Fiio X5-II

[romanrex]

Cоздал новый on-line калькулятор для оценки SPL связки наушники+усилитель при известном значении регулятора громкости. Подробная инструкция сделана на примере FiiO X5 II, на основе которой можно почерпнуть технический анализ самого X5 II.
http://reference-audio-analyzer.pro/splamp.php

[cleg]

Cоздал новый on-line калькулятор для оценки SPL связки наушники+усилитель при известном значении регулятора громкости

супер, спасибо
теперь бы еще сделать выбор связки плеер+наушники на страничке калькулятора, чтоб параметры сами подставлялись...

[V.I.P]

Cоздал новый on-line калькулятор для оценки SPL связки наушники+усилитель при известном значении регулятора громкости. Подробная инструкция сделана на примере FiiO X5 II, на основе которой можно почерпнуть технический анализ самого X5 II.
http://reference-audio-analyzer.pro/splamp.php

Не очень понял откуда взять "Запас по dBFS". Видимо надо получив значение макс уровня SPL, запомнить его, потом сверху вбить "Макс. уровень напряжения без нагрузки" = 8.6, а потом методом подгона, меняя "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)" получить то же число в "Максимальный SPL с учетом dBFS без учета искажений:" верно?

Для моих westone получается Максимальный SPL для музыкального сигнала: 139.76 и тогда "без искажений" запас будет -1.9dBFS. - 2.0 = -3.9. Интересно сколько это делений. Так же интересно сколько будет dB при громкости плеера = 60 (high gain). Или скажем при каком уровне будет давление(громкость) = 90dB.

еще вопрос касаемо HD650 и X5-II + E12. Можно какие-то полезные цифры получить? Особенно интересно по части раскачки, понять достаточно или нет (я догадываюсь конечно что нет)

[romanrex]

супер, спасибо
теперь бы еще сделать выбор связки плеер+наушники на страничке калькулятора, чтоб параметры сами подставлялись...

Да, такое будет со временем. Тут надо разбираться, как вставлять значения через параметры по ссылке в текущую конструкцию и доделывать генератор отчетов, в котором соответствующая ссылка будет формироваться.

---------- Добавлено в 15:22 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 15:10 ----------

Не очень понял откуда взять "Запас по dBFS". Видимо надо получив значение макс уровня SPL, запомнить его, потом сверху вбить "Макс. уровень напряжения без нагрузки" = 8.6, а потом методом подгона, меняя "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)" получить то же число в "Максимальный SPL с учетом dBFS без учета искажений:" верно?

Для моих westone получается Максимальный SPL для музыкального сигнала: 139.76 и тогда "без искажений" запас будет -1.9dBFS. - 2.0 = -3.9. Интересно сколько это делений. Так же интересно сколько будет dB при громкости плеера = 60 (high gain). Или скажем при каком уровне будет давление(громкость) = 90dB.

еще вопрос касаемо HD650 и X5-II + E12. Можно какие-то полезные цифры получить? Особенно интересно по части раскачки, понять достаточно или нет (я догадываюсь конечно что нет)

0 dBFS по умолчанию является максимальным уровнем напряжения с выхода ЦАП. Т.е. если поднять уровень выше на любое количество dB, то произойдет клиппинг на выходе ЦАП. Соответственно при регулировке громкости можно вводить только отрицательные значения.

Запас по dBFS формируется исходя из ограничения по току, а положительная прибавка в поле dBFS вызывает перегрузку по напряжению. У большинства комбайнов, плееров, звуковых карт и ЦАП-ов при уровне 0 dBFS нет клиппинга по напряжению и значение 0 в поле "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)" соответствует максимальному уровню сигнала. У FiiO X5 II ограничение по напряжению возникает на уровне -2 dBFS и значение "0" в поле "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)" это по умолчанию значение - 2 dBFS. Уровень громкости в плеере для -2 dBFS будет равен 120-4*0,5 = 116, где 120 - это максимум, 0,5 - шаг одного деления и 4 - это число, при котором шаг*число равен 2 дБ.

А вот если делать расчеты для FiiO в режиме Low, то "0" будет напрямую соответствовать 0 dBFS (120 делений).

[V.I.P]

Очень вы техническим языком ответили. 116 это что? уровень громкости в дБ? Для уровня громкости 60 сколько будет дБ?

