Ganancia auriculares

[alan]

La mejor forma de saber cual es la ganancia que debemos poner en un amplificador para cada auricular es probando pero me pregunto si existe alguna fórmula para ello?

Akg K702/Fidelio x2/Takstar hi2050/Gustard h10/Tcg-t2/MF v90 dac

[Torpedo]

Alan, la ganancia de un amplificador es la capacidad que tiene de AUMENTAR el voltaje que le entra. Como la mayoría de fuentes dan un voltaje promedio de 2V, en realidad no necesitas que el amplificador tenga mucha ganancia para mover auriculares, pues la mayoría con simplemente 1V ya van a sonar y además bastante fuerte. Eso lo vas a saber (lo flojo o fuerte que va a sonar un auricular con un voltaje dado) mirando su SENSIBILIDAD que se expresa en dB/w o dB/mw o a veces incluso en 100dB/mw (la potencia en miliwatios--mw-- que necesitas para que el auricular suene a 100dB de intensidad sonora).
Seguramente lo que preguntas es la potencia de salida que quieres en un amplificador para mover determinados auriculares. Puede parecer lo mismo que el voltaje de salida, pero no lo es, pues la potencia implica tanto voltaje como intensidad de la corriente y además considera a qué impedancia (los ohmios) ha de entregar esa relación voltaje-intensidad. Fórmulas magistrales no hay, uno ha de mirar si el auricular tiene una impedancia baja (cercana a 0) o alta (por encima de 100Ohm) y qué sensibilidad tiene para hacerse una idea de lo difícil o fácil que es de mover. Como norma puedes asumir que una impedancia baja en el auricular suele hacer que con poco voltaje (que no es lo mismo que potencia) ya produzca sonido, pero por ser baja impedancia, se acerca más a lo que sería un cortocircuito y eso hace que pida más intensidad de corriente, con lo que la potencia necesaria es igualmente alta. Si la impedancia del auricular es elevada no va a demandar tanta intensidad de corriente, pero suele suceder que son menos sensibles e igualmente van a pedir del amplificador suficiente potencia.
Resumiendo: no hay fórmulas mágicas que sirvan para todo, has de mirar qué sensibilidad y qué impedancia tiene el auricular. Sabiendo esas dos cosas puedes calcular matemáticamente cuánta potencia (incluso voltaje) necesitas para lograr una intensidad de sonido determinada. Las fórmulas para hacer esos cálculos salen de que la potencia es igual al voltaje por la intensidad: P=VxI y como por la ley de Ohm el voltaje es igual a la intensidad por la resistencia (impedancia) V=IxZ, ello implica que la I=V/z. Sustituyendo en la fórmula inicial: P=V2/z (voltaje al cuadrado partido por impedancia). Solamente habrías de sustituir en el denominador de la sensibilidad para saber qué potencia necesitas para lograr esa intensidad sonora que te dé el fabricante.
A grosso modo con que un amplificador sea capaz de dar 500mW a cualquier impedancia que tengan los auriculares, vas a conseguir de sobra unas intensidades de sonido suficientes. En muchos casos con 50mW también salvo que sean auriculares muy exigentes y "duros" como puedan ser los LCD-2, los K-70x etc.

[alan]

Yo concretamente lo decía porque el Gustard h10 que tengo tiene
-4
+2
+8
+14
+20db
Concretamente el Fidelio X2 lo suelo poner a +8 y el Akg K702 a +14db.Esto equivale según las pestañas del Gustard a ninguna subida en el caso del Fidelio y +6 con el Akg.
Yo me fio por mi oído y busco la ganancia mayor que no distorsione o compacte  la zona grave.
O dicho a la inversa la mínima ganancia que no difumine ni haga muy plano el sonido.

Akg K702/Fidelio x2/Takstar hi2050/Gustard h10/Tcg-t2/MF v90 dac
Más bien lo comentaba por tema de impedancias en auriculares.

