Инструкция по проверке совместимости усилителя и наушников на примере Aune s17 pro evo и Dan Clark NOIRE X
Вопрос из чата RAA в телеграм
Приветствую. Есть усилитель Aune s17 Pro evo. В характеристиках выдаваемой мощности указаны наушники 32 ом и выше. Планирую подключить к ним Noir X, у которых 13 ом. С какими проблемами могу столкнуться?
Рассмотрим вместе этот пример.
Aune s17 Pro evo
Первый шаг - это перевод характеристик от мощности в пороговые значения тока и напряжения
.
Исходные данные для усилителя выглядят так:
Технические характеристики Aune s17 Pro evo
Остальные характеристики:
. Переводить B в dBV и наоборот можно в соответствующем калькуляторе
.
В сторону нагрузок с низким сопротивлением выходное напряжение немного снижается - это следствие выходного сопротивления около 1 Ом. Что любопытно, 1 Ом указан одинаково для балансного и небалансного выхода. Обычно у балансного выхода сопротивление выше, как минимум вдвое. Здесь возможно балансный усилитель и набалансный являются раздельными усилителями или применяется более сложная схемотехника.
Переходим в соответствующий калькулятор и делаем расчет по данным мощности для минимальной нагрузки в 32 Ом и максимальной для 600 Ом. Дополнительно есть отдельный материал для этого калькулятора на примере перевода данных с AudioScienceReview.
- Выходное сопротивление: 1 Ом.
- Гейн Low: 8.9 дБ.
- Гейн High: 13.6 дБ.
- Сигнал/шум: 115/116 дБ.
- Фоновый уровень шума: 3.6μV.
. Переводить B в dBV и наоборот можно в соответствующем калькуляторе.
В сторону нагрузок с низким сопротивлением выходное напряжение немного снижается - это следствие выходного сопротивления около 1 Ом. Что любопытно, 1 Ом указан одинаково для балансного и небалансного выхода. Обычно у балансного выхода сопротивление выше, как минимум вдвое. Здесь возможно балансный усилитель и набалансный являются раздельными усилителями или применяется более сложная схемотехника.
Переходим в соответствующий калькулятор
и делаем расчет по данным мощности для минимальной нагрузки в 32 Ом и максимальной для 600 Ом. Дополнительно есть отдельный материал для этого калькулятора на примере перевода данных с AudioScienceReview.
Во всех случаях видно, что значение мощности на 32 Ом не является ограничительным с точки зрения выходного тока.
Dan Clark NOIRE X
Таким образом, если делать анализ для наушников с сопротивлением в 13 Ом для балансного выхода в режиме High Gain, то максимальный уровень напряжения, при котором не будет искажений от недостатка тока, будет варьироваться от 16 dBV до 23.8 dBV.
Какой в итоге максимальный уровень тока для усилителя предсказать сложно. Может быть, если к нему подключать старые Амфитон ТДС-7 с сопротивлением в 8 Ом, то при максимальном напряжении в 23.4 dBV (14.8 В) усилитель будет способен выдать и 27 Вт с выходным током в 1850 мА. А может ограничение возникнет при 485 мА, как для сопротивления в 32 Ом, и выходная мощность будет ограничена 1.9 Вт.
Так или иначе, видя значения 16 dBV до 23.8 dBV для NOIR X можно сделать предположение о возможной максимальной громкости.
У производителя для наушников Dan Clark NOIRE X не приводятся данные ни по чувствительности, ни по сопротивлению.
По данным AudioScienceReview, сопротивление равно 13 Ом, а 94 дБ SPL достигается при 333 мВ (-9.5 dBV). Конечная чувствительность к напряжению к 1В (0 dBV) соответственно равна как 94 + 9.5 = 113.5 дБ/В SPL.
Среднее значение чувствительности среди измеренных в RAA полноразмерных наушников c сопротивлением от 8 до 50 Ом составляет 114.3 дБ/В SPL.
Блог Игоря Бойцова
Даже несмотря на 94 дБ чувствительности и 27 Ом импеданса, Noir X запросто раскачиваются через балансный выход DAWN PRO.
У Игоря Бойцова другие данные - сопротивление 27 Ом и чувствительность неизвестно к чему 94 дБ.
Если это чувствительность к мощности, то переводим ее к напряжению и получаем 109.7 дБ/В SPL. Либо это неудачная фраза и указана не чувствительность, а просто звуковое давление, на котором происходило измерение.
Рассмотрим все варианты (не так важно, где данные точнее, важен алгоритм расчета).
