Impedants ja tundlikkus on kaks kõige olulisemat parameetrit, mis on esitatud kõrvaklappide tehnilistes andmetes, olgu need siis stuudios või audiophile kontekstis.
Nii et olete tõenäoliselt juba näinud, et selline väga kuulus mudel omas “80 oomi impedantsi” või et teine omas “105 dB SPL/mW tundlikkust”.
Kuid need on hädavajalikud, et mõista, kas antud kõrvaklapid suudavad pakkuda kvaliteetset (ja eriti piisavalt tugevat) helisignaali, kui need on ühendatud teie kõrvaklappide võimendiga või teie helikaardiga, kuid need kaks numbrit on sageli eriti valesti mõistetud…
…eriti kuna neid selgitatakse sageli halvasti.
Olles märganud, et paljud teist on küsinud, kuidas erinevad kõrvaklapid sobivad teie varustusega, eriti impedantsi osas, otsustasin koostada teile põhjaliku ülevaate sellest teemast.
Nii et kas peaksite valima 32 oomi kõrvaklapid? 80 oomi? 250 oomi?
Kas teie valitud kõrvaklapid sobivad teie helikaardi, Focusrite Scarlettiga või muuga? Teie DAC-iga?
Noh, te saate vastuse sellele artiklis — või vähemalt maksimaalselt elemente, mis aitavad teil paremini mõista, kuidas see kõik töötab.
(ja te näete, et seadmete tootjad ei ütle meile alati kõike, mis on natuke keerukamaks teinud…)
Lühidalt, järgnev artikkel jaguneb neljaks suureks osaks:
- Kõrvaklapid & Impedants: kiire vastus
- Impedants, kriitiline valik
- Kõrvaklapi tundlikkus, teine väärtus, mida teada
- Kõrvaklappide impedantsi ja tundlikkuse KKK
Märkus: Üldiselt on mitmed minu kommentaarid selles artiklis keskendunud stuudio / kodustuudio kasutusele.
See on normaalne, see on saidi teema 🙂
Kuid tehnilised selgitused ja üldine loogika kehtivad ka siis, kui plaanite osta audiophile kõrvaklappe, mängurite kõrvaklappe või näiteks vabaaja kõrvaklappe muusika kuulamiseks rongis.
Kõrvaklapid & Impedants: kiire vastus
Kui otsite lihtsalt kiiret vastust, et teada saada, kas peaksite valima madala või kõrge impedantsiga kõrvaklapid, siis allolev tabel peaks teid õigesse suunda suunama, kuigi see on äärmiselt lihtsustatud:
| Kasutus | Soovitatav impedants |
|---|---|
| Kuulamine nutitelefonis, tahvelarvutis, PC või sülearvutis… | 50 oomi maksimum |
| Stuudio, kodustuudio või DJ kasutus (USB kaudu toidetud liides) | 32 – 100 oomi |
| Stuudio, kodustuudio või DJ kasutus (seina pistikupessa ühendatud toidetud liides) | 32 – 250 oomi |
| Audiophile kasutus pühendatud kõrvaklappide võimendiga | 250 oomi ja rohkem (kuid alla 250 oomi kõrvaklapid sobivad samuti väga hästi) |
Pange tähele, et need on lihtsalt suunised, kuid kui valite tuntud ja katsetatud kõrvaklappide mudeleid, tuginedes nendele andmetele, peaks kõik hästi minema.
Kui aga (ja ma soovitan seda) soovite rohkem teavet, kutsun teid üles jätkama lugemist… 🙂
Impedants, kriitiline valik
(Kodustuudio) kontekstis on impedants minu jaoks esimene kriteerium, mida arvesse võtta kõrvaklappide valimisel, kuna tundlikkuse osas on tavalised stuudiokõrvaklapid üsna hästi paigutatud.
Probleem, konkreetselt
Kui ostate kõrvaklappe, on teil valik erinevate mudelite vahel, millel on kõik erinevad impedantsid.
Või isegi sama mudel võib omada mitmeid võimalikke impedantsid.
Et asju keerulisemaks teha, eks! 😀
See on juhtum kuulsa Beyerdynamic DT 770 puhul, mis on saadaval 32 oomi, 80 oomi ja 250 oomi versioonides.
👉 Klõpsake siia, et näha hinda :
- 32 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass
- 80 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass
- 250 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass
Aga milline osta?
Millist impedantsi valida?
Me seisame silmitsi tõsise probleemiga, eriti kuna vale valik võib osutuda kahjulikuks selle suhtes, mida te oma kõrvades kuulete, kui kõrvaklapid on ühendatud.
Seega on parem mitte eksida.
Mis on impedants?
