又测舌簧耳机

lq19512003

    这一段时间淘到了两批舌簧耳机，一批全是白色的老板耳机，据买了同批耳机的上海杨兄反映该批耳机线圈松动，质量不是太好，我的耳机到货后发现这批耳机虽然外壳都是白色的，但是却有深浅之分，大致可分为两类，一类颜色略白，另一类颜色较暗，可能是我这会儿的运气好，我只随便拿了一只测得电感量是40多毫亨，打开盖调了一下舌簧片的螺丝，电感量就到了60多毫亨，也没发现线架活动的迹象，但是观察做工还是和已看出其不如以前在TX友处购买的。

    另一批耳机是前几个星期购买的，共买了9只SC2-300和4只SHH-1。9只SC2-300中有6只黑色外壳的制作较为粗糙，外壳上只有型号没有商标图案，像是新版的，而另外3只都有商标图案，像是老版的，其中两只做工也较细致。而一只黑壳的虽然也有商标图案但是做工也不好。

    那四只SHH-1共有三种样子，其中两只是一样的，做工精细外壳上的字体是与外壳成型的同时用模具压制的，另外两只的字是印刷的，一只印刷的是SHH-1和商标图案，印制的也还精致，另一只印了“774”的红字，这只耳机的厚度也比那3只厚不少，而且导线固定螺钉的方式也与那3只不一样，正常的SHH-1是用螺帽固定导线，这只耳机与SC2-300固定导线的方式一样，是拧动螺钉固定的，通过这些区别很难确定这只耳机也是SHH-1型。

    这次测试本想连同耳机的灵敏度一起测了，可是我没有声级计，为了能用MIC和音频毫伏表测耳机灵敏度，就必须做一个方便固定MIC和方便更换耳机的盒子，盒子内部还要严格消除声音的反射，这个盒子我还没做好，这回只好先测试耳机的直流电阻、电感量、1000Hz频点上的阻抗了，直流电阻用数字万用表就能测了，电感量用的是数字电感电容表。阻抗采用替代法测试，为了测试准确，替代阻抗想用电阻箱，可是我没有电阻箱，只好用了一只直流电桥的电阻调节臂代替电阻箱了。

    4只SHH-1耳机分别编号A，B，C，D。其中A，B是外壳压字的，C 是印字的SHH-1，D是外形尺寸比一般SHH-1要厚许多，印有红色“774”字的。

   SC2-300共测试了8只，编号分别是1到8，其中1、2、3、号是与6只黑色外壳耳机一同买来的有商标的3只，4号就是这批黑外壳无商标的一只。5号是在TX友处买的老版货，6好是朋友送的新版货，7号就是前面提到全白色的一批中的一只，8号是买了一套电话交换机话务员用的头戴送受话器里拆出来的，是老版的。

本次测试使用的仪表如下：

    数字万用表：DT890B  串号0300125。
    数字电感电容表：VICTOR 6243+  串号9114530。
    函数信号源：GFG-8019G   串号 2620061。
    音频毫伏表：LMV-189AR  串号 9080128。
    直流电桥：QJ23型 无串号。

每组数据测了3次 求平均值。测试得到的数据如下：

SHH-1 型舌簧耳机（标称阻抗350欧）：
编号     直流电阻（欧）    电感量（毫亨）    阻抗（欧）  外形尺寸（直径X厚度）
A          79.6              49.3             390          45.5 X 17
B          83.2              48.7             410          45.5 X 17
C          86.3              47.1             410          45.5 X 17
D          54.4              63.8             442          45.5 X 19.5

SC2-300 型舌簧耳机（标称阻抗300欧），测试前全部开盖调整好舌簧最佳位置，并用游标卡尺测量了极靴的厚度。

编号     直流电阻（欧）    电感量（毫亨）    阻抗（欧）  极靴厚度（毫米）
1          31.1              46.2               300          1.5
2          32               50.4                310         1.56
3          32.1              41.7                232         1
4          31.8              32                 237          1
5          29.8              60                 323          1.5
6          26.8              25                 153          1.18
7          32.3              61                 370          1.56
8          30.2              51.9                300         1.45

