Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук

30.09.2019

Значение и роль наушников в современной жизни не стоит описывать – все итак его понимают.

Достаточно оторваться от экрана и посмотреть вокруг: если вы на работе или на учебе – половина коллег сидят в наушниках; если вы едете в общественном транспорте – 2/3 собратьев по несчастью в наушниках; если вы в своем автомобиле стоите в пробке - в соседних машинах хватает людей с гарнитурами (а это тоже разновидность наушников); и даже если вы дома – посмотрите внимательней на своих близких – не наушники ли видны в их ушах?

Мы уже давно привыкли отгораживаться от внешнего мира наушниками. И все было бы хорошо, да только вечного ничего не бывает, и когда любимый гаджет ломается, настают адские муки выбора – что купить ему на замену. Отличный вариант, если модель не устарела и производитель ее выпускает – тогда можно купить идентичный комплект и радоваться жизни. Если же полоса везения закончилась где-то раньше, то придется идти в магазин и выбирать новое устройство. Та же ситуация вас поджидает, если захотелось просто приобрести новый девайс – более удобный, или с лучшим качеством звука, а может, просто в тон к новому телефону.

РАЗНОВИДНОСТИ НАУШНИКОВ

Да простят меня меломаны, но во главу угла выбора наушников я ставлю удобство, а потом уже качество звучания. Потому что каким бы идеальным и сбалансированным ни был звук, если вы не можете терпеть на себе наушники дольше 10 минут, толка от них нет. Поэтому определитесь, какие наушники вам удобнее по типу амбушур (именно так называются корпуса динамиков наушников):

вакуумные (вставные) – втыкаются глубже в ухо, снабжены специальными мягкими герметичными амбушурами, плотно ложащимися в слуховой канал. Обеспечат дистанцирование от внешнего мира – вы не услышите окружающих, окружающие не услышат ваши любимые трэки. Что особенно удобно на работе или учебе – вам помогает сконцентрироваться на своем деле, а окружающие не раздражаются от вашей музыки (если вкусы различны), и не кивают головами в такт (при обратной ситуации)
вкладыши - или всем знакомые с детства «таблетки», казалось бы, тоже вставляются в ухо, и должны обеспечивать звукоизоляцию практически наравне с вакуумными, но этого не происходит. Вкладыши не закрывают полностью ушной канал, поэтому внешние звуки будут настойчиво прорываться
накладные – накладываются на ухо, не дают такой интимности прослушивания, как вакуумные. Но для внешних коммуникаций оно и лучше – если вас спросят о чем-то, то вы это услышите, и не придется собеседнику тормошить вас за плечо
охватывающие - накладываются на ухо, амбушуры полностью закрывают ухо. Этакий промежуточный вариант между накладными и втычными –хорошие изоляция от внешних шумов и качество звука

Накладные и охватывающие наушники при прочих общих данных обеспечат более натуральный и объемный звук.

и по методу крепления :

без крепления – «уши» наушников никак не закрепляются на голове (в основном это втычные и ваккумные наушники, амбушуры которых крепятся в ухе)
затылочная дужка – дужка наушников проходит в районе затылка, при такой конструкции давления на голову не оказывается, но весь вес наушников переходит на уши
клипса (на ухе) – общей дужки у наушников нет, они закрепляются на ушах с помощью специальных заушин. Не всем такой тип крепления по душе – ушные раковины зачастую довольно быстро устают от заушин
оголовье – дужка наушников проходит через верхнюю часть головы, равномерно распределяя вес
на шее – такой тип крепления используется в гарнитурах, когда динамик-микрофон крепится на дужке, лежащей на шее, а сами наушники втычного типа

Есть стереотипы, вроде того, что накладные и охватывающие наушники будут непременно жать уши и сдавливать голову, поэтому долго их носить не получится, или что от вакуумных наушников быстро начинает болеть голова… Это не совсем соответствует действительности. По удобству разные модели очень по-разному выполнены, нельзя судить о форм-факторе в общем, опробовав наушники друга – возможно, вам просто не подошел размер, или они отрегулированы не под вас. Идеальный вариант при выборе наушников – примерить их магазине, покрутить в руках, посмотреть внимательно настройки посадки. Если на этом этапе возникнет какой-то дискомфорт, устройство следует отложить в сторону, какими бы замечательными ни были звуковые характеристики.

ЗВУКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наушники – девайс акустический, поэтому следующим по значимости критерием выбора будут именно акустические характеристики.

Все привыкли выбирать наушники по частотному диапазону , указанному производителем на коробке, и принято за истину, что чем шире частотный диапазон, тем лучше – дескать, и басы хорошо передадутся, и высокие ноты, без провалов, писков и сипов. Но, как говорится, все не так прозаично – маркетологи давно раскусили, что покупатели больше всего обращают внимание на частотный диапазон, и всеми силами стараются показать его пошире, завышая характеристики. На самом же деле важен не столько диапазон частот, сколько вид характеристики, описывающий передачу частот (АЧХ), и ее амплитуда ее отклонений. АЧХ в идеале должна быть на необходимом диапазоне относительно ровной, без провалов и пиков – тогда звук будет хорош.

Также не забывайте, человеческое ухо (в большинстве случаев) слышит в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц. Поэтому несмотря на то, что производители предлагают различные модели с частотным диапазоном от 3 Гц до 100 кГц , на деле для качественной передачи звука хватит диапазона 20 Гц – 20 кГц . Единственное, о чем подсказывает заявленный производителем более широкий частотный диапазон – отсутствие провалов на границах. А вот если указаны значения отклонений (к примеру, 20 Гц – 20 кГц +/- 10 дБ) – это уже ценная информация.