Vaadakem kõigepealt määratlust, mille Wikipedia meile selle füüsikalise parameetri kohta annab:
Elektriline impedants mõõdab elektriringi vastupanu vahelduvvoolu läbimisele. Impedantsi määratlemine on Ohmi seaduse üldistamine vahelduvvoolu puhul.
Hea.
See ei aita meid palju.
See ei vasta tõeliselt küsimusele “mis on kõrvaklappide impedants?”.
Tegelikult on ülaltoodud tsitaadis oluline sõna “vastupanu”.
Kõrvaklappide impedants (mõnikord kasutatakse mõistet “nimeline impedants”) vastab tüüpiliselt sellele, kuidas nad takistavad voolu läbimist ringis.
Peaaegu võiks rääkida vastupanust voolu läbimisel, kuid see on teine, täpne elektroonika mõisted, mis viitab veidi erinevale asjale.
Aga lihtsustamiseks võiks öelda, et tõepoolest:
- kui kõrvaklappide impedants on kõrge, siis nad takistavad voolu läbimist rohkem;
- kui kõrvaklappide impedants on madal, siis nad lasevad voolu kergemini läbi.
Lõpuks tuleb teada, et seda impedantsi mõõdetakse oomides (Ω) ja seda esindab sageli täht Z.
Märkus: kuigi see artikkel kasutab peamiselt mõistet “kõrvaklapid”, kui teil on küsimusi kõrvaklappide impedantsi kohta, on teema rangelt sama — seega võite jätkata lugemist.
Kõrvaklappide impedants, muutuva väärtusega
Tegelikult on kõikidel kõrvaklappidel erinevad impedantsi väärtused, mida saab hõlpsasti leida tootjate veebisaitidelt, kõrvaklappide tehnilistelt andmetelt või mõnikord ka otse kõrvaklappidelt.
Impedantsi kategooriad
Üldiselt on kõrvaklappide impedants vahemikus 16 oomi kuni 600 oomi — teisisõnu, väga lai väärtuste vahemik.
See ei ole aga võrreldav kaubanduslike kõlarite impedantsi väärtustega, mis on pigem standardiseeritud 4 või 8 oomi.
Kuigi selle klassifitseerimise osas ei ole ametlikke reegleid, võiks kõrvaklappe enam-vähem jagada erinevatesse kategooriatesse vastavalt nende impedantsile:
- 16 – 32 Oomi — kõrvaklapid & tarbijakõrvaklapid, peamiselt mobiilseks / kaasaskantavaks kasutamiseks
- 32 – 100 Oomi — stuudio (kodust) kõrvaklapid, hifi kuulamiseks mõeldud kõrvaklapid
- > 100 Oomi — audiophile / professionaalsed kõrvaklapid
- > 1000 Oomi — spetsiifilised kõrvaklapid, mida kasutatakse peamiselt raadios
Tegelikult on need kategooriad väga läbilaskvad.
Näiteks kasutatakse paljusid alla 100 oomi kõrvaklappe professionaalses stuudios.
Või on täiesti võimalik kasutada oma DT770 Pro, mille impedants on 80 oomi, transportides, ühendatuna mobiiltelefoni…
Sellegipoolest, minu jaoks on oluline piir umbes 100 oomi, kuna allpool leiate kõrvaklappe, mida on suhteliselt lihtne ühendada erinevate seadmetega, ja muidugi kõik, mis puudutab kõrvaklappe — samas kui üle 100 oomi hakkame leidma kõrvaklappe, mida ma nimetaksin veidi spetsialiseeritumaks, kuna ilma sobiva seadmeta võib nende õigeks juhtimiseks olla keeruline.
Pange tähele, et mõnel juhul võib sama kõrvaklapp olla saadaval mitmes mudelis erinevate impedantsidega.
Nii on näiteks Beyerdynamic’i DT-770 Pro, mis on saadaval versioonides 32, 80 ja 250 oomi.
Miks on kõrvaklappide impedants erinev?
Kõrvaklapi impedants on seotud selle konstruktsiooniga, eriti iga kõrva juures asuvate vasktraatide mähiste disainiga.
Vasktraadi pikkus, kuju, paksus, mähiste koostamiseks tehtud pöörded — kõik need parameetrid mõjutavad kõrvaklapi impedantsi määramist.
1960. aastatest 1980. aastate alguseni, enne kaasaskantava audio seadme ilmumist, olid kõrvaklappide impedantsid kõrged — peamiselt selleks, et hõlbustada paaritamist stereosüsteemidega, millel oli kõrge väljundimpedants (me räägime väljundimpedantsi mõistest veidi hiljem).
1996. aastal kehtestati IEC 61938 standard, mis soovitas 120 oomi väljundimpedantsi, märkides, et see väljundimpedants mõjutab kõrvaklappide jõudlust vähe, mis, kuigi see on eriti vale, tõenäoliselt sundis tootjaid tootma kõrge impedantsiga kõrvaklappe.
