都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

2020-08-12 14:22:03 4点赞 23收藏 8评论

耳听为实,就像我们探店尝美食一个道理,但就看一个图或一个视频就能判定一道美食好不好吃实在会出现出现很大偏差。而在HiFi领域有很多东西都没办法尽可能的通过理论来说明,也就导致了有很多玄学。

不过好在我们都一直倡导耳听为实,亲身尝试,毕竟一耳朵就能分辨出来的差距,何必非要认为是心理暗示?

最近经常看到有烧友询问如何推好AKG的大手办K701,也有不少老烧纷纷发言,而言论归纳下来基本也就两点:

1、K701直推就算了

2、K701很难推

3、K701需要大电流

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

第一点我们可能还能理解,毕竟作为一款全尺寸大耳机,单元尺寸在那,阻抗与灵敏度也在那。但很多人还是不明白,作为一款低阻的耳机为什么就难推,你说上放我明白,大不了找一个大的输出功率的耳放就是了,但是需要大电流?

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

我相信很多人看到K701需要大电流肯定明白,意思就是让你去找一款大电流的耳放就是了。但是各位看官有没有没法,无论是在网店上还是不管什么品牌的介绍上,你在查看耳放的的参数上,基本都是输出功率、THD+N、SNR或者分离度这些,而老烧说的大电流这个参数从来也没有出现过?

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

不信?要不您去去瞅瞅?反正我是没看到过。那这到底是厂家漏标了还是什么原因,留待我们下次邀请一个厂家来说说。这里咱们就先说说这个大电流是个怎么回事。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

不管你是大电流还是大功率,基本都是围绕耳机放大器或播放器(以下简称【耳放】)来说的,而这又是耳机发烧友们津津乐道的配件。你要说没个耳放能不能听,起码手机跟电脑、随身听什么的行。但你要说没个播放器,那就真的要开脑放才能响了。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

所以要让耳机发声那自然就跳脱不了输出功率了。那说到输出功率,讨论的焦点自然是离不播放器或者耳放的推力大小。不过,这几个数值是如何计算的,并不是每个朋友都了解。因此,本文的目的就是简单介绍耳机/耳放的功率是如何计算的,希望能给各位提供另一个视点来看待这事。

不过在进入正题之前,还请大家回顾一下中学的物理课,当然不知道你还能记得多少

1、欧姆定律与功率的关系:

欧姆定理主要用于解释电压、电流和电阻之间的关系,R(电阻)=V(电压)/I(电流)

无感电路功率P=(V^2)/R=(I^2)*R(注意此处的V是Vmax,峰值电压)

2、灵敏度:耳机的灵敏度,通常用dB/mW,但让也有dB/Vrms做单位的。它是,给出1mW的输出功率,耳机在1KHz下发出的响度。由于灵敏度通常是测试出来的,所以考虑了耳机本身的阻抗。

3、RMS:平方平均数。在电压计算中,通常用来表示交变电压的有效值Vrms,Vrms计算结果是Vmax的1/1.414。由于传统动圈耳机的工作原理是利用电流驱动线圈发声,此时线圈有阻抗,电流变化和电压变化并不是线性关系。因此在计算耳机功率的时候,根据声压计算会较为简便和准确。

耳机需要多大功率?

耳机作为回放设备,它需要多大功率,取决于音乐本身。如果你通过对现场录音的波形文件进行分析,发现录得的最大声压往往达到115-120dB,而平均值根据音乐类型不同,在<90 dB到110 dB之间。在回放过程中,为了防止耳机因为电压不足,发生回放波形出现削波的现象,一般会根据105-115dB的峰值声压来进行计算。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

当然现在更方便了,我们可以通过一些利小功率来直接获得,也可以通过国外专业网站来获取。这里给大家分享一个耳机需求功率的网站,下文的数据计算也都会依据该网站的数据

通过上面的网站,我们可以看到,K701在115dB的动态峰值响度下,需求的输出功率是154mW,压摆需要3.16V,电流需要48.7mA,这样就算可以很好的驱动K701了。是不是我们发现像输出功率与压摆我们在耳放的产品介绍上都能找到,但是对应峰值电流似乎就没办法确定了,那怎么知道耳放的的电流是否足够呢?

