Kuulokkeiden impedanssi ja herkkyys: Mikä se on?

Impedanssi ja herkkyys ovat kaksi tärkeintä parametreista, joita löytyy kuulokkeiden teknisistä tiedoista, olipa kyseessä studio- tai audiophile-käyttö.

Olet varmasti nähnyt, että kuulokkeet kuten tämä erittäin tunnettu malli oli “impedanssi 80 ohmia” tai että toisella oli “herkkyys 105 dB SPL/mW”.

Kuitenkin, vaikka ne ovat olennaisia ymmärtämään, tuottaako tietty kuuloke laadukasta (ja ennen kaikkea riittävän voimakasta) äänisignaalia, kun se liitetään kuulokevahvistimeesi tai äänikorttiisi, nämä kaksi lukua ovat usein erityisen huonosti ymmärrettyjä…

…erityisesti koska niitä selitetään usein huonosti.

Huomattuani, että monet teistä kysyivät minulta eri kuulokkeiden yhteensopivuudesta laitteistonne kanssa, erityisesti impedanssin osalta, päätin laatia teille kattavan tiedoston aiheesta.

Joten, pitäisikö valita 32 ohmin, 80 ohmin vai 250 ohmin kuulokkeet?

Onko valitsemasi kuuloke yhteensopiva äänikorttisi, Focusrite Scarlettin tai muun kanssa? DAC:si kanssa?

No, saat vastauksen tähän artikkeliin — tai ainakin maksimimäärän elementtejä, jotka auttavat sinua ymmärtämään, miten kaikki tämä toimii.

(ja tulet huomaamaan, että laitevalmistajat eivät aina kerro meille kaikkea, mikä on hieman vaikeuttanut tehtävää…)

Lyhyesti sanottuna, seuraava artikkeli jaetaan neljään pääosaan:

1. Kuulokkeet & Impedanssi: nopea vastaus
2. Impedanssi, ratkaiseva valinta
3. Kuulokkeen herkkyys, toinen tärkeä arvo
4. Kuulokkeiden impedanssi ja herkkyys – FAQ

Huomautus: Yleisesti ottaen useat kommenttini tässä artikkelissa keskittyvät studio-/kotistudio-käyttöön.

Se on normaalia, se on sivuston teema 🙂

Kuitenkin, tekniset selitykset ja kokonaislogiikka ovat yhtä totta, vaikka aiotkin ostaa audiophile-kuulokkeet, pelikuulokkeet tai esimerkiksi vapaa-ajan kuulokkeet musiikin kuunteluun junassa.

Kuulokkeet & Impedanssi: nopea vastaus

Jos etsit vain nopeaa vastausta siihen, pitäisikö valita matalan vai korkean impedanssin kuulokkeet, niin alla oleva taulukko ohjaa sinua oikeaan suuntaan, vaikka se onkin äärimmäisen yksinkertaistettu:

Huomaa, että nämä ovat vain suuntaviivoja, mutta jos valitset tunnettuja ja testattuja kuulokemalleja näiden tietojen perusteella, kaikki pitäisi sujua hyvin.

Jos kuitenkin (ja suosittelen tätä) haluat saada hieman enemmän tietoa, jatka lukemista… 🙂

Impedanssi, ratkaiseva valinta

(kotistudio) -kontekstissa impedanssi on mielestäni ensimmäinen kriteeri, joka on otettava huomioon kuulokkeiden valinnassa, koska herkkyyden osalta tavalliset studio-kuulokkeet ovat melko hyvin sijoitettuja.

Ongelma, käytännössä

Kun ostat kuulokkeet, voit valita eri malleista, joilla kaikilla on erilaiset impedanssit.

Itse asiassa jopa sama malli voi olla useita mahdollisia impedansseja.

Jotta asiaa vaikeutettaisiin! 😀

Tämä on tilanne kuulokkeiden Beyerdynamic DT 770 kanssa, joka on saatavilla 32 ohmin, 80 ohmin ja 250 ohmin versioina.

👉 Klikkaa tästä nähdäksesi hinnan :

• 32 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass
• 80 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass
• 250 Ohms : Thomann Amazon Woodbrass

Mutta mitä ostaa?

Valitseeko impedanssi?

Olemme selvästi tärkeän ongelman edessä, varsinkin kun huono valinta voi osoittautua haitalliseksi sen suhteen, mitä kuulet korvissasi kuulokkeet liitettynä.

Joten on parempi olla tekemättä virheitä.

Mikä on impedanssi?

Katsotaan ensin, mitä Wikipedia sanoo tästä fyysisestä parametrista:

Sähköimpedanssi mittaa sähköpiirin vastustusta vaihtovirtasignaalin kululle. Impedanssin määritelmä on Ohmin lain yleistys vaihtovirrassa.

Wikipedia

Hyvä.

