【深度】不管什麼都是越大越好?——我們來聊聊耳機阻抗和推力

2021-02-23 耳機與生活


很多朋友在購買耳機之前都喜歡詢問耳機的阻抗是多少，好不好推，說明大家對這兩項指標是比較關注的。那麼阻抗和推力，是不是越大越好呢？我們今天來一起深入了解一下相關的內容。

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🎧 耳機阻抗越大越好？

我們還是先談一下耳機的阻抗和靈敏度。

阻抗是存在於交流電中的，為什麼是交流電而不是直流電，因為線圈會根據電流方向向著永磁體做正向或者負向運動，帶動振膜產生聲波。

阻抗不是電阻恆定不變，但也遵循Z=U/I的計算公式。對於動圈耳機而言，提高耳機的阻值，降低耳放的輸出內阻，都是為了讓耳機吃到更多（或更合適）的電壓電流，從而充分的驅動耳機。另一方面大阻抗往往是為了減小分割振動的影響，設計製造多軌大線圈（也增大散熱面積，使耳機沒那麼容易燒機）造成的，更容易提高對振膜的控制力，降低弱信號的失真。

振膜發出不同頻率時的運動狀態

低阻耳機由於阻抗小，容易得到較好的功率，發聲容易，像812、TH900那種磁通量很大的單元，小推力下也還不錯。但容易過推，或者無法進入耳放最佳的音量位置裡，不能在耳放最佳電氣狀態的推動下施放功力，高頻刺耳，有用力過猛的感覺。

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靈敏度則是指向耳機輸入1毫瓦的功率時耳機所能發出的聲壓級。

高阻耳機是阻抗高，不容易產生大電流，所以不容易出聲，而低阻低敏耳機是雖然有了不小的電流，但就是不靈敏，聲音很小。低阻低敏多是平板像HE6，不過LCD4倒是靈敏度不低了。

Hifiman HE6

對於大部分耳放來說耳機阻抗高已經不是問題了，提高電壓便是，卻解決了大部分的難題，聲音也相對比較穩定。

阻抗低，容易推響，但對耳放設計者來說提高耳放控制力比提高電壓難度大得多。所以對動圈來說還是高阻好。

當然現在FOCAL都已經出了低阻動圈旗艦，相信這些問題現在也不是非常困擾的因素。

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🎧 耳放推力越大越好？

雖然對於高阻耳機來說，插手機也能推到正常聽音大小（即耳機在手機上吃到的功率還是會同在國磚上吃到的功率一樣），其實一般耳機的靈敏度吃到1mw的功率便能有90多分貝的聲音，接近氣壓鑽機的聲音大小了。

首先手機開大音量時其放大晶片失真率很高了，其次功率雖然夠了，但關鍵的電流小了，低中高頻都會平平淡淡，沒有力氣，推不開。所以國磚都比較推崇大推力，還要幾檔增益，這樣才受歡迎。

下圖是兩款耳放的輸出電流的比較，綠色的耳放電流輸出能力受限，被削峰了，音質會受影響，手機更是如此。

推力大固然好，推力大是指的上限推力大，而不是起始推力大。所以國磚的功率該小的時候能小（推低阻耳機時開小音量），該大的時候也能大（推中高阻耳機時開大音量），高低阻通吃？

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其實還有不失真最大功率這個概念，一般指放大線路諧波失真THD在0.1%以下的最大功率，像SONY D100音量旋鈕轉到頭耳朵肯定爆了，但是那個音量你根本不能開很大，因為稍稍大一點就失真了。AK的機器也是推力秀氣著稱，也是同樣的問題，音量開大了就會失真，但推推普通塞子絕對不會失真的。

sony D100

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接著來說說輸出功率是怎麼來的，DAC晶片對於歌曲解碼後，DAC晶片輸出信號電平會有一個放大倍率，DAC的信號直接放大是不失真的，玩過的LYRA、HILO、金老婆裡調節的輸出增益是調節DAC的放大倍數（HILO也可以調節其他增益，可玩性非常高），一般來說DAC輸出的標準電壓信號是2Vrms。

另外耳放、放大電路會將電壓放大、電流也放大（不過一般後級才放大電流，這也說明了一般耳放難以推動HE6，必須有後級功放大電流才好驅動），大多數的播放器高增益選項也是在放大電路裡起作用，增加電壓擺幅。最後的音量調節旋鈕（電位器）便是一個可變電阻，控制音量衰減幅度，看看C4，這個可變電阻就跟高中物理實驗中用到的很像。

一般來說，設計師會把耳放或播放器最佳的電器狀態設置在20%-50%音量之間（也有例外，享聲M1PRO則是在90%以上），如果你插上耳機，正常的聽音音量剛好落在這個範圍內，那就是極好的（高低增益的設計一部分就是這個原因，低阻耳機用低增益可以落在這個範圍內，但高阻耳機用低增益則遠遠超出了這個範圍，而使用高增益剛好又可以落在這個範圍裡了）。

這樣大推力的耳放對低阻高敏耳機就有點不友好了，因為可能只用5%的音量就已達到正常音量大小，這時加阻棒效果會好點兒。另外推力太大會導致底噪聲，其實就是耳機中電流過高引起的。

DAC的信號直接放大是不怎麼損傷音質的，但放大線路中用運放三極體二極體等放大方式雖然提高了功率，但也會將噪音訊號放大，所以增益也要慎用。

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現在我們都知道了耳機的阻抗與推力到底是什麼樣的水平才能左右耳機的整體素質，看來並不能簡單地去看一個數值。

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