耳放要开高增益，才能打开声场和细节？

michael_kg

目前使用Woo Audio WA11和HD600 (原厂4.4平衡线) ，经过反复比较，感觉在开到高增益的时候，声场要大一些，细节也多一些？这是心理作用，还是有什么依据啊？

之前看到过其它耳放也有类似的情况。其实在高增益下，音量开到1/6就已经很响了。如果不是声场和细节，感觉完全没有必要高增益。


补充：
WA11没有找到公开的电路图。只能在Head-Fi上找了一个仿莱曼（Lehmann Black Cube Linear Clone）的电路图，希望结构类似。
研究了一下发现，其实，调节增益的开关，就是图中最下面的SW201，通过一个2.2千欧和一个680欧的电阻的不同并联方式，改变运放的输入阻抗。

那么问题是，运放的输入阻抗，能够带来不同的声场和信息量？这是玄学还是科学？


另外，在网上随便找了一个仿莱曼的电路版图，可以清晰看见电路版背面的双开关增益调节器，可调出0dB，10dB，20dB三种组合。靠的就是2.2千欧和680欧电阻的不同并联方式。（个人感觉应该有2x2=4种增益搭配，不知道为什么只有3种，有可能这台机器用了等值的两个电阻。）

leedong1981

通行的说法是低增益能推好的情况下，尽量开低增益，不知道对不对。

NL不分

技术贴

qblm

不懂，开了高增益觉得声音发听了，不开即使开大音量到同等响度或者更大，也没有开高增益时好听。

michael_kg

目前，在国内外网站上，再也找不到更多有用的信息了。所以先总结一下现有的讨论结果：

结论1：高增益=>声场变小（对应烧友们的“声音紧致”听感）（平衡口下的高质量电位器，声道串扰小，改变电位器位置对声场影响不明显）

结论2: 高增益=>瞬态响应提高（对应烧友们的“细节更多、低频力度更足”听感）

如果将来有新发现，或者有烧友点拨新的技术点，再接着研究。

michael_kg

michael_kg 发表于 2020-5-28 12:23
引用一个Head-Fi上面2013年1月的老帖子（gain or no gain? preference?）：

“Just wondering what peo ...

搜了半天，感觉Head-Fi上也没有特别好的文章，很多人都能听出增益带来的听感区别，但是不知道为什么。

比如这篇“High gain? Low gain? Quality difference?”，从2011年3月讨论到2018年2月，没有人提声场的问题，但是基本认可结论2。

gydd0305

michael_kg 发表于 2020-5-28 04:47
从目前烧友讨论的情况来看，要分成两种情况：

1. 全平衡耳放：尽量用高增益。声场损失不大，且可以提 ...

声场大小更在于音乐录制环节，还是忠实于前端才好

michael_kg

引用一个Head-Fi上面2013年1月的老帖子（gain or no gain? preference?）：

“Just wondering what peoples opinions on this are, especially in cases where higher gain isn't needed ie. low impedance cans. The conventional wisdom seems to say that it is better to use  as little gain as possible, stick to the volume controls, and keeping your source/s high (example: Foobar at 0.00db, windows volume 75%-100%, volume on amp at preference, low gain).

The thing I'm finding is that gain adjustments change the tones slightly. On a number of Fiio amps/amps and dac's that I have tried the gain switch definitely has an impact on the sound quality. I've only been able to test this today with my AT A900X headphones as well as the newer AD900X.

When adjusting gain on the Fiio E17, Fiio E9, Fiio E07K, Fiio E11, higher gain seems to add "punch" to the lower end and a bit of brightness to the highs. Is it common for gain to do this among other headphones and amps? Also, would you view this as a positive impact on the sound quality or not? I suppose to different peoples ears these changes would be subjective, just wondering what thoughts people might have on it.

I've also read that adding the punch to lower end with gain can reduce sound stage, though to my ears I can't seem to confirm that.”

