我的創作樂曲 -My Original Music-

  
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2025/05/03

1000美元內適用於低阻抗監聽耳機的錄音介面清單 - 2025年版

鑒於現在低阻抗監聽耳機越來越多,
故我簡單整理了一份1000美元內適用於低阻抗監聽耳機的錄音介面清單。
耳機阻抗在70 Ω以下,
基於阻抗輸出入比例1 : 8的前提下幾乎都能適用的錄音介面:
  • Apogee
    Duet 3
    BOOM
  • IK Multimedia
    Axe I/O
    Axe I/O One
  • RME
    Digiface USB
    Babyface PRO FS
  • Solid State Logic
    全系列
…沒了。
對、低中價位適用於低阻抗耳機的錄音介面就是那麼少。
順帶一提、就算是高於1000美元的錄音介面也未必對低阻抗耳機有良好的支援:
2650美元的Prism Sound Lyra 2的耳機輸出阻抗是100 Ω。

下面這些耳熟能詳的廠牌在低中價位的產品對低阻抗耳機的支援不算友善,
這些廠牌有的機種會寫Impedance Working range,
如Working range 16 Ω (to 600 Ω),但實際的Output impedance卻高達51.5 Ω,
所以Working range低,不代表它真的完全適用於低阻抗耳機。

如果你因為環境等因素必須以耳機混音為主,又不巧剛好使用低阻抗耳機,
那這些廠牌你可能要慎重考慮一下:
  • Arturia
  • Audient
  • Black Lion Audio
  • Focusrite
  • Heritage Audio
  • Lewitt
  • M-Audio
  • Motu
  • PreSonus
  • Steinberg
  • Universe Audio
  • TASCAM
  • ZOOM
若你目前使用的錄音介面是上面這些品牌,而你又很喜歡它不想換,
那你可以考慮另外買一台耳機擴大機外接,
但不幸的是中低價位裡適用於混音後製的耳機擴大機大概只有Lake People的G101跟G103-P MKII,
前者是RCA、後者是XLR。
我這邊有簡單撰文介紹G103-P MKII:
https://chichengjuanhe.blogspot.com/2023/11/headphone-amps-for-mixing-mastering.html

延伸閱讀:
為什麼耳機輸出入阻抗要考慮至少1 : 8的比例?
"耳機與耳機擴大機間的電壓、電流、失真及阻抗的基本觀念"
https://chichengjuanhe.blogspot.com/2023/11/blog-post.html

2023/11/02

[轉譯] 耳機與耳機擴大機間的電壓、電流、失真及阻抗的基本觀念

這邊有兩篇日本資深耳機玩家寫的耳機與耳機擴大機間的電壓、電流、失真及阻抗的基本觀念,
我主要簡略翻譯他第二篇關於阻抗的內容,
看得懂日文的人我建議兩篇都看,文章淺顯易懂卻不失深度,
用科學數據輔以聽感分析,沒有怪力亂神的玄學,相當中肯的解說。
翻譯文章建議搭配原文網址內的圖片表格更能理解。

常言道「耳機擴大機的輸出阻抗越低越好」。
輸出阻抗低,
代表擴大機不管是接8Ω還是600Ω的耳機,輸出電壓都較不易因為音量位置不同而改變。
用極端的例子來比喻,假設輸出阻抗為0Ω,
那麼不管接多少阻抗的耳機,輸出電壓都不會因為音量不同而變化;
反過來說,擴大機輸出阻抗偏高時,若耳機的阻抗較低就會導致擴大機的輸出電壓下降。

輸出阻抗0.2Ω意味著假設擴大機接上100Ω耳機時,
從擴大機的角度來看整個包含耳機的訊號鏈阻抗為:0.2Ω + 100Ω = 100.2Ω
同樣道理,若輸出阻抗為100Ω時則代表整體阻抗變成:100Ω + 100Ω = 200Ω
此時擴大機就必須把功率浪費一半在抵銷內部阻抗,只剩一半能分給耳機,
這樣一來、耳機就沒辦法如期提高電壓。

那麼為什麼會有擴大機設計成高輸出阻抗呢?

