? 那我只能说,随便儿吧. 有人爱留一百倍余量,就去留吧; 觉得那样声音好? 那就先搞出一台一百倍余量的耳放并演示给大家看,音质多么多么好,超越多少高级耳放,然后再说.

, P  X, O# ?- d' E7 \' n7 e9 z我只知道几十年来,HI-FI界对耳机放大器的功率输出,已经达成了一个世界范围的,有着充分理由和根据的默契: 最大输出功率都是从一两百毫瓦到一千多毫瓦. 就是这样.

耳机发烧友们所熟悉的耳机里,只有AKG K1000是需要真正的大功率放大器来驱动的. 因为它的灵敏度低到只有74分贝/毫瓦!  
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这个数值和一般的动圈耳机差了太多太多. 大家知道动圈耳机的灵敏度一般在90-100分贝/毫瓦. 取个大致的平均值,算95分贝/毫瓦吧,它和K1000的功率需求差了多少呢? 算一下,差一百多倍!  也就是说普通动圈耳机只需要1毫瓦的功率就可发出95分贝的响度,而K1000则需要100多毫瓦才能发出95分贝的响度.
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所以普通的耳机放大器是绝对无法推好K1000的. 它不能被当做是一副耳机,而实实在在是一对小喇叭,只是通过支架顶在头上而已.

耳机放大器的输出功率大小,和它的音质,或者档次,是基本没有关系的. 不是说一个耳机放大器输出功率越大,就一定音质更好,或档次更高. 不是这样的. 我见过的输出功率较大的耳机放大器是日本铁三角的HA2002,HA5000,梵音HA01等. 但一点也不能说这几款耳放就是我见过最高档的.
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$ r3 K  _: E# A( a! w- e8 C' V7 }  ?大家可以看看梵音HA01的强大输出能力: 16欧姆时可输出2800毫瓦,32欧姆时输出1400毫瓦. 它确实推铁三角和歌德的低阻耳机不错,但无论如何算不上"一流"——有那么一点音染,透明度一般.

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1 Z! u! ~. q9 o8 `耳机发烧是求质不求量的. 声音的透明度,细腻度,失真度,远比大动态瞬间的几毫秒表现更重要. 我可以接受一台大动态时稍