耳机需要多少功率?谈耳放的功率问题

一个简单的事实是,除了少数为推AKG K1000而特别设计的耳机放大器之外,绝大多数耳机放大器的最大输出功率在几百毫瓦到一千多毫瓦.即使最高档的一些名机也是如此. 比如RudiStor RP010B的最大输出功率为1500毫瓦,Single PowerMaestro ZR的最大输出功率是500毫瓦.
这是为什么?
先请大家看一张表. 这个表列出了一些AKG耳机的阻抗,灵敏度,最大持续功率,和可发出的最大响度. 这些数据是厂家提供的.
Model Impedance
(Ohms) Sensitivity
(dB) Max Power
(mW) Max SPL
(dB) AKG K141M 600 98 80 117 K240M, K240DF 600 88 80 107K270S 75 92 380 118 K301 100 94 285 119 K401, K501 120 94 290119
举个例子,经典的K501,它阻抗为120欧姆,灵敏度为94分贝/毫瓦.即它在承受1毫瓦功率时,能发出94分贝的响度(注意这已是很大的响度了).它能承受的持续最大功率为290毫瓦,此时能发出的响度为其最大响度119分贝.
确实,它在瞬时可以承受更大一些的瞬时功率,一般典型的是可以多一倍.即,它能承受大约580毫瓦的瞬时功率,并爆发出122分贝的瞬间音压. 但这就是到顶了.你要它发出高于122分贝的音压,接受大于580毫瓦左右的功率,是会出危险的. 烧音圈,或者你的耳朵被震聋掉.
大家注意,绝大多数耳机的最大声压,就是在120分贝左右. 这个声压对人耳来说已经是危险的了. 不可能长时间承受这样高的响度.即使短暂地听这样的响度,也会造成听力损伤. 120分贝以上开始进入人耳的'痛域',即在这个声压下人耳开始疼痛.
同时大家可以看到,因为绝大多数动圈耳机的灵敏度在90-100分贝/毫瓦,所以大多数耳机在施加以几十毫瓦的功率时,就已经达到了110左右的,非常大的音压.我们平时听音乐,除了少数爆棚片段外,绝大多数时候听到的音压

