Чувствительность наушников

Совсем немного теории

Смартфон, компьютер или топовый кинотеатр – каждый из них на выходе имеет усилитель, задача которого сформировать колебания выходного напряжения звуковой частоты (ЗЧ).

Эти колебания напряжения и заставляют динамические головки излучать звуковые волны. Но средний уровень выходного напряжения далеко не одинаков для разных классов устройств.

Усилитель ЗЧ (УЗЧ) смартфона выдает в среднем 200 мВ (миллиВольт). Наушники же, подключенные к выходу УЗЧ, обладают конкретной величиной активного и реактивного сопротивлений для разных частот подаваемого напряжения. Усреднённое значение сумм этих сопротивлений называется импеданс.

Для простоты, и чтобы случайно не перейти к расчету своего УЗЧ с идеальными параметрами, а потом не погрязнуть в согласованиях импеданса, будем считать, что сумма внутренних сопротивлений наушников – константа во всем диапазоне частот.

В полном соответствии с законом Ома, на разных устройствах они будут звучать по-разному, ведь на них будут подаваться разные величины напряжения, а импеданс считаем постоянной и неизменной величиной.

Это значит, что при таких условиях, через излучатель или динамическую головку будет протекать неодинаковое количество тока, на что наушники отреагируют снижением или увеличением уровня громкости.

Рекомендации:
5 лучших наушников до 1000 рублей
, 9 лучших вакуумных наушников
, На что влияет чувствительность наушников и какая лучше

Проблема выбора

Среди тысяч моделей разных типов с уникальным сочетанием характеристик легко запутаться, но оставим в стороне всю совокупность их достоинств и недостатков, разделив по группам с учетом только одного параметра – сопротивления.

Его величина для изделий колеблется от 8 до 600 Ом, но для примера возьмём самые массовые и доступные – канальные наушники-вкладыши с импедансом от 16 до 64 Ом, ведь поняв главный принцип, вы сможете ориентироваться в выборе этих аксессуаров для любого устройства.

Страна

Производством наушников, предназначенных для компьютерных игр, занимаются многие известные европейские и американские компании. Популярные бренды представлены такими странами:

• США – Kingston, V-MODA, JBL;
• Европа – Sennheiser (Германия), Logitech (Швейцария), Roccat (Германия), SteelSeries (Дания);
• Китай – ROG (принадлежащий бренду Asus), A4Tech, Thermaltake;
• Япония – Audio-Technica, Sony, Denon.

С недавних пор, также, набирает обороты российский бренд Qcyber, выпускающий не только гарнитуры для разных платформ, а и другое не менее актуальное оборудование для киберспортсменов.

Ничего личного, просто маркетинг

Вместо вступления

Правда в том, что характеристики, написанные на коробке, в большой степени – маркетинговый ход. Это возможно из-за того, что нет жестких стандартов в измерении параметров наушников. У каждого производителя свои измерительные стенды (именно стенды, одни наушники одного и того же бренда могут быть измерены на одном стенде, другие – на другом), а характеристики могут быть даны в разных единицах измерения.

Отдельно хочется отметить характеристики китайских TWS наушников –дешёвых клонов AirPods (типа i12)

При выборе таких наушников не стоит вовсе обращать внимание на характеристики. Ведь они заведомо подделки или почти подделки, продающиеся только из-за внешнего вида

Качество компонентов (в том числе динамиков) и сборки в данном случае настолько плохо, что не имеет смысла смотреть на какие-либо характеристики.

Конечно, универсальный принцип «чем больше цифЕрки – тем лучше» всё ещё работает, но с некоторыми оговорками. Рассмотрим основные характеристики наушников подробнее. Не будем ударяться в нюансы, их очень, ну очень много. Попробуем вооружиться основными понятиями, которые реально помогут в выборе наушников.

• ТОП-15: Лучшие наушники для музыки

Какие параметры наушников характеризуют качество звучания

На качество звучания в некоторой степени оказывают влияние все параметры. Но самый очевидный – это частота диапазона. Чем интервал воспроизводимых частот шире, тем богаче палитра звуков. Большинство производителей указывает на коробке стандартный диапазон, в пределах способности человеческого уха воспринимать звуки, то есть 20 – 20000 Гц. Однако эта характеристика недостаточно характеризует качество звучания.