Se ei kuitenkaan vie meitä kovin pitkälle.

Se ei oikeastaan vastaa kysymykseen “mikä on kuulokkeiden impedanssi?”.

Itse asiassa tärkeä sana yllä olevassa lainauksessa on “vastustus”.

Kuulokkeiden impedanssi (joskus käytetään termiä “nimellinen impedanssi”) vastaa tyypillisesti tapaa, jolla se vastustaa virran kulkua piirin läpi.

Voisimme melkein puhua vastuksesta virran kululle, mutta se on toinen tarkka elektroniikan termi, joka viittaa hieman erilaiseen asiaan.

Mutta yksinkertaistaaksemme voisimme sanoa, että:

• jos kuulokkeiden impedanssi on korkea, se vastustaa enemmän virran kulkua;
• jos kuulokkeiden impedanssi on matala, se päästää virran kulkemaan helpommin.

Viimeiseksi, on hyvä tietää, että tätä impedanssia mitataan ohmeina (Ω) ja se esitetään usein kirjaimella Z.

Huomautus: vaikka tämä artikkeli käyttää pääasiassa termiä “kuulokkeet”, jos sinulla on kysymyksiä kuulokkeiden impedanssista, aihe on täysin sama — joten voit jatkaa lukemista.

Kuulokkeiden impedanssi, vaihteleva arvo

Se fakta on, että kaikilla kuulokkeilla on erilaisia impedanssiarvoja, jotka löytyvät helposti valmistajien verkkosivuilta, kuulokkeiden teknisistä tiedoista tai joskus itse kuulokkeista.

Impedanssikategoriat

Yleisesti ottaen kuulokkeiden impedanssi voi vaihdella 16 ohmista 600 ohmiin — toisin sanoen, erittäin laaja arvovalikoima.

Ei ole kuitenkaan mitään tekemistä kaupallisten kaiuttimien impedanssiarvojen kanssa, jotka ovat enemmän standardoituja, 4 tai 8 ohmia.

Vaikka tälle luokittelulle ei ole mitään virallista, voitaisiin kuulokkeet enemmän tai vähemmän jakaa eri kategorioihin niiden impedanssin mukaan:

• 16 – 32 Ohm — kuulokkeet & kuluttajakuulokkeet, enemmän mobiili/portatiiviseen käyttöön
• 32 – 100 Ohm — studio (kotistudio) kuulokkeet, hifi-kuulokkeet
• > 100 Ohm — audiophile/ammattilaiskuulokkeet
• > 1000 Ohm — erityiset kuulokkeet, erityisesti käytetään radiolähetyksissä

Itse asiassa nämä kategoriat ovat hyvin läpäiseviä.

Esimerkiksi monet alle 100 ohmin kuulokkeet ovat käytössä ammatillisessa studiokontekstissa.

Tai on täysin mahdollista käyttää DT770 Pro:ta, jonka impedanssi on 80 ohmia, kuljetuksessa, liitettynä matkapuhelimeen…

Tästä huolimatta, mielestäni merkittävä raja on noin 100 ohmissa, koska sen alapuolella löydämme kuulokkeita, jotka voidaan liittää melko helposti kaikenlaisiin laitteisiin, ja tietenkin kaikki, mikä on kuulokkeita — kun taas yli 100 ohmissa alkaa olla kuulokkeita, joita kutsuisin hieman erikoistuneemmiksi, siinä mielessä, että ilman sopivaa laitteistoa niiden ajaminen voi olla hankalaa.

Huomaa myös, että joissakin tapauksissa sama kuuloke voi olla saatavilla useissa malleissa eri impedansseilla.

Tämä on tyypillistä esimerkiksi saksalaisen Beyerdynamicin DT-770 Pro:lle, joka on saatavilla versioina 32, 80 ja 250 ohmia.

Miksi kaikilla kuulokkeilla on erilainen impedanssi?

Kuulokkeen impedanssi liittyy sen rakenteeseen, erityisesti kuparikelojen suunnitteluun, jotka sijaitsevat jokaisen korvan kohdalla.

Kuparijohdon pituus, muoto, paksuus, kierrosten määrä kelan muodostamiseksi — kaikki nämä parametrit vaikuttavat kuulokkeen impedanssiin.

1960- ja 1980-luvuilla, ennen kannettavan äänilaitteiston ilmestymistä, kuulokkeilla oli korkea impedanssi — erityisesti helpottamaan paritusta stereoketjujen kanssa, joilla oli korkea lähtöimpedanssi (puhumme lähtöimpedanssista hieman myöhemmin).

Vuonna 1996 säädettiin IEC 61938 -standardi, joka suositteli 120 ohmin lähtöimpedanssia ja ilmoitti lisäksi, että tällä lähtöimpedanssilla ei ollut suurta vaikutusta kuulokkeiden suorituskykyyn, mikä, vaikka se on erityisen väärin, todennäköisesti sai valmistajat tuottamaan korkeimpedanssisia kuulokkeita.