Kuid kaasaskantavate mängijate ja iPodide tulek alates 2009. aastast tõi kaasa sügavad muutused kõrvaklappide disainis, peamiselt seetõttu, et kõrge impedantsiga kõrvaklapid ei tööta hästi patareitoitel seadmetega (patarei ei suuda anda piisavalt võimsust kõrvaklapi toitmiseks).
Tulemus: täna on turul saadaval olevate kõrvaklappide impedantsid eriti varieeruvad. Seega leidub nii:
- madala impedantsiga kõrvaklappe, mille kasutamine igasugustes seadmetes on lihtsustatud;
- kui ka kõrge impedantsiga kõrvaklappe, mis on pigem suunatud audiophile publikule, kuna nende signaali moonutus on sageli madalam.
Miks on kõrvaklapi impedants oluline?
Kui ostate uusi kõrvaklappe, olgu need siis (kodustuudios) või muusika kuulamiseks audiophile kontekstis, on õige impedantsiga mudeli valimine eriti oluline.
Aga see impedantsi valik ei sõltu tegelikult kõrvaklappidest, vaid seadmetest, millele te need ühendate.
Ja täpsemalt impedantsi kohandamisest teie kõrvaklappide ja heliallika vahel.
Impedantsi kohandamise mõisted Kõrvaklapp/Heliallikas
Kui me määratlesime artikli alguses impedantsi, tõin ma näiteks kõrvaklapi impedantsi. Me räägime koormuse impedantsist (load impedance inglise keeles).
Kuid heliallikas, st tavaliselt võimendi, kuhu te oma kõrvaklapid ühendate, omab samuti impedantsi parameetrit — me räägime väljundimpedantsist (output impedance inglise keeles).
Ülaltoodud skeemil:
- leidub meie signaaligeneraator, mis võib olla pühendatud kõrvaklapi võimendi või integreeritud mõnda muusse seadmesse, nagu telefon või heliliides;
- see generaator omab väljundimpedantsi, mis on märgitud Zväljund
- kõik on ühendatud koormusega, antud juhul kõrvaklapiga, millel on koormuse impedants, mis on märgitud Zkoormus
Piiri peal, kui te ei ole selliste skeemidega tuttav, pole see väga hirmutav: ainus asi, mida on tõeliselt oluline mõista, on see, et nii kõrvaklappidel kui ka võimendil on oma impedants.
Probleem on selles, et need kaks ringi interakteeruvad nende kahe impedantsi tõttu.
Ja sõltuvalt kõrvaklapi impedantsist võrreldes võimendi väljundimpedantsiga võivad tekkida heliprobleemid ja need võivad kahjustada kõrvaklapi kvaliteeti.
Tegelikult on enamik probleeme, millega kõrvaklappide kasutajad silmitsi seisavad, seotud halva impedantsi kohandamisega nende kõrvaklappide ja seadme vahel, kuhu nad need ühendavad.
Probleem #1: Võimsuse kadu
Kui ühendate kõrvaklapid heliallikaga, toimub võimsuse kadu, ja see on vältimatu.
Väike matemaatika punkt, seda reguleerib järgmine valem (kui see ei ütle teile palju, pole probleemi, see ei takista teid edasise mõistmisest):
kus:
- Zväljund = Heliallika väljundimpedants
- Zkoormus = Kõrvaklapi koormuse impedants
Teoorias, et edastada maksimaalne võimsus heliallikast kõrvaklappideni, peavad impedantsid olema rangelt samad.
Kuid kui teete võimsuse kadumise arvutuse eelmise valemiga (kui te ei ole sellele allergiline 🙂 ), saate aru, et kui väljundimpedants ja koormuse impedants on identsed, on siiski võimsuse kadu umbes 6 dB (decibels).
Arvestades, et -3dB vastab võimsusele, mis on jagatud 2-ga, siis -6 dB tähendab, et signaali võimsus on jagatud 4-ga!
Ja nagu näete alloleval graafikul, kui kõrvaklapi impedants erineb heliallika väljundimpedantsist, toimub veelgi suurem summutus:
Hea uudis on see, et enamikul juhtudel ei mõjuta see võimsuse kadu helikvaliteeti oluliselt — võimendi suudab siiski anda piisavalt võimsust.
Soovisin siiski seda teemat mainida, kuna see on üks punktidest, mida tuleb arvesse võtta.
Probleem #2: võimsus varieerub vastavalt impedantsile
Kui paaritate kõrvaklapid heliallikaga, on probleem peamiselt seotud selle võimsusega, mida heliallikas suudab anda.
Tõepoolest, sõltuvalt koormuse impedantsist, mis talle esitatakse (teisisõnu, sõltuvalt kõrvaklappide impedantsist, mille te ühendate), võib heliallika väljundvõimsus oluliselt varieeruda.
