Per rispondere brevemente alla domanda posta, la risposta sarebbe: la ragione risiede nei diversi livelli di uscita sui diversi dispositivi che vengono utilizzati per ascoltare la musica con le stesse cuffie.
Contenuto:
Teoria di base
Che si tratti di uno smartphone, di un computer o di un cinema di alta gamma, ognuno ha un amplificatore il cui compito è quello di generare una tensione di uscita fluttuante a frequenza audio (VF).
Sono queste fluttuazioni di tensione che causano l'emissione di onde sonore da parte delle unità di azionamento. La tensione media di uscita, tuttavia, varia notevolmente da una classe all'altra.
L'amplificatore di potenza (PA) di uno smartphone fornisce una media di 200 mV (milliVolt). Le cuffie collegate all'uscita di un amplificatore hanno un valore di resistenza e di reattanza specifico per le diverse frequenze della tensione applicata. Il valore medio della somma di queste impedenze si chiama impedenza.
Per semplicità, e per evitare di saltare accidentalmente nel calcolo del proprio convertitore sonoro a parametri perfetti e poi impantanarsi nell'adattamento di impedenza, assumeremo che la somma delle impedenze interne delle cuffie sia una costante su tutta la gamma di frequenze.
In pieno accordo con la legge di Ohm, suoneranno in modo diverso su dispositivi diversi, perché vi saranno applicate tensioni diverse, mentre l'impedenza è considerata un valore costante e immutabile.
Ciò significa che in queste condizioni, una quantità ineguale di corrente fluirà attraverso il trasduttore o la testa dinamica e le cuffie risponderanno aumentando o diminuendo il livello del volume.
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La sfida di scegliere
Tra le migliaia di modelli di diversi tipi con una combinazione unica di caratteristiche, è facile confondersi, ma lasciamo da parte la totalità dei loro vantaggi e svantaggi, dividendoci in gruppi tenendo conto di un solo parametro - la resistenza.
Il suo valore per i prodotti che vanno da 8 a 600 ohm, ma per esempio, prendere il più popolare e conveniente - canale auricolari con impedenza da 16 a 64 ohm, perché la comprensione del principio di base, è possibile navigare la scelta di questi accessori per qualsiasi dispositivo.
Cuffie per il tuo smartphone
Un telefono cellulare è una cosa compatta ed è normale scegliere degli auricolari che occupino meno spazio rispetto ai vecchi modelli. Ma nel contesto di questa recensione, non è la loro dimensione che è più appropriata.
Per confrontare parametri come il volume, il consumo di energia (non ultimo per un gadget a batteria), la sensibilità - è importante conoscere la gamma di resistenza degli auricolari così come il livello di tensione dell'uscita UHF dello smartphone. Nessuno dei due gruppi di caratteristiche è un mistero:
- Il valore medio dell'impedenza del gruppo scelto è compreso tra 16 e 32 ohm, anche se vengono prodotti anche modelli con un'impedenza di 64 ohm;
- Lo smartphone medio raramente vanta una tensione di uscita superiore a 200mV.
Volume e potenza
Per valutare il grado in cui l'impedenza influisce sulla qualità dell'esperienza di ascolto, il primo passo è quello di calcolare la corrente che scorrerà attraverso il driver. Il suo valore influisce sul volume, così come sul consumo di energia.
Prendendo i modelli più comuni da 16 ohm, si può vedere che:
Se
I(corrente)=U(corrente)/R(resistenza)
quindi per i modelli più ordinari, al volume massimo dello smartphone (200 mV in uscita) il valore della corrente sarà:
I(A)= 0.2V /16 Ohm = 0.0125 A o 12.5 mA
Ma se si collega un modello da 32 ohm, scorrerà esattamente la metà della corrente:
I(A)=0.2V /32Ohm = 0.00625A o 6.25mA
Questo significa che le cuffie con un'impedenza più alta saranno notevolmente più silenziose.
Calcoliamo la potenza:
W(potenza)=I(amperaggio, A)*U(impedenza, V)
Con un valore di impedenza di 16 Ohm, il consumo massimo di potenza sarà di 2,5 mW, mentre 32 Ohm sarà di 1,25 mW. Per il consumatore, questo significa che le cuffie ad alta impedenza suoneranno più silenziose, ma consumeranno la batteria in modo più economico. Quelli a bassa impedenza, d'altra parte, sono molto più rumorosi, mentre consumano più corrente, ridurranno la durata della batteria del vostro smartphone, anche se leggermente.
Sensibilità
Prima di tutto, è una caratteristica che indica come il livello di pressione sonora (volume) cambierà quando il segnale d'ingresso cambia di una certa quantità.
Più alta è la caratteristica della sensibilità, più forte suona la cuffia. Tuttavia, troppa sensibilità aggiungerà alla musica rumore di amplificatore e interferenze elettriche di varia natura.
Capire il grado in cui l'impedenza influenza la sensibilità è un po' più difficile - il fatto è che non tutti i produttori rendono il consumatore consapevole del valore della sensibilità, e dipende dall'impedenza.