[Torpedo]

La ganancia que utilices no cambia ni la impedancia de salida del amplificador ni implica que estés dando más potencia. Solamente es un factor de multiplicación del voltaje que apliques a la señal que le das al amplificador. No hace falta usar más ganancia de la imprescindible para que el mando de volumen esté en la zona cuyo funcionamiento es más lineal, o sea, que el volumen que te molesta sean más o menos las 12 y que la mayor parte de la música que escuches esté sobre las 9-10.
Estos mandos de ganancia con tantos pasos son una chorrada, solamente tienen sentido si utilizas auriculares extremadamente sensibles, tipo IEM, que son capaces de reproducir con facilidad el ruido de fondo de la fuente o del propio amplificador, entonces interesa bajar la ganancia y si cuando pasas a un auricular menos sensible te suena flojo, utilizas más ganancia y listo. Hoy en día no hay auriculares tan poco sensibles como antes.

[alan]

Sin embargo con el Akg tuve que darle ganancia.Sin ella a más de las 12 se escuchaba muy bajito.Lo que sí noté con el Fidelio es que según la ganancia variaba mucho el perfil.Sin ninguna ganancia,es decir con todas las pestañas bajadas=+8db

Akg K702/Fidelio x2/Takstar hi2050/Gustard h10/Tcg-t2/MF v90 dac

[Torpedo]

Es que los AKG 70x son muy poco sensibles, de los auriculares de fabricación moderna, de los menos sensibles. Pero aumentar la ganancia lo único que hace es que el amplificador aumente el voltaje, pero eso no implica que esté dando más potencia. Eso no lo pierdas de vista, hay quien piensa que con un ampli de pilas puede conseguir potencia suficiente para mover auriculares complicados y eso lo explotan los fabricantes a costa de aumentar la ganancia, pero a la hora de la verdad falta potencia y sí, las cosas suenan más fuerte, pero el auricular está lejos de dar lo mejor de sí porque la potencia (voltaje e intensidad de corriente) no es suficiente.

[alan]

Agradezco un montón todo el tiempo que me estás dedicando Torpedo.Hay cosas que me han quedado muy claras con todo lo que me has comentado.Sin embargo el tema de la potencia o volumen no era lo que más me traía de cabeza sino la manera en que el perfil(llamémoslo así) o mejor dicho la curva de sonido del auricular cambiaba al utilizar una ganancia u otra.
Te cuento mi experiencia....la primera vez que conecté los Akg a este ampli (sin subir las pestañas)me di cuenta de que tenía un volumen exageradamente bajo con lo cual pensé...hay que aumentar la ganancia.Entonces fue cuando me vino a la mente la pregunta...¿cual?.Empecé a probar varias pestañas hasta que el pote,como comentas,a las 12 ya tenía un sonido tirando a fuerte para escucha habitual.
Entonces pensé que no había más misterio que ese,pero volví a probar otras ganancias y me dí cuenta de que INDEPENDIENTEMENTE del volumen(no la potencia) la respuesta cambiaba(grave más presente con menos escena,grave menos presente con más escena y que también los agudos cambiaban)Y lo mismo me pasó con el Fidelio al bajar todas las pestañas=+8dB había más coherencia en el sonido.Graves presentes muy CONTROLADOS,ya escuchaba más subgrave.........por lo que llegué a la conclusión de que las distintas ganancias afectaban al sonido.
Por ello intenté buscar coherencia a la hora de utilizar una u otra con según que auricular.
Comentas que la impedancia de salida del ampli no varía al cambiar de ganancia pero noto que sí cambia la respuesta del auricular.