See on loomulikult seotud eespool mainitud võimsuse kadumisega, aga ka sellega, kuidas ring on kavandatud.
On üsna keeruline leida tootjate audio liidese tehniliste andmete lehtedelt üksikasjalikke spetsifikatsioone, et seda punkti illustreerida — kuid siin on siiski konkreetne näide Focusrite Scarlett 2i2 (esimese põlvkonna) tehnilisest andmelehelt:
| Parameeter | Väärtus |
|---|---|
| Väljundimpedants | < 10 oomi |
| Väljundvõimsus (koormus 50 Ω) | 30 mW (milliwatt) |
| Väljundvõimsus (koormus 150 Ω) | 15 mW (milliwatt) |
Nagu näete, kui liikuda 50 oomi impedantsiga kõrvaklappidelt 150 oomi impedantsiga kõrvaklappidele, jaguneb Focusrite Scarletti väljundvõimsus pooleks.
Teine näide audiophile’i mängijast FiiO M11:
| Parameeter | Väärtus |
|---|---|
| Väljundimpedants | < 1 oomi |
| Väljundvõimsus (koormus 16 Ω) | ≥ 255mW |
| Väljundvõimsus (koormus 32 Ω) | ≥ 195mW |
| Väljundvõimsus (koormus 300 Ω) | ≥ 22mW |
Jällegi, sama tähelepanek: väljundvõimsus langeb oluliselt, kui suurendate kõrvaklappide impedantsi.
Ja selgelt on USB kaudu toidetavad audio liidesed ja kaasaskantavad DAC-id esimesed, keda see probleem mõjutab, kuna genereeritava võimsuse hulk on tingimata piiratud.
Probleem #3: Kõlarite summutamine
Viimane probleem ja seejärel räägime lahendustest: summutamine.
Asjade lihtsustamiseks:
- Kui kasutate kõrvaklappe, liiguvad (või vibrivad) mõned kõlarite komponendid muusika järgi: see genereerib heli.
- Kuid kui midagi ei tehta, et neid peatada, jätkavad nad vibratsiooni pärast muusika lõppu.
- Sõltuvalt kõrvaklappidest on erinevad mehaanilised või elektrilised tehnoloogiad, mis on loodud kõlarite vibratsioonide summutamiseks.
Vaikimisi on elektriline summutamine parim.
Kuid see on efektiivne ainult siis, kui heliallika väljundimpedants (seega võimendi) on oluliselt madalam kui kõrvaklappide impedants.
Kui mõlemad impedantsid on liiga lähedal — või veel hullem, kui kõrvaklappide impedants on madalam kui võimendi oma — siis kohtate mitmeid probleeme, sealhulgas madalsageduslike vastuste täpsuses.
Millist impedantsi valida, kui ostate kõrvaklappe?
Olete aru saanud, et arvestades kõiki probleeme, mis võivad tekkida, kui kõrvaklappide impedants ei sobi võimendi / audio liidese kõrvaklapi väljundi / heliallika impedantsiga, riskite, et ei saa korralikult nautida muusikat, mida soovite kuulata.
Heli võib olla liiga vaikne või sagedusvastus võib olla moonutatud.
Samm 1: Tuvastage väljundimpedants
Esimene asi, mida teha, on vaadata, milline on seadme väljundimpedants, millele soovite oma kõrvaklapid ühendada.
Selleks soovitan teil vaadata kasutusjuhendit või külastada tootja veebisaiti.
Näiteks Focusrite veebisaidilt leiate mitmeid teavet kõrvaklapi väljundi kohta, sealhulgas impedantsi:
Kuid paljudel juhtudel ei ole tootjate edastatud teave täielik ega vasta küsimusele.
Siin on näide Steinbergi UR22 mk2-st:
Siin ei ole väljundimpedantsi mainitud, kuid leidub ohmides näit, mis võiks viidata väljundimpedantsile.
Kuid see on lihtsalt impedants, mis võimaldab välja anda 6 mW kanalite kohta (vt probleem #2 veidi kõrgemal).
Tõeline impedants on tõenäoliselt palju madalam.
Seega olge ettevaatlikud numbritega, mida võtate viitena…
“8 reegel”
Nüüd, kui teate oma seadme väljundimpedantsi, peate määrama ka kõrvaklappide impedantsi.
Üldiselt soovitatakse valida kõrvaklapid, mille impedants on vähemalt 8 korda suurem kui väljundimpedants.
See on 8 reegel.
Näiteks, kui väljundimpedants on 10 Ohmi, vajate 80 ohmi või rohkem kõrvaklappe.
See 8 reegel võib esmapilgul tunduda meelevaldne — kuid tegelikult tuleneb see erinevatest arvutustest, mille eesmärk on minimeerida helitugevuse kõikumisi kuulmisfrekventsidel.