Следующая интересная характеристика – сопротивление, или импеданс наушников . И тут ситуация двоякая, так как эта характеристика затрагивает не только качество звука, выдаваемое наушниками, но и предъявляет требование к источнику звука, т.е. проигрывателю.

Наушники с высоким импедансом к телефону или плееру лучше не покупать. Это хороший вариант для домашнего или студийного использования, с мощным устройством-проигрывателем, который способен выдать высокое напряжение.

Так как импеданс большинства представленных на рынке наушников величина не абстрактно-программная, а физическая, и зависит от конкретных характеристик сопротивления динамика, на которые влияет в том числе и размер, то для вкладышей и полноразмерных ушей она различна.

Для полноразмерных наушников: низкоомные устройства обладают сопротивлением до 100 Ом, высокоомные – выше 100 Ом.

Для вкладышей: низкоомные устройства обладают сопротивлением до 32 Ом, высокоомные – выше 32 Ом.

Универсальное значение импедансной характеристики наушников мини-плейеров (в т.ч. и телефонов) лежит в диапазоне 16 - 64 Ом . Свыше 64 Ом рекомендуется применять в тандеме с более мощными проигрывателями. Конечно, ваш телефон не задымится, если вы подключите к нему высокоомные наушники – но при невысокой чувствительности, звучание будет слишком тихим.

Учитывая вышесказанное, в идеале нужно рассматривать импеданс устройства в комплексе с чувствительностью – чем выше чувствительность, тем лучше (читай – громче) будет передаваться звук. Чувствительность наушников нормирует, сколько звука в дБ выдаст устройство при подключении к нему мощности в 1 мВт. Некоторые производители указывают характеристику применительно к напряжению – дБ/мВ, что в целом правильнее и проще помогает ориентироваться в выборе наушников, т.к. напряжение питания аудиовхода устройства проще узнать.

Поэтому для теоретической оценки качества и количества звука, выдаваемого наушниками, посмотрите на соотношение цифр импеданса и чувствительности: если у ушей заявлены и первая, и вторая цифра высокими, то и с телефона будет отличное звучание.

Мощность наушников подскажет вам – подойдет ли данная модель к вашему проигрывателю. Для портативных проигрывателей предпочтительнее устройства мощностью 1 – 100 мВт , а стационарных проигрывателей с хорошими усилителями 100 – 3500 мВт . Если мощность наушников будет слишком велика для усилителя проигрывателя, то звук будет плохим, либо проигрыватель (при питании не от сети, а от автономных источников энергии) быстро разрядится.

Тип акустического оформления также весомо влияет на звучание и звукоизоляцию наушников, динамики бывают:

закрытые
открытые

Определить тип акустического оформления динамика легко – достаточно рассмотреть наушники. Если с внешней стороны наушника глухая стенка – он закрытого типа. Если есть отверстия – открытого. Полуприкрытый тип, как несложно догадаться – с полузакрытыми отверстиями.

Звукоизоляция самая лучшая у закрытых динамиков, но оборотная сторона такой конструкции – отражение звуковой волны от стенки корпуса в ухо, что может давать некоторую гулкость. Наушники с открытым или полуоткрытым динамиком высокой звукоизоляцией похвастаться не могут, зато обеспечат идеально чистый звук. Поэтому при выборе именно этого критерия имеет значение, какую музыку вы собираетесь слушать: если вам важны малейшие звуковые нюансы, и вас не волнует, слышат ли окружающие вашу музыку - лучше открытые динамики, если вы любите «чтоб качало» - закрытый тип для вас.

Формат звуковой схемы подскажет вам, какой звук получится на выходе из устройства – одноканальный (1.0) или многоканальный (2.0 , 2.1 , 5.1 , 6.2 , 7.1 , 5.1 Real , 7.1 Real). Стоит помнить, что для получения объемного многоканального звука большое значение имеет формат аудиофайла и настройки проигрывателя – не все файлы и устройства поддерживают многоканальность. Многоканальный звук позволяет полностью погрузиться в реальность игры или фильма.

Идеальных динамиков, воспроизводящих одинаково хорошо звук в широком частотном диапазоне, да еще за небольшие деньги, пока не придумали. Поэтому производители для улучшения звукопередачи придумали устанавливать в наушник не по одному излучателю, а по несколько. К примеру, один хорошо воспроизводит частоты низкого диапазона, а другой – верхнего. По количеству излучателей с каждой стороны можно выбрать наушники: с , , , и излучателями.

Иногда наушники оборудуются системой активного шумоподавления . Внутри такого наушника расположен микрофон, улавливающий внешние шумы, и посылающий сигнал на устройство, которое, в свою очередь, генерирует идентичную звуковую волну, но идущую в противофазе с шумом. Сгенерированная волна выдается динамиком, одновременно с музыкой, и гасит шум. У этой системы всего лишь один недостаток – некоторые люди восприимчивы к ней, и страдают головными болями (согласно исследованиям, около 5-7 %). Ученые пока не разгадали тайну этого феномена, и при покупке наушников с этой системой остается лишь надеяться, что вы не окажетесь среди тех несчастных.