根据这位老兄用几款老耳放的测试结果，高增益可以的确改善低频和高频。虽然也有文章说高增益会使声场缩小，但他没有感觉到。

所以基本也就是结论1和结论2的内容，没什么新意。

再研究一下Head-Fi的其它帖子看看。不过总体感觉Head-Fi上的全球烧友，对这个问题也是一头雾水，大家也很想知道答案，和一个科学的解释。

michael_kg

larzuk 发表于 2020-5-28 07:03
莱曼的确有四种增益值，还有一个是18dB，在说明书里详细写了。

另外一般推荐莱曼用10dB的增益，但我一般 ...

果然有4种增益值，这样就跟电路图上的开关器件对应了。

说明书上，建议最佳的增益是在保留少许余量的同时，尽量把电位器用到最大位置。这个信息也挺有参考意义的。

larzuk

附图

larzuk

莱曼的确有四种增益值，还有一个是18dB，在说明书里详细写了。

另外一般推荐莱曼用10dB的增益，但我一般用0dB。

michael_kg

gydd0305 发表于 2020-5-27 17:36
听不出变化的原因很多，和音源，耳放，耳机都有关，还有多听，听多了自然就听出来了

从目前烧友讨论的情况来看，要分成两种情况：

1. 全平衡耳放：尽量用高增益。声场损失不大，且可以提高瞬态响应。

2. 单端耳放：根据听感和个人喜好斟酌。注重声场，用低增益；注重瞬态响应，用高增益。

michael_kg

补充：高增益下，耳放瞬态响应提高的原因 - 即在高增益下，运放对阶跃信号的响应更稳定。


没有找到特别好的中文文献。但是这篇德州仪器（Texas Instruments）的英文文章不错。

图1: This example op amp is tuned to have virtually 90° phase margin in G=1. Notice that there is no overshoot, even in unity gain. Its virtually perfect first-order response serves as a benchmark for comparison but you are unlikely to find an op amp with such generous phase margin in G=1.

图2: The response in figure 2 is more realistic (maybe a bit pessimistic). These waveforms are produced by the same op amp but with approximately 35° phase margin at G=1. (The ideal op amp responses are also shown for comparison.) Its small signal overshoot is approximately 32% in G=1. It appears to be this less overshoot with the 1V step shown because only the small-signal portion of the response produces this overshoot behavior. A larger input step would have the same magnitude overshoot but look proportionally even smaller. This is why you should always check overshoot and stability with small input voltage steps.


图1是90度相位裕度，图2是35度相位裕度。



从图2可以看出，如果相位裕度比较低（35度），在低增益下(G=1)，运放在应对阶跃信号时，会有震荡。而当增益提高（特别时G=4时），运放在应对阶跃信号时，震荡就消除了。

这也是为什么烧友的听感中包括，在高增益下，耳机的瞬态响应更好，“细节更多、低频力度更足”的原因。

至此，29楼的结论1（高增益=>声场变小，用平衡耳放变化不大）和结论2（高增益=>瞬态响应提高）都应该成立了。但如果有理解偏差，请老烧指正！

michael_kg

两厢爱好者 发表于 2020-5-27 18:32
有好有坏

是这个感觉。

技术上分析（如果跟烧友们的研讨正确的话），至少是牺牲了声场来换取更好的动态。如果要保持好的声场，就需要在平衡口下，保证耳放用的是高质量、声道串扰小的电位器。

michael_kg

太古离殇 发表于 2020-5-27 15:23
低增益和高增益，如果把声音大小调到一致的话，我没听出有啥区别

请问兄弟用的是哪台耳放？单端还是平衡口？

michael_kg

gydd0305 发表于 2020-5-27 15:12
有个湖人的109，高增益下的力度更足，声音更紧致些，或者说声音略微的偏硬一点儿。说的只是“一耳朵”的听 ...