Nel migliore dei casi, la scatola indica la sensibilità senza alcuna unità, ma a volte indicano dB/mW - in queste unità il rapporto a tutte le frequenze sarà lo stesso.
Cambiando il volume con i controlli del tuo telefono o amplificatore, non stai cambiando la potenza, solo il livello di tensione di uscita. Per poter usare la parola "potere", è necessario un consumatore.
Per provarlo, fate un esperimento mentale: girate il controllo del volume al massimo nell'amplificatore con l'altoparlante collegato. Maggiore potenza? Perfetto.
Ora scollega i fili dei diffusori e gira i comandi - come cambia la potenza? Non è così.
La resistenza del circuito di consumo tende all'infinito. Non c'è corrente che scorre. Non c'è potere. Quindi, collegando cuffie con impedenze diverse all'uscita dell'UHF, si ha la garanzia di ottenere valori di potenza dell'amplificatore non corrispondenti.
Questo significa che una cuffia da 16 ohm con una sensibilità di 97 dB/mW, che è richiesta per fornire 97 dB di suono per ogni mW speso, e lo stesso accessorio da 32 ohm con sensibilità simile, quando è collegato alla stessa sorgente, lavorerà esattamente allo stesso modo con diversi livelli di volume effettivo, fornendo una potenza diversa.
Pertanto, le cuffie da 32 ohm suonano notevolmente più silenziose, perché devono essere applicate tensioni diverse per fornire la stessa corrente a impedenze diverse, che potrebbero non essere disponibili all'uscita del convertitore sonoro.
Non fare errori
Idealmente per la selezione dell'impedenza della cuffia per un'attrezzatura specifica, è necessario conoscere il livello massimo di tensione che è possibile all'uscita SPL senza distorsione. Con queste informazioni in mano, è abbastanza facile calcolare la corrente e la potenza effettiva in uscita per cuffie con diverse impedenze.
Ma, se non c'è modo di fare il calcolo, si può ricordare una soluzione semplice:
- le cuffie a bassa impedenza forniranno più volume ad alta sensibilità (rumore e distorsione sono possibili). Questo è ideale per smartphone e lettori dove la tensione di uscita dell'UHF è limitata.
- Alta impedenza - sarà notevolmente più silenzioso a bassa sensibilità (l'induzione semplicemente non può influenzare il suono, la sua ampiezza è troppo bassa per questo), ma richiede un amplificatore con un alto livello di tensione di uscita - una buona soluzione per apparecchiature fisse.
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Più teoria
Per rispondere brevemente alla domanda posta, la risposta sarebbe: la ragione risiede nei diversi livelli di uscita sui vari dispositivi che vengono utilizzati per ascoltare la musica con le stesse cuffie.
Che si tratti di uno smartphone, di un computer o di un cinema di alta gamma, ognuno ha un amplificatore in uscita, il cui compito è quello di generare tensioni di uscita oscillanti a frequenza sonora (RF). Queste fluttuazioni di tensione fanno sì che le teste dinamiche emettano onde sonore. La tensione media di uscita, tuttavia, varia notevolmente da una classe all'altra. L'amplificatore VF di uno smartphone ha una media di 200mV (milliVolt), mentre un'unità principale di classe Hi-End può gestire unità di volt o anche più! Le cuffie collegate all'uscita di un amplificatore hanno una resistenza e un valore di reattanza specifici per diverse frequenze di tensione applicata. Il valore medio della somma di queste resistenze si chiama impedenza.
Per semplicità, e per non andare accidentalmente al calcolo di un trasduttore perfetto, e poi impantanarsi nell'adattamento di impedenza, assumeremo che la somma delle impedenze interne delle cuffie sia una costante su tutta la gamma di frequenza. In pieno accordo con la legge di Ohm, suoneranno in modo diverso su dispositivi diversi perché avranno tensioni diverse applicate a loro, con l'impedenza considerata un valore costante e immutabile. Ciò significa che in queste condizioni, quantità ineguali di corrente fluiranno attraverso il driver o la testa del driver e le cuffie risponderanno alzando o abbassando il livello del volume.
La sfida della selezione
Con migliaia di modelli diversi e combinazioni uniche di caratteristiche, è facile perdersi nel mix, ma piuttosto mettere da parte i vantaggi e gli svantaggi di una vasta gamma di prodotti e classificarli in base a un unico parametro: la resistenza. Il suo valore per i prodotti che vanno da 8 a 600 ohm, ma per esempio, prendere il più popolare e conveniente - canale earbuds con impedenza da 16 a 64 ohm, perché la comprensione del principio di base, è possibile navigare la scelta di questi accessori per qualsiasi dispositivo.
