放大器和扬声器的阻抗不匹配会使声音失真吗？

我要买一副耳机和一个带内置放大器的音频接口。规格说该放大器的阻抗为“ <30欧姆”。

我想购买的耳机是Beyerdynamic DT 990，其阻抗版本不同。

我只具有电子学方面的资格，足以知道耳机阻抗越高，获得相同功率所需的“放大率”（缺少更好的用词）就越大。

但是，我担心阻抗明显不同会导致声音失真。我并不是在谈论饱和度，而是转移特性的轻微变化，这显然不是我想要解决的问题。

对此主题的任何见解都将受到高度赞赏。

您可以简单地忘记家庭音频的阻抗匹配。

仅在信号的波长接近传输该信号的电缆的长度时才需要阻抗匹配。电信号几乎以光速通过电缆传播，对于最高音频频率（给出最短波长），波长约为15公里。我猜你的电缆没那么长。

需要进行阻抗匹配以防止信号反射和失真。这通常仅与高频信号有关，与音频无关（例外：模拟电话线）。

我认为音频放大器的“阻抗匹配”可以更好地理解为：“该放大器可以驱动扬声器吗？”

示例：某些放大器仅适用于4欧姆和8欧姆扬声器。将其与2欧姆扬声器（或两个4欧姆扬声器并联）一起使用会产生问题。

对于耳机，除非耳机的阻抗非常低（小于10欧姆）或非常高（600欧姆），否则这几乎不是问题。即使这样，如果存在“不匹配”情况，最大音量也会降低。

通常，家用音频放大器通过串联电阻驱动扬声器输出的耳机输出，以提供一些保护，防止耳机过载，因为它们所需的功率比扬声器少得多。因此，几乎任何耳机都可以由家庭音频放大器驱动。

使用电池供电的移动设备无法提供如此多的功率和电压，因此过载问题不再那么严重。由于这些设备的输出电压是有限的，因此我建议使用低阻抗耳机，30或50欧姆是一个不错的选择。

无论哪种情况，您都不必担心阻抗匹配，这对于耳机来说确实不是问题。

边注：

对于扬声器，放大器的输出阻抗是重要的。通常的建议是放大器需要低输出阻抗。越低越好，因为它将更好地控制扬声器。这不是阻抗匹配，实际上是“最佳失配”情况，因为放大器输出阻抗（<0.1 ohms）和扬声器阻抗（> 4 ohms）不相同。

您肯定会忘记任何合理质量的放大器的“阻抗匹配”，因为阻抗是故意不匹配的！

高质量音频放大器的输出阻抗应该非常低-通常约为0.01甚至0.001欧姆。大多数扬声器或耳机的阻抗会随频率变化很大，但始终比放大器的输出阻抗高几个数量级。

结果是，如果扬声器设计为响应信号电压（不是电流），则放大器提供的电压将不取决于任何特定品牌扬声器的阻抗变化，并且音频响应不会有任何不良影响。音频范围内特定频率的峰值或谷值。

阻抗匹配仅在您需要最大程度地将功率从一台设备传输到另一台设备时才重要，但这与设计音频放大器无关。（但是，如果您尝试沿着海底电缆几千英里发送信号，那将非常相关！）

放大器规格提及扬声器或电话可接受的输出阻抗范围的原因仅仅是为了确保在将放大器音量控制调至最大时，（1）如果扬声器阻抗过高，则声音级别会降低（2）如果阻抗太低，您将试图从放大器汲取太多电流，这可能会引起一些失真，并且（更有可能）会在放大器中的某处烧断保险丝，以致防止过载。

历史记录：以上内容适用于现代放大器设计-固态和电子管（阀）。一些较旧的（1950年代或60年代）电子管放大器设计对连接到它们的扬声器输出阻抗很敏感，并且在后面板上有一个开关来选择实际使用的阻抗（在那个时候通常为8或16欧姆，尽管很高）有源现代扬声器通常具有较低的阻抗，例如4或2欧姆）。在没有连接扬声器的情况下操作这样的“老式”放大器可能会损坏放大器，但是现代电子管放大器设计没有这个问题。

放大器上的“ <30 Ohms”标识很可能不是放大器的输出阻抗，而是它设计用于负载的阻抗。好的音频放大器的输出阻抗远低于1欧姆。

这种标记很常见，因为在音频设备中阻抗匹配不是问题。但是，如果驱动器的扬声器或耳机的阻抗超出放大器的设计范围，则可能会影响声音。

以比放大器设计的驱动阻抗更高的阻抗来驱动耳机可能很好。我相信唯一的缺点是放大器不能提供其全部输出功率，因为​​它不能产生足够高的输出电压，并且您需要保持相当低的输出电平。使用音量旋钮可能有点儿怪异，但实际上功率大小并不是问题，因为耳机永远不需要太多功率。

在大多数情况下，可接受的答案是可以接受的。还讨论了管式放大器。如果放大器是D类，这会变得越来越普遍。普通的D类放大器在输出晶体管和扬声器之间会有一个LC滤波器。低端低功率器件依赖于扬声器电感和非常短的扬声器导线.LC滤波器将减少长扬声器导线的辐射.LC滤波器通常设置为低负载Q，其截止频率高于音频但低于PWM频率.Ballpark数可以是PWM 200KHz F切25 KHz和Q .7。现在扬声器阻抗将改变滤波器参数。大多数传统的LC滤波器设计中，提高阻抗将提高Q.这可能会产生可怕的高端峰值，甚至可能消除负面反馈循环。使用简单的无源网络可能会导致性能下降。

一个典型的放大器设计用于（馈入某些特定的输入，并在某些特定的音量设置下）将50瓦功率馈入阻抗为8欧姆的扬声器，通常会在这些条件下驱动仅25瓦的16欧姆扬声器，并且会“尝试”到驱动100瓦的4欧姆扬声器。16欧姆的阻抗通常不会损坏任何东西，甚至不会听起来很糟糕，但该放大器无法提供与驱动8欧姆负载相同的功率。如果将放大器设计为在不同条件下将100瓦功率馈入8欧姆扬声器，则4欧姆情况可能不会损坏任何东西，但是如果低阻抗负载会导致该放大器尝试输出比其预期设计更大的功率最大可能会导致变形和/或损坏。

输出级决定了“所有频率”的负载电流，这些负载电流是阻抗匹配的（在频域中）。输出电路的差异很大，这取决于它们的“匹配方式”，即预测“匹配”的频率以及实际工作的频率（和电流）的一部分。