最理想的擴大機是無論耳機阻抗高低,電壓都不會被音量左右,
而這種不被負載影響電壓的擴大機必須是輸出阻抗為0Ω。
不過、當耳機的阻抗越接近0,此時為了維持電壓恆等就需要無限大的電流,
意即擴大機會被要求輸出無限大的功率。
這種狀況下若耳機接頭突然出現接觸不良而短路,那麽無盡的電流就隨之傾瀉而出。
實務上由於線材跟接孔都有些許阻抗,並不可能真的會有無盡的電流亂竄,
但仍然會有1A之類會損壞電晶體的電流流竄。
不過只要有輸出阻抗存在,那麼即便耳機因電流而故障,擴大機也不會短路;
反之、若無輸出阻抗,不僅擴大機可能損毀、電流甚至會逆流到斷路器導致斷電。
所以像德國Lehmann Audio的擴大機一律都會添加5Ω的輸出阻抗作為基本防護。

至於為什麼是5Ω?
這是由於當初設計時是以300Ω或600Ω、需要高電壓的耳機為主,
因為耳機本身的阻抗就很高了,輸出阻抗就算有5Ω,整體阻抗也才600Ω + 5Ω = 605Ω,
幾乎在不會影響音質的誤差範圍內。
但若是改接16Ω耳機,那這5Ω的輸出阻抗就不能等閒視之。
從另一個觀點來看,
監聽耳機之所以過去多採用600Ω之類的高阻抗,正是為了避免被輸出阻抗所影響。
不管輸出阻抗是多少,加總起來不會對聽感上產生音量差等影響。


通常耳機規格表上所標示的阻抗並不完全代表此耳機在所有頻率的阻抗都一樣,
一般來說、大型開放式耳機整體頻率的阻抗變動較少。
例如Beyerdynamic DT880 600Ω從超低頻到超高頻,阻抗幾乎像是被框住般保持在600~700Ω間,
因為不管對應哪個頻率的電壓,電流都大致穩定,所以不用依賴擴大機的輸出阻抗,
只要擴大機本身能提供相對足夠的音量,DT880 600Ω接怎樣的擴大機都能保證頻率響應不受影響。

各頻率的阻抗對音色的影響原理是:"阻抗高電流就不易流通",
即便擴大機提供所有頻率一樣的電壓,
但根據阻抗不同就會產生某個頻率的電流較順暢、某個頻率電流較不順的現象。
Audeze與Fostex等開放式平面振膜耳機則克服了這點,幾乎所有的頻率阻抗都相近。
當然、即使各頻率的阻抗變化很大,也不代表實際的頻率響應不好。
(註:這端看設計者如何設計,各頻率的阻抗變化大更可能是調完音的後果、而非前因)

以Sennheiser HD800作為各頻率的阻抗變化對音色影響的例子。
當接上輸出阻抗極高的擴大機時,低頻阻抗600Ω = 電壓高、高頻阻抗300Ω = 電壓低,
導致的結果就是低音量感增加。
有個常聽到的笑話。
某人將HD800接上某高級擴大機,他跟其他人自豪說低音聽起來變非常明顯,
但實際上只是因為擴大機的輸出阻抗很高,使得高頻推不出來的關係。


那麼擴大機的輸出阻抗應該要多少才適當?
這部分眾說紛紜,有人希望輸出輸入阻抗的比例為1:10、有人希望更多,
單以HD800的頻率阻抗為300~600Ω來看,
作者認為輸出阻抗在10Ω以下,那大部分人在聽感上就不太分得出差異,
因為整體頻率的音壓變動低於±0.5dB。
不過也是有一部分舊型耳機擴大機的輸出阻抗在100Ω以上。
而即便是50萬日幣等級的Hi-Fi音響,
其耳機輸出也很多就只是在放大電路 OP Amp 上加個100Ω阻抗就完事,
以前CD Player的耳機輸出阻抗很多120Ω。

耳道式監聽 IEM 為了配合行動裝置有限的輸出功率,阻抗都非常低,
然而採用的動鐵單體 Balanced Armature的各頻率阻抗變動卻極大,
有的耳機可能低頻到中頻是20Ω,但高頻卻暴衝至110Ω。
因此容易發生兩個問題:
  • 首先、如果使用高阻抗的擴大機,
    IEM過大的各頻率阻抗變動會產生電壓差 -- 也就是各頻率間會有音量差,
    換言之、就是容易因為不同擴大機而產生音色上的差異。
  • 其次則是擴大機的電流輸出極限。
    耳機規格上標示16Ω,實際上卻有一段頻譜的阻抗低到5Ω,
    意外讓擴大機因為功率不夠而出現電流不足導致失真的狀態。
像SE846這類IEM因為用手機上虛弱的輸出就能有一定音量,
容易讓人產生手機就可以推得很好的錯覺,
其實IEM是一種在某個特定頻率可能突然失真、或頻率響應因為擴大機而失去原貌的高風險耳機。
反向思考也可以解讀成:
SE846之類的高價發燒耳機本來就是以接續適配且優質的擴大機為前提所設計的作品。