Kuitenkin, kannettavien soittimien ja iPodien tulo vuodesta 2009 alkaen aiheutti syviä muutoksia kuulokkeiden suunnittelussa, erityisesti koska korkean impedanssin kuulokkeet toimivat huonosti akkuvirralla toimivien laitteiden kanssa (koska akku ei pysty toimittamaan tarpeeksi tehoa kuulokkeiden käyttöön).

Tulos: tänään markkinoilla olevat kuulokkeet tarjoavat erityisen vaihtelevaa impedanssia. Näin ollen löytyy sekä:

• matalaimpedanssisia kuulokkeita, joiden käyttö kaikilla laitteilla on helpompaa;
• kuulokkeita, joissa on korkea impedanssi, jotka on suunnattu enemmän audiophile-käyttäjille, koska niiden signaalin vääristymä on usein pienempi.

Miksi kuulokkeen impedanssi on tärkeä?

Kun ostat uusia kuulokkeita, olipa kyseessä (kotistudio) tai musiikin kuuntelu audiophile-ympäristössä, on erityisen tärkeää valita malli, jossa on oikea impedanssi.

Mutta tämä impedanssivalinta ei itse asiassa riipu kuulokkeista, vaan laitteesta, johon aiot liittää ne.

Ja tarkemmin sanottuna impedanssin sovittamisesta kuulokkeiden ja äänilähteen välillä.

Impedanssin sovittamisen käsite Kuuloke/Äänilähde

Kun määrittelimme impedanssia artikkelin alussa, käytin esimerkkinä kuulokkeiden impedanssia. Puhumme kuormitusimpedanssista (load impedance englanniksi).

Kuitenkin äänilähteellä, eli tyypillisesti vahvistimella, johon liität kuulokkeet, on myös impedanssiparametri — puhumme lähtöimpedanssista (output impedance englanniksi).

Yllä olevassa kaaviossa:

• löytyy signaaligeneraattorimme, joka voi olla kuulokevahvistin tai integroitu toiseen laitteeseen, kuten puhelimeen tai äänikorttiin;
• tällä generaattorilla on lähtöimpedanssi, joka on merkitty Z_lähtö
• kaikki on kytketty kuormaan, tässä tapauksessa kuulokkeisiin, joilla on kuormitusimpedanssi, joka on merkitty Z_kuorma

Äärimmäisessä tapauksessa, jos et ole tuttu tämän tyyppisten kaavioiden kanssa, ei ole kovin vakavaa: ainoa asia, jonka on todella tärkeää ymmärtää, on se, että sekä kuulokkeilla että vahvistimella on oma impedanssinsa.

Ongelma on se, että nämä kaksi piiriä vaikuttavat toisiinsa näiden kahden impedanssin vuoksi.

Ja kuulokkeiden impedanssin suhteessa vahvistimen lähtöimpedanssiin voi ilmetä ääniongelmia, jotka heikentävät kuulokkeiden äänenlaatua.

Itse asiassa suurin osa kuulokkeiden käyttäjien havaitsemista ongelmista liittyy huonoon impedanssin sovittamiseen kuulokkeiden ja laitteen välillä, johon he/ne liittävät ne.

Ongelma #1: Tehon menetys

Kun liität kuulokkeet äänilähteeseen, tehon menetys tapahtuu, ja se on väistämätöntä.

Pieni matemaattinen huomio, tämä määräytyy seuraavan kaavan mukaan (jos se ei ole sinulle kovin tuttu, ei hätää, se ei estä sinua ymmärtämästä seuraavaa):

jossa:

• Z_lähtö = äänilähteen lähtöimpedanssi
• Z_kuorma = kuulokkeiden kuormitusimpedanssi

Teoriassa, jotta voisit siirtää mahdollisimman paljon tehoa äänilähteen ja kuulokkeiden välillä, impedanssien on oltava tarkalleen samat.

Kuitenkin, jos lasket tehon menetyksen edellä mainitulla kaavalla (jos et ole allerginen sille 🙂 ), huomaat, että kun lähtöimpedanssi ja kuormitusimpedanssi ovat samat, silti on tehohäviö noin 6 dB (desibeliä).

Tietäen, että -3dB vastaa tehoa, joka on jaettu kahdella, niin -6 dB tarkoittaa, että signaalin teho on jaettu neljällä!

Ja kuten voit nähdä alla olevasta kaaviosta, jos kuulokkeiden impedanssi poikkeaa äänilähteen lähtöimpedanssista, tapahtuu vielä suurempi vaimennus:

Hyvä uutinen on, että useimmissa tapauksissa tämä tehon menetys vaikuttaa lopulta vain vähän äänenlaatuun — vahvistin pystyy silti tuottamaan riittävästi tehoa.

