Tik dažādās austiņas!

Šajā postā par to, cik dažādas mēdz būt austiņas. Nē, ne dizainiski, ne izmēru ziņā. Šoreiz parunāsim par tām nepieciešamo pievadāmo spriegumu.

Lūk arī šodienas galvenais grafiks:

Šis attēls ir AudioScienceReview.com īpašums. Vīri ir izdarījuši lielisku darbu, izmērot un apkopojot šo informāciju. 

Kāpēc tieši sprieguma (U, Volts) dati (un nevis, piemēram, strāvas: I, Amperes) ir apkopi kā galvenie? Mūsdienu pastiprinātāji (austiņu pastiprinātāji nav nekāds izņēmums) strādā kā sprieguma avoti. Sprieguma avoti ar relatīvi zemu (tipiski - daži vai daži desmiti Ohms) izejas pretestību.

Ko mēs redzam šajā grafikā? Jūtīgākā no nejūtīgākās austiņas atšķiras 100(!) reizes! Domāju, ka pirmais loģiskais secinājums ir: viens austiņu pastiprinātājs neder visām austiņām! Kamēr jūtīgākās austiņas ''brēks'', nejūtīgākās knapi ''čukstēs''! 

Būsim nedaudz kritiskāki - atmetīsim ''liekos''! 

Ko mēs varētu atmest? Pašas jūtīgākās ir custom made izstrādājums. Diez vai jūs tādas iegūsiet savā īpašumā. Atmetam.

Nākošās jūtīgākās ir in-ear austiņas. Tas mani nepārsteidz. Atmetam.

Trešās jūtīgākās izrādās over-ear, open-back. Turklāt, diezgan dārgas (ap 350 EUR), tātad ar pretenzijām uz kvalitatīvu skanējumu.

Arī cetrutais jūtīgākais dalībnieks ir over-ear austiņas.

Izskatās, ka no pašu jūtīgāko sadaļas neko daudz izslēgt vairs nevar.

Paskatīsimies, vai varam kādas atmest nejūtīgākās austiņas!

Divi nejūtīgākie šajā grafikā ir HifiMan - augstas klases austiņas. Secinājums ir vienkāršs - šeit neko atmest nevaram!

Tātad, kritiski koriģētais saraksts satur austiņas ar jūtības (U, Volts) atšķirību 40 reizes! Nepieciešamās jaudas atšķirība atšķiras pat 1500(!) reizes! Par strāvu un jaudu nedaudz vairāk - vēlāk, šobrīd vēl jānoskaidro dažas lietas par spriegumu.

HifiMan austiņas ir gan nejūtīgāko pirmajās rindās (HE-6; HE-6SE), gan ar ļoti labujūtību (Ananda).

Audeze uzrāda labus jūtības rādītājus (LCD-X, LCD-24).

Focal austiņas (Utopia, Celestee) ir ar labu jūtību.

Dan Clark ir ar relatīvi zemu jūtību (Aeon, Stealth).

Šīs izlases jūtība atšķiras vairāk kā 15 reizes. Arī tas ir ļoti daudz! Viens pastiprinātājs (precīzāk - viens pastiprinātājs bez papildus Sensitivity/Level uzstādījumiem) nederēs visām šīm austiņām!

Kādas ir galvenās problēmas?

a. ja austiņu pastiprinātājs nav gana jaudīgs, tas nespēs iekustināt Dan Clark un lielāko daļu HifiMan austiņu;

b. ja pastiprinātājs ir jaudīgs, būs problēmas ar jūtīgo austiņu (Focal, Audeze un HifiMan Ananda) pieslēgšanu. Lai sasniegtu līdzvērtīgu skaļumu kā ar HifiMan HE-6, izejas level ir jāsamazina par ap -25dB! Rezultāts ir skarbs - izmantojamais dinamiskais diapazons tiek samazināts par 25dB. 

Šajā brīdī mēs nonākam pie austiņu draivošanas īpatnībām.

Ar skandām ir relatīvi vienkārši: to jūtība ir paredzama. Klasisku/''normālu'' izstarotāju skandu jūtība ir ap 84..90dB/1W/1m. Ruporiem - līdz 100dB/1W/1m. Planārajiem izstarotājiem - nedaudz zem 86dB/1m/1W. Attiecīgi - pastiprinātāja nepieciešamā jauda ir paredzama. Tā ir - sākot no 10+W labas jūtības skandām un beidzot ar 100+W zemākas jūtības skandām.