    从以上数据看同是SC2-300耳机，内在的质量差别还是很大的，其中6号最差，无论是直流电阻还是电感量或是阻抗它都是最低，阻抗值只有标称值的一半左右，这种耳机朋友当时送了我两只，我拆解了其中的一只，线包的匝数应该是700，实际只有600匝，从数据上可以看出来直流电阻小了不少。再有就是新版货的极靴厚度都是1mm左右，而老版货的极靴厚度都是1.5mm，这个差距也不小，这也是新版货电感量小的内在的主要原因之一，磁回路的铁芯截面积小了很多！本来线包匝数上就少了，铁芯截面积又小了不少，自然电感量也就小了不少，当然阻抗远低于标称值也就是顺理成章的事了。这个6号耳机还有一个现象，就是拆掉两块磁铁长得一块，电感量会由原来的25mH增加到30mH左右，估计是磁路的截面积又小材料又差，快发生磁饱和了吧。测量极靴厚度时发现6号的极靴厚度是1.18mm，比其他的新版后的极靴还厚了0.18mm，再仔细观察发现并不是极靴真的厚，而是极靴加工粗糙，有冲压的毛边存在！估计去掉毛便后其真正的厚度不会超过1mm。

    这次还发现所有老板耳机的机壳固定螺钉都是铜质的，而新版的都是铁质的，拆装外壳时就能体会到，新版的螺钉总是被吸到耳机的磁铁上，虽然老版耳机用了两只铜质螺钉固定外壳对耳机的整体质量不会有什么影响，但是反映了老版耳机不会因为过分地追求低成本而偷工减料，所以老版耳机的质量是有保证的。

    以上是本次舌簧耳机测试的情况，这些耳机在测试完成后都一一上矿机实际试听过效果，有些差别还是很明显的，但是那都是主观感觉，没有实际数据说话，不一定准确，我就不一一评论了。

    这次测试的主要目的是要得到微功率下的这12只舌簧耳机的阻抗值，为的是下一步能用“等功率法”比较这12只耳机灵敏度的高低差别，等我的测试盒搞好后就可以继续做这4只SHH-1和8只SC2-300的灵敏度测试对比测试了，届时测试数据得到后再贴出来大家讨论。

下面就是测试耳机和测试的一些照片：

六只没有商标图案的黑壳SC2-300：


4只被测的SHH-1：


8只被测的SC2-300：

  
有商标图案的SC2-300：


没有商标图案的SC2-300：


GFG-8019函数信号源和做电阻箱用的QJ23直流电桥：


阻抗测试中：   




替代法测阻抗：双路毫伏表黑针指示回路总电压为30mV，红针指示耳机上的压降15mV，直流电桥电阻臂所指示的是耳机阻抗值：

L.D.XIONG

李兄辛苦了！

lq19512003

这个周末继续测试舌簧耳机，主要进行了三项测试：

一、 将已调好的SC2-300耳机的舌簧调节螺钉人为调偏，使耳机的舌簧处在严重失调的位置，然后分别用边耳听边调，直到声音最大为止和用电感表边调边观测耳机的电感量到电感量最大为止，如此重复试验达十多次。实验证明两种方法一致性很好，证明了观测电感量调整舌簧的方法是正确的，而且比听声音的方法方便、快捷、准确。

二、 将1mV的1000Hz音频信号加到舌簧耳机的两端，用耳听，感受音量的大小，结果是所有未改造的SC2-300耳机，无论是新版还是旧版的都能听到声音，而且主观感觉音量不是很小，于是继续降低音频电压，当音频电压只有0.5mV是仍然可以听清楚声音，只是这是的确感觉声音很小了。四只SHH-1耳机也有同样的效果，听上去与SC2-300耳机什么太大的区别。继续降低音频电压的实验只试了5号耳机，音频电压是0.3mV时开始有声音，电压再低就听不见声音了。
经过改绕的阻抗是164.3K的SC2-300耳机音频电压是6.6mV开始能听见声音，而我的直流电阻是4400欧的动铁式军用耳机在音频电压是4mV时才开始有声音，那只阻抗是1180欧的动铁电话耳机要到音频电压是6.5mV时才开始有声音。
从上面的测试可知，耳机的灵敏度是多么的重要，好的舌簧耳机只要区区零点几个毫伏的信号就能响，而且可以听清楚，只有这样的耳机才可能使矿机收到更弱的信号！

对以上的实验结果有两点要说明：

1． 因仅凭耳听好无精度可言，也受主观条件的因素限制，结果很不准确，只是大概比较而已，对其结果切莫当真。

2． 高阻耳机的起始有声的毫伏数比低阻耳机要大许多，这也很好理解，因为耳机两端的音频电压相等时，阻抗越低的耳机获得的音频功率越大，所以高阻耳机需要更高的音频电压才能得到相等的音频功率。其实简单的计算一下就知道了上面改造成超高阻耳机的其实有声功率与5号耳机差不多。

耳机两端的音频电压标定到1mV：


三、 测试各个被测耳机的相对灵敏度:

因为我没有声级计，只好用了一只驻极体的MIC接收耳机发出的声音，用音频毫伏表测试MIC输出的音频电压的大小，用以比较各个耳机的声音的小，当然仅仅是比较大小而已，因为不知MIC输出的音频电压与声音大小的严格的数学关系，所以我们就不能确定MIC输出电压的变化所对应的耳机发出声音的大小的变化量，故只能定性的比较耳机声音的大小。如果想要定量的分析结果就要用声级计了。