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

这里我们在用两个解码耳放来做个电流需求的计算,我们先用一款千元的便携解码耳放XD-05plus来做事例。已知XD-05plus在负载32Ω下的输出功率是1000mW,输出压摆是9.7V。那么我们带入公式:

I=9.7*1.414/32*1000=428mA,对应峰值电流I=428mA,那么可以看出来作为一款大功率的便携解码耳放一体机,XD-05plus是满足K701对于功率、压摆以及电流的需求。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

那么我们再来看看同样作为既可以作为便携解码耳放又能作为台式解码耳放的chord HUGO2。HUGO2负载在32Ω负载下的输出与功率是740mW,输出压摆是3V,同样代入公式:

I=3*1.414/32*1000=132mA,同样作为万元旗舰解码耳放一体机的HUGO2,这种即能使用电池也能插电工作的又能便携又能台机的对于K701也是轻轻松松就能满足它的需求的。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

当然,这套公式能否套用到其他耳放上?这里有一个前提,耳机的负载,因为在输出电平这会根据耳机的阻抗变化而变化,耳机阻抗变高,输出电平自然会降低,这点我们在乂度XD-05plus的产品介绍到也能看到,在负载32Ω、300Ω与600Ω下,输出电平是不同的。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

当然我们只是通过简单的物理公式来判断,具体是否还有更合适、更专业的方法留待我们与专业厂商探寻之后分享与大家。HIFI的玄学很大程度是没有一个合适的科学理论以及来判定,但如果可以通过物理常识进行分析,会发现其实没什么玄学,更多的是我们没有去了解,毕竟谁都不是物理专业大拿,我们就是听个歌而已。

都说AKG K701需要大电流,为什么耳放都没标注过?

那么到底有没有必要通过参数、通过数据来判定声音好不好?在个人看来,作为碳基大脑的我们自然比硅基大脑的数据要来的更真实一些,就像厨师口中那些少许、适量的语句不就代表了各自的个性不同吗。

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8评论

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  • 8楼
    2020-09-20

    不到1000块钱的东西,直推完事,没那么麻烦

  • 7楼
    2020-08-21

    按照楼主之前计算的3V压摆下132mA,5V下输出200mA就可以了么?这儿讲输出级的第二个概念,VOH,VOL。VOH就是输出级在最大输出电流的情况下,输出的最高电压和VDD之间的压差,VOL是输出的最低电压和GND之间的压差。你把MOS管的Rds理解为一个负载,有电流当然有压降。我们来翻翻主流功放电路的datasheet,无论TI,Analog,ST,发现了么,普遍的VOH,VOL在1.8V左右,高的可以到2.3V。也就是说当你在5V电源下输出200mA(且不考虑散热),你的输出压摆(好奇怪的词汇,楼主能理解就好)只有5-1.8(VOH)-1.8(VOL)=1.4V。
    解决方法很简单,上拉部分两个PMOS并联,等效Rds减半(之前我们说过,你可以把MOS管的Rds理解为一个负载)。这时候VOH减半。N管部份也一样。你的输出电压范围增加到3.2V。不够?继续并联。当然,你的输出级的增益变了,整个电路需要重新调极零点。
    而到9V或12V下,为了突破100mA的限制怎么办呢?一样,并联。

  • 6楼
    2020-08-21

    首先关于输出管最大电流部分,调用某世界级大厂的工艺参数书,PMOS的输出最大电流是190mA/mm(栅长度)。假设一个输出级的P管W=10mm L=1um,那么他最大可以输出2A电流。这个指标有意义么?没有。这仅仅是Vgs最大情况下MOS输出的Ids饱和电流,并不考虑晶体管密度封装散热等限制。根据管上电压降和power dissipation,这个管子有可能在一秒钟内烧。这时候,你需要去查管子的datasheet,有一个章节叫SOA(安全工作区域)。里面会定义不同VDD和环境温度下,在使用不同散热设备(散热片或风扇)情况下最大输出电流。你会发现同一个管子在5V下可以输出200mA,在9V下只能输出100mA,在36V下只能输出20mA了。超过怎么办?限流,或者烧掉。。。(限流电路是另一个大话题,对音质影响很大,但是又不能没有。。。当然,也可以没有的,寨厂无所不能。。。)

  • 5楼
    2020-08-21
    1

    好吧,估计这个问题大多数发烧友答不出来。毕竟就像吃菜,大家都知道大火爆香的好吃,,至于具体是什么火候,为什么爆香好吃,拜托,又不是人人都是厨子。。。
    碰巧,我是功放设计工程师。我来回答吧。
    我们不谈其他所有,包括信噪比,动态,瞬态,CMRR,PSRR,不然一本书也说不完。我们只谈电流,大信号下的电流,也只谈输出级,回答楼主的问题。

