少年包工头的工作日记--探讨耳机的奥秘（一）：耳机，声音，推力，功率

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小工头发表于 2006/2/21 20:51:00

Lake JJ说挺住，那俺就挺住！这篇其实是旧文，只是前一个版本写得不好，看起来发晕，现在重写一次。 “×××MP3能不能推动×××耳机？”，这是论坛的常见问题。大侠们一般都是根据耳机的灵敏度和阻抗，再加上音源的输出功率来判断这个问题应该答“是”还是“否”，有时还会酷酷地加上一句“推响不等于推好”。那么，灵敏度，阻抗，还有输出功率，它们和“能否推动”的答案之间有什么样的关系呢？“推响不等于推好”到底是什么意思呢？让我们从耳机的原理说起。世面上大多数耳机属于动圈式，它的工作原理是这样的：在磁场中放置带电线圈，线圈与振膜相连，线圈在电流信号驱动下带动振膜发声。请注意，线圈是由电流信号驱动的，电流越强线圈的驱动力也就越大。因此，在音源固定，耳机灵敏度固定，耳机没有烧毁的前提下，线圈中的电流越大，耳机发出的音量也就越大。接下来介绍灵敏度的概念。耳机的灵敏度是指输入信号的频率是1kHz的时候，输入信号强度与耳机音量的比值。为什么要把频率固定成1kHz呢？这是因为，耳机本身虽然从电路的角度来说属于无源器件，但是耳机通过振膜把电能转换成声能，而这种转换的效率随着频率不同会发生变化（大家见过耳机的频响图吧）。因此，在单纯研究灵敏度时，固定输入信号的频率，可以减少很多工作量（这也意味着灵敏度只能用来横向比较）。耳机常用的灵敏度单位有两个，dB/Vrms和db/mW。前者指的是输入信号的电压平均值为1V时，耳机的音频响度；而后者指的是输入信号的功率为1mW时，耳机的音频响度。如果知道耳机的阻抗，两者可以方便地互换。设某耳机的阻抗为R，灵敏度为D dB/mW=D' dB/Vrms，则有D'=D+30-10lgR其中lg表示以10为底的对数运算。乍一看，dB/Vrms结合了dB/mW和阻抗，似乎用dB/Vrms来表示灵敏度更加直观。但是，越来越多的耳机开始使用dB/mW作为灵敏度的单位。这是为什么呢？因为耳机的音量与电流有关，而不是电压。在频率固定的前提下，音源输入的电流强度决定了耳机的音量，电压派的是另外的用场。因此，即使知道以dB/Vrms为单位的灵敏度数值，还是要结合阻抗来计算耳机在单位电流强度下的音量。再加上音源的一些特性（这个放在下一篇说），以dB/mW为单位的灵敏度＋阻抗，这样的标法更加合理。既然电流决定了耳机的音量，当输入电流过小的时候，耳机的音量就会偏低，这就是“推不动”。说完了电流，咱再来说电压。电压的作用是什么呢？各种各样的乐器，各种各样的人，各种各样的声音，各种各样的频率……都要通过电压的变化表现出来。电压没有变化的直流电，作用在耳机上就是“嗡嗡”的电流声。打个不严谨的比方，电流信号是喂饱耳机让它好好工作的物质食粮，而电压信号是让耳机放声歌唱的精神食粮。在耳机能够承受的范围内，电压信号的变化范围越大，耳机对声音的描述就越详细，解析力，声场，三频……就越出色。如果输入的电压信号不足，该大的时候大不起来，耳机对声音的表现就会逊色，声场缩小变形，解析力低下，声音发闷，低音糊成一片……这就是传说中的“推不好”。注意，电压信号不足并不代表电流信号也不足。因此，有可能出现这样的情况：耳机被推得山响，可是声音差得一塌糊涂。这就是传说中得“推响不等于推好”。说到底，怎样判断音源能不能把耳机推好呢？很遗憾，目前大多数音源（尤其是MP3和CD随身听）只标出了额定输出功率。我们知道，功率＝电流×电压。只给出一个功率值的话，可能存在三种情况：电压和电流都足够；电流足够而电压不足；电压足够而电流不足。即使标称的功率值很大，也不能排除后两种情况。所以，我们的结论是：仅仅根据音源的输出功率，无法准确判断能否把耳机推好！虽然不能准确的分析，但是可以使用对比法。例如，已知iriver 180可以推动PX200，那么，iriver 180就能够推动阻抗相同而灵敏度更高的K26P。有没有更细致的分析方法呢？且听下回分解（迎面飞来西红柿和鸡蛋，还有板砖……）。

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ghg(游客)发表评论于2006/9/14 9:06:30

good ~!

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小工头发表评论于2006/2/23 19:59:02

原来是MSC论坛的前辈，久仰久仰。欢迎常来看看

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leo_cn(游客)发表评论于2006/2/23 1:50:45

在耳机能够承受的范围内，电压信号的变化范围越大，耳机对声音的描述就越详细，解析力，声场，三频……就越出色。这个是偶想了好久才想明白的问题，不过偶只是考虑电压变化的用途，没想到电流的作用，看来还是你牛一些啊。偶最近也考虑写类似的文章的，没想到你先了，不过大家多交流，就会共同提高的。 PS，偶也上Imp3的，名字是Leo_cn，仔细搜索的话，还是能看到偶一些文章的。呵呵。

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