像Apogee Groove這種以連接高阻抗監聽耳機為設計主軸的產品,
擁有USB Bus-powered難以置信的高功率來應對高阻抗及平面振膜耳機,
但由於輸出阻抗至少20~30Ω,電壓會隨著使用耳機的阻抗變小逐漸降低,
可能會讓耳機的頻率響應出現±2dB的變動。

隨著高音質的高階耳道式耳機 IEM 這類無論阻抗高低都不好推的機種越來越多,
"高阻抗耳機很難推"這種說法已經僅限於低電壓的智慧型手機的耳機輸出上。

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延伸閱讀:

2023/11/01

低~中價位混音後製用的耳機擴大機清單 Headphone Amps for mixing & mastering

1. Apogee Groove
知名錄音器材廠商。
為高阻抗監聽耳機所設計的攜帶型DAC兼耳機擴大機。
優點:
  • 附DAC的耳機擴大機中價格極具競爭力。
  • USB Bus-powered免插電,體積小。
  • 出力大,最適合用於高阻抗耳機。
缺點:
  • 輸出阻抗至少20~30 Ω,
    完全無法使用在現代的低阻抗耳機及耳道式耳機 IEM 上,
    會嚴重影響這些耳機的頻率響應。

2. Grace Design m900
老牌錄音器材廠商。
這是以它們知名的高階m920為基礎研發的降級版攜帶型DAC兼耳機擴大機。
優點:
  • 支援變壓器、USB-Buspowered、行動電源三種供電方式。
  • 音色表現贏過Apogee Groove和Apollo X (或Twin X)。
  • 輸出阻抗僅0.08 Ω。
  • 有RCA輸出。
缺點:
  • 接低阻抗耳機的失真率偏高。
  • 有一些測試數據上清楚可見的問題。
  • 韌體自2018年就沒有再更新。

3. Lake People G103-P MKII
1986成立的德國資深錄音器材廠商,在歐洲地區相當知名。
他們另外有設立以HiFi音響為主的品牌Violectric、及HiFi旗艦品牌Niimbus。
個人經驗:即使是雞毛蒜皮的小問題,老闆也會親自回電子郵件~
G103-P MKII是Lake People的專業耳機擴大機中價格最便宜、功能最精簡者。
這篇文章裡我個人最感興趣、差一點就出手的就是這台,
最後關頭因為外接電源、類比音量控制、類比訊號輸入而忍痛放棄。
優點:
  • 價格實惠,299 USD / EUR (2023年售價) 能買到德國製造的耳機擴大機。
  • 多年耕耘錄音業界,音色品質絕對符合混音後製需求。
  • 用料紮實不浮誇。
  • 輸出阻抗 >0.1 Ω,可輕鬆應付絕大部分的低阻抗耳機。
  • 功率強,高阻抗耳機也遊刃有餘。
缺點:
  • 預設的Gain stage可能對不少耳機來說太大,
    得準備兩種特殊螺絲起子才能拆蓋做調整。
  • 類比音量控制。
  • 類比訊號輸入。
以Sound On Sound為首的幾個評測結果都相當亮眼:

4. RME Babyface Pro FS
把錄音介面放在這裡不是非常恰當,
然而不幸的是1000美元以下大概找不到比它缺點更少的機型。
回頭用RME實非我所願,但最後還是決定買這台…
優點:
  • 0.1 Ω & 10 Ω 的雙耳機輸出,高/低阻抗耳機都能應對。
  • USB Bus-powered,消除了器材被當前不穩的市電弄壞的機率。
  • 相比其他對手無可挑剔的測試數值及低失真率。
  • 數位音量控制。
  • 可以當作錄音介面備用機。
缺點:
  • 輸出功率有限。
  • RME一貫會讓人想睡覺的無趣音色。
  • TotalMix很麻煩。
  • 對沒有錄音需求、或已有其它更高階錄音介面的人來說,
    絕大部分的I/O都沒有用處、只會徒增積塵影響壽命。
    沒有錄音跟USB供電需求的人建議直上RME ADI-2 DAC FS。

5. RME ADI-2 DAC FS
若能接受RME一貫會讓人想睡覺的無趣音色,那這是1000美元出頭最好的選擇。

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延伸閱讀:

2016/10/06

錄音介面與監聽耳機阻抗搭配之我見

以下內容都是東拼西湊而來,我本人沒有扎實的科學技術背景,如有誤謬還請不吝指正。

在講錄音介面與耳機阻抗搭配之前我想先講講一般人對高阻抗耳機的錯誤看法。
很多人都怕耳機推不動所以不考慮高阻抗耳機,但其實需要大電流的低阻抗耳機其實比需要高電壓的高阻抗耳機難推。
(一般所謂的高阻抗是指150-600ohm)
主要是穩定的大電流輸出在設計上較不易處理,而高電壓搭配昇壓晶片則較易達成。
例如1顆鋰電池約能提供3.7V的電壓,用了升壓晶片最多可以接近12V,工作電壓約在11V左右(±5.5V),大概是3倍左右的效率。
所以對耳機擴大機廠商來說、高阻抗耳機一直都不是問題。

我這邊先列舉幾個高阻抗的優點供大家參考:
  • 音質不容易受到耳機擴大機影響。(適合監聽)
  • 音質不容易受到線材長度的影響。(適合較長線材)
  • 對耳機擴大機的負擔較輕。(可以分接)

而低阻抗的優點就只有"低電壓下可以有大出力 (適合移動式播放器)"。
加上低阻抗電流需求大,所以裝置若無法提供穩定的大電流就容易影響音質,這也就是為甚麼低阻抗比高阻抗更需要額外耳擴的原因。

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接著回來講正題:甚麼樣的錄音介面該搭配多少阻抗的耳機?
首先要學會看懂錄音介面廠商在規格Specifications那邊所提供的資訊,
通常會看阻抗Impedance與最大出力Max output power,比較負責的廠商如Audient或SPL會提供較完整的出力/阻抗比資訊。
  • 阻抗:
    錄音介面上的耳機輸出阻抗一定要小於耳機本身的阻抗,不然除了音質會有問題外還會因為電流供應不及導致錄音介面輸出燒掉。
    特別是Shure SE846這款只有9ohm阻抗的耳機,因為一般的錄音介面多是10或30ohm,所以在搭配上要留意耳機阻抗不是越低就越好。
  • 最大出力:
    耳機輸出的最大出力會隨著負載阻抗大小而有不同,
    例如同一款錄音介面30ohm時可輸出560mW的功率、但600ohm則只有90mW,意即阻抗越大、功率就會越小。
    負責任的廠商至少都會提供600ohm負載時的資訊以便我們去推算,
    不過也有廠商只會提供分貝值,例如低價位中很熱門的Focusrite Scarlett 2i2就只有寫>+10dBu而已。
    比對Audient iD4耳機輸出+12dBu=31mW的資訊後大概可以推出2i2的耳機出力低於20mW。
問題就來了、功率mW所代表的意義是甚麼?
這就要搭配耳機的靈敏度Sensitivity來看,
例如阻抗470ohm的audio-technica ATH-R70x是98dB/mW,也就是說1mW的功率可以讓耳機發出98dB的音量。
(98dB有多大聲? 大巴士的行進聲約80dB(A)、汽車的喇叭聲110dB(A),戴耳機長期聆聽高於80~90dB的音樂會導致聽力障礙。)
1mW可以推出98dB、乍看之下就算是低於20mW的耳機輸出如2i2也綽綽有餘,
但要留意音樂本身的動態範圍若高於這個數值、例如某樂曲動態最大達到110dB,那麼要能夠完全表現出此樂曲動態範圍的話,
按照每提升3dB就需多一倍功率來計算,至少需要16mW/單聲道、32mW/立體聲的功率,
所以2i2雖然可以推出足夠的音量、但無法得到理想的動態範圍,
當然、我們也必須考量錄音介面DA所能提供的動態範圍,像2i2只有107dB也就不用去煩惱耳機能不能表現110dB了...