Размер имеет значение – этот принцип отчасти работает и в наушниках. Диаметр мембраны излучателя влияет на качество звука, как и в колонках, и бывает от 3,5 до 70 мм . Там, где диаметр сам по себе большой, качество звука в общем и басов в частности будет лучше. Для маленьких же диаметров придется идти на всякого рода ухищрения (к примеру, во внутриканальных наушниках динамик смещается к выходу звуковода, т.е. ближе к органу слуха). Также стоит понимать, что если для накладных наушников 40-50 мм – это норма, то для втычных 10-15 мм – это большой размер. Но все же не стоит гнаться за этим показателем – есть множество других факторов, влияющих на качество звука. В некоторых весьма достойных по звучанию моделях, диаметр мембраны не велик. Эта характеристика скорее важна в недорогом сегменте устройств, где похвастаться передовыми технологиями не получается, так хоть за счет старых проверенных способов звук будет неплох.

ГАРНИТУРЫ

Особняком среди прочих стоят гарнитуры – устройства, предусматривающие в дополнение к наушникам микрофон для переговоров.

Гарнитуры выпускаются как в моноформате – с одним наушником, так и в стереоформате – с двумя наушниками.

Расположение микрофона гарнитуры бывает: в корпусе , на проводе , на наушниках . Первые два типа более универсальны и компактны – такие гарнитуры используются как в быту, так и на работе. А вот расположение микрофона на наушниках подразумевает более громоздкую конструкцию и скорее специальное использование гарнитуры – для переговоров на работе или во время игр.

Крепление микрофона может быть выполнено подвижным или фиксированным . Подвижное крепление более адаптировано для переговоров.

Гарнитуры также могут быть проводными и беспроводными , второй тип наиболее удобен при поездках за рулем и занятиях спортом.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наряду с акустическими характеристиками многим будут важны и другие критерии выбора, определяющие удобство модели.

Если вы выбираете наушники для конкретного устройства, то обратите внимание на разъем подключения , чтобы не возникло проблем по подключению. Встречаются разные типы соединения: jack 2.5 мм , jack 3.5 мм , jack 6.3 мм , USB , microUSB , HDMI , фирменный разъем , Apple Lightning .

Для людей, которые не любят путаться в проводах, производители предусмотрели беспроводные наушники , которые могут подключаться посредством:

Bluetooth – работают на расстоянии около 10 м, обеспечивают хорошее качество звука, недорогие, применение – универсальное (спорт, музыка, просмотр фильмов, разговоры)
радиоканала – работают на расстоянии около 100 м, но не могут похвастаться отличным звуком, зато неплохо держат заряд, применение – просмотр фильмов, разговоры
2-6 м . с одной стороны, длинный кабель позволяет достаточно далеко уходить от источника звука, что удобно для домашних наушников, с другой стороны – сложно в нем не запутаться.
Вес наушников будет иметь значение, если вы планируете их использовать для активной деятельности, например, занятий спортом. Для этого подойдут модели до100 г . Более тяжелые модели 100-1000 г лучше оставить для других случаев.
Наушники могут быть снабжены функциональными клавишами : для регулировке звука, управлению эквалайзером, включению/отключению, выбору режимов и пр.
Встречаются модели, где большее внимание уделено оформлению – это скорее модный аксессуар, а не технический атрибут (хотя иногда и техническая сторона достойно реализована).
КРАТКОЕ РЕЗЮМЕ
Постараюсь в итоге свести рассуждения по выбору наушников к минимуму: самое главное – выбрать удобную конструкцию, которая нигде не будет жать, передавливать, люфтить – одним словом, сядет комфортно. Если выбираете наушники для определенной функции – в первую очередь учтите соответствие этой цели. К примеру: для занятий спортом не стоит выбирать массивные уши, подберите маленький удобный девайс, возможно, беспроводной; для просмотра фильмов дома лучше отдать предпочтение большим охватывающим ушам с многоканальным звуком.
Гнаться за широким частотным диапазоном бессмысленно, тем более сам по себе он ничего не говорит о звучании: при одинаковой заявленной характеристике 20 Гц – 20 кГц уши за 150 рублей и за 2500 рублей будут звучать по-разному, не говоря об устройствах за 70000 рублей. Лучше посмотрите, приводит ли производитель АЧХ, и какого она вида. Совокупное рассмотрение характеристик импеданса, чувствительности и мощности подскажет, подойдут ли наушники к определенному устройству и комфортным ли будет звук на выходе, быстро ли будет разряжаться портативный проигрыватель.
Если есть возможность, особенно при покупке достаточно дорогого устройства, обязательно прослушайте в наушниках разную музыку – чтобы оценить качество звучания. Лучшего помощника в выборе, чем ваши собственные уши, вы не найдете.
СТОИМОСТЬ
В недорогом ценовом сегменте – до 1000 рублей – вы сможете купить бюджетные устройства за адекватную качеству цену. Особенностей глубокого звучания ждать от таких устройств не следует, но как универсальная вещь, для ежедневного использования, они достойно выполняют функции.
В среднем ценовом сегменте – от 1000 до 10000 рублей – здесь уже можно разгуляться и выбрать устройство «под себя», с нужными вам характеристиками. Приятные бонусы, в виде футляров, сменных амбушур и заменяемого провода прилагаются к большинству моделей. В этом же ценовом диапазоне стартуют беспроводные модели.
В дорогом ценовом сегменте – от 10000 рублей – более серьезный сегмент, включающий устройства для ценителей или профессионалов. Частотный диапазон шире слышимого простым смертным. Материалы и технологии используются только высшего качества: наушники из благородных пород дерева, провода повышенной гибкости и проводимости, конструкция, включающая до пяти излучателей на ухо для идеального звука, комплектация фильтрами и адаптерами.