Cuffie per il tuo smartphone
Un telefono cellulare è un oggetto compatto ed è normale scegliere auricolari che occupano meno spazio dei vecchi modelli. Ma nel contesto di questa recensione, non è la loro dimensione che fa la decisione giusta. Per confrontare parametri come il volume, il consumo di energia (non l'ultimo argomento per un gadget a batteria), la sensibilità - è importante conoscere la gamma di resistenza degli auricolari, così come il livello di tensione all'uscita dell'UHF dello smartphone. Nessuno dei due gruppi di caratteristiche è un mistero:
Il valore medio dell'impedenza del gruppo scelto è compreso tra 16 e 32 ohm, anche se vengono prodotti anche modelli con un'impedenza di 64 ohm;
Lo smartphone medio raramente vanta una tensione di uscita superiore a 200mV.
Loudness e potenza
Per valutare il grado in cui l'impedenza influisce sulla qualità dell'esperienza di ascolto, calcola prima la corrente che scorrerà nell'altoparlante. Il suo valore determina il volume del suono, così come il consumo di energia. Prendete i modelli più comuni da 16 ohm e vedete che:
Se
I(corrente) = U(corrente)/R(resistenza)
quindi per i modelli più comuni, al volume massimo dello smartphone (uscita 200mV) il valore della corrente sarà:
I(A)= 0.2V /16Ohm = 0.0125 A o 12.5 mA
Ma se si collega un modello da 32 ohm, scorrerà esattamente la metà della corrente:
I(A)=0.2V /32Ohm = 0.00625A o 6.25mA
Questo significa che le cuffie con un'impedenza più alta saranno notevolmente più silenziose.
Calcoliamo la potenza:
W(potenza)=I(amperaggio, A)*U(impedenza, V)
Con un valore di impedenza di 16 Ohm, il consumo massimo di potenza sarà di 2,5 mW, mentre 32 Ohm sarà di 1,25 mW. Per il consumatore, questo significa che le cuffie ad alta impedenza suoneranno più silenziose, ma consumeranno la batteria in modo più economico. Quelli a bassa impedenza, invece, sono molto più rumorosi, mentre consumano più corrente, riducono la durata della batteria dello smartphone, anche se leggermente.
Sensibilità
In primo luogo, è una caratteristica che indica come il livello di pressione sonora (loudness) cambia quando un certo valore viene applicato al segnale di ingresso. Più alta è la caratteristica della sensibilità, più forte suona la cuffia. Tuttavia, troppa sensibilità aggiungerà alla musica rumore di amplificatore e interferenze elettriche di varia natura.
Capire il grado in cui l'impedenza influenza la sensibilità è un po' più difficile - il fatto è che non tutti i produttori rendono il consumatore consapevole del valore della sensibilità, e dipende dall'impedenza. Nel migliore dei casi, la casella indica la sensibilità senza alcuna unità, ma a volte viene indicato dB/mW - in queste unità, il rapporto a tutte le frequenze sarà lo stesso. Può essere più facile per l'acquirente medio, ma collegare la sensibilità alla potenza non aiuta affatto la scelta!
Cambiare il volume del telefono o dell'amplificatore non cambia la potenza, ma solo la tensione di uscita. Per poter operare con la parola "potere", è necessario un consumatore.
Per provare il tuo punto, fai un esperimento mentale: alza il volume del tuo amplificatore con gli altoparlanti collegati. Più potenza? Perfetto. Ora, scollegate i cavi dei diffusori e girate i comandi - come cambia la potenza? Non è così. La resistenza del circuito di consumo tende all'infinito. Non c'è corrente che scorre. Non c'è potere. Quindi, collegando cuffie con impedenze diverse all'uscita dell'UHF, si ha la garanzia di ottenere valori di potenza dell'amplificatore non corrispondenti.
Questo significa che una cuffia da 16 ohm con una sensibilità di 97 dB/mW, che dovrebbe fornire 97 dB di suono per ogni mW speso, e lo stesso accessorio da 32 ohm con sensibilità simile, quando è collegato alla stessa fonte, funzionerà sicuramente a livelli di volume effettivo diversi, fornendo una potenza diversa.
Pertanto, le cuffie da 32 ohm suonano notevolmente più silenziose, perché per fornire la stessa corrente a diverse impedenze, devono essere applicate tensioni diverse, che potrebbero non essere disponibili all'uscita del convertitore sonoro.
Non fare errori
Idealmente per la selezione dell'impedenza della cuffia per un'attrezzatura specifica, è necessario conoscere il livello massimo di tensione che è possibile all'uscita SPL senza distorsione. Con queste informazioni in mano, è abbastanza facile calcolare la corrente e la potenza effettiva in uscita per cuffie con diverse impedenze.
Ma se non c'è modo di fare il calcolo, si può memorizzare una soluzione semplice:
Le cuffie a bassa impedenza forniranno più volume a sensibilità più alta (possono verificarsi rumore e distorsione). Ideale per smartphone e lettori dove la tensione di uscita della UUT è limitata.
Alta impedenza - notevolmente più silenzioso a bassa sensibilità (l'induzione semplicemente non può influenzare il suono, la sua ampiezza è troppo piccola per questo), ma richiede un amplificatore con un'alta tensione di uscita - una buona soluzione per apparecchiature fisse