看来有变化，但是影响不大。归纳起来主要是力度更好，但是声场小了。

gydd0305

太古离殇 发表于 2020-5-27 15:23
低增益和高增益，如果把声音大小调到一致的话，我没听出有啥区别

听不出变化的原因很多，和音源，耳放，耳机都有关，还有多听，听多了自然就听出来了

michael_kg

2b青年爱发烧 发表于 2020-5-27 13:42
同等音量下不同增益造成的声音差别不是没有，但很多是受其他因素影响，而不是输入阻抗。比如碳膜电位器的 ...

感谢兄弟如此细节的分析 看来要破这个案子，还有很长的路要走。目前归纳下来有如下几个问题：


问题1. 碳膜电位器的声道串扰，随着音量旋钮位置而变化因此造成的声场变化。

搜索神坛，发现了一篇名为《RMAA实测电位器对串扰的影响》的文章，兄弟也参加了当年的讨论  

读了以后发现，根据Massdrop THX AAA 789的测量结果（如图），音量旋钮位置越小，串扰越严重。如果耳放开高增益，在同等音量下，旋钮位置必然偏小，这样就会带来更严重的声道串扰，导致声场变小。

结论1：高增益=>声场变小（对应烧友们的“声音紧致”听感）

（另外，平衡口下的高质量电位器，串扰小，声场变化不明显）



问题2. 不同闭环增益下放大器的相位裕度差异造成的瞬态特性差异。

再次搜索神坛，发现了一篇名为《功放系统相位裕度问题？》的文章，兄弟又参加了当年的讨论  

引用当年讨论结果：

1）我发现烧友们口碑很好的顶级运放如OPA627、AD797之类都是拥有很高开环增益同时保持很高相位裕度的运放（都接近90°），低一档次如OPA2604、OPA2134这些开环增益没差多少，但相位裕度只有40-60°左右了。而像AD827这种声音很冲不耐听的运放相位裕度只有20-30°。

2）百度上，相位裕度的定义为：运算放大器增益的相位在增益交点频率时，与-180°相位的差值。 经研究发现，相位裕度至少要45 ，最好是60 。

如果相位裕度小，则运放的稳定性差，导致耳放瞬态响应差。提高耳放增益，可以变相提高相位裕度，即提高瞬态响应。

结论2: 高增益=>瞬态响应提高（对应烧友们的“细节更多、低频力度更足”听感）



问题3. 至于运放的输入阻抗和输出阻抗，它们之间没有直接的关系，但都会受到负反馈深度的影响。这个说起来就复杂了，不是三言两语能讲清楚的，有兴趣可以去看模拟电路方面的书籍。

记得模拟电路还是很多年前上大三时候的专业课，毕业的时候，教材都送给学弟（妹？）了。看来为了研究好耳放，还得买本书，复习功课了。

结论3：不明待分析

PS. 以上结论有待完善。可能不完整，也可能有错。希望老烧们指点，把这个案子破了。要不大家晚上睡不好觉

太古离殇

低增益和高增益，如果把声音大小调到一致的话，我没听出有啥区别

gydd0305

有个湖人的109，高增益下的力度更足，声音更紧致些，或者说声音略微的偏硬一点儿。说的只是“一耳朵”的听音感受，感觉影响不大

michael_kg

左仑 发表于 2020-5-27 12:50
应该是厂家做一个最合适的固定增益，可调的增益往往都不在最佳范围内~

我也觉得这样应该是最好的，也在想为什么这么多厂商，非要放一个增益开关。

想了很久，估计很多耳放同时考虑了大耳和耳塞（特别是低阻多单元动铁）的应用，非要留一个低增益给耳塞，否则很多耳放会有可闻的噪声放大。但是如果耳放比较安静，就完全没有必要放增益开关，个人感觉多此一举。

比如，我拿WA11试了一下，用多单元动铁舒尔的SE846（1000Hz时阻抗只有9欧姆），在高增益下，完全没有背景噪声，耳放非常安静。其实这种情况下，低增益就完全没有必要。