В наше время выбрать хорошие наушники достаточно сложно, ведь ассортимент просто поражает, и даже если Вы уже определились с типом конструкции, брендом и ценовым диапазоном, выбор будет нелегким. Ведь в каждой ценовой категории производители предлагают большое количество моделей, которые помимо прочего, отличаются между собой характеристиками . Обычно они представлены в виде цифр (а иногда и графиков) с непонятными для большинства пользователей размерностями. А как понять, на что именно влияют эти цифры и графические зависимости? Попробуем разобраться!

Несколько слов о маркетинге

Маркетологи сейчас решают многое в крупных корпорациях, и не зря, ведь от их удачных решений зависят размеры доходов от продажи каждой модели наушников. И они пользуются своей властью, чтобы повлиять на Ваш выбор, манипулируют сознанием покупателя с помощью цифр, используя, конечно же, технические характеристики. Вспомните 90-е годы, когда рынок заполнили китайские "Hi-Fi" музыкальные центры с маленькими динамиками, на которых крупным шрифтом было написано "100 W". Нечто подобное мы наблюдаем и сейчас. Чем больше значение вписать напротив характеристик, чем шире диапазон частот указать на упаковке, тем больший интерес это вызовет у аудитории.

Дело в том, что не существует никаких стандартных методик измерения характеристик наушников, как и стандартного стенда для провдення этих испытаний. Поэтому, фактически, производитель может написать на упаковке все что ему угодно. Все не настолько плохо, если немного разобраться, и понять, что означают характеристики наушников?

1. Импеданс (электрическое сопротивление)

Импеданс - это сумма активного и реактивного сопротивления катушки динамика, измеряется в Омах. Значение импеданса зависит от частоты сигнала, то есть эту характеристику уместнее подавать в виде графика, но обычно производители отмечают на упаковке импеданс на частоте 1 кГц или усредненное либо характерное значение для всего диапазона частот.

Обычно портативные наушники характеризуются импедансом 16-32 Ом и считаются "низкоомными". Если это значение превышает 60 Ом, то наушники "высокоомные". Классификация студийных мониторных наушников этом плане немного отличаются, здесь значение 80-100 Ом считаются низкоомными, а 250 и более - высокоомными. На что влияет значение импеданса? От него зависит потребление энергии при воспроизведении музыки, а также в некоторой степени громкость. Чем меньше сопротивление наушников, тем они будут громче (при одинаковой ). Также низкоомные наушники потребляют меньше энергии на воспроизведение музыки при подаче одинакового уровня сигнала.

Для портативных устройств (mp3-плееры, смартфоны) оптимальными значениями импеданса будут 16-32 Ом, в некоторых случаях даже при 60 Ом наушники будут звучать достаточно громко за счет высокой . Для стационарного прослушивания более приемлемыми будут значения от 100 Ом, это создаст "комфортную" нагрузку для усилителя, и он сможет воспроизводить сигнал с меньшими . Для портативной техники 100-Омные наушники будут "тяжеловатыми", воспроизведение скорее всего будет недостаточно громким.

Но не спешите выбирать наушники с минимальным значением импеданса, ведь с ростом этой величины, уменьшается соотношение сигнал / шум, растет уровень искажений, а также наушники с большим импедансом более экономичны в плане потребления энергии.

2. Чувствительность

Под чувствительностью часто подразумевают КПД наушников, их эффективность в плане энергопотребления . Измеряется в дБ/мВт, или дБ/В, то есть это соотношение уровня громкости, который обеспечивают наушники при подаче на них сигнала мощностью (амплитудой) 1 мВт (В). Чувствительность, приведенная к мощности (дБ/мВт) характеризует наушники в плане энергоэффективности, но не позволяет сравнивать различные модели между собой по этому параметру, поскольку чувствительность в данном случае зависит от импеданса наушников. Обычно производители не слишком озабочены размерностями и указывают значение просто в децибелах, для большинства наушников это 100 и более дБ. Здесь ярко просматривается работа маркетологов, и значение чувствительности в характеристиках указывается по принципу "чем больше - тем лучше". Чувствительность в значительной степени зависит от материала, из которого изготовлен магнитный сердечник динамика. Неодимовые магниты обеспечивают самую высокую чувствительность при компактных размерах, поэтому если Вы увидите на упаковке слово neodime, это хороший знак.

Здесь снова следует подчеркнуть, что не существует жестких стандартов относительно измерения чувствительности наушников, поэтому каждый производитель измеряет ее по-своему: кто-то приводит чувствительность на частоте 1 кГц, кто-то - на 500 Гц, а другие приводят усредненные или вообще пиковые значения чувствительности. Кроме того, каждый производитель использует собственный стенд для измерений, поэтому доверять этому параметру следует с осторожностью.

Как видно из определения, чувствительность в первую очередь влияет на громкость наушников , и чем это значение больше, тем громче будут наушники (при равных прочих параметрах, в т.ч. импедансе). Наушники с одинаковой чувствительностью и кардинально различными графиками АЧХ будут субъективно отличаться по громкости.

3. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

АЧХ это графическая зависимость, отражающая зависимость громкости наушников (точнее звукового давления) от частоты воспроизводимого сигнала. Обычно эта зависимость неравномерна, то есть наушники создают разный звуковое давление на различных частотах. Для примера рассмотрим АЧХ наушников Koss PortaPro.

