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器材分析中的理性和感性——15年发烧之路的总结 [原创长篇,干货满满]

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发表于 2017-3-28 12:48 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式 来自 美国
序言——我们究竟该用怎样的方式认识和评论器材

从2002年大学时购入第一只高保真耳机AKGK271s开始,发烧至今已有15年。中间有热情高的时候,有安心听音乐的时候。而最近半年换了工作,闲暇时间和闲钱都多了一些,陆续进出了一些器材,颇有一些想法。如今写在这里,算是一路走来的一个总结吧。会是个长篇大论,但是我相信干货是有的。

首先说一下自己的器材,都是些普通的东西。给读者做个参考,看看我的心得和结论是在什么器材上得出的,仅此而已。

目前拥有的耳机:
HD800 SDR Mod (40XXX号)
HD800 Stock (47XXX号)
HD650 (2011版)
HD600 (2014版)
HD598
TH-X00 Mahogany
Etymotic ER4P

有过但已卖出的耳机:
Beyer T1
HD650 (2005版)
TH-X00 Purple Heart
SR325i
SR325e
SR80
Shure SE535
AKG K271

放大器:
Rudistor RPX-33
DarkVoice 336SE – 常用RCA 5692 and Mullard 6080 Tubes

音源:
McIntosh D-100
Benchmark DAC-1 USB
ECHO Audiofire 4 (火线连PC,同轴输出去DAC)

其他设备:
Genelec M040 Studio Monitor
Yamaha HS80 Studio Monitor

线材和周边都是些机线或亚马逊级别的产品,这个我会在第四章谈谈自己的观点。

我一直在反复思考的一点是,我们究竟该用什么样的方式去认识和评论器材?我觉得者必须是客观数据和主观听感结合的方式,两者缺一不可。

我们都看过太多形容词堆砌,令人一头雾水的评测和枪文,听到过“数据没用,耳朵收货最重要”这样的言论。可是耳朵真的可靠吗?有多少次我们对一件新器材的第一印象是A,结果换了个环境,换了时间、心情、曲目,即便是在同样的器材搭配之下这个第一印象被颠覆的?我认同了解一个器材是需要时间的,这就是因为我们的主观感受可能受各种因素的影响而变得不可靠。我们需要长时间不同情况下聆听体验的平均值来消除这种不可靠,了解器材在不同环境和音乐类型下的表现,才能有个比较全面的认识。从方法上,以一件熟悉的器材作为参照物,去比对另一件新器材,是建立比较坚实的主观听感最快速有效的办法。

而数据是永远比主观感受来的可靠的。但是理论,数据,公式,模型,永远是对复杂现实的一种简化和抽象,因此是不全面的。我们也必须认识到客观数据的局限性,并使用不同方面的数据相互印证来进行理性分析。

总结一下,我认为认识和评价器材的良好方法是这样的:
1.     首先从客观数据入手,并且了解这些数据的内涵、影响,局限,和互相之间的关系;
2.     然后以熟悉的器材为参照,以丰富的主观听感来佐证客观数据。当二者有出入的时候,尤其要弄明白哪里出了问题,然后据此修正客观测量方法,或主观印象;
3.     在表达和评论的时候,注意明确各种概念和形容词的定义。而其中特别重要的一点,是明确主观听感中的概念在客观数据中可以通过什么方式体现。

本文的第一至三章将主要讨论技术指标和各种主观听感指标的内涵、影响,局限,和互相之间的关系。第四、五章讨论基于以上理解和数据所形成的一些观点。第六至十章讨论一些具体耳机的主观听感和经验。

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 楼主| 发表于 2017-3-28 12:49 | 只看该作者 来自 美国
本帖最后由 robinhook 于 2017-3-28 15:28 编辑

一、耳机好不好推的技术指标

像大多数烧友走过的路一样,从客观数据入手可能有难度,毕竟不是人人都学过电子工程,OTL,负反馈,傅里叶变换这样的词看到肯定是让人头大。可是我觉得一些基本的概念和技术数据并不太难理解,在这里我想先解释一些对我很有帮助的基本概念。我觉得作为普通烧友,理解这几个基本概念就可以对器材的最关键部分有一个大方向的把握。而更干货的,则是我认为一些发烧术语是如何反映在这些技术数据上的。

首先,几个有关耳机好不好推的指标。说起好不好推,大多数烧友往往会看高阻低阻。其实阻抗只是反映了好不好推的一半,另一半是灵敏度。

灵敏度Sensitivity或SPL。这是指给定功率(单位是dB/1mW)或者给定电压(因为是交流电通常是平均1V,称为1Vrms,单位是dB/1Vrms)下耳机发出声音的大小。这两种标法是可以通过计算换算的,都很常用,要注意区分。下面公式用的是第一个标法。

