F.A.Q.

Original text in Russian. You can translate text of Google. The original text in Russian page.


Сервис сопоставления мощности источников и чувствительности наушников




Это страница-инструкция с примерами функционала сервиса Voltage and Sensitivity.

Здесь можно увидеть описание настроек с пояснительными примерами.

Сервис позволяет сделать сравнение усилителей по громкости с учетом режимов качества, сравнить по чувствительности наушники и сопоставить чувствительность наушников и мощность усилителей для оценки совместной работы - хватит ли мощности у усилителя для "раскачки" наушников.



О графике

Your browser does not support Canvas

По вертикали на графике отображается уровень напряжения, а по горизонтали сопротивление нагрузки (наушников) для усилителя.

Для усилителя строится кривая линия, которая отражает уровень напряжения в зависимости от сопротивления наушников.

График строится по трем характеристикам: напряжению, которое выдает усилитель, уровню тока, который усилитель может отдать на нагрузку (на подключенные наушники) и по выходному сопротивлению усилителя.

Горизонатальная часть линии в правой области (высокоомной нагрузки) строится по значению максимального напряжения, при этом плавное снижение в сторону низкоомной нагрузки зависит от выходного сопротивления усилителя. От значения выходного тока зависит ограничение по напряжению в области низкоомной нагрузки и выражается это в виде наклонной прямой линии в правой части графика.

Из произведения напряжения и тока получается выходная мощность, которой обычно оперируют в "большом аудио". Нагрузка для усилителя в виде колонок является низкоомной и ограничением мощности для усилителя обычно является лишь уровень отдаваемого тока (признак мощного усилителя - чем больше конденсаторов в питании и крупнее трансформатор, тем больше отдаваемый ток). Так как в портативном аудио типовых значений сопротивления наушников намного больше, где для низкоомных наушников критичен ток, а для высокоомных напряжение, то сравнение усилителей для наушников через мощность является не слишком удобным.

Данный график дает не столько альтернативный подход для сравнения базовых характеристик усилителей, сколько позволяет сразу увидеть относительную разницу в громкости между продуктами. Обычно недостаточно выстроить по громкости усилители по мощности в ваттах, надо дать понятное сопоставление по громкости в относительных кратных величинах, где будет понятно, на сколько один усилитель громче другого.

В профессиональном аудио практически все уровни громкости выражены в децибелах из-за простоты и удобства. Шаг в 6 дБ означает двукратную разницу в звуковом давлении, а шаг в 1 дБ является той разницей, которую мы можем уверенно услышать. И эту разницу можно субъективно послушать с помощью любого плеера с регулировкой громкости в дБ (например Neutron под ОС Android, foobar2000 под ОС Windows и т.п.). Регулировку в дБ используют различные ресиверы, профессиональные звуковые карты и практически все эквалайзеры. Среди достаточно известных непрофессиональных продуктов, это будет звуковая карта Creative Sound BlasterX AE-9, Audiolab M-DAC, OPPO HA-1, Topping D50s, Topping D70 и другие.

В ОС Windows регулятор громкости в дБ есть у проигрывателя foobar2000.


Слева на графике шкала напряжения выражена в традиционных VRMS, а справа в dBV, где за 0 dBV принят 1 VRMS. Приставка "V" к dB означает, что это уже абсолютное значение напряжения. Т.е. -6 dBV = 0.5 VRMS, +6 dBV = 2 VRMS, +12 dBV = 4 VRMS.

Просто "дБ" - это значение кратного увеличения. Например 0.3 VRMS + 6 дБ = 0.6 VRMS. Значения в дБ при прибавлении означают кратное увеличение, а при вычитании наоборот уменьшение. 0.6 VRMS - 6 дБ = 0.3 VRMS. Удобство в том, что когда абсолютное значение сразу выражено в dBV, то посчитать все просто -1.2 dBV + 1.3 дБ = 0.1 dBV, вместо 0.86 VRMS * 1.66 = 1.01 VRMS.

Перевести значение напряжения из VRMS в dBV и наоборот можно в нашем калькуляторе . Есть и дополнительные калькуляторы на вычисление дБ от соотношения напряжений или изменения напряжения от изменения в дБ .

Возможно, в начале значения в dBV будут непривычны, но потом станут аналогично понятными, как и VRMS.



В смартфоне на базе ОС Android есть плеер Neutron.

Регулятор расположен во вкладе с эквалайзером.


Your browser does not support Canvas

Если оперировать значениями в VRMS, то ответ на вопрос, насколько по громкости отличаются 0.3, 1.3 и 2.4 VRMS не слишком очевидно, а значения в виде -10.4, 2.3 и 7.2 dBV показывают относительную разницу в 12 и 4.9 дБ. Эти значения легко и просто выставить в программном плеере и послушать изменение громкостей. По сути, в сравнительном обзоре конечные данные всегда должны приводится к таким значениям, которые пользователь может применить на практике.

