[心得] 簡談headroom,推得動不等於推得好

看板Headphone (耳機)作者 (駱駝)時間1小時前 (2026/08/20 16:08), 編輯推噓1(100)
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我是廢人駱駝又來發廢文。 上次聊完電壓、電流、輸出阻抗怎麼看,結果最多人問的都是同一件事。規格算下來明明 就推得動了,為什麼還有人一直往上換更大的擴?是不是玄學? 這篇就來聊headroom,中文大概叫餘裕。 先講為什麼夠大聲是個陷阱 規格表上的靈敏度,不管標dB/mW還是dB/Vrms,都是拿1kHz正弦波量出來的。正弦波的峰 值跟有效值固定差3dB,就這樣。但音樂不是正弦波。音樂的峰值跟平均值差多少,叫波 峰因數,一般錄音大概落在12到20dB,古典和爵士動態大的往18到20dB跑,壓縮壓很兇的 流行樂可能只剩8到10dB。 20dB是多少?電壓十倍。 所以當你算出這副耳機5Vrms就能到115dB的時候,你算的是正弦波。實際上你聽的音樂如 果平均音壓85dB,峰值就打到105dB,那零點幾秒要用105dB回推,不是用85dB。headroom 講的就是這件事,你日常在用的工作點離擴的極限還剩多少空間。 這裡順便回答一個常被問到的問題。留餘裕是不是就為了大動態那一瞬間需要的大電壓或 大電流?是,但那只是其中一個用途。 第一個就是你講的峰值需求,大動態進來那零點幾秒,擴要真的吐得出那個瞬間電壓或瞬 間電流,撐不住就塌。第二個是常態工作點。同樣的音量,餘裕大的擴整場都待在比較線 性的區段裡,你平常聽的時候它就已經在發揮作用,不用等大鼓砸下來。為什麼會這樣, 下一節講。 另外電壓或電流那個或字也要注意,先卡住的是哪一個看耳機。高阻動圈先卡電壓,平板 低阻先卡電流,靜電帳面上卡電壓擺幅,但它是電容性負載,頻率一高又變回電流的問題 。下面就照這三種各講一個。 https://i.ibb.co/xtnwbd8g/fig3.png
餘裕不夠聽起來是什麼樣子 先破一個誤解,餘裕不夠不會直接變成刺耳的爆音,真正削波那種明顯破音是餘裕已經負 到見底才會發生。 更常見的是這樣。擴接近滿載的時候,失真對輸出電平的曲線會開始往上翹,中低電平那 一段通常很平,到接近額定輸出前的最後3到6dB才像懸崖一樣衝上去。同時電源軌被拉塌 ,供電電壓一掉,整個放大器的工作條件都在晃。聽起來就是動態被壓平、大合奏糊在一 起、低頻的punch不見了,但你不會覺得它破音,只會覺得聲音縮起來、推不開。 https://i.ibb.co/Hf6jszKV/fig2.png
換一台餘裕大的擴,同樣音量下你只是把工作點從額定的八成搬到兩成,用的是失真曲線 最平的那一段。 靜電的L700MK2要的不只是100V 先算數字。SR-L700MK2的靈敏度是101dB/100Vrms。 聽起來100V就有101dB,很夠了對吧。但把波峰因數放回去,101dB如果是你的峰值,代表 平均音壓只有八十幾dB,這是很一般的聆聽音量,而且是餘裕完全歸零的狀態。往上算, 要打到110dB峰值需要282Vrms,要打到114dB需要450Vrms。 回頭看擴。SRM-D10MkII最大200Vrms,換算峰值上限是107dB。SRM-700S最大450Vrms,峰 值上限是114dB。差7dB。這7dB沒人拿來聽,114dB會出事,它整段就只是餘裕。差別在於 同樣的音量下,D10MkII已經在額定的一半左右工作,700S還在兩成出頭。 https://i.ibb.co/6ckLLsrk/fig1.png
靜電還有第二個問題,這個更少人提。靜電耳機對擴來說是電容性負載,L700MK2連線材 大概110pF。電容的阻抗跟頻率成反比,頻率越高阻抗越低,擴要維持同樣擺幅就得吐出 越多電流。算一下擺率需求。擺率講的是電壓能拉多快,擺幅講的是能拉多高,擺幅夠但 拉不夠快,高頻一樣出不來。要在20kHz維持450Vrms,電壓變化率大約80V/μs,維持 200Vrms大約35V/μs,對高壓輸出級來說這都不是小數字。 規格表寫的最大輸出是1kHz量的。到了高頻能不能撐住同樣擺幅是另一回事。餘裕吃緊的 時候最先出問題的通常不是低頻而是高頻瞬態,鈸那一下的收尾、弦樂群的擦弦質地會變 鈍變平。 這裡我要誠實講,很多人換完700S第一句都是音場打開了,這種形容對應不到哪條物理定 律,別當成規格保證。能講清楚的只有常態工作點失真更低、高頻大擺幅不會進入擺率受 限這兩件,剩下自己試聽。 高阻動圈的ADX5000只要5V,那還追什麼 ADX5000是420Ω、100dB/mW,換算成電壓靈敏度大約103.8dB/Vrms。