یکی از مهمترین مواردی که ما به توضیح اون میپردازیم بحث توان است. توان یکی از موراد اصلی در تعیین مقدار خروجی هدفون ما است. توان معمولا توسط واحد وات و یا میلی وات نشان داده میشود. با بحث صرفا بلندی صدا گره خورده است . اول توضیح عوامل موثر در سطح صدا میپردازیم.
1.نوع موسیقی مورد نظر :
هر موسیقی دارای سطح متوسط صدای خاصی است. برای مثال یک تراک پاپ به مراتب صدای بلندتری از یک تراک جاز دارد.
2.سطح بلندی صدایی که مد نظر شماست:
سوال اصلی اینه که چقدر بلند خوبه؟
ما برای سنجیدن سطح صدا از واحد دسی بل استفاده میکنیم. یک کنسرت راک معمولی سطح صدایی حدود 110 تا 115 دسی بل و یک کنسرت موسیقی کلاسیک سطح صدایی در حدود 95 دسی بل دارد. به علت محدودیت های گوش انسان صدای بالای 120 دسی بل باعث ایجاد درد و ضعیف شدن قوای شنوایی و حتی پاره شدن پرده ی گوش می شود. به همین علت 120 دسی بل را آستا نه ی درد مینامیم و از آن به عنوان حداکثر استفاده میکنیم. اگر در دریافت معنای دسیبل مشکلی داشتین
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
میتونه بهتون کمک کنه.
3. حساسیت هدفون:
این مورد که یکی از تاثیر گذارترین موارد در سطح صداست و از ویژگیهای هدفون است . این عدد با واحد دسی بل بر میلی وات نمایش داده می شود. اکثر هدفونها حساسیتی در حدود 85 تا 118 دسی بل بر میلی وات دارند.
4. مقاومت هدفون :
توان خروجی ما برای مقاومت های مختلف متفاوت خواهد بود . همانطور که هر چه بار سنگینتری بر روی ماشین بزارین با سرعت آهسته تری حرکت می کنید.
بنابراین بسیار مهم است که توان خروجی دستگاه خود را در مقاومت هدفونتان بدانید.
5.بیشترین توانی که منیع ما قادر به تولید است:
این عدد اغلب به صورت mW و در مقاومت معین در مشخصات دستگاه معین میشود. و تاثیر بسزایی در سطح صدا دارد.
بخش ریاضی :
برای تعیین سطح بلندی صدا احتیاج به دانستن توان خروجی دستگاهتان در مقاومت هدفون و حساسیت هدفون دارید.
برای تعیین توان دستگاهتان راههای متفاوتی وجود دارد:
1.این توان ممکن است در اطلاعات آمپ و یا دستگاه شما ذکر شده باشد.
معمولا شرکت های معتبر توان دستگاهای خود را در چندین مقاومت تعیین میکنند.
2.اگر ولتاژِ که منبع شما تولید میکند را بدانید و منبع شما یک منبع کامل باشد. یعنی به هر مقداری هم که مقاومت متصل شده به آن زیاد باشد همان مقدار ولتاژ تولید کند . توان منبع شما از فرمول زیر قابل محاسبه است:یک مثال منبع کامل آمپ fiio e5 است. این آمپ با هر هدفونی ولتاژ 1/2 ولت را تولید خواهد کرد. پس برای هدفونی مثل HD600 توان تولید شده برابر با:
HD600 (300 ohms) & FiiO E5 – (1.2 * 1.2)/300 = 4.8 mW
3.اگر هیچ یک از موارد بالا نبود:
در این مورد مجبور به حدس زدن توان تولیدی با توجه به توان مشخص شده در مقاومت های بالاتر یا پایینتر دارید. نکته ای که اینجا مطرح است این است که آمپها معمولا برای رنج خاصی از هدفونها معرفی میشود و در این رنج معمولا توان آنها به صورت قابل حدس خواهد بود ولی در خارج از این رنج رفتار آنها به هیچ وجه قابل پیشبینی نیست.
محاسبه سطح صدا:
برای محاسبه ی سطح صدا از فرمول زیر استفاده خواهیم کرد.
dBSPL = Sensitivity in dB/mW + 10 * LOG ( Pmax in mW
این فرمول مهمترین فرمول این بخشه.