Kuid praktikas ei pea reeglit järgima liiga rangelt: parem on seda võtta suunajana.
Eriti kuna kõrvaklappide impedants varieerub sõltuvalt sagedusest, seega tootjate poolt deklareeritud impedants on parimal juhul vaid keskmine:
Kõrvaklappide tundlikkus, teine väärtus, mida teada
Siiani oleme rääkinud peamiselt kõrvaklappide impedantsist ja sellest, kuidas see peaks olema kohandatud heliallikaga.
Kuid on veel üks parameeter, mida tuleb kindlasti arvesse võtta: tundlikkus.
Väike hoiatav sissejuhatus
Nii lihtne kui impedantsi osa oli, on see osa kõrvaklappide tundlikkusest tõenäoliselt veidi keerulisem.
Eriti kuna tootjate poolt edastatud teave nende seadmete kohta on mõnikord puudulik või ebatäpne.
Seega, kui soovite valida oma kodustuudio või stuudio jaoks kõrvaklappe ilma peavalu, siis siin on mõned näpunäited:
- valige tõhusaks stuudio kasutamiseks tunnustatud kõrvaklapid nagu need;
- valige kõrvaklapid, mille impedants on vahemikus 40 kuni 100 ohmi, ja vältige üle 100 ohmi, et mitte sattuda võimsusprobleemidesse (kui te pole lugenud artikli järgmist osa ja teate, mida soovite teha).
Näiteks kasutan oma ATH M50X, mille impedants on 38 ohmi, nii oma heliliidese kui ka sülearvuti peal — ja ma ei kohtu kunagi probleemidega.
Sama mõtte jätkuks, minu AKG k240 mkII 55 oomi või minu DT 770 Pro 80 oomi versioon töötavad mõlemad väga hästi, nii tavaliste helikaartide kui ka minu nutitelefoni peal.
Nii et kui otsite, milline kõrvaklappide impedants sobib teie nutitelefoniga, ei tasu liiga palju muretseda…
…aga ma väldiksin 250 oomi kõrvaklappe, kui ma ei oleks kindel oma helikaardi sisseehitatud kõrvaklapi võimsuses — eriti kui see on toidetud USB-porti kaudu.
Lühidalt, pärast seda eessõna, mis püüab siiski relativiseerida stuudio kõrvaklappide valimise keerukust, saame rääkida tundlikkusest…
Mis on helikõrvaklapi tundlikkus?
Alustame kõigepealt selle mõistmisega.
Helikõrvaklapi tundlikkuse määratlemine
Tundlikkus, on mõõde, mis näitab, kui palju helitugevust toodab kõrvaklapp antud võimsuse tasemel.
Näide: kui teil on kõrvaklapp A, mille tundlikkus on kõrge, ja kõrvaklapp B, mille tundlikkus on madal, siis kui impedants on sama ja võimsus, mida võimendi toodab, on konstantne, siis kõrvaklapp A on valjem kui kõrvaklapp B.
Et kõrvaklapp B saavutaks kõrvaklapi A helitaseme, tuleb seega suurendada väljundtaset (seega võimsust), mida võimendi toodab.
Lihtsustatult öeldes tähendab see, et kui teie võimendi ei ole väga võimas (näiteks USB kaudu toidetud) ja teie kõrvaklapi tundlikkus ei ole suurepärane, siis toob see kaasa suhteliselt madala helitugevuse.
Helikõrvaklapi tundlikkuse ühik
Helikõrvaklapi tundlikkus mõõdetakse tavaliselt dB SPL/mW — see tähendab detsibelle SPL milliwatti kohta. See vastab seega helitasemele, mis on seotud võimsusega (milliwattides).
Üldiselt on kõrvaklappide tundlikkus vahemikus 75 kuni 120 dB SPL/mW.
Pange tähele, et sama ühikut mõnikord näidatakse ka kujul “dB/mW”, kuid see tähendab sama asja.
Alternatiivselt võib tundlikkust teatud tehnilistes andmetes esitada teises ühikus: dB SPL/V — see tähendab detsibelle SPL volti kohta.
Seekord on meil seega helitase, mis on seotud pingega.
Märkus: Käesolevas artiklis kasutame esimest ühikut, seega dB SPL/mW.
Kuid kui teil on vaja konverteerida dB SPL/V dB SPL/mW-ks (või vastupidi), siis kutsun teid kasutama minu tundlikkuse konverterit, mille olen spetsiaalselt selle artikli jaoks välja töötanud 🙂
Kui näiteks kõrvaklapp on tundlikkusega 104 dB SPL/mW, tähendab see, et see toodab 104 dB SPL tasemel signaali, kui seda toidetakse 1 milliwatti võimsusega elektrisignaaliga.