    这就是所谓大电流输出能力吧。
    另外楼主对于阻抗和电阻的概念是错误的。可以参考邱关源的电路。这方面就不展开了。

  • 4楼
    2020-08-21
    1

    好吧,估计这个问题大多数发烧友答不出来。毕竟就像吃菜,大家都知道大火爆香的好吃,,至于具体是什么火候,为什么爆香好吃,拜托,又不是人人都是厨子。。。
    碰巧,我是功放设计工程师。我来回答吧。
    我们不谈其他所有,包括信噪比,动态,瞬态,CMRR,PSRR,不然一本书也说不完。我们只谈电流,大信号下的电流,也只谈输出级,回答楼主的问题。

    按照楼主之前计算的3V压摆下132mA,5V下输出200mA就可以了么?这儿讲输出级的第二个概念,VOH,VOL。VOH就是输出级在最大输出电流的情况下,输出的最高电压和VDD之间的压差,VOL是输出的最低电压和GND之间的压差。你把MOS管的Rds理解为一个负载,有电流当然有压降。我们来翻翻主流功放电路的datasheet,无论TI,Analog,ST,发现了么,普遍的VOH,VOL在1.8V左右,高的可以到2.3V。也就是说当你在5V电源下输出200mA(且不考虑散热),你的输出压摆(好奇怪的词汇,楼主能理解就好)只有5-1.8(VOH)-1.8(VOL)=1.4V。
    解决方法很简单,上拉部分两个PMOS并联,等效Rds减半(之前我们说过,你可以把MOS管的Rds理解为一个负载)。这时候VOH减半。N管部份也一样。你的输出电压范围增加到3.2V。不够?继续并联。当然,你的输出级的增益变了,整个电路需要重新调极零点。
    而到9V或12V下,为了突破100mA的限制怎么办呢?一样,并联。

  • 板凳
    2020-08-21
    1

    好吧,估计这个问题大多数发烧友答不出来。毕竟就像吃菜,大家都知道大火爆香的好吃,,至于具体是什么火候,为什么爆香好吃,拜托,又不是人人都是厨子。。。
    碰巧,我是功放设计工程师。我来回答吧。
    我们不谈其他所有,包括信噪比,动态,瞬态,CMRR,PSRR,不然一本书也说不完。我们只谈电流,大信号下的电流,也只谈输出级,回答楼主的问题。

    首先关于输出管最大电流部分,调用某世界级大厂的工艺参数书,PMOS的输出最大电流是190mA/mm(栅长度)。假设一个输出级的P管W=10mm L=1um,那么他最大可以输出2A电流。这个指标有意义么?没有。这仅仅是Vgs最大情况下MOS输出的Ids饱和电流,并不考虑晶体管密度封装散热等限制。根据管上电压降和power dissipation,这个管子有可能在一秒钟内烧。这时候,你需要去查管子的datasheet,有一个章节叫SOA(安全工作区域)。里面会定义不同VDD和环境温度下,在使用不同散热设备(散热片或风扇)情况下最大输出电流。你会发现同一个管子在5V下可以输出200mA,在9V下只能输出100mA,在36V下只能输出20mA了。超过怎么办?限流,或者烧掉。。。(限流电路是另一个大话题,对音质影响很大,但是又不能没有。。。当然,也可以没有的,寨厂无所不能。。。)

  • 椅子
    2020-08-21

    好吧,估计这个问题大多数发烧友答不出来。毕竟就像吃菜,大家都知道大火爆香的好吃,,至于具体是什么火候,为什么爆香好吃,拜托,又不是人人都是厨子。。。
    碰巧,我是功放设计工程师。我来回答吧。
    我们不谈其他所有,包括信噪比,动态,瞬态,CMRR,PSRR,不然一本书也说不完。我们只谈电流,大信号下的电流,也只谈输出级,回答楼主的问题。

  • 沙发
    2020-08-12

    工程学上的很多问题都是这样,只求一个近似解足矣。没有强求精确解的原因在于参数太多公式会过于复杂。最终殊途同归化繁为简。hifi的玄学不外如此。什么都比不上侧耳倾听。

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