谈谈耳机和喇叭箱的瞬态响应速度

wzchen 13天前 10

给大家科普一下,为什么说耳机的瞬态响应秒杀喇叭箱,什么是喇叭箱和耳机的瞬态响应?就是一个方波过来,喇叭或耳机振膜起振和停止振动的加速度,它完全符合牛顿第二力学定律,就是a=F/M,这里,a就是物体的加速度,也就是喇叭或耳机振膜的瞬态响应速度,F是作用于振膜的力量,M就是喇叭或耳机的振膜质量,由公式看出,就是喇叭或耳机的瞬态响应是和它们的振膜质量成反比,就是振膜越小、越薄、越轻,喇叭或耳机的瞬态就越好,而耳机振膜的质量通常只有喇叭的几十分之一,几百分之一,甚至几千分之一,就是说耳机的瞬态响应要比喇叭快几十到几千倍。
当然,大家可能说,按照牛顿第二定律,这个加速度还和作用在喇叭和耳机振膜上的力量有关,没错,这个力F和推动喇叭箱和耳机的放大器有关,主要取决于四个方面,放大器的输出功率,放大器的输出内阻、放大器本身的响应速度以及喇叭和耳机振膜悬边的阻力,首先,放大器的输出功率越大,这个作用于喇叭或耳机振膜的力就越大,这很好理解,这就是为什么顶级的功放和耳放通常输出功率都做得很大,第二放大器的内阻要小,这个和放大器的储备功率有关,就是在一定的输出功率下,放大器的电源变压器越大越好,次级绕组的线径越粗越好,另外,末级输出管要用大功率输出管,而且,可以用几对到几十对输出管并联来降低放大器的输出内阻,一些天价的功放通常就要用10对以上的管子并联,耳放的也可以用二对以上的输出管并联,例如KSA5耳放就用了二对大功率输出管并联,大大降低了耳放的输出内阻,此外,这个力还和放大器本身的瞬态响应速度有关,就是放大器尽量要用高速的元器件制作,例如,整流二极管可以用高速快恢复二极管,三极管尽量用特征频率(fT)高的管子,电容因为有个冲放电的过程,对放大器的速度影响很大,一定要用高速电容,像英国的Audio Note快晴和德国的Mundorf电容为什么要比普通的电容贵几十到几百倍,除了音染低,声音细腻柔和外,还有一个特点就是速度特别快。第四个就是喇叭和耳机振动时要克服其悬边造成的阻力,这个阻力是一个负面的因素,是要从上面F中减去的,而且也是喇叭要大于耳机很多。
所以,在喇叭和耳机振膜质量和悬边阻力一定的情况下,放大器制作质量的好坏就决定了作用于振膜的力的大小,也就决定了喇叭或耳机的瞬态响应,那么功率大很多的功放是否一定会比功率小的耳放的力,也就是上面公式的F大很多?不一定,因为,功率大小只是四个影响因子之一,如果耳放功率足够大,制作又非常精良,是完全可以超过一般的功放的,不然大家都去用功放去推耳机好了,当然,如果推喇叭箱的功率放大器和耳放一样也是做到了极致的好,那么最后呈现的这个力F肯定是功放要大于耳放,但不要忘了喇叭的振膜质量M大了耳机很多倍,喇叭振膜需要克服的悬边阻力也比耳机大很多,所以综合下来,喇叭的瞬态响应,也就是上面公式中的a,还是耳机会大很多,所以喇叭箱还是会被耳机秒杀的。
最新回复 (24)
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 2
    那么喇叭箱或耳机的瞬态响应好坏对声音有什么影响?影响太大了,它决定了系统最后的声音表现,瞬态好的系统,声音纯净、透明、鲜活,瞬态差的通常振膜会瞬间失去控制,从而形成很多谐振波,声音混浊、拖沓,不够鲜活,缺乏音乐表现力,可以说,功放和耳放的好坏衡量标志就是上面公式中的这个F,也就是对振膜的推动力,功放和耳放制作中很多措施都是为了提高这个推动力F。
  • 两厢爱好者 13天前
    引用 3
    学习了
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 4
    现在大家应该都知道了吧,为什么顶级的Hi End功放要做成输出功率大到恐怖的1000W,甚至2000W,而且会用一个,或是几个硕大无比的电源变压器,并且,会用几十对大功率管做并联输出,归根结底,就是要提高公式a=F/M中的F值,从而提高喇叭箱系统的瞬态响应,让喇叭箱的声音质量能尽量接近耳机的水平,但也只是接近,由于受物理因素的限制,按目前的技术水平,喇叭箱系统的声音质量想要和耳机一样,甚至超过耳机,则完全没有这种可能性。
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 5
    很多人其实根本不知道什么是音质,认为感觉好,感觉爽就是音质好,其实不是这样,例如,看大屏幕的电视感觉要比看电脑、Ipad和手机爽多了,但这个爽的感觉和画质有关系吗?完全有可能什么关系也没有,大屏幕电视的像素、颜色的正确性、表现力可能完全不如小屏幕的电脑。屏幕画质的好坏其实和屏幕尺寸完全没有关系,同样,音响系统的音质与是什么样的喇叭箱,是喇叭箱还是耳机完全没有关系,音质好坏不是用感觉来说明,而是有各种指标来衡量的,例如谐波失真、瞬态响应,相位失真等等,这三个方面,耳机都是秒杀喇叭箱系统。
  • renmin43 13天前
    引用 6
    wzchen 发表于 2020-10-14 01:46
    很多人其实根本不知道什么是音质,认为感觉好,感觉爽就是音质好,其实不是这样,例如,看大屏幕的电视感觉 ...