Halusin kuitenkin mainita tämän aiheen, koska se on yksi huomioon otettavista seikoista.

Ongelma #2: Teho vaihtelee impedanssin mukaan

Kun yhdistät kuulokkeet äänilähteeseen, ongelma liittyy erityisesti siihen tehoon, jonka äänilähde voi tuottaa.

Itse asiassa, kuulokkeiden impedanssin mukaan (toisin sanoen, sen mukaan, mikä kuulokkeiden impedanssi on, jonka liität), äänilähteen tuottama teho vaihtelee huomattavasti.

Tämä liittyy tietenkin aiemmin mainittuun tehon menetykseen, mutta myös siihen, miten piiri on suunniteltu.

On melko vaikeaa löytää yksityiskohtaisia teknisiä tietoja audio-liitäntöjen valmistajien teknisistä tiedoista tämän asian havainnollistamiseksi — mutta tässä on kuitenkin konkreettinen esimerkki Focusrite Scarlett 2i2:n (ensimmäinen sukupolvi) teknisestä tiedosta:

Kuten näette, siirryttäessä 50 ohmin impedanssilla varustetuista kuulokkeista 150 ohmin impedanssilla varustettuihin kuulokkeihin, Focusrite Scarlettin tuottama teho puolittuu.

Toinen esimerkki audiophile-soittimesta FiiO M11:

Taaskin, sama huomio: ulostuloteho laskee huomattavasti, kun kuulokkeiden impedanssia nostetaan.

Ja selvästi, USB-virtalähteellä toimivat audio-liitännät ja kannettavat DAC:t ovat ensimmäisiä, joita tämä ongelma vaikuttaa, koska tuotettavan tehon määrä on väistämättä rajoitettu.

Ongelma #3: Kaiuttimien vaimennus

Viimeinen ongelma, ja sen jälkeen puhumme ratkaisuista: vaimennus.

Selittääkseni asiat yksinkertaisesti:

• Kun käytetään kuulokkeita, kuulokkeiden kaiuttimien tietyt komponentit liikkuvat (tai värähtelevät) musiikin mukaan: tämä tuottaa äänen.
• Kuitenkin, jos mitään ei tehdä estämään niitä, ne jatkavat värähtelyä musiikin päätyttyä.
• Kuulokkeista riippuen erilaisia mekaanisia tai sähköisiä teknologioita käytetään kaiuttimien värähtelyjen vaimentamiseen.

Oletusarvoisesti sähköinen vaimennus on paras.

Kuitenkin, se on tehokasta vain, jos äänilähteen (eli vahvistimen) ulostuloimpedanssi on huomattavasti matalampi kuin kuulokkeiden impedanssi.

Jos molemmat impedanssit ovat liian lähellä toisiaan — tai pahempaa, jos kuulokkeiden impedanssi on matalampi kuin vahvistimen — silloin kohtaat useita ongelmia, erityisesti matalien taajuuksien vasteen tarkkuudessa.

Mikä impedanssi tulisi valita, kun ostat kuulokkeet?

Olette varmaan ymmärtäneet, että kaikkien niiden ongelmien vuoksi, jotka voivat ilmetä, jos kuulokkeiden impedanssi ei sovi vahvistimen / audio-liitännän kuuloutulon / äänilähteen impedanssiin yleisesti, saatat olla kykenemätön nauttimaan kunnolla musiikista, jota haluat kuunnella.

Äänenvoimakkuus voi olla liian alhainen, tai taajuusvaste voi olla vääristynyt.

Vaihe 1: Tunnista ulostuloimpedanssi

Ensimmäinen asia, joka on tehtävä, on tarkistaa, mikä on laitteen ulostuloimpedanssi, johon haluat liittää kuulokkeesi.

Tätä varten suosittelen tarkistamaan käyttöohjeesta tai vierailemaan valmistajan verkkosivustolla.

Esimerkiksi Focusrite:n verkkosivustolta löydät useita tietoja kuulokeliitännästä, mukaan lukien impedanssin:

Toisaalta, monissa tapauksissa valmistajien antamat tiedot eivät ole täydellisiä tai eivät vastaa kysymykseen täysin.

Tässä on esimerkki Steinbergin UR22 mk2:sta:

Tässä lähtöimpedanssia ei mainita, mutta ohmeja koskeva ilmoitus löytyy, mikä voisi viitata lähtöimpedanssiin.

Kuitenkin se on yksinkertaisesti impedanssi, joka mahdollistaa 6 mW:n ulostulon kanavaa kohti (ks. ongelma #2 hieman ylempänä).

Reaaliimpedanssi on todennäköisesti paljon matalampi.