Detsibellid SPL on standardne helitaseme mõõt.
Kuna hästi visualiseerida, millele see ühik vastab, on allolevas tabelis loetletud mõned igapäevaelu orientiirid:
| Heli tugevus (dB SPL) | Heli allikate näited |
|---|---|
| 140 | Lennuk tõusmas, püssipauk |
| 130 | Konstruktor |
| 120 | Valu künnis |
| 110 | Rockkontsert, Ööklubi |
| 100 | Metroo läheneb, Signaal 5 meetri kaugusel |
| 90 | Suur liiklus tänaval |
| 80 | Suur liiklus (kuuldav auto seest) |
| 70 | Pesumasin, Nõudepesumasin |
| 60 | Tavaline vestlus, kliimaseade |
| 40 | Rahulik auditoorium, külmiku sumin |
| 30 | Vihin |
| 20 | Äärmiselt vaikne ruum, kella tiksumine |
| 10 | Hingamine, anechoiline tuba |
| 0 | Kõrva kuulmise künnis |
Pange tähele, et see helitaseme skaala, mida mõõdetakse dB SPL, ei ole lineaarne: heli 20 dB SPL ei ole kaks korda tugevam kui heli 10 dB SPL.
Tõepoolest, heli võimsus, mis on “kaks korda tugevam”, vastab +3 dB (SPL) suurenemisele.
Kasutage kõrvaklappide tundlikkust heli tugevuse hindamiseks
Hea, nüüd olete aru saanud, mis on tundlikkus ja kuidas seda tehnilises lehes leida.
Aga millist teavet see meile tõeliselt annab?
See on hädavajalik, et mõista, millist helitaset suudab teie kõrvaklapp pärast ühendamist teie heliseadmestiku või DAC-iga toota.
Ja ka selleks, et veenduda, et kasutate oma kõrvaklappide võimendit parimates tingimustes.
Tõepoolest:
- kui teie kõrvaklappide tundlikkus on liiga madal, peate tõenäoliselt oma võimendi maksimaalselt üles keerama, mis toob kaasa moonutuste suurenemise (fenomen, mida on kergesti märgata mobiiltelefonides, tüüpiliselt);
- kui teie kõrvaklappide tundlikkus on liiga kõrge ja teie võimendi on väga võimas, siis kasutate seda vaid 1 või 2% oma tegelikust võimsusest — mis võib tähendada suuremat taustamüra.
Millist võimsust vajab minu kõrvaklapp, et olla piisavalt tugev?
Üldiselt võite arvata, et teie kõrvaklapp on piisavalt tugev, kui see suudab toota heli tasemel 110 dB SPL haripunktis (peak inglise keeles).
See vastab enam-vähem 95 või 100 dB SPL RMS tasemele — mis on rohkem kui piisav.
Üldiselt kuulame pigem tasemel 60 kuni 80 dB RMS. Kui kuulaksite heli 100 dB SPL RMS tasemel mitu minutit, võib see omada pöördumatut mõju teie kuulmisele.
Olge ettevaatlik dB SPL haripunkti ja dB RMS eristamisel: kui räägitakse haripunktist, viitab see maksimaalsele tasemele, samas kui RMS viitab pigem keskmisele tajutavale tasemele.
Nüüd, kasutades tundlikkust, mida olete oma kõrvaklappide tehnilises lehes lugenud, saate arvutada vajaliku võimsuse (millivattides), et saavutada 110 dB SPL.
Võtame tagasi meie eelneva näite kõrvaklappidest, mille tundlikkus on 104 dB/mW.
Kuna oleme õppinud tundlikkuse määratlemise kaudu, tähendab see, et 104 dB tasemel signaali tootmiseks on vajalik 1 millivatt võimsust.
Kui soovitakse kahekordistada heli võimsust (+3 dB), tuleb kahekordistada võimsus.
Seega, et saavutada 107 dB, on vajalik 2 millivatti.
Ja jälle, et saavutada kuulsad 110 dB SPL, tuleb võimsust jälle kahekordistada: vajame 4 millivatti.
Nüüd saate arvutada oma kõrvaklappide jaoks vajaliku võimsuse vastavalt nende tundlikkusele.
Kuid teie töö lihtsustamiseks soovitan vaadata allolevat tabelit:
- Leidke vasakpoolsest veerust oma kõrvaklappide tundlikkus dB/mW;
- Seejärel leidke veerust 110 dB SPL vajaliku võimsuse väärtus.