На графике мы можем увидеть отклонения АЧХ от среднего значения, за которое приянто 0 дБ. В районе 100-200 Гц мы можем наблюдать подъем кривой, что подчеркивает низкие частоты. Далее кривая выравнивается и в высокочастотном диапазоне видим некоторую неравномерность. Положение пиков и спадов могут меняться в зависимости от многих факторов: от того, как вы надели наушники, включен ли режим слабого прижима (переключатель на боковой части наушников PortaPro), а также от формы ушной раковины слушателя. При использовании внутриканальных наушников влияет также конфигурация амбушюр и глубина, на которую вставлен наушник. Стоит также отметить, что АЧХ левого и правого канала могут несколько отличаться.

Обращать внимание на график АЧХ важно только если Вы покупаете наушники среднего и высшего ценовых сегментов, производители бюджетных моделей обычно не слишком "хвастаются" этой характеристикой. Дорогие студийные модели могут иметь АЧХ специальной формы, предназначенной для определенных видов музыки, часто студийные модели имеют очень ровную характеристику, из-за чего для обычных пользователей они звучат "сухо", ощущается нехватка низких и высоких частот, в которых все так привыкли.

4. Частотный диапазон

Как видим, кривая по оси частот ограничена значениями 20Гц - 20кГц, это и есть частотный диапазон , то есть границы, в которых лежит амплитудно-частотная характеристика. Известно, что человеческое ухо воспринимает частоты от 20 Гц до 20 кГц (с возрастом этот диапазон сужается), и именно такие диапазоны мы обычно видим в харакеристиках наушников. Технически правильно рядом с частотным диапазоном указывать неравномерность АЧХ, например 20-20000 Гц (+/- 3 дБ), то есть неравномерность АЧХ в диапазоне 20 Гц составляет +/- 3 дБ, или 6 дБ. Обычно неравномерность никто не указывает, откуда и на коробках с наушниками появляются красноречивые цифры вроде 5-28000Гц. Но даже если неравномерность АЧХ в этом диапазаони будет приемлемой, нужно нашим наушникам воспроизводить частоты, которые наше ухо не может воспринимать? Как видим, график АЧХ на краях имеет значительные спады на высоких и низких частотах, и благодаря расширению частотного диапазона мы можем сместить эти спады, получив повышенные значения в пределах чувствительности нашего слуха.

Итак частотный диапазон - также немаловажная характеристика, но только с учетом неравномерности кривой АЧХ, то есть, если выбирать между наушниками с диапазоном 20-20000Гц при неравномерности 4 дБ, и 5-28000Гц при неравномерности 12 дБ, я бы выбрал первые.

Кстати, одним из примеров наушников, которые могут похвастаться широким частотным диапазоном, является внутриканальные IE800 от Sennheiser. При указанном производителем диапазоне 5-46000Гц, их цена составляет около 750 $.

5. Максимальная входная мощность

Эта характеристика показывает, какую максимальную мощность может иметь сигнал, который мы подаем на наушники. Если уровень превысит максимальную входную мощность наушников, они могут выйти из строя. Этой характеристикой можно руководствоваться, выбирая наушники для определенного источника воспроизведения (усилитель, пульт, звуковая карта, mp-3 плеер), сравнивая ее в соответствии с выходной мощностью девайса. Запас по мощности никогда не будет лишним, ведь он обезопасит наушники от перегрузок и существенно увеличит срок эксплуатации.

Максимальная входная мощность различных моделей наушников может колебаться от 1 до 5000 мВт.

6. Коэффициент нелинейных искажений (КНИ)

Очень важная харакетристика, которую редко встретишь на упаковке наушников. Уровень искажений наушников измеряется в процентах, чем меньше значение КНИ, тем точнее наушники передают звук. Коэффициент искажений зависит от многих факторов (частота, мощность сигнала и т.д.), например для низькох частот (до 200 Гц), допустимое значение 5-10%, тогда как в остальном диапазоне приемлемыми считаются значения меньше 1%. Обычно приводятся данные для КНИ на частоте 1 кГц.

Почему учитываются именно нелинейные искажения?

Все очень просто, линейные искажения в сигнал вносит любой линейный элемент, например резистор - регулятор громкости. Конечно, при прохождении через резистор, сигнал может быть подвергнут искажением нелинейного характера, связанных с примесями в резистивном элементе, но эти искажения настолько малы, что ими можно пренебречь. Нелинейные искажения вносят нелинейные элементы, такие как транзисторы, из которых состоит практически вся электроника.

Передать сигнал с идеальной точностью вообще без искажений невозможно, можно только минимизировать их уровень. Современные технологии позволяют достичь уровня искажений в десятые а то и сотые доли процента, поэтому почувствовать эти искажения на слух сможет далеко не каждый. Каким образом наушники искажают сигнал? Обычно это связано с неравномерностью деформации диффузора, который не может иметь одинаковых механических свойств по всей площади. Также мы можем услышать искажения звука при выходе диффузора за пределы расчетной зоны перемещения, но это случается обычно когда наушники "перегружены", то есть работают в режиме, который не соответствует номинальному. Такое можно наблюдать, подключив наушники с малым значением к мощному источнику сигнала, особенно при избытке низких частот. Такой режим работы является опасным и может повредить динамик.

Итоги

Выделить какую-то одну характеристику, которая полностью охарактеризует наушники, невозможно, так как качество и достоверность звучания зависит от каждой из них. Некоторые характеристики связаны между собой, некоторые компенсируют друг друга, поэтому оценивать нужно все в комплексе, а не каждый параметр отдельно. Кроме того, не забывайте, что не существует стандартных стендов и методов для измерения тех или иных характеристик наушников, а также некоторые из них (например ) будут зависеть от посадки наушников на голове (либо в ушах) и других условий эксплуатации.