    说出大天来也没用,耳机就是耳机,没法和音箱的效果比的。
    就像你一个电单车,再怎么说灵活啊,操控好,空气好,也没法小轿车比。
    为什么,不是一个东西,提供的功能是不同的。
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 7
    renmin43 发表于 2020-10-14 02:06
    说出大天来也没用,耳机就是耳机,没法和音箱的效果比的。
    就像你一个电单车,再怎么说灵活啊,操 ...
    看你要比的是什么方面,如果比安全性、舒适性,当然是小车胜了,如果要比灵活性,比如塞车了,或者是比停车方便性,或者经济性,当然是电单车好了。同样的,如果要比听音的自然性,方便性,以及由低音提供的体感震撼性当然是喇叭箱好,但如果说音质好坏,当然是耳机好的多,因为音质主要由谐波失真、瞬态响应,以及相位失真等组成,这三个方面,我上面说过了,耳机都是妙杀喇叭箱的。我再举个例子,套用你的话,耳塞就是耳塞,效果没法和大耳机比,听起来也是大耳机舒服多了,那么大耳机的音质一定要好于耳塞?完全不是,因为,音质与是耳塞还是耳机,甚至是喇叭箱没有关系,与喇叭箱的尺寸大小,是落地箱,还是书架箱也没有关系,音质比的是频率响应范围、失真和瞬态响应等指标,耳塞做得好,完全有可能超过大耳机。
  • fixbug 13天前
    引用 8
    瞬态并非越快越好,适可而止,人喜欢听到有点混响与残响的声音,起来、收紧太快就显得干了。
    1秒破百动力固然很牛,人可能就昏迷呕吐了
  • 循环农业 13天前
    引用 9
    学习了
  • phoexi 13天前
    引用 10
    静电屏风表示不服
    等离子高音表示更加不服
  • 1122333 13天前
    引用 11
    兄弟你的观点很有意思 但是你的排版真的不好看 让人很难看进去.....有时我看到这么密密麻麻的一大段我就直接点返回了.....
  • 处理器 13天前
    引用 12
    fixbug 发表于 2020-10-14 07:00
    瞬态并非越快越好,适可而止,人喜欢听到有点混响与残响的声音,起来、收紧太快就显得干了。
    1秒破百动力固 ...
    是的,楼主钻到牛角尖里面去了。玩过耳机和音箱系统的都清楚,不会觉得音箱瞬态不行、失真大...大部分还在玩耳机的烧友,都是暂时没有条件玩音箱或者还没接触到大系统。
    只是片面强调零到一百加速性能指标,随便拉出一辆电动车都可以秒杀燃油性能车甚至超跑。
  • 乐彼主任 13天前
    引用 13
    随便一个有源监听音响瞬态就比耳机响应迅速了。不明白发的什么意思
  • 芝麻汤团 13天前
    引用 14
    麻烦拆一个喇叭单元,看看磁路设计
  • 芝麻汤团 13天前
    引用 15
    LZ根本没考虑耳机振膜的承载能力,是不是能承受这样的瞬态
  • 前进 13天前
    引用 16
    好喇叭好功放 音箱瞬变速度也还很快
  • baiduakg 13天前
    引用 17
    楼主的分析,忽略了电声转换最重要的一步,喇叭本身。都是喇叭,耳机的频响与音箱的频响是没办法比的;而说到瞬态,就不要忘记除了速度还有能量感,耳机的能量感完全比不上喇叭,这是物理特性限制的。诚然,同价位耳机会在各种细节的回放上比音箱要好,但是说到音质,又是另一回事了。
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 18
    fixbug 发表于 2020-10-14 07:00
    瞬态并非越快越好,适可而止,人喜欢听到有点混响与残响的声音,起来、收紧太快就显得干了。
    1秒破百动力固 ...