[romanrex]

Westone UM3x и FiiO X5 II.
При громкости в 116 делений (уровень у ЦАП -2 dBFS) плеер будет играть с позиции качества "нормально" и даст 139.76 дБ SPL для режима Hi и 136,26 в режиме Low при 120 делениях при 0 dBFS на выходе ЦАП.
Если же оценивать с позиции максимального качества, то уровень тока подставляем в 7.5 мА, то для режима hi музыкальный сигнал ограничен уровнем 135,84, чистый синус 123,84. Но при уровне уровне 0, соответствующему -2 dBFS у нас на выходе наушники орут на уровне 139,76 дБ и запас по dBFS отрицательный -3,92. Т.е. что бы усилитель не давал искажений, надо громкость убавить на 3,92 дБ. У учетом шага в 0,5 дБ по делениям мы получаем 114 делений (-6 dBFS для ЦАП). В калькулятор подставляем -4, т.к. максимальное напряжение у нас приведено к -2 dBFS.

"Запас по dBFS" будет сейчас переделан иначе, т.к. в текущей реализации сложен для объяснения и понимания. Будет просто больше параметров на выходе под рекомендации регулировки громкости.

---------- Добавлено в 16:36 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 16:36 ----------

Очень вы техническим языком ответили. 116 это что? уровень громкости в дБ? Для уровня громкости 60 сколько будет дБ?

116 - это числовое значение громкости на дисплее FiiO X5 II

[V.I.P]

про Х3 это опечатка? А то я про Х5-2 спрашивал. И все равно ней пойму как в децибелах громкость получить? Читал что 90дБ безопасный предел, лучше даже тише.

[romanrex]

Для уровня громкости 60 сколько будет дБ?

Данные по регулировке громкости:
от 120 до 40 каждое деление равно 0,5 дБ.
30 = -45 dBFS
20 = -55 dBFS
10 = -70 dBFS

60 попадает в диапазон от 120 до 40. Значит 60*0,5=30 дБ. Если считать через калькулятор, до для режима Hi надо поставить число -28, а для режима Low -30 в поле "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)"

[basque]

Данные по регулировке громкости:
от 120 до 40 каждое деление равно 0,5 дБ.
30 = -45 dBFS
20 = -55 dBFS
10 = -70 dBFS

60 попадает в диапазон от 120 до 40. Значит 60*0,5=30 дБ. Если считать через калькулятор, до для режима Hi надо поставить число -28, а для режима Low -30 в поле "dBFS (уровень в плеере или ЦАП)"

Интересно, а на других плеерах как громкость измерить? Или это стандарт?

[romanrex]

Интересно, а на других плеерах как громкость измерить? Или это стандарт?

У каждого плеера своя система. У FiiO X5 II и FiiO X3 II с большой долей вероятности одинаково, т.к. одно ПО. Ближайшее время добавлю такую информацию по Hidizs AP100, iBasso DX100, HiFiMan 901/802. И отдельно по некоторым звуковым.

Определить зависимость можно самостоятельно при наличии звуковой карты с линейным входом без эффектов (что часто бывает у встроенного звука с алгоритмами шумодавов и выравнивания громкости под микрофон). Алгоритм такого измерения выложу позже на примере какого-нибудь бесплатного звукового редактора.

[V.I.P]

60 попадает в диапазон от 120 до 40. Значит 60*0,5=30 дБ.

Не понял как учитываются конкретные наушники. Вот у меня вестоун и HD650. Не понял откуда взялось такое четкое 0.5 и для каких наушников? Ведь очевидно что на разных наушниках громкость будет разная

[romanrex]

V.I.P,
Я измерил уровень синуса при значениях 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 ,20 и 10 делений. По разнице амплитуд получилось, что уровень сперва снижался по 5 дБ, а после 30 делений снижение пошло активнее и для значений 30, 20 и 10 приводятся конкретные цифры в dBFS. Т.е. на участке от 120 до 30 каждое деление отнимает по 0,5 дБ.

При -2 dBFS в режиме Hi без нагрузки на выходе 6,7 dBV. Громкость в плеере 116 делений.
При -3 dBFS в режиме Hi без нагрузки на выходе 5,7 dBV. Громкость в плеере 114 делений.
При -6 dBFS в режиме Hi без нагрузки на выходе 0,7 dBV. Громкость в плеере 108 делений.
И т.д.

---------- Добавлено в 18:17 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 17:28 ----------

Уровень в dBFS определяет уровень сигнала с ЦАП, где за 0 принимается максимум. Допустим, при 0 dBFS на выходе 2 Vrms. 2 Vrms это 6 dBV (отношение в децибелах к 1 Vrms). Если до ЦАП понизить уровень на 6 дБ, то на выходе ЦАП будет уровень 1 Vrms или 0 dBV. Если понизить на 12 дБ, то уровень будет 0,5 Vrms или -6 dBV.

Если до ЦАП повысить уровень на 6 дБ, то ЦАП будет перегружен и на выходе синус будет в жестком клиппинге. Т.е. размах напряжения для 6dBFS останется таким же как и для 0 dBFS, но синус будет с "отрезанными верхушками". Субъективно на звуке в области баса это банальный хрип.