Поэтому самым надежным способом выбрать наушники все же будем считать "живое" прослушивание, которое позволит Вам оценить не только качество звука, но и удобство использования и другие нюансы. Если возможности послушать наушники перед покупкой нет, внимательно посмотрите на их характеристики и почитайте отзывы пользователей в Интернете, хотя каждый оценивает по-своему.

Наушниками сегодня пользуется огромное количество людей, но далеко не все знают, чем нужно руководствоваться при их выборе. Пользователей, чаще всего, интересует просто качество передачи звука и личный комфорт при прослушивании музыки, но эти показатели напрямую зависят от технических особенностей той или иной модели наушников. Рассмотрим главные характеристики, на которые необходимо обращать внимание при выборе подобных изделий.

Частотная характеристика — это один из основных показателей, который определяет качество звука, его насыщенность, глубину и достоверность передачи. Данный параметр выражается в таких единицах измерения как герцы (Гц) и килогерцы (кГц). Для его точного определения, как правило, указывается некоторый диапазон частот, например 5 Гц - 20 кГц. Чем больше интервал между первым и вторым значением, тем лучше качество наушников и тем более точно они передают звук.

Отклонение частотной характеристики между левым и правым каналом — это параметр, от которого зависит детальность звучания. Чем сильнее отличается значение ЧХ между каналами, тем звучание будет хуже, звуки от всех инструментов будут «размываться». Следует заметить, что отклонение в области низких и высоких частот чувствуется гораздо меньше, чем отклонение в среднем диапазоне. Как правило, модели наушников с небольшим разбросом имеют достаточно большую денежную стоимость, так как их производство требует значительных расходов.

Чувствительность — это характеристика, от которой зависит максимальный уровень звука, на который рассчитаны наушники. Для обеспечения достаточно высокой громкости необходимо чтобы этот показатель превышал 100 дБ. При меньшем значении звук может казаться тихим и невыразительным, особенно при прослушивании музыки на улицах города или в транспорте. Чувствительность во многом зависит от материала, из которого изготовлен магнитный сердечник. Наушники с небольшим диаметром мембраны обычно имеют магнит с маленькой мощностью.

Импеданс — это номинальное сопротивление, которое выражается в Омах (Ом). Выбирая наушники нужно учитывать, что их электрическое сопротивление должно соответствовать сопротивлению используемого источника звука. При применении портативной техники необходимо выбирать такие модели наушников, которые имеют импеданс в диапазоне 16-40 Ом. В большинстве случаев изделия подобного типа характеризуются сопротивлением 32 Ом. Аксессуары высокого класса с импедансом более 300 Ом очень мало искажают звук, но для их эффективного использования нужен усилитель с большим напряжением.

Максимальная мощность — это величина, отражающая громкость, с которой наушники способны передавать звук. Стоит заметить, что громкость зависит также от подаваемой мощности, номинального сопротивления изделия и его чувствительности. Обязательно нужно следить за тем, чтобы подводимая мощность не была выше допустимой, так как это может привести к некоторым нарушениям и к поломке наушников.

Коэффициент нелинейных искажений — это показатель, который позволяет оценивать искажения при преобразовании в звуковой сигнал электрического. Пользователем это воспринимается в виде хрипов, небольших неточностей тембра или как потеря кристальности звучания. Измеряется этот коэффициент соотношением величины дополнительных искаженных сигналов и величины главного сигнала. Выражается данный параметр в процентах, и чем он ниже, тем более чистый звук способны воспроизводить наушники. Допустимые искажения зависят также от частоты сигнала, и чем она ниже, тем большим может быть коэффициент.

Многие из нас привыкли выбирать технику, руководствуясь её техническими характеристиками. Применим ли такой подход к выбору наушников? Давайте разберёмся… Перво-наперво, посмотрим, что вообще собой представляет список технических характеристик наушников. Сразу оговоримся, что рассматривать такие параметры как размеры, вес, форм-фактор, принцип действия и акустическое оформление мы сейчас не будем - просто потому, что за исключением принципа действия, смысл всех этих параметров очевиден. А рассказ о различных принципах действия был бы достаточно долгим, и мог бы вылиться в отдельную статью.

Текст: Иван МУСИНОВ

Рассмотрим же мы только те характеристики, которые имеют непосредственное отношение к излучателям наушников. Таких характеристики всего четыре:

Диапазон воспроизводимых частот
Сопротивление
Чувствительность
Максимальная входная мощность

Рассмотрим каждый из этих параметров более подробно.

Диапазон воспроизводимых частот: размер значения не имеет?

В обывательских кругах этому параметру зачастую придаётся очень большое значение - иногда даже от продавцов-консультантов приходится слышать, что именно он является основным показателем качества звучания наушников. А за производителями наушников можно заметить следующую практику: для более дорогих и высококлассных своих моделей они, как правило, указывают более широкий частотный диапазон, чем для более простых и бюджетных.

В действительности диапазон воспроизводимых частот не только не имеет какого-либо отношения к качеству звучания, но и вообще, не несёт в себе никакой смысловой нагрузки. Почему? - сейчас разберёмся.

До сих пор точно не установлено, какой диапазон звуковых частот способен слышать человек, однако примерные границы этого диапазона определены - от 20 Гц до 20 КГц. Фактически, для человека нет разницы, способны ли наушники воспроизводить что-либо за пределами этого диапазона, однако важно, чтобы всё, что попадает в этот диапазон, воспроизводилось с разбросом по громкости, не превышающим разумных пределов (с равномерным уровнем громкости весь диапазон ни одни наушники не воспроизводят).