(teabe jaoks, olen lisanud ka 105 ja 115 dB veeru, et saaksite näha võimsuse tasemeid, mis oleksid vajalikud nende helitugevuste saavutamiseks)
| Kübara tundlikkus (dB SPL/mW) | 105 dB SPL | 110 dB SPL | 115 dB SPL |
|---|---|---|---|
| 83 | 158,5 | 501,2 | 1584,9 |
| 86 | 79,4 | 251,2 | 794,3 |
| 89 | 39,8 | 125,9 | 398,1 |
| 92 | 20,0 | 63,1 | 199,5 |
| 95 | 10,0 | 31,6 | 100,0 |
| 98 | 5,0 | 15,8 | 50,1 |
| 101 | 2,5 | 7,9 | 25,1 |
| 104 | 1,3 | 4,0 | 12,6 |
| 107 | 0,6 | 2,0 | 6,3 |
| 110 | 0,3 | 1,0 | 3,2 |
| 113 | 0,2 | 0,5 | 1,6 |
| 116 | 0,1 | 0,3 | 0,8 |
| 119 | 0,04 | 0,1 | 0,4 |
| 122 | 0,02 | 0,06 | 0,2 |
| 125 | 0,01 | 0,03 | 0,1 |
Viidates, siin on valem, mis võimaldab selle tabeli taastamist:
Kas mu kõrvaklapid on piisavalt valjud?
Kui arvasite, et saate lõpuks oma kõrvaklappe rahulikult valida, siis olite vale 🙂
Tõepoolest, eelnevas lõigus määrasime lihtsalt võimsuse taseme, mida teie kõrvaklapid vajavad, et saavutada 110 dB SPL tipp.
Kuid me ei tea endiselt, kas teie kõrvaklappide võimendi, DAC, audio liides — lühidalt, heliallikas, kuhu te selle ühendate — suudab seda võimsust pakkuda!
Esiteks, kui vaatate uuesti tabelit otse üleval, märkate, et mõnel juhul, et saavutada teoreetiline tase 110 dB SPL teatud madala tundlikkusega kõrvaklappidega, oleks tõeliselt palju võimsust vaja.
Näiteks, kui teie kõrvaklapid on tundlikkusega 83 dB/mW, vajate nende täishelitugevusele tõukamiseks pool vatti… mis mõnel juhul võib olla keeruline.
Märkus: Näiteks, kui viidata USB 2.0 portide standardile, võivad need maksimaalselt anda välja 2,5 vatti.
Audio liideses, mis on toidetud ainult USB kaudu, kasutatakse suure osa saadaval olevast võimsusest juba eelvõimendite, muundurite, LED-indikaatorite, phantom-toite… jaoks.
Seega ei jää kõrvaklappide võimendamiseks palju!
Seega on oluline kontrollida, et teie heliallikas suudab pakkuda väljundvõimsust (vatides), mis on kooskõlas teie vajadustega (ja mida olete tuvastanud eelnevas lõigus).
Teisisõnu, kui teie kõrvaklapid, mille tundlikkus on 104 dB/mW, vajavad 4 mW, et saavutada kuulsad 110 dB SPL, vajate heliallikat, mis suudab anda vähemalt 4 mW (ja ideaalis rohkem) teie kõrvaklappide impedantsil.
Kas mäletate seda tabelit, mis pärineb Focusrite Scarlett 2i2 (1. põlvkond) spetsifikatsioonidest, mida me käsitlesime impedantsi peatükis? :
| Parameeter | Väärtus |
|---|---|
| Väljundimpedants | < 10 oomi |
| Väljundvõimsus (koormus 50 Ω) | 30 mW (millivatt) |
| Väljundvõimsus (koormus 150 Ω) | 15 mW (millivatt) |
Noh, olime tõdenud, et selle Scarlett 2i2 väljundvõimsus erineb sõltuvalt impedantsist.
Tegelikult on see tõsi kõigi helikõrvaklappide võimendiringide puhul.
Seega, sõltuvalt teie kõrvaklappide tundlikkusest ja impedantsist, võib juhtuda, et teie allikas ei ole piisavalt võimas, et saavutada 110 dB SPL!
Kahjuks on heliallikate tehnilistes andmetes väljundvõimsuse kohta teave mõnikord puudulik või antud väga erinevate impedantside jaoks kui teie kõrvaklappide puhul.
Sellisel juhul saate vaid oletada, milline oleks väljundvõimsuse väärtus teie kõrvaklappide impedantsil, või sukelduda keerulisse matemaatikasse, et proovida taastada puuduvaid väärtusi.
Märkus: loomulikult on patareitoitel või USB kaudu toidetud heliallikad piiratud väljundvõimsuse osas. Vastupidi, vooluvõrku ühendatud heliallikad omavad tavaliselt palju rohkem saadaval olevat võimsust.
Helikõrvaklappide impedantsi ja tundlikkuse KKK
Kogu ülaltoodud artikli põhjal peaksite juba omama maksimaalset teavet, et mõista impedantsi ja tundlikkuse mõju teie kõrvaklappide helile.