مثال: برای ّfiio e5 و HD600 که توان را در بالا 4.8 میلی وات محاسبه کردیم:
dbspl = 97 + 10LOG4.8 = 103.81
که تا مقداری که صدا برای ما حد مطلوبی داشته باشه یعنی حدود 110 دسی بل فاصله ی زیادی داره. پس میگیم FIIO E5 از پس درایو کردن hd600 بر نمیاد.
حالا دوست دارم این بحث رو با بحث گین تلفیق کنم. همون طور که دیدید ما در تمام معادلاتمون حداکثر توان رو در نظر میگیریم. پس گین چی میشه؟
بزارین با یک مثال این مسئله رو بفهمونم.
HD600 و Fiio e11 رو در نظر بگیرین. از اطلاعات این دو دستگاه فرمول رو مینویسیم.
dbspl = 97 + 10LOG35 = 112.44
این مقدار مقدار خیلی مناسبیه.
حالا توان رو در فرمول دیگه میزاریم تا ببینیم fiio e11 چه ولتاژِی رو تولید میکنه.
P = V*V/R
0.035= V*V/300
V= 3.24 v
پس fiio باید ولتاژ 3.24 ولت رو تولید کنه.(این همون Vout هستش) همونطور که در پست بالا گین فاکتور e11 رو 4X بدست اوردیم داریم:

4 = Vout/Vin
Vin = 3.24/4
Vin = 0.81 v
پس اگر بخواهیم گین کافی و در نتیجه توان کافی برای اینکه HD600 توسط e11 به سطح صدای 112 دسی بل برسه رو داشته باشیم. باید حداقل 0.81 ولت به ورودی آمپ ولتاژ بدهیم. این مقدار از مقداری که اکثر پلیرها قادر به تولید اون هستند بیشتره.
این فرمول هم خیلی به درد میخوره.
Power in mW = Antilog ( ( Desired SPL - sensitivity ) / 10
با این فرمول میتونید مقدار توانی که هدفونتون برای اینکه به سطح صدای مشخصی برسه (Desired SPL) رو حساب کنید.
برای مثال اگه بخوایم HD600 به سطح صدای 110 دسیبل برسه به توان 20 میلی وات احتیاج داریم. محاسبه:
Antilog ( ( 110 - 97 ) / 10 ) = 20 mW
حالا میخوام یه نکته ای رو روشن کنم. فرض کنید من میخوام از cowon i9 و Fiio e11 و HD600 به عنوان ست آپم استفاده کنم. میخوام ببینم صدا چقدر بلند میشه. اول میرم و تو اینترنت میگردم و توان خروجی کووان رو پیدا میکنم.( این توان رو برای بعضی از پلیرها مثل آیپادها خیلی به سختی میشه پیدا کرد پس بهتره دستگاهی رو انتخاب کنید که همه ی مشخصاتش رو ذکر کرده باشه)
تو سایت کووان توان خروجی اون رو برای 16 اهم 60 میلی وات اعلام کرده پس داریم:
یک نکته ی مهم: من این پایین توان رو 60 میلی وات گذاشتم در صورتی که این توان مربوط به وقتیه که این دستگاه به مقاومت 16 اهمی وصل بشه.
و مقاومت ورودی Fiio حدود 5 کیلو اهمه. من اینجا کووان رو یک منبع کامل فرض کردم که در هر مقاومتی مقدار مشخصی ولتاژ وارد میکنه پس اگه ولتاژ برای یک حالت رو بدست بیارم برای حالت دیگه هم بدست اوردم.
p= V*V/R
0.06 = V*V/16
V = 0.98 v
حال با استفاده از گین ولتاژ خروجی رو محاسبه میکنیم.
4X0.98 = 3.92
حال توان را حساب میکنیم.
P = V*V/R
P = 3.92X3.92/300
P = 50 mw
این توان بیشتر از توانیه که برای 300 اهم برای فیو ذکر شده. پس یه نتیجه ای میگیریم:
گین تا وقتی میتواند ولتاژ را در گین فاکتور ضرب کند که توان آن از حداکثر توان دستگاه ما بیشتر نشود.
به عبارت دیگر حداکثر سرعت ماشین هیچوقت تغییر نمیکنه.
با اینکه این پست خیلی طولانی شده دوست دارم یک نکته دیگه رو هم بگم.
عکس زیر نشون میده که با هر سطح صدایی چقدر حداکثر میتونید آهنگ گوش بدین و گوشتون آسیب نبینه.
حس شنوایی شما ارزشمند ترین حس در دنیای موسیقیه از اون به خوبی استفاده کنید.