Тут следует сказать, что некоторые производители намеренно увеличивают этот разброс «поднимая», или наоборот «приглушая» определённые участки частотного диапазона, стремясь придать звучанию своих наушников определённый, «фирменный», характер - так, например, с недавних времён стала популярной практика «приподнимать» определённый участок диапазона высоких частот в дорогих наушниках - чтобы их звучание казалось более детальным, разборчивым. В любом случае, никакой информации об этом разбросе по громкости, подъёмах и спадах на разных участках «частотки» диапазон воспроизводимых частот нам не даёт.

Кроме того, стоит отметить, что очень немногие современные наушники способны без «завалов» воспроизводить высокие частоты - у большинства моделей в области свыше 14 КГц начинается интенсивный спад уровня громкости. Так что не стоит пугаться, если у наушников заявлен диапазон, не дотягивающий по верхней границе до 20 КГц (такое часто бывает у наушников, построенных на базе арматурных излучателей).

Кстати, насколько бы ни был широк указанный производителем частотный диапазон наушников - наушники способны воспроизводить звуки любой частоты, находящиеся за его пределами, - только с очень большим «завалом» по громкости. А какой же «завал» следует считать достаточно большим для того, чтобы обозначить его как границу заявленного частотного диапазона? 20 децибел, или, может быть, 30, или ещё более того? На самом деле, никакого единого стандарта на этот счёт нет, и каждый производитель волен обозначать границы диапазона буквально там, где сам пожелает. В таких условиях не может идти речи не только о полезности такой характеристики как диапазон воспроизводимых частот у наушников, но и о её корректности или правдивости.

Сопротивление имеет значение для музыки с планшетов и смартфонов

Этот показатель означает ничто иное как величину электрического сопротивления наушников. На сопротивление обычно рекомендуют обращать внимание тем, кто собирается использовать наушники с «маломощными» источниками звука - портативными плеерами, ноутбуками, планшетами, смартфонами, а также компьютерными звуковыми картами.

Считается, что при достаточном уровне чувствительности наушников (о том, какая чувствительность считается «достаточной» мы расскажем далее), оптимальное значение их сопротивления для портативных плееров, смартфонов, и планшетов - не более 50-70 Ом, а для ноутбуков и компьютерных звуковых карт - не более 100 Ом (цифры, естественно, приблизительные и усреднённые). В то же время, не рекомендуется использовать наушники, сопротивление которых ниже выходного сопротивления источника (это касается любых, не только описанных выше «маломощных» устройств) - как минимум, это чревато потерями в качестве звучания, как максимум - повреждением источника. Последнее, правда, возможно лишь в крайне «запущенных» случаях.

Казалось бы, всё просто - смотрим на сопротивление, и решаем, подходят к нашему источнику наушники, или нет. В действительности же, дела обстоят несколько сложнее.

Излучатели наушников, на самом деле, обладают двумя похожими друг на друга характеристиками: сопротивлением постоянному току и импедансом (комплексным сопротивлением), отражающим сопротивление наушников переменному току. Так как звуковой сигнал, поступающий с плеера на наушники - это как раз переменный ток- то из этих двух характеристик нас интересует именно импеданс.

У изодинамических наушников, импеданс линеен - их сопротивление не зависит от частоты переменного тока. А вот у динамических и арматурных наушников импеданс в зависимости от частоты поступающего на них тока (а соответственно, и от чистоты воспроизводимого ими звука) может быть разным.

Причём, в то время как одних наушников разброс импеданса по частоте незначителен, у других он достигает серьёзных величин - и это может нести определённые последствия для качества звука. Если на каком-то из участков частотного диапазона импеданс наушников чересчур низкий (ниже выходного сопротивления источника) - на этом участке возымеет место потеря разрешающей способности и рост уровня искажений. Аналогичным образом дела складываются тогда, когда «маломощный» источник не может справиться с чересчур высоким импедансом наушников.

Небольшой пример - многие владельцы популярных портативных наушников Koss Porta Pro, использующие их с плеерами, среди их недостатков отмечают медленный, «невнятный», хотя и мощный бас. Да, по скорости и разборчивости баса эти наушники - не рекордсмены, но, вероятно, если бы их владельцы попробовали подключить их к достаточно мощному усилителю, они бы отметили значительное улучшение этого параметра. А всё дело в том, что хотя заявленное сопротивление Koss Porta Pro - всего 60 Ом, что вполне нормально для портативных наушников - в области «мид-баса» оно возрастает до 140 Ом - и большинство портативных плееров «пасует».

Теперь вопрос - почему у большинства наушников импеданс обозначается лишь одной цифрой, и какой от этой цифры толк? Ответ: эта цифра, в большинстве случаев, отражает значение импеданса на отметке в 1000 Гц - считается, что именно по этой чистоте пользователь определяет и выставляет комфортный для себя громкости. Толк от этой цифры следующий: у большинства наушников «разброс» импеданса в зависимости от частоты всё-таки не очень велик, и поэтому указанная цифра может служить кое-каким ориентиром при выборе наушников.

Полноценные графики импеданса производители наушников афишируют крайне редко, но если вы хотите узнать всё о сопротивлении той или иной модели наушников - с большой долей вероятности вы сможете найти нужную информацию в сети.