Kuid lisaks, siin on täpsed vastused kõige levinumatele küsimustele, mis ei saanud artiklis selguse huvides otse käsitletud.
Kas on võimalik midagi rikkuda, kui kõrvaklapid ei sobi heliallikaga?
99% ajast ei ole mingit riski ühendada kõrvaklapid heliallikaga, kui need on halvasti paaritatud (eriti impedantsi osas).
Minu arvates on ainus tõeline risk ühendada väga tundlikud ja/või väga madala impedantsiga kõrvaklapid väga võimsa allikaga: võite rikkuda kõrvaklappe, mis on siis liiga suure võimsuse all.
Kuid pidage meeles, et kõrvaklappide tehnilised andmed näitavad sageli maksimaalset võimsust, mida saate kõrvaklappidesse saata.
Kui kõrvaklappide helitugevus ei ole piisavalt tugev, kas saab lisada täiendava kõrvaklappide võimendi?
Kui teie kõrvaklappide helitugevus ei ole piisavalt tugev, isegi kui teie võimendi on seadistatud maksimumini, siis soovitan teil kas:
- uuendada sobivamale võimendile (võib-olla madalama impedantsiga ja/või suurema võimsusega);
- või vahetada kõrvaklappe madalama impedantsiga või lihtsalt tundlikumate vastu.
Vaikimisi soovitan ma mitte ühendada ühte kõrvaklappide võimendit teise peale. Tõepoolest, te võite saada helitugevuse tõusu, kuid signaali kvaliteedi arvelt (sagedusreaktsioon, moonutus, taustamüra tase).
Miks on paljude heliallikate väljundimpedants üsna kõrge?
See nähtus on tõeline, kuigi veidi vähem nähtav stuudio/kodustuudio seadmete seas.
On mitmeid seletusi:
- Kõrge väljundimpedantsiga ringkonstruktsiooni valmistamine on lihtsam ja odavam.
- See võib olla viis kaitsta kõrvaklappe, kui võimendi on väga võimas.
- Lõpuks võib see olla brändi eristav tegur, olgu see õigustatud või mitte, mõjutades seega selle positsioneerimist turul ja turundust.
Kas peaksin valima 32 Ohmi või 80 Ohmi kõrvaklapid?
Kui näiteks kõhklete selle mudeli (32 Ohmi) ja selle (80 Ohmi) vahel, siis soovitan teil eelistada 80 Ohmi. Helikvaliteet on veidi parem ja tegelikult saate seda kasutada enamiku seadmetega ilma probleemideta.
Kui soovite aga seda eriti toita nõrkade võimendite kaudu (ma väljamõtle, AA patareidega seadme), siis valige 32 Ohmi versioon.
Kas peaksin valima 250 Ohmi või 80 Ohmi kõrvaklapid?
Kui nüüd kõhklete selle mudeli (250 Ohmi) ja selle (80 Ohmi) vahel, siis soovitan samuti valida 80 Ohmi, mis on universaalsem.
Kuid kui teie eesmärk on kasutada kõrvaklappe ainult stuudio/kodustuudio kontekstis ja toiteallikaga audio liideste (või võimsate kõrvaklappide võimendite) kaudu, siis võite valida 250 Ohmi.
Kas saan ühendada 250 Ohmi kõrvaklapid PC / MacBookiga?
Nii et jah, saate, ja sageli on heli korralik.
Teisisõnu, see ei ole tavaliselt kasutuskõlbmatu.
Kuid on tõenäoline, et see ei ole optimaalne. Kui teie kasutamine ei hõlma spetsiaalsete kõrvaklappide võimendite kasutamist (nagu need)
Kas on kasulik omada kõrge impedantsiga kõrvaklappe kodustuudios?
Kui töötate kodustuudios, siis arvan, et ei tohiks end piirata kõrge impedantsiga kõrvaklappide valimisel.
Eriti kui vajate head avatud kõrvaklappi mikserdamiseks. Näiteks Sennheiser HD650 on 300 Ohmi impedantsiga — kuid heli on väga detailne.
Nii et see võib olla hea investeering: see ei ole ainult professionaalidele, kui soovite.
Kuid veenduge kõigepealt, et teil on audio liides või kõrvaklappide võimendi, mis suudab tõeliselt kõrvaklappe õigesti juhtida, et saaksite sellest tõeliselt kasu.
Kokkuvõtteks
Nii et ma arvan, et selle suure artikli kaudu on teil nüüd kõik vajalikud teadmised, et mõista, mis on kõrvaklappide impedants ja tundlikkus — ja eriti nende tähtsus helikvaliteedi osas.
Olin just ütlemas “kui soovite edasi minna”, kuid see artikkel on juba väga detailne — seega, et jätkata lugemist, soovitan lihtsalt vaadata minu valikut kodustuudio kõrvaklappe.