再有就是各只被测耳机的阻抗是不同的，为了公平起见，试验中就要保证加到各只耳机上的音频功率是相等的（故加到各个耳机上的音频电压是不同的），也就是在相同的音频功率下看看各个耳机发声的大小。实验加到各个耳机的音频功率是50mμW（50毫微瓦）。

下面是测试电路：



驻极体MIC：




信号发生器频率标定1000Hz：




测试：









电话机上的阻抗1180欧的动铁耳机：







测试结果：

耳机编号   阻抗（欧）  耳机两端的音频电压（毫伏）  MIC输出的音频电压（毫伏）
A        390                 4.4                       1.9
B        410                 4.5                       3
C        410                 4.5                       2
D        442                 4.7                       2
1        300                 3.9                       2.8
2        310                 3.94                      3.2
3        232                 3.4                       2.3
4        237                 3.44                      1
5        323                 4                         3.85
6        153                 2.8                       1.85
7        370                 4.3                       3
8        300                 3.9                       1.9
动铁耳机 1180                7.7                       0.5
超高组   164.3K              90                        3

从以上实验数据中可以看出我实验用到的这几只SHH-1舌簧耳机的灵敏度虽然没有超过但是很接近SC2-300耳机，这些未改动的舌簧耳机的灵敏度前7名排位如下：

第一：5号
第二：2号
第三：7号、B
第四：1号
第五：3号
第六：C、D
第七：A、8号

综上可知SHH-1的灵敏度要优于新版的SC2-300！而动铁耳机的灵敏度远低于舌簧耳机！

经测试，我改造的一只超高阻的SC2-300耳机灵敏度与上述名次排列的第三是一样的，这只耳机改造前是与5号耳机同一批买到的，性能也应该差不多，这只耳机是我第一次改绕的超高组耳机，由于没什么经验，改制的效果肯定不如YJ9386和梁兄改得好，但是从我实验的结果可以知道，改成超高阻后的耳机从功率的角度看灵敏度没有多少提高，这一点也好理解，耳机改绕后匝数多了，可以用更小的电流驱动了（耳机的安匝数是不变的，匝数多了电流就可以小了），但是阻抗大幅度提高了，如果想得到同样的驱动电流就需要更高的电压，故所需的驱动功率变化却不大。那么改造成超高阻的耳机灵敏度到底是提高了还是没有提高呢？这就要看如何定义灵敏度了：

如果单从驱动耳机的电流看灵敏度是提高了，因为改造后耳机所需的驱动电流变小了。

如果从耳机两端的信号电压看灵敏度是降低了，因为耳机需要的驱动电压更高了。

如果从耳机所需的驱动功率看耳机的灵敏度基本上没变，因为改绕后同样大小的声音所需功率没有多大变化。

既然如此，那么耳机改绕成特高阻后所能展示出的优异效果是哪里来的呢？这是因 为矿机需要高阻的负载，负载阻抗低了矿机性能很差，矿机工作时相当于一个内阻很高的电源，因此需要高阻负载，只有在较高的负载阻抗时，矿机才能有较高的灵敏度和较好的选择性，其原因是众所周知的，我在这里就不罗嗦了。

还有就是大家用超高阻耳机的接线接触某些物体，甚至接线悬空就能听见工频的交流声，这同样也是高阻抗引起的，因为这种工频干扰也是一种内阻极高的电源，如果是低阻耳机需要较大的驱动电流，高内阻电源是提供不出来的，恰恰超高阻耳机驱动电流小就可以听见了。

最后还做了一个很有意义的实验：用5号耳机配上一只铁氧体的匹配变压器，变压器的阻抗比是100K：300Ω的，用替代法测量，当5号耳机接到变压器的300Ω端是时，100K端实际测到的阻抗只有78.4K，按实际 测到的78.4K计算50mμW对应的音频电压是63mV，当加入63mV的音频电压时MIC输出电压是2.4mV。而不用变压器时5号耳机的输出时3.85mV，这就是说加变压器后存在功率的损失，从功率的角度看灵敏度是下降了。这一实验结果也很有启示意义，通过变压器得到高阻抗的同时承担了变压器的损耗，因此在可能的情况下如果能绕制出符合阻抗要求的耳机是最好的，这就能避免变压器的功率损失了。