Чувствительность отражает уровень звукового давления

Иначе говоря - громкости, который способны развить наушники при подаче на них сигнала определённого уровня. Рассказывая про бесполезность характеристики «диапазон воспроизводимых частот», мы уже упоминали о том, что громкость наушников на протяжении воспроизводимого ими частотного диапазона разнится - какие-то его участки наушники воспроизводят громче, какие-то - тише.

На основании какого участка частотного диапазона измеряется чувствительность? Как правило это отметка в 1000 Гц - также, как в случае с импедансом.

Чувствительность наушников указывается либо в децибелах на милливатт (дБ/мВт), либо в децибелах на вольт (дБ/В).Чувствительность, выраженная в дБ/В удобна тем, что с её помощью, не обращая внимание на сопротивление, можно сравнивать между собой рвзличные модели наушников, и в частности, определять насколько та или иная модель подходит для использования с портативными устройствами. Оптимальный уровень чувствительности для таких наушников - не менее 90 дБ/В.

Зная величину сопротивления наушников, можно перевести чувствительность, выраженную в дБ/мВт, в чувствительность, выраженную в дБ/В. Для этого есть следующая формула:

Чувствительность (дБ/В) = Чувствительность (дБ/мВт)+20Lg(1/),

Где R- сопротивление наушников.

Максимальная мощность - этот параметр в теории...

Этот параметр, в теории, должен отражать максимальную мощность электрического сигнала, который можно подавать на наушники без риска повредить излучатели. Как правило, очень сильно занижен, и практического смысла в себе не несёт.

Какие же параметры наушников говорят о том, как наушники звучат? Увы, никакие - поэтому сравнив технические характеристики различных моделей, выбрать из них наиболее подходящий по звучанию вариант не получится.

Мы уже не раз говорили о том, что самый верный способ выбрать наушники - это прийти в магазин, и отслушав несколько «кандидатов», сделать выбор. Если же такая возможность у вас отсутствует, мы можем порекомендовать вам собрать максимум информации - обзоров, измерений, отзывов - о тех моделях, среди которых вы ищете «свою единственную», и принять на их основе решение.

Хорошие наушники могут понадобиться владельцу многих видов современной техники – начиная от аудиоплеера, заканчивая домашним кинотеатром. Как выбрать наушники, подходящие именно для ваших целей?

Стоимость наушников Beats Studio в интернет-магазинах находится в диапазоне 5490–7990 рублей.

Основные критерии выбора

Важнейшими характеристиками, влияющими на выбор наушников, независимо от того, для чего они будут использоваться, являются следующие параметры.

Качество звучания

Оно не в последнюю очередь зависит от частотного диапазона наушников, который в идеале должен быть равным 20–20000 Гц. Хотя большинство производителей такой техники не указывает для своих изделий ещё один не менее важный параметр – линейность АЧХ. Поэтому качество звучания, скорее всего, будет зависеть не от частот, а от цены устройства – чем она выше, тем приятнее будет слушать качественную музыку.

joycedragan / Shutterstock.com

Удобство ношения

Тут основным критерием уже являются предпочтения покупателя. Кто-то предпочитает компактные и негромкие наушники, вставляющиеся в уши не только при прослушивании плеера, но даже, сидя за компьютером (например, в офисе).

Люди же, для которых важнее звукоизоляция, но ушные вкладыши по какой-либо причине не подходят, могут носить наушники с широкими чашами даже по улице.

Cтоимость

В большинстве случаев покупателю наушников стоит выбирать их ценовой диапазон в зависимости от требовательности к качеству звука. Так, например, для разговоров по мобильному телефону и даже Скайпу нет смысла тратиться на слишком дорогую модель (хотя и наушники за пару десятков рублей приобретать тоже не стоит), а вот уже меломану стоит рассмотреть варианты ценой от $100 и выше.

Статья по теме: Новинки ноутбуков 2017

Параметры провода наушников

В первую очередь это его длина. Стандартных полутора метров будет вполне достаточно для человека с плеером или смартфоном. Тем, кто при помощи наушников смотрит телевизор, могут пригодиться устройства с 5–10-ти метровыми проводами. Беспроводными наушниками пользоваться, хотя и удобнее, но качество звука при этом теряется, а в самом устройстве время от времени приходиться менять или подзаряжать аккумуляторы.

Как выбрать наушники для телефона

Выбирая наушники, подходящие для мобильного телефона (а также для плеера), кроме общих критериев, стоит руководствоваться ещё и параметрами.

Звукоизоляция устройств

Как правило, слушая музыку или разговаривая по телефону, хочется отгородиться от посторонних звуков. А, значит, неплохим выборов будут либо вакуумные наушники, либо полноразмерные, закрывающие уши.

Хотя, если вы во время их использования, например, едете на велосипеде или идёте по тротуару, иногда пересекая дорогу, лучше всё-таки слышать некоторые звуки - в этом случае вполне подходят обычные «вкладыши» или накладные, но с небольшим размером чаш.

Чувствительность и сопротивление

Первая должна находиться в пределах 100–120 дБ, второе – быть равным 10–60 Ом.
Что же касается гарнитуры, идущей в комплекте с телефонами и другими гаджетами, она подойдёт только неприхотливым меломанам, для которых качество звучания не играет особой роли. Поэтому в основном такие наушники лучше будет заменить.

Как выбрать беспроводные наушники

Никуда не девающиеся требования к качеству звучания и удобству для беспроводных наушников дополняются ещё и необходимостью выбора таких параметров:
Ёмкости аккумулятора (от которой зависит время работы устройства) и возможности его зарядки. Хорошим вариантом будет, если наушники можно подзаряжать, не доставая из них батарею.