Если принять во внимание данные с ASR, то мы получаем такую вилку значений:
16 dBV + 113.5 дБ/В SPL = 129.5 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 113.5 дБ/В SPL = 137.3 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока.
Оба варианта показывают, что запаса по громкости тут с избытком.
Если брать альтернативные данные для 27 Ом и чувствительности как возможными 94 дБ/В SPL и 109.7 дБ/В SPL, то сперва надо определить максимальные уровни напряжения для 27 Ом.
Вместо 13 Ом для маркера указываем 27 Ом и получаем 22.3 dBV и 24.1 dBV.
Худший вариант, если чувствительность к напряжению 94 дБ/В SPL
16 dBV + 94 дБ/В SPL = 110 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 94 дБ/В SPL = 117.8 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока
Альтернативный вариант, если чувствительность к напряжению равна 109.7 дБ/В SPL
16 dBV + 109.7 дБ/В SPL = 125.7 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 109.7 дБ/В SPL = 133.5 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока.
Возможно, где-то можно найти и совсем другие данные на Noir X, но скорее всего они не будут кардинально отличаться.
Можно ли сказать, что усилитель Aune s17 pro evo будет достаточен для Noir X? Да, вполне.
И еще одно замечание из чата:
Если это чувствительность к мощности, то переводим ее к напряжению
и получаем 109.7 дБ/В SPL. Либо это неудачная фраза и указана не чувствительность, а просто звуковое давление, на котором происходило измерение.
Рассмотрим все варианты (не так важно, где данные точнее, важен алгоритм расчета).
Если принять во внимание данные с ASR, то мы получаем такую вилку значений:
16 dBV + 113.5 дБ/В SPL = 129.5 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 113.5 дБ/В SPL = 137.3 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока.
Оба варианта показывают, что запаса по громкости тут с избытком.
Если брать альтернативные данные для 27 Ом и чувствительности как возможными 94 дБ/В SPL и 109.7 дБ/В SPL, то сперва надо определить максимальные уровни напряжения для 27 Ом.
Вместо 13 Ом для маркера указываем 27 Ом и получаем 22.3 dBV и 24.1 dBV.
Худший вариант, если чувствительность к напряжению 94 дБ/В SPL
16 dBV + 94 дБ/В SPL = 110 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 94 дБ/В SPL = 117.8 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока
Альтернативный вариант, если чувствительность к напряжению равна 109.7 дБ/В SPL
16 dBV + 109.7 дБ/В SPL = 125.7 дБ SPL - громкость при ограничении тока в 485 мА
23.8 dBV + 109.7 дБ/В SPL = 133.5 дБ SPL - громкость при отсутствии ограничении тока.
Возможно, где-то можно найти и совсем другие данные на Noir X, но скорее всего они не будут кардинально отличаться.
Можно ли сказать, что усилитель Aune s17 pro evo будет достаточен для Noir X? Да, вполне.
И еще одно замечание из чата:
Из чата RAA в телеграм
Это А класс махина, мб там фоновый гул слышно сильно на <32 Омах
Пробовал подключать 16 ом, фоновый шум слышал один раз, перевоткнул и он пропал (не знаю, может это было что-то другое). Я слышал что усилитель может перегреваться, если использовать низкоомные. Еще интересует, не повредятся ли наушники
Для усилителя заявлен сигнал/шум как 115 дБ для небалансого выхода и 116 дБ для балансного. Отдельно есть данные о фоновом шуме в 3.6μV.
Отдельно есть данные о фоновом шуме как 3.6μV.
Максимальный уровень для небаласного выхода на 13 Ом составляет 13.6 dBV. Соответственно фоновый уровень шума будет равен 13.6 dBV - 115 дБ = -101.4 dBV или 8.5 мкВ.
Фоновый шум в 3.6μV - это -108.9 dBV. Таким образом, сигнал/шум с фоновым уровнем при -101.4 dBV, это когда регулятор громкости на максимуме, а при понижении громкости шум снижается до -108.9 dBV.
При чувствительности наушников в 113.5 дБ/В SPL при подаче шума с уровнем -108.9 dBV мы получаем звуковое давление в 4.6 дБ SPL. Если это равномерный шум, то его услышать будет сложно даже ночью. Если импульсный/зудящий, то шансы его уловить ночью в тишине есть. Мы начинаем улавливать звуки от 0 дБ SPL на 1 кГц.
Проверить себя на слышимость проблемного зудящего шума можно следующим образом. Надо сгенерировать синус с частотой в 1 кГц с необходимым уровнем.