Ole siis varovainen numeroiden kanssa, joita käytät viitteenä…

“8:n sääntö”

Nyt kun tiedät laitteesi lähtöimpedanssin, on aika määrittää kuulokkeiden impedanssi.

Yleisesti ottaen suositellaan valitsemaan kuulokkeet, joiden impedanssi on vähintään 8 kertaa suurempi kuin lähtöimpedanssi.

Tämä on 8:n sääntö.

Esimerkiksi, jos lähtöimpedanssi on 10 ohmia, tarvitset 80 ohmin tai suuremmat kuulokkeet.

Tämä 8:n sääntö saattaa ensisilmäyksellä vaikuttaa satunnaiselta — mutta se perustuu erilaisiin laskelmiin, joiden tavoitteena on minimoida äänenvoimakkuuden vaihtelut kuultavilla taajuuksilla.

Siitä huolimatta, käytännössä sääntöä ei tarvitse noudattaa liian tiukasti: on parempi pitää se ohjenuorana.

Erityisesti siksi, että kuulokkeiden impedanssi vaihtelee taajuuden mukaan, joten valmistajien ilmoittama impedanssi on parhaimmillaan vain keskiarvo:

Kuulokkeiden herkkyys, toinen tärkeä arvo

Toistaiseksi olemme puhuneet lähinnä kuulokkeiden impedanssista ja siitä, miten sen tulisi soveltua äänilähteeseen.

Kuitenkin on olemassa toinen parametri, joka on ehdottomasti otettava huomioon: herkkyys.

Pieni varoitus

Vaikka osa impedanssista oli suhteellisen yksinkertainen, tämä osa kuulokkeiden herkkyydestä saattaa olla hieman monimutkaisempi.

Erityisesti siksi, että valmistajien antamat tiedot heidän laitteistaan ovat joskus puutteellisia tai epätarkkoja.

Jos siis haluat valita kuulokkeet koti-studioosi tai studioosi ilman päänsärkyä, tässä on muutama vinkki:

• valitse kuulokkeet, jotka on tunnustettu tehokkaiksi studio käytössä, kuten nämä;
• valitse kuulokkeet, joiden impedanssi on 40–100 ohmin välillä, ja vältä yli 100 ohmin kuulokkeita, jotta et kohtaa teho-ongelmia (ellei olet lukenut artikkelin loppua ja tiedät, mitä haluat tehdä).

Esimerkkinä käytän omia ATH M50X:n, jonka impedanssi on 38 ohmia, sekä audio-liitännässä että kannettavassa — enkä koskaan kohtaa ongelmia.

Samaan ideaan liittyen, minun AKG k240 mkII 55 ohmilla tai minun DT 770 Pro 80 ohmin versiossa toimivat molemmat erittäin hyvin, sekä tavallisilla äänikorteilla että älypuhelimellani.

Joten jos haluat tietää, mikä kuulokkeen impedanssi sopii älypuhelimellesi, ei kannata liikaa stressata…

…toisaalta, välttäisin 250 ohmin kuulokkeita, jos en olisi varma kuulokkeiden vahvistimen tehosta äänikortissani — erityisesti jos se saa virran USB-portin kautta.

Lyhyesti sanottuna, tämän johdannon jälkeen, joka pyrkii kuitenkin suhteuttamaan kuulokkeiden valinnan monimutkaisuutta, voimme puhua herkkyydestä…

Mikä on äänikuulokkeen herkkyys?

Otetaan ensin aikaa ymmärtää, mistä on kyse.

Kuulokkeen herkkyyden määritelmä

Herkkyys, on mitta äänenvoimakkuudesta, jonka kuuloke tuottaa tietyn tehon tasolla.

Esimerkki: jos sinulla on kuuloke A, jolla on korkea herkkyys ja kuuloke B, jolla on matala herkkyys, jos impedanssi on sama ja vahvistimesta tuleva teho on vakio, niin kuuloke A on äänekkäämpi kuin kuuloke B.

Jotta kuuloke B saavuttaisi kuuloke A:n äänenvoimakkuuden, vahvistimesta tulevaa lähtötasoa (eli tehoa) on siis nostettava.

Yksinkertaistaen, tämä tarkoittaa, että jos vahvistimesi ei ole kovin voimakas (esimerkiksi USB:n kautta syötettynä) ja kuulokkeesi herkkyys ei ole kovin hyvä, niin se tuottaa melko matalan äänenvoimakkuuden.

Kuulokkeen herkkyyden yksikkö

Kuulokkeen herkkyys mitataan yleensä dB SPL/mW — eli desibeleinä SPL per milliwatti. Tämä vastaa siis äänenvoimakkuutta, joka liittyy tehoon (milliwatteina).

Yleisesti ottaen kuulokkeiden herkkyys vaihtelee 75 ja 120 dB SPL/mW välillä.