Разницу в громкости можно и кратно выражать, например 0.3, 1.3 и 2.4 VRMS будут различаться как 4.3 и 1.8 раза, но уровни громкости как правило выражаются или в децибелах, или в процентах. Высчитывать проценты гораздо сложнее, ведь если один усилитель громче второго на 3 дБ, то второй усилитель будет тише на те же самые 3 дБ относительно первого. А в процентах это будет, что первый усилитель громче второго на 41%, а второй тише первого на 30%. Если вы не бухгалтер, то без калькулятора под рукой будет туго.

Операции с децибелами не требуют никаких сложных вычислений в виде умножения или деления, ограничиваясь лишь простым сложением и вычитанием.

И именно для простоты сравнения график сразу использует основную шкалу в dBV.

Your browser does not support Canvas
График сравнения напряжения от чувствительности
Your browser does not support Canvas
График сравнения АЧХ наушников по чувствительности


Для наушников график строится точками. Высота расположения точки соответствует значению напряжения, при котором достигается искомое значение звукового давления. По горизонтали точка позиционируется по значению сопротивления наушников.

В сервисе сравнения АЧХ по чувствительности можно сравнить наушники по относительной громкости, и чем линия будет выше, тем наушники громче. Здесь наоборот, чем громче наушники, тем на них нужно подать меньше напряжения для получения равной громкости, и соответственно у самых громких наушников точка будет располагаться ниже. А относительная разница в дБ будет такой же.

В примере чувствительность Tin HiFi P1 Default равна 115.51 dB SPL/1VRMS. А у HiFiMan RE 400 равна 126.85 dB SPL/1VRMS. Разница в громкости равна соответственно -11.34 дБ при подключении наушников к усилителю с нулевым сопротивлением (если не трогать регулятор громкости и не подстраивать индивидуально под наушники).

Эту разницу видно на графике с АЧХ наушников, где АЧХ представлена в звуковом dB SPL при подаче синуса амплитудой 0 dBV (1 VRMS).

Если нам потребуется получить одинаковую громкость с разных наушников, то напряжение на выходе усилителя надо выставить с разницей от их чувствительности в -11.34 дБ.

В сервисе сравнения "напряжения и чувствительности" идет расчет уровня напряжения, которое надо подать на наушники для получения определенного звукового давления. Основным выбрано значение 90 dB SPL - уровень немного выше средней громкости. Так как музыка обычно не является статичным синусом, а содержит громкие и тихие участки, то используется дополнительная поправка в 9 дБ.

Т.е. если мы хотим подобрать усилитель под звуковое давление в 90 дБ SPL, то расчет делается под "синус" как 90 dB SPL + 9 дБ = 99 dB SPL.

Поправка может зависеть от используемой музыки. Если это музыка с широким динамическим диапазоном или оцифровки винила без компрессии, то можно использовать и более высокое значение для поправки, например 20 дБ. Но для обычной музыки вполне достаточно и 9 дБ.

Соответственно расчет необходимого напряжения выглядит как разница между звуковым давлением и чувствительностью наушников с учетом поправки на неравномерность громкости по треку, для Tin HiFi P1 Default это 90 dB SPL - 115.51 dB/VRMS SPL + 9 дБ = -16.51 dBV. А для HiFiMan RE 400 это 90 dB SPL - 126.85 dB/VRMS SPL + 9 дБ = -27.85 dBV. И разница напряжений составляет -11.34 дБ, как и для чувствительности. При этом больше напряжения надо подать на те наушники, где чувствительность наушников ниже.

При подборе усилителя для себя, лучше всего оперировать "своим" уровнем, исходя из своих условий прослушивания на своей музыке. Для этого достаточно установить комфортную громкость через любой плеер с регулировкой громкости в дБ, а на выходе источника (HiFi плеера, звуковой карты или комбайна), измеренного в нашей базе поставить максимум. Если у источника максимальный уровень на выбранных наушниках равен 7 dBV, уровень в регуляторе громкости плеера -35 дБ, а чувствительность наушников 115 dB/V SPL, то звуковое давление на синусе без поправок получается равным как 115 - 35 + 7 dBV = 87 dB SPL (с поправкой - 87 - 9 = 78 дБ SPL). Совершенно не важно, получилась цифра большая или маленькая. Используя эту цифру как референс, можно сделать оценку любых других связок из усилителей и наушников, обеспечат ли они такую громкость, и насколько конкретно будут отличаться в большую или меньшую сторону. Подробнее можно прочитать в дополнительном материале.

Your browser does not support Canvas

Если график-точка от наушников не превышает по высоте график-линию от усилителя, то это значит, что усилитель обеспечивает необходимое напряжение и есть запас в сторону увеличения громкости в этих наушниках. Если график-точка выше графика-линии усилителя, то усилитель не обеспечит необходимую громкость.

По вертикали можно увидеть разницу в дБ и послушать через плеер с регулировкой громкости в дБ, насколько есть дополнительный запас по громкости или наоборот его нехватка. Проще всего конечно оценивать разницу громкости в меньшую сторону.

Your browser does not support Canvas

График выходного напряжения строится по характеру спектров от уровня сигнала с учетом сопротивления нагрузок. Это позволяет определить пороговые значения для разных режимов качества .