После ЦАП идет усилитель, у которого есть свой коэф. усиления и определенный порог по напряжению, выше которого пики сигнала срезаются. К примеру коэф. усиления - 5 дБ, а максимальное выходное напряжение 10 dBV. итого получаем, что если на ЦАП выставить уровень 0 dBFS, то с ЦАП идет сигнал в 6 dBV, которые усилитель усиливает на 5 дБ и на выходе у нас должно получится 6+5=11 dBV. Но максимальный уровень всего 10 dBV, которое ниже на 1 дБ. Соответственно при уровне в ЦАП в dBFS усилитель ушел в перегрузку. Но если в ЦАП или до ЦАП понизить уровень на 1 дБ, то на выходе усилителя будет уже 10 dBV и сигнал будет чистым.

В случае с FiiO X5 II максимальный уровень 6,7 dBV. Какой непосредственно уровень сигнала между ЦАП и усилителем и какой коэф. усиления у усилителя без паяльника узнать нельзя, но измерения показывают, что выше -2 dBFS усилитель уходит в перегрузку. На для расчетов нужно знать лишь при каком уровне dBFS достигается максимум до перегрузки, что бы можно было сопоставить значение уровня громкости в плеере с уровнем сигнала на выходе.

При подключении наушников к усилителю напряжение в зависимости от сопротивления усилителя и нагрузки. Для FiiO X5 II это ничтожно малое значение, т.к. у него сопротивление около ноля.

Соответственно для получения конечного уровня в SPL для синуса мы просто к значению чувствительности прибавляем значение на выходе усилителя. HD 650 - это 102,1 dB/V. Что бы получить на выходе 90 дБ SPL, надо подать напряжение на -12,1 dBV.

При -2 dBFS у FiiO X5 II уровень равен 6,7 dBV. -12,1 мы получим понижением на 18,8 дБ. 6,7 dBV-18,8=-12,1 dBV.
Относительно 0 dBFS это будет -18,8-2=-20,8 дБ (это уже считаем для делений уровня громкости в плеере). При шаге делений в 0,5 дБ округляем до -21 дБ, что равно 21/0,5=42 деления. Итого в плеере надо выставить 120-42=78 для получения уровня звукового давления в 90 дБ SPL.

[V.I.P]

Понимаете в чем штука. Я комфортно слушаю westone при 60 уровне громкости, а HD650 при 105-110. Однако по Вашим расчетам вышло будто на 60 я получил всего навсего 30дБ на вестоун, а при 78 безумные 90дб, хотя даже на уровне 110 я "не глохну" от громкости. Что то не так в расчетах.

[romanrex]

Уровень 60 – это -30 dBFS
Уровень 105-110 – это -7,5~5 dBFS
Разница между «60” и “105-110” – 25~22.5 дБ
Разница в чувствительности UM3X и HD650 составляет как 133 – 102 = 31 дБ.
Т.е. субъективно в плеере выставляется близкая громкость под каждые из наушников с поправкой на их АЧХ. У UM3x высокие подзавалены, их можно включить погромче без ощущения резкости от высоких частот, которые есть у HD650.

Далее:
для UM3x при -30 dBFS (60 делений) мы получаем 111,76 дБ SPL
для HD 650 при -7,5~5 dBFS (105-110) мы получаем 103.30~105.80 дБ SPL
Касаемо ужасов от «большого давления». При 120 нам будет плохо, но только если это будет не музыка, а низкочастотный синус от сабвуфера автомобиля или около концертной колонки, от которого будет трясти все внутренности. Музыкальный сигнал на 12 дБ энергетически тише синуса и наушники воздействуют только на барабанную перепонку, не оказывая никакого влияния на внутренние органы. Т.е. если сравнивать с воздействием громкости от синуса, то 111,76/105.80 дБ будет восприниматься как синус с уровнем 100-93 дБ.
У шума в вагоне метро энергетическая плотность от синуса отличается на 6 дБ, и 95 дБ шума метро, это как 111 дБ SPL от музыки.

Так что результат вполне реальный и по большому счету обычный.

---------- Добавлено в 20:04 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 19:51 ----------

Кстати, все нормы по вредности звука вырабатывались исключительно для заводов и прочих профессиональных видов деятельности. Вибрация от двигателя автобуса вредна для водителя, но этот вред не является основанием да того, что бы отказаться от автобусов. Соответственно определяют "вредные уровни" и руководство завода или покупает более качественный транспорт, или выплачивает надбавки за вредность от рабочего процесса. К музыке не все применимо напрямую. К наушникам например не применимо воздействие низкими частотами.