Редкие производители, помимо стандартных цифр, показывают график АЧХ, отражающий рабочую картину. Так, нижние тона могут быть различимы. Но на таком уровне громкости, что слышны исключительно в сурдокамере (акустическом помещении). На улице же услышать басы нельзя. Поэтому указанный на коробке диапазон частоты – это условность.

Что такое диапазон частот наушников?

Диапазон частот наушников указывает диапазон слышимого звука, который они могут передать слушателю.

Человеческие уши способны слышать звуковые волны от 20 Гц до 20000 Гц.

Звуки ниже 20 Гц известны как инфразвуковые звуки, а звуки выше 20000 Гц — ультразвуковые.

При покупке наушников / наушников в ваших интересах убедиться, что они покрывают эти диапазоны частотных характеристик.

Существуют наушники и наушники, которые определяют диапазоны частотной характеристики ниже и выше 20 Гц — 20000 Гц.

Некоторые наушники Sony поставляются с диапазоном низких частот 4 Гц, а некоторые наушники премиум-класса — с диапазоном высоких частот до 28000 Гц.

Являются ли эти цифры, значительно превышающие нормальный слышимый диапазон, случайными?

Нет.

Даже если мы не слышим звуки в этом диапазоне, мы можем их почувствовать. Это добавляет ощущения присутствия при прослушивании музыки.

Если вы фанатик басов, выбор наушников с частотным диапазоном ниже 20 Гц дает дополнительный эффект мощных басов.

Чувствительность, импеданс и диапазон частот важные характеристики не являются единственными факторами, определяющими качество звука в наушниках, но в значительной степени способствуют этому.

Если вы проявите достаточно внимания и поймете эти цифры, указанные в этой статье, при покупке наушников, мы гарантируем вам, что конечный результат превзойдет ваши ожидания.

Причитайте наши статьи по выбору и рекомендуемым моделям различных наушников.

4. Диапазон воспроизводимых частот наушников

Диапазон воспроизводимых частот наушников – это те самые 20 Гц – 20000 Гц и тому подобные цифры на коробках наушников. Означают, естественно, диапазон воспроизводимых частот. Стоит сразу отметить, человеческое ухо слышит как раз стандартный частотный диапазон: 20 Гц – 20000 Гц. Но не среднестатистическое. А идеальное.

С возрастом, от шума города, от использования наушников и прочего мы начинаем слышать хуже. И чем дальше, тем серьёзнее. При этом, чаще всего страдает именно верхняя граница. Низкие мы почти всегда слышим хорошо.

Вообще, диапазон частот не несёт практически никакой информации о звуке наушников. И уж точно на его основе нет возможности сравнить разные модели. Как минимум, если он обозначен без отклонений, то есть в указанном выше виде: 20 Гц – 20 кГц (минимальная и максимальная воспроизводимая частота, соответственно). Но тут непонятно, в каких границах отклонений измерен этот диапазон.

К примеру, если указано так: 20 Гц – 20 Кгц +- 6 дБ – это уже что-то. Это значит, что кривая АЧХ наушников находится в рамках плюс минус 6 дБ (по вертикальной оси на графике АЧХ) в диапазоне 20 Гц – 20000 Гц. Как минимум понятно, что нет сильных пиков и впадин на всём диапазоне частот. Вот пример частотного диапазона:

К сожалению, диапазон с отклонениями производители указывают редко. И только в «топовых» моделях. Это из-за того, что нет общих стандартов ни для измерений, ни для указаний. По большому счёту, производитель не обязан указывать никаких характеристик (как делают те же Beats), а то что указывается во многом продиктовано модой, тем, что интересует покупателя, что на слуху.

Диапазон частот наушников какой лучше?