Huomaa, että samaa yksikköä saatetaan joskus ilmoittaa muodossa “dB/mW”, mutta se tarkoittaa samaa asiaa.

Vaihtoehtoisesti herkkyys voidaan esittää joissakin teknisissä tiedoissa toisessa yksikössä: dB SPL/V — eli desibeleinä SPL per voltti.

Tällä kertaa meillä on siis äänenvoimakkuus, joka liittyy jännitteeseen.

Huomautus: Tässä artikkelissa käytämme ensimmäistä yksikköä, eli dB SPL/mW.

Kuitenkin, jos sinun tarvitsee muuntaa dB SPL/V dB SPL/mW:ksi (tai päinvastoin), suosittelen käyttämään herkkyyden muunninta, jonka olen suunnitellut erityisesti tätä artikkelia varten 🙂

Jos kuulokkeella on esimerkiksi herkkyys 104 dB SPL/mW, se tarkoittaa, että se tuottaa 104 dB SPL -tasoista signaalia, kun se saa virtaa 1 milliwatin tehoisesta sähköisestä signaalista.

Desibelit SPL ovat standardi äänenvoimakkuuden mitta.

Jotta voit visualisoida, mitä tämä yksikkö tarkoittaa, alla oleva taulukko listaa joitakin arjen vertailukohtia:

Huomaa, että tämä dB SPL:ssä mitattu äänenvoimakkuuden asteikko ei ole lineaarinen: ääni, joka on 20 dB SPL, ei ole kaksi kertaa voimakkaampi kuin ääni, joka on 10 dB SPL.

Itse asiassa, äänenvoimakkuuden “kaksi kertaa voimakkaampi” tarkoittaa +3 dB:n (SPL) lisääntymistä.

Käytä kuulokkeiden herkkyyttä arvioidaksesi äänenvoimakkuutta

Hyvä, nyt olet ymmärtänyt, mitä herkkyys tarkoittaa ja miten voit löytää sen teknisistä tiedoista.

Mutta mitä tietoa se todella tuo mukanaan?

No, se on olennainen ymmärtääksesi, kuinka paljon äänenvoimakkuutta kuulokkeesi voi tuottaa, kun se on kytketty audio-liitäntään tai DAC:iin.

Ja myös varmistaaksesi, että käytät kuulokevahvistinta parhaissa olosuhteissa.

Itse asiassa:

• jos kuulokkeesi herkkyys on liian alhainen, sinun on todennäköisesti pakko viedä vahvistinta täysille, mikä johtaa vääristymien lisääntymiseen (ilmiö, jonka huomaa helposti matkapuhelimissa);
• jos kuulokkeesi herkkyys on liian korkea ja vahvistin on erittäin voimakas, käytät sitä vain 1 tai 2 % sen todellisesta tehostaan — mikä voi johtaa suurempaan taustameluun.

Kuinka paljon tehoa kuulokkeeni tarvitsee ollakseen tarpeeksi voimakkaat?

Yleisesti ottaen, voit olettaa, että kuulokkeesi on tarpeeksi voimakkaat, jos ne voivat tuottaa äänen tason 110 dB SPL huipulla (peak englanniksi).

Tämä vastaa enemmän tai vähemmän 95 tai 100 dB SPL RMS -tasoa — mikä on enemmän kuin riittävästi.

Itse asiassa, yleisesti ottaen kuuntelemme mieluummin tasolla 60–80 dB RMS. Jos kuuntelisit ääntä 100 dB SPL RMS useita minuutteja, se voisi vaikuttaa peruuttamattomasti kuulosi.

Huomio erota dB SPL huippu ja dB RMS: kun puhutaan huipusta, se tarkoittaa maksimitasoa, kun taas RMS tarkoittaa enemmänkin havaittua keskitason.

Nyt, käyttäen herkkyyttä, jonka olet lukenut kuulokkeidesi teknisistä tiedoista, voit laskea tarvittavan tehon (milliwatteina) saavuttaaksesi 110 dB SPL.

Palataan esimerkkiimme kuulokkeista, joiden herkkyys on 104 dB/mW.

Kuten olemme oppineet herkkyyden määritelmästä, tämä tarkoittaa, että saadaksesi signaalin tasolle 104 dB, tarvitset tehoa 1 milliwatti.

Jos halutaan kaksinkertaistaa äänenvoimakkuus (+3 dB), tehoa on kaksinkertaistettava.

Joten saavuttaaksesi 107 dB, tarvitset 2 milliwattia.

Ja jälleen, saavuttaaksesi nuo kuuluisat 110 dB SPL, sinun on jälleen kaksinkertaistettava teho: tarvitset 4 milliwattia.

Voit nyt laskea tarvittavan tehon kuulokkeillesi niiden herkkyyden perusteella.