这个盒子是我以前做的矿机低频部件，通过开关设定可以使盒内的铁氧体匹配变压器外接使用从下面照片可见初级阻抗100K，次级阻抗300欧：


替代法测带耳机的匹配变压器初级的阻抗，耳机上的电压（红针指示）是信号源输出电压（黑针指示）的一半：


替代电阻是78.4K，阻抗就是78.4K：


带匹配变压器的耳机（5号）灵敏度测试中：


以上就是这次用了两个周末时间的耳机测试试验的全部情况，欢迎大家拍砖、讨论。

为了避免误会和毫无意义的争论特此声明：本次试验的结果与结论只对实验中的这几只耳机有效，实验得出的结论不一定具有普遍的意义。

lq19512003

谢梁兄加分！

龙虾

以前的楼还没盖好，房子就已经卖光了。没想到这种现象会出现在论坛。贴子内容还没有出完，就获得加分了。
超强！

龙虾

一楼时间：2010-9-1 10:21
加分时间：2010-9-1 10:30
三楼时间：2010-9-1 10:47

加分时间比内容发完时间早17分钟，超强超强！

[ 本帖最后由 龙虾 于 2010-9-1 12:21 编辑 ]

lq19512003

几台二手仪表，不值钱，因兴趣多少就投资了一点。

[ 本帖最后由 lq19512003 于 2010-9-1 13:27 编辑 ]

lq19512003

原帖由 龙虾 于 2010-9-1 12:12 发表
一楼时间：2010-9-1 10:21
加分时间：2010-9-1 10:30
三楼时间：2010-9-1 10:47

加分时间比内容发完时间早17分钟，超强超强！

一楼的内容是我8月18日做的实验，并于次日成文，三楼内容是于一星期后25日做的实验，26日成文，读了就知道两部分内容相对比较独立，如果是同一次做的实验的内容我就发到同一贴里了，正因为是两次做的实验我才分成两次发出来，我发完第一部分L.D.XIONG看了加了分，那时我正在编辑第二部分的内容，等我发第二部分时L.D.XIONG已经给第一部分加过分了，我不知道L.D.XIONG先生看完第一部分就加分有何不妥，L.D.XIONG如何知道还有第二部分要发？退一步讲就算L.D.XIONG先生知道有第二部分要发，但是他只想给第一部分加分难道不行吗？我不知道L.D.XIONG加分为何受到质疑！再者，L.D.XIONG先生是本坛对矿机制作很有研究的资深网友，也是一位年过花甲的老者，他不会连如何加分都不知道吧，对L.D.XIONG先生一次再正常不过的加分竟用词激烈地连发两贴进行指责，为何做出如此激烈的反应，难道是有什么其他的原因不成？我真是百思不得其解！

[ 本帖最后由 lq19512003 于 2010-9-1 14:18 编辑 ]

L.D.XIONG

你是谁？敢在技术论坛乱骂入！无论他试验结果如何，这种认真测试耳机的精神值得加分！草音老师给您的勋章请珍惜，不是用来乱骂人的！

ym78321

有一点有不同看法:  你用的信号源1000Hz作为普通信号源设备，其内阻通常不高，与检波回路差别很大，这种情况下对相同阻抗的负载，才有可比性。特高阻的改制耳机、铁膜耳机的结论有问题、加入铁氧体所得的结论也有问题（变压器有损耗是肯定的）。一个信号源在负载不同时，输出到负载的功率是不同的。

ym78321

另外，耳机属于电磁器件，灵敏度与电磁力有关、而电磁力与线圈形成的磁感应强度成正比，磁感应强度又与线圈的安匝数（电流X匝数）有关，不是只有电流。

lq19512003

谢谢您的关注！
是这样的：为了公平起见，测试灵敏度是每只耳机根据阻抗的不同给耳机送入的音频电压也不同，因而被测耳机无论阻抗是多少都要保证耳机得到的音频功率基本上都是50毫微瓦(有仪表误差），也就是说所有测试的耳机无论阻抗高低都是在同一功率下比较声音大小。
加匹配变压器的实验原来是想看看比改绕耳机到底能差多少，因为没有声级计，又没有MIC输出电压与声音大小的严格数学关系所以实际上是没有达到原来想要达到的目的。
谢谢您的参与，如有兴趣就一起玩儿吧。

lq19512003

梁兄不必生气，这种不当行为毕竟只是很少数的！矿坛的整体气氛还是不错的，绝大多数坛友也是很有素质的。

[ 本帖最后由 lq19512003 于 2010-9-1 14:46 编辑 ]

lq19512003

原帖由 ym78321 于 2010-9-1 14:25 发表
另外，耳机属于电磁器件，灵敏度与电磁力有关、而电磁力与线圈形成的磁感应强度成正比，磁感应强度又与线圈的安匝数（电流X匝数）有关，不是只有电流。

谢谢您的指教！

[ 本帖最后由 lq19512003 于 2010-9-1 14:49 编辑 ]