Как упоминал выше, качество звука наушников не зависит от диапазона воспроизводимых частот. Достаточно того, чтобы он покрывал тот самый слышимый диапазон: 20 Гц – 20 кГц. Но встречаются и расширенные динамические диапазоны, типа 5 Гц – 25000 Гц. Что это значит?

А зачем тогда это указывает производитель? Маркетинговый ход? С одной стороны – да. Но с другой стороны, это значит, что окончательные спады АЧХ начинаются только у этих дальних границ, а не раньше. В этом есть некий смысл:

• Если диапазон начинается очень низко (5-10 кГц), возможно, в данных наушниках есть приятный и качественный саб-бас.
• Расширенная верхняя граница диапазона имеет смысл для беспроводных наушников. Если коротко, то в верхней, не слышимой нами, части диапазона можно «скрыть» шум кодеков – искажения, связанные с запаковкой-распаковкой сигнала при беспроводной передаче данных.

• ТОП-10: Лучших проводных наушников
• ТОП-10: Лучших Bluetooth наушников (до 200$)

Что означает «импеданс»

Что такое импеданс? Импеданс наушников – это сопротивление. Но не то сопротивление, которое чаще всего указано на упаковках и страницах товара под соответствующим названием. Производители наушников, распространяя свою продукцию, обычно указывают в документах активное сопротивление гарнитуры. Активное сопротивление также носит название «резистивного». Указание на импеданс прибора иногда бывает сложно найти.

Совокупность реактивного и активного дает полное сопротивление. Называется оно «импеданс». Напряжение на выходе появляется, когда сила бегущего по устройству тока наталкивается на сопротивление наушников. Когда происходит взаимодействие силы тока и напряжения, можно говорить о мощности прибора.

На что влияет сопротивление? Полное сопротивление, или импеданс, определяет чувствительность наушников. Чем ниже сопротивление, тем выше чувствительность. Низкая чувствительность образуется при высоком сопротивлении. Количество расходуемого электротока тоже зависит непосредственно от сопротивления.

Зная, что такое импеданс и зачем он нужен, можно определить, как много требуется аудиоустройству энергии для того, чтобы транслировать качественный и достаточно громкий звук. Для профессионального оборудования требуются приборы со значительным сопротивлением. Поскольку из профессиональной аппаратуры исходит очень высокое напряжение, обычные наушники с ним не справятся. Для обычных устройств звуковоспроизведения подходит среднее значение импеданса в диапазоне 120-150 Ом. Устройства карманного типа, смартфоны и всевозможные плееры – имеют очень низкое напряжение на выходе, потому они требуют низкоомных наушников. Оптимальные значения – от 16 до 40 Ом.

Импеданс 32 ом – что это? Это среднее значение импеданса для низкоомных наушников. Если вы не знаете, высокоомный или низкоомный девайс требуется для вашего устройства, попробуйте послушать звук на средних значениях Ом. Это поможет установить середину и понять, в какую сторону лучше сдвигать значения Ом в наушниках.

Открытые или закрытые

В свою очередь, полноразмерные гаджеты разделяются на закрытые, полузакрытые и открытые. Какой из них лучше? В закрытом варианте чаши гаджета имеют конструкцию, не пропускающую звуковые волны наружу и внешние шумы внутрь. Обычно они изготовлены из пластика, не имеют никаких отверстий и выглядят достаточно массивно.

Размеры открытых наушников такие же, как и у закрытых. Отличаются они лишь отверстиями на тыльной стороне чаши, через которые звук может выходить наружу, что влияет на восприятие, так как оно становится более реалистичным. Гаджет открытого типа можно рекомендовать для прослушивания музыки.

Полуоткрытый тип гарнитуры является промежуточным вариантом. В ней объединяются все положительные характеристики как закрытого, так и открытого гаджета. Если возникает вопрос, какие наушники лучше купить, то здесь нужно определиться, для чего они будут использоваться

Для игр лучшим выбором будут закрытые, так как в некоторых онлайн играх важно слышать все шорохи

Наушники для музыки – это либо открытый, либо полуоткрытый тип гаджета, который отлично справляется со своей задачей.

Какая чувствительность наушников лучше?

Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.