[Torpedo]

Claro que cambia porque si subes la ganancia estás obligando al amplificador a "intentar" entregar más potencia, pero no puede entregarla porque el aumento de voltaje no se acompaña del aumento de la intensidad de corriente (amperios) necesaria para que la entrega de potencia sea coherente. El déficit de potencia afecta al auricular, hace que el grave sea menos definido, puede hacer que el agudo se vuelva más brillante y puede empezar a aparecer distorsión si la onda que está entregando el amplificador se empieza a recortar en los picos (clipping). Esto lo notarás más con unos auriculares que con otros, pues también dependiendo de su curva de impedancia (la del auricular) es posible que haya frecuencias donde la potencia sea "suficiente" y otras donde se note más que el control del amplificador no es el adecuado porque se queda más corto de potencia.

Es algo parecido a tener un motor que puede dar una potencia determinada, que puede girar a un número máximo de revoluciones, al que le pones un cambio con 6 marchas. El cambio de marchas multiplica las revoluciones del motor y puede hacer que las ruedas giren más deprisa, pero como la potencia es la que el motor puede dar, por mucho que aceleres, si la cuesta es demasiado empinada, o cambias a una marcha más corta o el motor se ahoga.

[MATEOBCN]

Interesante conversacion. Me a encantado leer la explicacion de Torpedo y me a sido de mucha ayuda para entender un poco mas sobre este tema.

Yo en mi experiencia con diferentes amplificadores,
Como ejemplos practicos, siempre he notado que igualando volumenes, entre baja y alta ganancia, en baja ganancia me suena todo mas neutro y preciso.
En cambio en alta ganancia noto el sonido mas en v. Como si los agudos aumentaran un poco y el grave fuera mas presente, pero de peor calidad. "Cuanto mas volumen le pides al amplificador mas noto estos cambios en el sonido (Algo parecido a un "mini loudness"

Aunque con un amplificador potente y a un volumen normal , muchas veces me resulta atractivo escuchar los auriculares en alta ganancia.

Este caso tb he notado que se hace todavia mas evidente cuanto menor es la impedancia del auricular (auriculares de 20-25 ohms por ejemplo)

[alan]

La verdad que se me han aclarado las dudas que tenía al mismo tiempo que se me ha abierto la mente a un concepto muy muy  importante y que como dices suele circular por ahí dando lugar a malas interpretaciones,a veces a causa de temas comerciales.
Me ha recordado al típico 1100 a gasolina con un tubo de escape enorme.

Akg K702/Fidelio x2/Takstar hi2050/Gustard h10/Tcg-t2/MF v90 dac

[Remolon]

Para entender los efectos de la varación de la ganancia conviene hablar de realimentación.

La regulación de la ganancia suele hacerse mediante la variación de la tasa de ralimentación negativa. La realimentación negativa consiste en tomar parte de la señal de salida e inyectarla, restándola, de la señal de entrada.

Si se aumenta la tasa de realimentación, la ganancia disminuye pero, al tiempo, disminuyen la distorsión y la impedancia de salida y aumentan la impedancia de entrada y el ancho de la banda de respuesta. Y estos son factores importantes en la calidad de la respuesta.

[Tommy]

.... y ahora la pregunta del millón: Mi DAP tiene nivel ganancia, pero gasta más batería en High o gasta igual que en Low?

[Torpedo]

Normalmente gastan más batería, pero depende de cómo se consiga más ganancia. A veces es como dice Remolón, pero no siempre. En cualquier caso en física todo tiene un precio, si aumentas el voltaje final de una señal, ese aumento de voltios ha de salir de alguna parte.

[Tommy]

La respuesta es que gastan igual aunque mucha gente piensa lo contrario. Si utilizas ganancia HIGH es porque el auricular lo necesita (porque tiene impedancia elevada). 2V con auriculares de 32 ohm es el mismo consumo de 0,125W que 2V X3 (Gain) en 300 Ohm.

El consumo de bateria suele ser el mismo.

[alan]

Si algo me ha quedado super gravado en el coco es:

"......el aumento de voltaje no se acompaña del aumento de la intensidad de corriente (amperios) necesaria......"