    瞬态当然是越快越好,就像失真越小越好一样,喜欢器材有点音染,有点残响都是在器材没有做好之前的妥协,器材把失真和瞬态真正做好了,就不会出现声音干、直白、没有味道等问题,根本不需要人为地去添加什么味道、残响这些东西。如果用同样的操作方法开超跑和开吉普车,哪个操控更好,开起来更有感觉?有1秒破百的能力,并非让你一直去使用这个能力,但有这个能力和没有这个能力的车开起来的感觉是完全不一样的,音响系统也是,我举个例子,有些极品的Hi End功放输出功率做到了恐怖的1000W,甚至2000W,可是平时聆听的时候并非需要这么大的功率,同样用10W的音量聆听音乐,用10、100和1000W的功放聆听,感觉是完全不一样的,用功率超大的功放,在小功率状态聆听,声音的失真更小,瞬态更好,更鲜活。
  • 楼主 wzchen 13天前
    引用 19
    baiduakg 发表于 2020-10-14 11:55
    楼主的分析,忽略了电声转换最重要的一步,喇叭本身。都是喇叭,耳机的频响与音箱的频响是没办法比的;而说 ...
    你只是在凭想象说话,论单个单元,耳机的频响不知道要比喇叭好多少,即使和喇叭箱比,耳机的频响也是完胜,好的耳机频响做到5~40Khz没有问题,喇叭箱系统低频能做到30就算不得了。评价音质,主要有哪些指标,你可以一个指标一个指标地去比,虽然个别指标喇叭箱占优,但基本上都是耳机完胜。
  • AIMP 13天前
    引用 20
    就好比汽车的百公里加速,快慢收放自如
  • 坎坎伐檀兮 13天前
    引用 21
    好像这种“绝对”地比较不合适,各有千秋,没有一种可以完全取代另一种的可能。
  • 楼主 wzchen 12天前
    引用 22
    坎坎伐檀兮 发表于 2020-10-14 12:54
    好像这种“绝对”地比较不合适,各有千秋,没有一种可以完全取代另一种的可能。
    没错,比较是为了说明问题,不是为了取代,音质上面,耳机完胜,但毕竟喇叭箱的听音习惯更自然,也更方便。所以各有各的优缺点,想要享受美妙的音乐,耳机的代价更低,而且耳机有不扰民的特点。一般认为,喇叭箱要享受和耳机一样的声音,至少要花十倍以上的代价。
  • flight8888 12天前
    引用 23
    wzchen 发表于 2020-10-14 14:52
    没错,比较是为了说明问题,不是为了取代,音质上面,耳机完胜,但毕竟喇叭箱的听音习惯更自然,也更方便 ...
    你不要先入为主的认为音质就是瞬态,另外瞬态表现的还坏也不仅仅只是速度。耳机振膜小,单元功率低,如果仅仅 从“动“的物理性能来说,箱子的大单元要达到同样的物理性能需要的功率也是耳机的N倍,但是如果功率都是假设在足够状态下,使得箱子单元的速度和耳机速度一样时,所听到的声音感受又是大不一样的,这里就有瞬态表现的另一个重要因素就是量,耳机的小单元和箱子的大单元如果达到了同样的物理运动性能,那么所能产生的量也就是声压又是截然不同的,自然给人的听感也是不同的。
    抛开听感谈音质那是耍流氓!
    箱子和耳机对比有个非常大的优势就是密度,而密度也是影响听感的重要表现,这里说的密度并不是指声音锐,硬,而是音质上的实,反之音质表现就是虚、薄。这一点对于一直听耳机系统的,是不会感受到的,但是任何东西有对比区别就会很明显了,对于长听音响系统的人来说听耳机,再好的耳机,声音密度也是不高的,因为相比音响,耳机单元太小,能量太少。
    优秀的听感并不全是来源于耳朵!
    箱子和耳机相比另一个大优势就是声音传递给人的感觉是全方位的,让人血脉膨胀胸腔共鸣的低频耳机无法带来,仿佛切割空气的震颤耳机也无法带来,给人强烈的包围感,前后座位四面上下融入音乐中的氛围耳机也无法给与,耳机所能给与的最多包住个头。
    所谓的完胜不是音质而是数字,仅仅是数字!
    当然也有很多东西音箱是不能给与的,但是最实际客观的其实还是代价,箱子要想达到耳机同样的”素质“效果,代价太高,而一旦代价足够了,那么得到的效果也是天差地别。
    箱子和耳机的区别就和大耳机和耳塞的区别一样,为什么能够理解大耳机音质听感优于小耳塞,而不能理解音箱声音比耳机好呢?
  • Hack3456 12天前
    引用 24
    以楼主的结论作真前提,不难看出楼主的耳机承受功率和音箱承受功率是一样的
  • 楼主 wzchen 12天前
    引用 25
    flight8888 发表于 2020-10-14 16:01
    你不要先入为主的认为音质就是瞬态,另外瞬态表现的还坏也不仅仅只是速度。耳机振膜小,单元功率低,如果 ...
    没有错,喇叭箱发出来的声音能量是要大耳机很多,但大部分浪费在空气中了,作用在人的耳朵上的能量是不如耳机的,这就是听耳机听力容易受损的主要原因,因为耳机太大的声音能量伤害了听力。这和用一根筷子去捅人,和用一根针去捅人的道理是一样的,不但与用的力有关,还与受力面积有关。
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