Обычно, с увеличением уровня напряжения или уровня отдачи тока, спектр воспроизводимого сигнала ухудшается. Для графика усилителя определяются эквивалентные пороги качества, сопоставимые с классами А, АБ, Б и максимальным, где эквивалентный класс А - самый качественный, аналог чистого звучания, а далее идут менее качественные AБ, Б и максимальный. Максимальный уровень может быть ограничен как уровнем, выше которого происходит клиппирование сигнала, так и просто тем максимальным уровнем, выше которого регулятором громкости невозможно выставить более высокий уровень громкости. Пороговые уровни могут совпадать, если переход в менее качественный режим меняется резко или характер спектра постоянен для всех амплитуд.

Пороговые значения отображаются областями, которые снизу имеют ограничение. Это ограничение зависит от типа регулятора громкости. Обычно, при понижении через аналоговый регулятор громкости мы сталкиваемся с дисбалансом каналов, а при использовании цифрового - слышимым фоновым шумом. График ниже этого уровня показан серой зоной.

В левой части сверху может присутствовать серая область - обычно показывает зону перегрузки по току.

Упрощение характеристик до пороговых значений иногда может давать отклонения от исходных значений, где изменение уровня тока или напряжения индивидуально от нагрузки. Таких продуктов-исключений небольшое количество. Исходные значения можно вывести на график.




Основные параметры отображения

Отобразить названия на графике: Отобразить/Скрыть


Можно скрыть названия наушников и усилителей на графике. Это актуально при выборе большого количества продуктов. Сопоставить цвет линий с названиями можно через таблицы в разделах Параметры отображения графиков (отображение, цвет, меню, удаление) и основные характеристики выбранных продуктов и Усилители и наушники по параметрам.







Расположение названий: Вверху/Внизу

Названия линий графиков можно расположить от верхней границы графика или от нижней.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Параметры отображения графика усилителя/ей

Режим работы усилителей: Экв. класс А / Экв. класс АБ / Экв. класс Б / Максимальный / Без ограничения по току

При отображении только одного усилителя будут показываться пороговые значения всех эквивалентных режимов.

При отображении графиков от нескольких усилителей будет отображаться только один выбранный режим.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Тип отображения графика: Линия/Область / Столбцы

При отображении только одного усилителя будут показываться пороговые значения всех эквивалентных режимов.

При отображении графиков от нескольких усилителей будет отображаться только один выбранный режим.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Исходные координаты RAW: Отобразить / Скрыть

Исходные значения напряжения, тока и сопротивления определяются на основе контрольных значений напряжения под резистивными нагрузками. При отображении исходных координат можно посмотреть, насколько близко определены усредненные значения.

Ограничение по току может содержать небольшую прибавку на основе разнице роста искажений на мультитональном сигнале.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Параметры отображения графика наушников

Выбранные наушники: Отобразить / Скрыть

Отключать отображение наушников можно разом, без настроек отображения из основной таблицы.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Расположение названий: У точек / Списком

Расположение названий у точек более наглядно, но когда точки расположены рядом, то отдельный список ничего не перекрывает.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Отобразить информацию главных наушников: Скрыть / Отобразить

Дополнительные линии для наглядности.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas



Другие параметры

Пик фактор неравномерности громкости музыки

Учет поправки на неравномерность громкости по треку выражен через значение пик-фактора. При увеличении этого значения повышаются требования к усилителю, и для наушников делается расчет более высокого напряжения под исходное звуковое давление.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas




Желаемый уровень звукового давления SPL при прослушивании музыки

К этому уровню звукового давления делается расчет напряжения, которое необходимо подать на наушники.

Your browser does not support Canvas
Your browser does not support Canvas



Параметры осей графика

Сопротивление нагрузки:


Диапазон сопротивления нагрузки отвечает за масштаб по горизонтали. Доступен диапазон значений от 10 до 1000 Ом. Измерения усилителей проводятся на нагрузках от 16 Ом.

Диапазон напряжений:


Шкала значения задаются в dBV, по умолчанию от -60 до 30 dBV.

Отобразить значения нагрузки в дБ(Ом): Скрыть / Отобразить


Сопротивление наушников аналогично можно отобразить в дБ, что хорошо показывает соотношение изменения границы ограничения по току к сопротивлению наушников. Т.е. при двухкратном изменении сопротивления нагрузки (на 6 дБ) и наклонная линия ограничения по току аналогично меняет свое значение на 6 дБ.






Ссылка на эту страницу с выбранными параметрами

Здесь можно скопировать ссылку на страницу со всеми выбранными параметрами. Эта ссылка будет короче той, что отображается в поле URL, т.к. не передает параметры по умолчанию, а передает только те, которые отличаются.






Параметры отображения графиков (отображение, цвет, меню, удаление) и основные характеристики выбранных продуктов

Здесь представлена таблица выбранных усилителей и наушников.






Меню

Значком на этой странице отображается меню выбранного продукта со ссылками на отчеты и сервисы. Дополнительно график для этого продукта рисуется толстой линией, а остальные - тонкой.

Выбор применится после нажатия любой из кнопок применить на странице сервиса.

В разделе аналитики совместимости продуктов, именно к выделенному главному продукту будет текстовый анализ совместимости наушников и усилителя.