[V.I.P]

"95 дБ шума метро, это как 111 дБ SPL от музыки." - То есть Вы хотите сказать, что как я слушаю это очень вредно и нельзя слушать дольше часа?

---------- Добавлено в 21:37 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 21:37 ----------

60 попадает в диапазон от 120 до 40. Значит 60*0,5=30 дБ.

тут Вы пишите что это 30дБ, а не 100+

[romanrex]

тут Вы пишите что это 30дБ, а не 100+

"дБ" есть как безразмерные в виде отношения, так и кокретной величины.
1 см от 2 см отличается в два раза и равен 6 дБ (отношение 1/2)
2 см от 4 см отличается в два раза и равен тем же 6 дБ (отношение 1/2)
0,5 см от 1 см отличается в половину и равен -6 дБ. (отношение 2/1)

6 дБ - это двукратное изменение чего-то к чему-то. Отношение 1 к 1 в децибелах равно 0.

Если за 0 дБ взять 1 В rms, то все числа в виде 6 dBV (добавилась буква V) уже показывают не отношение чего-то к чему-то, а отношение к 1 В.
0 dBV = 1 V rms
6 dBV = 2 V rms
-6 dBV = 0.5 V rms
Единица dBV - это мировое стандартное обозначение уровня напряжения в децибелах

6 dBV + 8 дБ = 14 dBV. Изменение уровня пишется без "V" т.к. это выглядит как "x вольт увеличили в y раз и получили z вольт"


Если за 0 дБ взять 20 мкПа, то это будет кокнеретное значение звукового давления. Для звукового давления используется приставка SPL.
0 dB SPL = 20 мкПа
6 dB SPL = 40 мкПа
-6 dB SPL = 10 мкПа

Если за максимум с ЦАП 100% взять уровень в 0 dB, то получится единица dBFS, где 0 является максимумом.

Соответственно, говоря о -30 dBFS, идет речь не о звуковом давлении, а насколько сигнал тише относительно его максимума. Как "четверть площади" без упоминания, сколько конкретно площадь в метрах.

Но мы знаем, что для -2 dBFS, конкретный уровень напряжения равен 6,7 dBV. (переводить dBV в V rms можно в другом калькуляторе http://reference-audio-analyzer.pro/v-dbv-dbu.php)
Если -2 dBFS = 6,7 dBV, то -30 dBFS на 28 дБ меньше и равно -21,3 dBV.

При подаче на наушники 1 V rms или 0 dBV UM3x обеспечат звуковое давление в 133 dB SPL.
При подаче -21,3 dBV звуковое давление снизится на -21,3 дБ и получится 133 dB SPL -21,3 дБ = 117.7 dB SPL.

---------- Добавлено в 13:05 ---------- Предыдущее сообщение было размещено в 12:45 ----------

"95 дБ шума метро, это как 111 дБ SPL от музыки." - То есть Вы хотите сказать, что как я слушаю это очень вредно и нельзя слушать дольше часа?

К сожалению, все типы "вредности" выводились под шум производства или определенные профессии под определенный тип сигнала. Взаимосвязи вредности под энергетическую плотность не встречал и не могу ни подтвердить, ни опровергнуть, что часто упоминаемое "вредно не дольше часа" применимо именно к музыкальному сигналу.

Если есть опасения за свой слух, то стоит подумать о том, что нужны наушники с большей шумоизоляцией или другим типом АЧХ, что бы их автоматически хотелось слушать на более низком уровне.

[V.I.P]

:( я думал можно абсолютную громкость получить (как шумомер измеряет). А про наушники, ну вот westone UM3x закрытые, вставные, а HD650 открытые полноразмер. Однако с точки зрения уха громкость по идее одинаковая, а вот звуковое давление у westone наверное больше. Не зря пишут что вставные опаснее

[romanrex]

:( я думал можно абсолютную громкость получить (как шумомер измеряет).

Не очень понял фразу. Мы получаем в результате расчетов именно, что показал бы шумомер.

Однако с точки зрения уха громкость по идее одинаковая, а вот звуковое давление у westone наверное больше.

Это больше зависит от характера АЧХ. Плюс добавляем погрешность на посадку, где наушники при разном прижиме или глубине вставки в слуховой канал дают погрешность до нескольких дБ.

[V.I.P]

То есть шумомер покажет:
для UM3x: 111,76 дБ (при 60 уровне)для HD650: 103.30~105.80 дБ (при 105-110 уровне)

[romanrex]

То есть шумомер покажет:
для UM3x: 111,76 дБ (при 60 уровне)для HD650: 103.30~105.80 дБ (при 105-110 уровне)

Да, именно так.