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高阻抗的耳機因需求的電流小,其實很好推動,若再搭配較高的靈敏度,幾乎大部分的裝置都能有足夠音量。
就我個人的使用經驗來說+13dBu=39mW into 600ohm來推470ohm的耳機在音量上沒有問題,
我一般音量都只開-50~-52.5dB,顯示+13dBu推高阻抗游刃有餘,
但由於電壓只有4.8V,所以音色表現/豐富度在低音量時並不理想,雖然音量拉高可以得到較佳的效果但也對聽力不好,
所以我認為如果使用300ohm以上的耳機至少要+17dBu才會比較理想:+17.2dBu=105mW into 600ohm 7.94Vpk。

"理論上"高阻抗耳機的電壓至少要±9V或15V才能夠有較佳的音質。
以最大負載600ohm計算、15V的電壓換算成瓦數的話大概是15 x 15 ÷ 600 = 375mW。
不過目前大部分的錄音介面、就算是超過3000美金的Apogee Symphony I/O Mk II也只有+19dBu而已,
加上600ohm以下的電壓需求會遞減,所以我覺得除非手邊只有600ohm的耳機、而且又很想要讓它吃飽飽,
不然一般運用上不需要特別再去購買高出力的耳機擴大機。

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是否有人仍會覺得高阻抗很麻煩、低阻抗比較好?
那可以先看看Audient iD22錄音介面的耳機輸出資訊:
  • MAX LEVEL INTO 30ohms: +8dBu, 0.0032%, THD+N, 2.75Vpk, Power: 250mW or Pavg 125mW
  • MAX LEVEL INTO 60ohms: +11dBu, 0.0022%, THD+N, 4.3Vpk, Power: 300mW or Pavg 150mW
  • MAX LEVEL INTO 600ohms: +17.2dBu, 0.0013%, THD+N, 7.94Vpk, Power: 105mW or Pavg 52.5mW
會發現耳機輸出的訊號大小會隨著歐姆變小而遞減,意即相同推力下、阻抗越低所能提供的音量越小,
這證明了低阻抗更需要耳機擴大機來協助,但額外連接耳機擴大機在混/錄音時的音色確認上多少會跟錄音介面有差異,
經驗不足的話很容易影響混音出來的成果。

基本上我個人覺得混/錄音會比較適合使用高阻抗的耳機啦...

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2023/05/29更新
理論上耳機輸出阻抗只要大於輸入--也就是低出高入原則、在一般使用上應該就不會有什麼大問題,
但Audio領域會特別要求阻抗的輸出輸入比至少為1:8才能有好的效能與音色,
意即擴大機耳機輸出阻抗為1 Ohm時、耳機本身的阻抗至少要有8 Ohm。
所以各位如果有使用耳機監聽需求的話,
建議留意一下錄音介面與耳機的阻抗有無匹配問題。

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2023/06/20更新
無論什麼器材,只要輸出與輸入無法做到阻抗匹配時,低出高入是必須遵守的原則。

歐姆定律:電壓V = 電流I * 電阻R。
而在一個包含輸出與輸入的電路上 -- 如Amp與Headphone,總電阻 R = 輸出R out + 輸入R in。

為什麼低出高入是必須遵守的原則?
假設阻抗是高出低入的話,如R out = 99Ω、R in = 1Ω、而V = 100V時,
由於總電阻R = 100Ω,所以電流I = 電壓100V / 電阻100Ω,也就是I = 1A,
此時R out所承受的電壓是99Ω * 1A = 99V,R in則為1V,
代表整個電路上的電壓絕大部分 (99V) 會內耗在輸出端 (Amp側) R out上,
不僅會讓內部電壓過高造成輸出端的負荷、增加損毀風險,
同時也因為輸入端 (Speaker / Headphone側) 的電壓只有輸出端的1%而發生壓降現象,
壓降在音訊上會導致訊號失真及雜訊發生、甚至造成設備損壞。


低出高入的缺點是訊號傳送會因為輸入端的阻抗越高越容易受到雜訊影響而不利長距離傳輸,
但至少不會造成設備損壞。

至於為什麼錄音介面、耳機擴大機的耳機輸出阻抗越做越低?
那是因為訊號傳輸受到阻抗的影響無可避免地會產生損失,
如果無法做到阻抗匹配的話,理論上解決方法有兩種:
  1. 輸出端阻抗R out盡可能接近零、
  2. 或是輸入端阻抗R in盡可能地大,
這是為了讓Power Loss (dB) = 10 * Log [R out * R in / (R out + R in)²] 中括號內所得的值盡可能接近1。
不過現在耳機為了要配合行動裝置有限的輸出能力而採用低阻抗高靈敏的設計,故無法提高阻抗,
所以就只能選擇盡量降低輸出阻抗的方法來減少訊號損失。

最後補一個現在銷聲匿跡的耳機界爭議或傳奇人物NwAvGuy對耳機阻抗的解說:
https://nwavguy.blogspot.com/2011/02/headphone-amp-impedance.html

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延伸閱讀:

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