Austiņu jūtība atšķiras būtiskāk. Pat tikai atlasīto austiņu jūtība atšķiras par 25dB. Un, vēl - šī atšķirība ir ''neparedzama''! Ja skandu gadījumā situācija ir paredzama, piem.: rupori un old-school papīra skaļruņi ir ar augstāko jūtību, tad austiņu gadījumā - atšķiras konkrētā modeļa jūtība! Izrādās, ka planārās austiņas var būt ar ļoti labu jūtību, gan arī - ļoti ''klusas''! Šī īpatnība nozīmē - atšķirībā no skandām, mēs iepriekšparedzami nevaram izvēlēties ideālo pastiprinātāju konkrētam austiņu tipam. 

Austiņu gadījumā parādās vēl viena problēma. Jūtīgās austiņas ''izceļ gaismā'' iepriekš it kā nebūtiskus pastiprinātāju parametrus. Vai kāds ļoti uztraucas par skandu jaudas pastiprinātāju s/n (trokšņu līmeni)? Vai, piemēram, par šo pastiprinātāju 50/60Hz fonu? Par šiem parametriem uztruacas tikai ruporu skandu īpašnieki. Viņi zina, ka trokšņojošāki pastiprinātāji rada problēmas. Austiņu gadījumā jūtīgākās austiņas ir relatīvi vēl kādas 5 reizes jūtīgākas. Tas nozīmē, ka austiņu pastiprinātāju s/n, 50/60Hz fona un MIKROdinamikas parametri iegūst pilnīgi citu nozīmi! 

Elektronikas izstrādātāji zina, ka nav lielu problēmu izveidot pastiprinātāju, kas spētu deliverot 1..2W jaudu (maksimālo, kādu var pievadīt tipveida austiņām). Īpašu problēmu nav arī nodrošināt relatīvi zemu THD pie šīs rated jaudas. Bet, kas notiek pie 1000 reižu mazākas jaudas? Un pie miljons reižu mazākas jaudas? Lūk, pie tik mazām jaudām lielai daļai pastiprinātāju sākas problēmas. Kāpēc? Šīs augstās jūtības austiņas ''dzird'' katru uV (MIKROvoltu)! Katrs sīkākais tīkla barošanas fona, termālā trokšņa, signāla kropļojuma elektrons rada problēmas!

Lai situāciju padarītu vēl nepatīkamāku (DAC, pastiprinātāja izvēlei), jāņem vērā, ka visas austiņas (pat Open back) aiztur ārējos trokšņus. Minimālais vājinājums ir ap 6dB joslā 3000...7000Hz, t.i.: tieši tur, kur dzirde ir visjūtīgākā. Protams, tā ir laba ziņa, ja vēlamies klausīties mūziku, nedzirdot apkārtnes trokšņus. Bet, jāatcerās, ka klusāki fona trokšņi vienlaicīgi uzliek augstākas prasības DAC un pastprinātājam, jo to trokšņus vairs nemaskē citi traucējumi.        

Atcerējos - posta sākumā es solīju nedaudz parunāt arī par strāvu (Current, A, Amperes). Jā, arī nepieciešamās strāvas nodrošināšana ir izaicinājums. Augstas veikspējas austiņas (tipiski - planar tipa) ir Low-Resistance, t.i.: ļoti bieži 16 .. 32 Ohm. Lielākas resistance planāra tipa izstarotāju izgatavošana ir ļoti dārga. Zinot austiņu Resistance, varam izrēķināt nepieciešamo strāvu.

Piemēram, HifiMan HE-6/HE-6SE (austiņas ar vismazāko jūtību Voltage izpratnē) Resistance ir 50 Ohm, lai sasniegtu 94dB, nepieciešams pievadīt 28mA strāvu. Šī ir avg vērtība, peak vērtība sasniegs 40mA. Austiņām pievadītā jauda būs ap 40mW. Ja pievadīsim 400mW, skaņas spiediens pieaugs līdz 104dB, nepieciešamā strāva - ap 120mA. Ja īslaicīgi pievadīsim 4W, lai sasniegtu 114dB SPL, nepieciešama jau 400mA strāva; 14.0 Voltu (avg vērtība) spriegums. Šādi parametri būs pa spēkam tikai jaudīgam pastiprinātājam.

Otrs piemērs. Audeze LCD 1. Šo austiņu resistance ir tikai 16 Ohm. Lai nodrošinātu 94dB SPL, austiņām jāpievada 14/20mA (avg/peak). Pievadītā jauda būs tikai ap 3.2mW. Lai nodrošinātu 114dB SPL, jāpievada 140/200mA (avg/peak) un 2.3 Voltu spriegums. Pievadītā jauda būs ap 320mW. Kā redzam, šīs austiņas ir mazāk prasīgas pret Voltage un pievadīto jaudu - labāk piemērotas portable iekārtām.