Для примера, пусть у нас будет бюджетный свисток JCALLY JM30Pro с измеренным параметром сигнал/шум в -126.36 дБ, фоновым шумом в -123.61 dBV и максимальным уровнем напряжения 2.7 dBV.
Наушники - популярные Sennheiser HD 560s с измеренной чувствительностью 110 дБ/В SPL на 1 кГц.
Для получения звукового давления в 4.6 дБ SPL при чувствительности 110 дБ/В SPL и максимальном уровне 2.7 dBV нам надо сгенерировать синус с уровнем -110 дБ/В SPL - 2.7 dBV + 4.6 дБ SPL = - 108.1 dBFS и воспроизвести его при максимальном уровне громкости.
Теперь можно такой синус сгенерировать к пример ув REW и послушать, слышно ли?
Альтернативный вариант, это сгенерировать синус с небольшим уровнем, например -60 дБ, и дальше регулировать его уровень в плеере, а зафиксировав порог слышимости посмотреть, какой уровень в итоге получился. Если регулятор громкости получился как -35 дБ, то это будет уровень звукового давления как 110 дБ/В SPL + 2.7 dBV - 60 дБ - 35 дБ = 17.7 дБ SPL.
Попробуйте и отпишитесь в комментариях, какой порог слышимости получается у Вас на ваших трактах.
И, возвращаясь к утверждению
Отдельно есть данные о фоновом шуме как 3.6μV.
Максимальный уровень для небаласного выхода на 13 Ом составляет 13.6 dBV. Соответственно фоновый уровень шума будет равен 13.6 dBV - 115 дБ = -101.4 dBV или 8.5 мкВ.
Фоновый шум в 3.6μV - это -108.9 dBV. Таким образом, сигнал/шум с фоновым уровнем при -101.4 dBV, это когда регулятор громкости на максимуме, а при понижении громкости шум снижается до -108.9 dBV.
При чувствительности наушников в 113.5 дБ/В SPL при подаче шума с уровнем -108.9 dBV мы получаем звуковое давление в 4.6 дБ SPL. Если это равномерный шум, то его услышать будет сложно даже ночью. Если импульсный/зудящий, то шансы его уловить ночью в тишине есть. Мы начинаем улавливать звуки от 0 дБ SPL на 1 кГц.
Проверить себя на слышимость проблемного зудящего шума можно следующим образом. Надо сгенерировать синус с частотой в 1 кГц с необходимым уровнем.
Для примера, пусть у нас будет бюджетный свисток JCALLY JM30Pro с измеренным параметром сигнал/шум в -126.36 дБ, фоновым шумом в -123.61 dBV и максимальным уровнем напряжения 2.7 dBV.
Наушники - популярные Sennheiser HD 560s с измеренной чувствительностью 110 дБ/В SPL на 1 кГц.
Для получения звукового давления в 4.6 дБ SPL при чувствительности 110 дБ/В SPL и максимальном уровне 2.7 dBV нам надо сгенерировать синус с уровнем -110 дБ/В SPL - 2.7 dBV + 4.6 дБ SPL = - 108.1 dBFS и воспроизвести его при максимальном уровне громкости.
Теперь можно такой синус сгенерировать к пример ув REW и послушать, слышно ли?
Альтернативный вариант, это сгенерировать синус с небольшим уровнем, например -60 дБ, и дальше регулировать его уровень в плеере, а зафиксировав порог слышимости посмотреть, какой уровень в итоге получился. Если регулятор громкости получился как -35 дБ, то это будет уровень звукового давления как 110 дБ/В SPL + 2.7 dBV - 60 дБ - 35 дБ = 17.7 дБ SPL.
Попробуйте и отпишитесь в комментариях, какой порог слышимости получается у Вас на ваших трактах.
И, возвращаясь к утверждению
Если у нас наушники динамические, то обычно с уменьшением сопротивления наушников растет чувствительность к напряжению. И из-за этого в низкоомных моделях более явно слышно шум усилителя. Noir X - планары и там нет такой зависимости между чувствительностью и сопротивлением.
Второй момент, можно ли вообще подключать наушники с малым сопротивлением, если в характеристиках минимальным сопротивлением фигурирует более высокое сопротивление?
Если в характеристиках указана мощность для конкретного значения сопротивления, то это не означает, что при подключении меньшего сопротивления будут проблемы. Возможно, будет ограничение напряжения из-за порога выходного уровня тока, и если выкрутить ручку громкости на максимум - то качество звучания деградирует. Но, используя графики выше, можно предположить, до какого уровня громкости усилитель будет работать без больших искажений.