,是在100-110分贝以下. 甚至很多时候是只有100分贝以下. 此时,耳机接受的功率,是只有几个毫瓦到十几个毫瓦.
所以一个大家应该知道的常识是:当我们通过一部耳机放大器来欣赏音乐时,绝大多数的时间(非爆棚,非交响乐队全奏),耳放的输出功率只是在几个毫瓦到十几个毫瓦.
OK. 那么爆棚一下呢? 一般耳放多释放了一些功率,输出几十个毫瓦的功率. 此时,我们的耳朵已经觉得非常爆棚了.
如果是持续不断地这么爆棚,让我们的耳朵承受110分贝以上的音压,我们是吃不消的.所以,回到前面,耳放绝大多数时间的输出就是几个mW到十几个mW. 爆棚一下,指针摆到几十个毫瓦.
接下来请大家注意一点:耳机的灵敏度一般是九十几分贝/毫瓦,而喇叭的灵敏度,一般也是九十几分贝,只不过单位是大了1000倍的'瓦',而且一般是在1米外测得的声压.
所以我们就知道,喇叭一般比耳机的功率需求大了1000倍左右.
事实也正是如此.前面我说了,耳机工作时大多数时间输入的功率是几毫瓦到十几毫瓦,而相对应的是,喇叭在工作时,大多数时间输入的功率是几瓦到十几瓦.
耳机在承受最大功率时,爆棚时,可以接受一两百毫瓦的功率,而相对应的是,喇叭在播放到爆棚片段时,承受的也正是扩大了1000倍的一两百瓦的功率.一般情况下不会再大了. 个别极端的瞬间,耳机可以承受五六百毫瓦的瞬时峰值功率,而喇叭也正是如此——只是变成五六百瓦而已.
所以优质耳机放大器的最大输出功率一般在500-1500毫瓦,而优质功率放大器的最大输出功率一般在500-1500瓦(阻抗降低时).基本上耳机对喇叭在功率需求上是大约1:1000的关系.
事实上还要考虑两个原因. 这两个原因使得驱动喇叭的功率放大器,必须输出功率更大一些,也就是说1:1000还不够.
一个是多数喇叭是有分频器的. 分频器是由很消耗能量的电感和电阻构成的,要耗费一些功率,而耳机都是一个单元的,无分频器的消耗.二是喇叭的九十几分贝的灵敏度是在1米外测量的音压,而耳机是直接灌入耳道的,基本是零距离接触.
所以事实上喇叭对功率放大器的输出功率要求,比耳机对耳放的功率要求,更大一些.
关于人耳对不同声压的反应,我从Wiki百科上摘录片段:
150分贝: 30米外听飞机引擎
140分贝: 1米外听来复枪击发
130分贝: 痛域
120分贝: 短暂时间也将造成听力损伤
100分贝: 1米外的电钻声
85分贝: 长时间聆听会造成听力损伤
80-90分贝: 吵闹的主干道边10米外
60-80分贝: 10米外小汽车驶过的声音
60分贝: 1米外看电视机的平均响度
40-60分贝: 1米外普通人交谈的响度
大家可以清楚地看到,大多数动圈耳机在接受1毫瓦的功率时,已经使你的耳朵听到了九十多分贝的响度.这个响度已经是在百科全书上所谓'长时间聆听会造成听力损伤'的85分贝之上了.也就是说,你始终给耳机馈入1毫瓦的功率,连续听一个小时,对听力已经有害!
所以大家已可知道,1毫瓦功率看似很小,但对耳机来说已经意味着什么.
对很多动圈耳机来说,10毫瓦的功率已造成了100分贝以上的声压. 已经是听电钻了!
100毫瓦的功率输入,对大多数动圈耳机来说,已经意味着接近了使你耳朵受到伤害的程度(即使是短暂的聆听'short-termexposure'). 甚至已经达到了使你耳朵受到伤害的程度(如耳机灵敏度在100分贝以上).
有些人会说: 但是放大器要留功率余量啊! 是的,确实已经留了功率余量.所以优质耳机放大器的最大输出功率不是几十毫瓦,而是几百毫瓦,乃至大于一千毫瓦. 这已经留了好多倍的功率余量.
什么? 有些人说,还不够,要留一百倍的余量? 那我只能说,随便儿吧. 有人爱留一百倍余量,就去留吧; 觉得那样声音好?那就先搞出一台一百倍余量的耳放并演示给大家看,音质多么多么好,超越多少高级耳放,然后再说.
我只知道几十年来,HI-FI界对耳机放大器的功率输出,已经达成了一个世界范围的,有着充分理由和根据的默契:最大输出功率都是从一两百毫瓦到一千多毫瓦. 就是这样.
耳机发烧友们所熟悉的耳机里,只有AKG K1000是需要真正的大功率放大器来驱动的.因为它的灵敏度低到只有74分贝/毫瓦!
这个数值和一般的动圈耳机差了太多太多. 大家知道动圈耳机的灵敏度一般在90-100分贝/毫瓦.取个大致的平均值,算95分贝/毫瓦吧,它和K1000的功率需求差了多少呢? 算一下,差一百多倍!也就是说普通动圈耳机只需要1毫瓦的功率就可发出95分贝的响度,而K1000则需要100多毫瓦才能发出95分贝的响度.
所以普通的耳机放大器是绝对无法推好K1000的.它不能被当做是一副耳机,而实实在在是一对小喇叭,只是通过支架顶在头上而已.
耳机放大器的输出功率大小,和它的音质,或者档次,是基本没有关系的. 不是说一个耳机放大器输出功率越大,就一定音质更好,或档次更高.不是这样的. 我见过的输出功率较大的耳机放大器是日本铁三角的HA2002,HA5000,梵音HA01等.但一点也不能说这几款耳放就是我见过最高档的.
大家可以看看梵音HA01的强大输出能力: 16欧姆时可输出2800毫瓦,32欧姆时输出1400毫瓦.它确实推铁三角和歌德的低阻耳机不错,但无论如何算不上'一流'——有那么一点音染,透明度一般.

耳机发烧是求质不求量的. 声音的透明度,细腻度,失真度,远比大动态瞬间的几毫秒表现更重要.我可以接受一台大动态时稍微发软,但音质异常细腻和美妙的耳放,而不要一台大动态虎虎生风,天崩地裂,振聋发聩,而不够细腻,透明和美妙的东西.
(完)