算出來2Vrms就有 110dB,3.6Vrms有115dB,5Vrms已經逼近118dB。功率更誇張,110dB才10mW。從數字看, 隨便一台桌上型擴都綽綽有餘。那為什麼還有人拿它去配輸出十幾二十伏的機器? 那個5V是峰值需求,你不會希望它剛好等於擴的額定輸出。額定輸出的定義是在某個失真 門檻下的最大值,它從來就不等於乾淨輸出。擴標5Vrms你就貼在懸崖邊聽音樂,留個 10dB,也就是擴有15到16Vrms的能力,你才穩穩待在線性區。 至於常有人講大擴連小音量都不一樣,我只能講到失真曲線這一層,再往下就要看輸出級 怎麼設計,每台不一樣,我給不出一個通用的答案,所以這邊就不掰了。 但反面也要講。ADX5000這種103.8dB/Vrms的靈敏度,底噪是聽得到的。擺幅越大的擴通 常增益也越高,絕對底噪電壓跟著上去。你如果換了一台大擴,結果音量只能轉到八點鐘 ,安靜段落還有嘶聲,那是換錯方向了。這時候要找的是擺幅夠、增益檔位可調、低增益 下底噪也壓得住的機器。這跟我之前寫解碼跟擴之間電平搭配那篇是同一件事,餘裕要留 在對的地方,全部堆在輸出端沒有用。 至於高阻要推飽才有韻味這種說法,我找不到對應的機制,就當它是形容詞。 平板的SUSVARA用DX5 II明明就夠大聲 SUSVARA是60Ω、83dB/mW,換算大約95.2dB/Vrms,比ADX5000低了快9dB。它出名難推的 真兇是這個83dB/mW,60Ω那邊反而還好。 算峰值需求。110dB峰值要5.5Vrms、91mA、大約0.5W。115dB峰值要9.8Vrms、162mA、大 約1.6W。順便打一下臉,網路上常看到SUSVARA要幾百瓦才推得動,你自己算就知道差多 遠。我自己用DX5 II推SUSVARA,音壓是夠的,也不難聽,所以推得出足夠音量這件事沒 有錯。 問題出在那個91mA、162mA不是持續值,是瞬間值,而且幾乎全部集中在低頻。音樂能量 本來就低頻最大,低頻要維持同樣音壓,震膜位移量又得更大,開放式平板的低頻效率天 生又偏低,疊起來低頻峰值就是整段訊號裡最吃電流的地方。額定輸出是拿穩態正弦波慢 慢量出來的,量的時候擴有的是時間,真正難的是在幾毫秒內把這些電流吐出去。而擴在 這一瞬間電流跟不上,出問題的不只有低頻。電源軌被拉塌的時候,同一時間的中頻和高 頻會被這個變動調變到,這就是互調失真。聽起來的感覺是低頻一進來人聲就往後縮、細 節就模糊,鼓點過去才恢復。低頻量感少的耳機聽起來是另一種樣子,互調失真這種是低 頻一來整個畫面跟著晃。而且用單音掃頻量不出來,要同時丟兩個以上的頻率下去才量得 到,所以你會看到有些機器單頻失真數字漂亮,接上SUSVARA還是覺得鬆散。 所以追大電流追的是那零點幾秒軌壓不要動,跟能聽多大聲關係不大。 順帶一提,平板沒低頻這件事我上一篇講過,電流不夠只是其中一個原因,開放式結構造 成的低頻滾降是聲學取捨,換擴補不回來。 那到底要留多少 大概10到15dB就很夠了。10dB代表你的日常峰值落在擴額定輸出的三分之一電壓左右,剛 好在失真曲線最平那一段。15dB更保險,聽大編制可以往這邊靠。超過20dB之後收益掉得 很快,多花的錢買到的是規格表上的數字,還要開始擔心底噪跟增益結構。 而且餘裕不是免費的。供電電壓要拉高、變壓器要加大,熱也跟著來,再加上前面講的底 噪。一台設計普通的大擴量測起來輸給一台設計好的小擴,這種事天天在發生。 所以順序應該是這樣。先算出你的耳機在你的音量下、加上波峰因數之後真正需要多少電 壓和電流,往上加10到15dB當目標,再從符合的機器裡挑底噪、輸出阻抗、增益檔位都合 理的,而不是倒過來從瓦數最大的開始看。 推得動算一下靈敏度就有答案。推得好要看的東西多了,主要是你平常那個工作點離上限 多遠。L700MK2用D10MkII會有聲音,SUSVARA用DX5 II會有聲音,ADX5000用小尾巴都會有 聲音,這些都是真的,餘裕買的是峰值來的那零點幾秒音樂沒有被壓扁。規格幫你算下限 ,往上留多少是餘裕的事,再上去就是調音偏好,那部分沒有公式。 以上 偷開箱 https://i.ibb.co/9Hj89JK1/IMG-6456.jpg
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08/20 17:01, 13分鐘前 , 1F
推,我也只知道黃金一瓦,功率線性之類的說法
08/20 17:01, 1F
文章代碼(AID): #1gXhO3Sf (Headphone)
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