Kuitenkin, helpottaaksesi tehtävääsi, ehdotan, että tarkistat alla olevan taulukon:

1. Tunnista vasemmasta sarakkeesta kuulokkeidesi herkkyys dB/mW;
2. Sitten löydä 110 dB SPL -sarakkeesta tarvitsemasi tehoarvo.

(tietoa varten, olen myös lisännyt sarakkeen 105 ja sarakkeen 115 dB, jotta voit nähdä tarvittavat tehotasot näiden äänenvoimakkuuksien saavuttamiseksi)

Viitteeksi, tässä on kaava, jolla voit rakentaa tämän taulukon:

Onko kuulokkeeni tarpeeksi voimakkaat?

Jos luulit, että voit vihdoin valita kuulokkeesi rauhassa, olit väärässä 🙂

Itse asiassa edellisessä kappaleessa määritimme vain sen tehon, jota kuulokkeesi tarvitsee saavuttaakseen 110 dB SPL huipputeho.

Mutta emme vieläkään tiedä, voiko kuulokevahvistimesi, DAC:si, ääniliitäntäsi — lyhyesti sanottuna äänilähde, johon liität sen — tarjota tätä tehoa!

Ensinnäkin, jos katsot uudelleen yllä olevaa taulukkoa, huomaat, että joissakin tapauksissa, jotta saavutettaisiin teoreettinen 110 dB SPL tietyillä matalan herkkyyden kuulokkeilla, tarvitaan todella paljon tehoa.

Esimerkiksi, jos kuulokkeesi herkkyys on 83 dB/mW, tarvitset puoli wattia saadaksesi sen toimimaan täysillä äänenvoimakkuuksilla… mikä joissakin tapauksissa voi olla hankalaa.

Huomautus: Esimerkiksi, jos viitataan USB 2.0 -standardin mukaisiin portteihin, ne voivat tuottaa enintään 2,5 wattia tehoa.

Ääniliitännässä, joka saisi virtansa vain USB:stä, suuri osa saatavilla olevasta tehosta on jo käytössä esivahvistimissa, muuntimissa, LED-indikaattoreissa, phantom-virtalähteissä…

Joten jäljelle jää vain vähän kuulokkeiden vahvistamiseen!

On siis tärkeää tarkistaa, että äänilähteesi tarjoama lähtötaso teho (watteina) on johdonmukainen sen tason kanssa, jota tarvitset (ja jonka olet tunnistanut edellisessä kappaleessa).

Toisin sanoen, jos kuulokkeesi herkkyys on 104 dB/mW ja tarvitset 4 mW saavuttaaksesi kuuluisat 110 dB SPL, tarvitset äänilähteen, joka pystyy tuottamaan vähintään 4 mW (ja ihanteellisesti enemmän) kuulokkeesi impedanssilla.

Muistatko tämän taulukon, joka on peräisin Focusrite Scarlett 2i2 (1. sukupolvi) teknisistä tiedoista, jonka näimme impedanssia käsittelevässä luvussa? :

No, totesimme, että tämän Scarlett 2i2:n lähtöteho vaihtelee impedanssin mukaan.

Käytännössä tämä pätee kaikkiin audio-kuulokkeiden vahvistinkytkentöihin.

Joten kuulokkeesi herkkyyden ja impedanssin mukaan on mahdollista, että äänilähteesi ei ole tarpeeksi voimakas, jotta voisit saavuttaa 110 dB SPL!

Valitettavasti audio-liitäntöjen teknisissä tiedoissa lähtötehoon liittyvät tiedot ovat joskus puutteellisia tai ne on ilmoitettu hyvin erilaisille impedansseille kuin kuulokkeesi.

Tässä tapauksessa voit vain arvata, mikä olisi teho kuulokkeesi impedanssilla, tai sitten syventyä monimutkaisiin matemaattisiin laskelmiin yrittäessäsi palauttaa puuttuvat arvot.

Huomautus: luonnollisesti akku- tai USB-virtalähteellä toimivat äänilähteet ovat rajoitettuja lähtötehon suhteen. Toisaalta, verkkovirtaan kytketyt äänilähteet tarjoavat yleensä paljon enemmän tehoa.

Kuulokkeiden impedanssi ja herkkyys – FAQ

Koko yllä olevan artikkelin perusteella sinulla pitäisi olla jo runsaasti tietoa ymmärtääksesi impedanssin ja herkkyyden vaikutusta kuulokkeidesi ääneen.

Kuitenkin, täydentävänä tietona, tässä on tarkkoja vastauksia yleisimpiin kysymyksiin, joita ei ole voitu käsitellä suoraan artikkelissa selkeyden vuoksi.

Voiko jotain vaurioitua, jos kuulokkeet eivät sovi hyvin äänilähteeseen?

99% ajasta ei ole mitään riskiä liittää kuulokkeita äänilähteeseen, jos ne ovat huonosti yhteensopivia (erityisesti impedanssin suhteen).