Опасно ли подключать наушники с малым сопротивлением? Мы же физически можем и вовсе к Aune s17 Pro evo подключить АС с сопротивлением в 4 Ом! И если мы не будем превышать выходной уровень тока в 485 мА, то все будет в порядке.
В усилителях для колонок порой есть требования о недопустимости подключения сопротивления ниже определенного значения. Это связано с тем, что в такой ситуации пользователь может поставить такую громкость, при которой порог выходного тока будет превышен, а в усилителе банально нет от этого защиты и какой-то узел может перегреться, а усилитель выйти из строя.
С усилителями для наушников ситуация несколько иная. Он аналогично может перегреться и выйти из строя, но пользователи наушников зачастую не знают, ни какое сопротивление у подключаемых наушников, ни в каком состоянии их кабель для наушников, где жилы могут быть заизолированы лаком и со временем перетереться и коротить. В таких условиях вероятность короткого замыкания или перегруз на выходе будет частым явлением и если производитель решит, что надо сэкономить на защите, то очень быстро такие усилители начнут возвращать по гарантии и делится своими впечатлениями о "надежности" бренда в интернете. Другими словами, опасаться короткого замыкания стоит только с DIY устройствами, брендами-новичками (как правило ультра бюджетными) или лютому Hi-End, где системы защиты удалены ради максимально качественного звука. Но там и крупно и громко будет говорится о требованиях к эксплуатации такого усилителя.
Таким образом, к Aune s17 pro evo можно смело подключать наушники с малым сопротивлением.
Если к нему подключить малогабаритные АС с сопротивлением в 4 Ом, то с Aune s17 pro evo вы получите как минимум 1 Вт мощности. Технически отговорить от такого сценария можно за счет выходного сопротивления в 1 Ом - это мало для хорошего электрического демпфирования под динамик в 4 Ом. Но играть такая связка будет.
Если остались вопросы или есть личный опят с Aune s17 pro evo и Dan Clark NOIRE X, то вы можете оставить сообщения в комментариях или в чате телеграм.
Второй момент, можно ли вообще подключать наушники с малым сопротивлением, если в характеристиках минимальным сопротивлением фигурирует более высокое сопротивление?
Если в характеристиках указана мощность для конкретного значения сопротивления, то это не означает, что при подключении меньшего сопротивления будут проблемы. Возможно, будет ограничение напряжения из-за порога выходного уровня тока, и если выкрутить ручку громкости на максимум - то качество звучания деградирует. Но, используя графики выше, можно предположить, до какого уровня громкости усилитель будет работать без больших искажений.
Опасно ли подключать наушники с малым сопротивлением? Мы же физически можем и вовсе к Aune s17 Pro evo подключить АС с сопротивлением в 4 Ом! И если мы не будем превышать выходной уровень тока в 485 мА, то все будет в порядке.
В усилителях для колонок порой есть требования о недопустимости подключения сопротивления ниже определенного значения. Это связано с тем, что в такой ситуации пользователь может поставить такую громкость, при которой порог выходного тока будет превышен, а в усилителе банально нет от этого защиты и какой-то узел может перегреться, а усилитель выйти из строя.
С усилителями для наушников ситуация несколько иная. Он аналогично может перегреться и выйти из строя, но пользователи наушников зачастую не знают, ни какое сопротивление у подключаемых наушников, ни в каком состоянии их кабель для наушников, где жилы могут быть заизолированы лаком и со временем перетереться и коротить. В таких условиях вероятность короткого замыкания или перегруз на выходе будет частым явлением и если производитель решит, что надо сэкономить на защите, то очень быстро такие усилители начнут возвращать по гарантии и делится своими впечатлениями о "надежности" бренда в интернете. Другими словами, опасаться короткого замыкания стоит только с DIY устройствами, брендами-новичками (как правило ультра бюджетными) или лютому Hi-End, где системы защиты удалены ради максимально качественного звука. Но там и крупно и громко будет говорится о требованиях к эксплуатации такого усилителя.
Таким образом, к Aune s17 pro evo можно смело подключать наушники с малым сопротивлением.
Если к нему подключить малогабаритные АС с сопротивлением в 4 Ом, то с Aune s17 pro evo вы получите как минимум 1 Вт мощности. Технически отговорить от такого сценария можно за счет выходного сопротивления в 1 Ом - это мало для хорошего электрического демпфирования под динамик в 4 Ом. Но играть такая связка будет.
Если остались вопросы или есть личный опят с Aune s17 pro evo и Dan Clark NOIRE X, то вы можете оставить сообщения в комментариях или в чате телеграм.