阻抗。这其实就是交流电下的电阻概念,虽然有相位的影响是个复数,但是可以等价于直流电的电阻。所以大家中学时候学过的欧姆定律,电压=电流X电阻还是适用的。

干货1:为什么这两个指标要一起看,而且只看这两个就够了呢?因为一旦掌握了这两个指标,再给定一个“充分驱动”的响度,一般认为持续播出110dB,一副耳机达到这个响度所需要的电压,电流,功率都可以计算出来。

先从电压开始(公式不好打,就用Excel公式代替了):

110dB所需电压=SQRT((10^((110-灵敏度)/10)/1000*阻抗))

算出了电压,所需要的电流和功率根据欧姆定律就可以算出来:

所需电流=电压/阻抗

所需功率=电流X电压

干货2:由此,我制作了一个常见耳机的驱动特性表,本来想分享Excel原件,但是附件类型非法,只能上传截图。如有需要大家可以去隔壁搜我的帖子下载Excel。

这个表按照所需电压(D列)将常见耳机从难推至易推排了个序。当然这个排序也可以按照电流或者功率来,有了Excel各位烧友可以按照需要自行排序。很有意思的是,高阻耳机对总功率的需求反而比低阻耳机小。高阻耳机工作电压高一点,但是低阻耳机工作电流要高更多。总听老烧说“低阻耳机吃电流”,这是为什么,怎么个算法,明确了以上几点就都弄懂了。更糟糕的是,放大器在不同功率状态下失真度是变化的,一般功率越高的状态失真度越大(大多少第四章有数据)。所以高阻不一定难推,低阻低敏的才是最难推的。

这个表的首要作用当然是给耳机和放大器的功率匹配做一个指导。但是在计算的时候还需要注意几点:
1.        动圈耳机的磁圈震动时会有电感,造成不同频率和响度下阻抗特性的变化,据说有些耳机这个变化还很大。所以标称的阻抗并不是固定的。
2.        二是这里的功率是指持续输出功率,术语称正弦波功率。而音乐的强度是不断变化的。不是某个dB的固定值,当音频信号有峰值过来的时候瞬时功率要求可能会突破放大器的能力,所以不是说平均的功率够了就推好了,功率余量也很重要。考虑到110dB已经远超正常听音音量,按照以前音箱标称峰值功率是正弦波功率的10-15倍计算,以上功率数据x10作为阻抗匹配之下放大器的功率余量要求,应该可以算是绝对够了(可能过大了。。。因为110dB实在是很大了,内行请指教。当然公式都给出来了,如果觉得100dB更合理自行计算就是了)。
3.        放大器的功率和阻抗负载是成反比变化的。所以对放大器标称的最大功率,首先要弄清它是什么阻抗负载下的。举个例子,标称32欧下功率2W(2000mW)的放大器,推300欧的耳机比如HD800就只有约200mW的功率。如果以上计算HD800 110dB的正弦波功率需求是20mW,x10得到充分驱动需要的功率是200mw,可以得出结论这个放大器的推力是足够驱动HD800的。

这个表其实还有有很多可以把玩之处,值得慢慢发掘。首先当然是看到K1000这个怪物,所需要的电压电流功率都和别的耳机不在一个数量级上。其次可以对各家品牌的产品做个分类统计,可以总结出一些规律。比如:
-        从功率需求上看,HD800并不比650和580难推。T1也是如此,所需的电压,电流和功率并不高。HD800和T1不好搞是音色匹配的问题,这个下文再说。
-        拜亚的高低阻版本满天飞。阻抗特性最为分散。
-        AKG总是出一些低阻低敏的奇怪物体,比如55欧的在产240系列,看起来不难推,其实对功率要求是HD800的4倍。
-        Grado指标比较一致,虽说是低阻,但是灵敏度并不算高,导致并不好推,对总功率的需求接近森海的580, 650, 800。

随之而来的一个问题就是,工作功率更高的耳机发出的声音和低功率的一样,那么多余的能量去哪了?我觉得只能是发热了。换能效率这个因素对音质,佩戴,寿命的影响还没有见到过讨论。另外我推测有两个耳机插口的放大器最好还是不要插一个高阻一个低阻的,工作状态太不一样了。当然这个取决于耳放的设计,两个端口是否完全隔离还是share一些元件,有没有可能相互干扰。

总之,这几个指标可以很清晰的反映出从功率需求上,每个耳机到底有多难推。这个结果可能会推翻很多人的认知,但这是从功率角度看的客观数据。而音色的匹配是能不能推好的问题,留待下一章讨论。
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