Minun mielestäni ainoa todellinen riski on liittää erittäin herkkä ja/tai erittäin matalan impedanssin omaava kuuloke erittäin voimakkaaseen äänilähteeseen: saatat vaurioittaa kuulokkeita, jotka altistuvat liian suurelle teholle.

Huomaa kuitenkin, että kuulokkeiden teknisissä tiedoissa ilmoitetaan usein maksimiteho, jonka voit lähettää kuulokkeisiin.

Jos kuulokkeiden äänenvoimakkuus ei ole tarpeeksi korkea, voiko lisätä toisen kuulokevahvistimen?

Jos kuulokkeidesi äänenvoimakkuus ei ole tarpeeksi korkea, vaikka vahvistimesi on asetettu maksimiin, suosittelen sinua joko:

• päivittämään sopivampaan vahvistimeen (ehkä matalammalla impedanssilla ja/tai enemmän tehoa);
• tai vaihtamaan kuulokkeet matalammalla impedanssilla tai yksinkertaisesti herkempiin kuulokkeisiin.

Oletusarvoisesti en suosittele liittämään toista kuulokevahvistinta toisen päälle. Vaikka saatkin lisää äänenvoimakkuutta, se tapahtuu signaalin laadun kustannuksella (taajuusvaste, vääristymä, taustakohina).

Miksi monilla äänilähteillä on melko korkea lähtöimpedanssi?

Tämä ilmiö on todellinen, vaikka se on hieman vähemmän näkyvissä studio-/kotistudio-laitteistossa.

On useita selityksiä:

• Korkean lähtöimpedanssin valmistaminen on helpompaa ja edullisempaa.
• Se voi olla tapa suojata kuulokkeita, jos vahvistin on erittäin voimakas.
• Lopuksi, se voi olla erottava tekijä brändille, oikeasta tai väärästä syystä, ja vaikuttaa siten sen markkina-asemaan ja markkinointiin.

Pitäisikö minun valita 32 Ohmin vai 80 Ohmin kuulokkeet?

Jos esimerkiksi epäröit tämän mallin (32 Ohm) ja tuon (80 Ohm), suosittelen yleensä valitsemaan 80 Ohmin. Ääni on hieman parempi, ja käytännössä voit käyttää sitä ilman ongelmia useimmissa laitteissa.

Jos kuitenkin haluat erityisesti käyttää sitä heikkotehoisten vahvistimien kautta (keksin, laite, joka toimii AA-paristoilla), niin valitse 32 Ohmin versio.

Pitäisikö minun valita 250 Ohmin vai 80 Ohmin kuulokkeet?

Jos nyt epäröit tämän mallin (250 Ohm) ja tuon (80 Ohm), suosittelen myös valitsemaan 80 Ohmin, joka on monikäyttöisempi.

Kuitenkin, jos tavoitteesi on käyttää kuulokkeita vain studio-/kotistudio-ympäristössä ja verkkovirralla toimivien äänikorttien (tai tehokkaiden kuulokevahvistimien) kanssa, voit valita 250 Ohmin.

Voinko liittää 250 Ohmin kuulokkeet PC:hen / MacBookiin?

Kyllä, voit, ja usein ääni on hyvä.

Toisin sanoen, se ei yleensä ole käyttökelvoton.

Kuitenkin on todennäköistä, että se ei ole optimaalista. Jos käyttötarkoituksesi ei sisällä omistettuja kuulokevahvistimia (kuten nämä)

Onko hyödyllistä omistaa korkeaimpedanssiset kuulokkeet kotistudiossa?

Jos työskentelet kotistudiossa, mielestäni ei pitäisi kieltää itseltään siirtymistä korkeaimpedanssisiin kuulokkeisiin.

Erityisesti jos tarvitset hyviä avoimia kuulokkeita miksaukseen. Esimerkiksi Sennheiser HD650:n impedanssi on 300 Ohmia — mutta ääni on erittäin yksityiskohtainen.

Joten se voi olla hyvä investointi: se ei ole varattu ammattilaisille, jos niin haluat.

Kuitenkin, varmista ensin, että sinulla on äänikortti tai kuulokevahvistin, joka todella pystyy ajamaan kuulokkeita oikein, jotta voit todella nauttia niistä.

Yhteenvetona

Siinä se, mielestäni tämän suuren artikkelin avulla sinulla on nyt kaikki tarvittavat tiedot ymmärtääksesi, mitä kuulokkeiden impedanssi ja herkkyys ovat — ja erityisesti niiden merkitys äänenlaadun kannalta.

Olin sanomassa “mennä syvemmälle”, mutta tämä artikkeli on jo erittäin yksityiskohtainen — joten jatkaaksesi lukemista, suosittelen yksinkertaisesti käymään katsomassa valikoimaani kuulokkeita kotistudioon.