У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).

Какой импеданс в разных видах наушников?

Эти устройства делятся на два типа – полноразмерные и внутриканальные (маленькие наушники, в быту их называют «затычками» или вкладышами). Внутри каждой группы – есть дополнительное деление. Полноразмерные наушники делятся на низкоомные (импеданс составляет до 100 Ом) и высокоомные (импеданс выше 100 Ом).

Внутриканальные гаджеты тоже делятся на низко- и высокоомные, только цифры будут другие – до 32 Ом (выпускают стандартные варианты с показателями 16 и 24 Ом) и больше 32 Ом соответственно.

Значение импеданса производители обычно указывают в усредненном виде. Но для внутриканальных моделей оно обычно соответствует реальности. А для динамических полноразмерных гаджетов возможна большая разница, поскольку значение зависит от положения в пространстве, и для одного и того же устройства могут быть характерны подъёмы сопротивления в диапазоне 32-64 Ом. Многое зависит от конкретного изделия, его конструкции, особенностей корпуса и т.д.

Но это не означает, что обязательно нужно искать полноразмерные динамические наушники с прямой линией импеданса. Часто для достижения такого показателя производитель снижает другие характеристики. В моделях топ-класса могут встречаться устройства с большими отклонениями значений импеданса. Нужно учесть это при покупке и подбирать модель так, чтобы она соответствовала сопротивлению усилителя.

Беспроводные наушники также могут быть полноразмерными и внутриканальными. Требуемый уровень сопротивления отвечает приведенным правилам.

Бывают также гибридные наушники, оснащенные динамическими и арматурными драйверами. Они тоже могут быть низко- и высокоомными, но для них характерны значительные скачки сопротивления на средних и высоких частотах, поэтому выбирать их сложнее.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

Аппаратура относится к тому или иному виду, в зависимости от ее технических показателей. Наушники могут иметь разный частотный диапазон или чувствительность. Знание о сопротивлении ваших наушников может оказаться очень полезным. Наушники в 32 Ом могут звучать очень хорошо и исправно выполнять свои функции, равно как и высокоомные наушники.

Сопротивление наушников исчисляется в значениях Ом, по имени известного немецкого ученого.

В зависимости от того, в подаче какого напряжения нуждается гарнитура, наушники делятся на:

• Высокоомные;
• Низкоомные.

Полноразмерная аппаратура, накладные и большие наушники могут иметь следующие показатели:

• Сопротивление ниже 100 Ом для низкоомных наушников;
• Считая от 100 Ом, являются высокоомными.

Внутриканальные наушники с маленькими динамиками, которые предназначены для удобного размещения в ушной раковине, имеют следующие виды значений Ом:

• Сопротивление достигает менее 32 Ом, что определяет наушники как низкоомные;
• У высокоомных внутриканальных наушников сопротивление обязательно больше 32 Ом.

В высокоомных наушниках сопротивление току выше, а значит, и звук получается чище и лучше. Выходное напряжение на стационарных приборах не ограничено так, как в случае с портативными девайсами. Поэтому хорошие высокоомные наушники можно эффективно использовать дома без потери качества звука. В это же время, мобильные устройства просто не создают достаточно напряжения, чтобы раскрыть звук в высокоомных наушниках.

Громкость задается сопротивлением и звуковым давлением. SPL, или звуковое давление, измеряется в децибелах на мВатт. Устройства с одним и тем же звуковым давлением при подключении к плееру с потенциалом в 1 вольт, могут выдать совершенно разное звучание. А зависеть оно будет от значения сопротивления.

На какие параметры влияет импеданс наушников?

Чувствительность

Чувствительность наушников, в основном, приводится к их мощности, и в конечном итоге позволяет получить сразу две характеристики — напряжение и ток. Чувствительность — удобная конечная характеристика для теоретиков, и запутанное понятие для простого потребителя.

Вы наверняка не раз слышали о том, что чувствительность = громкость. Грубо говоря, оно так и есть, однако работает это только с колонками. Так, значение сопротивления колонок указывается в виде 4 и 8 Ом.

В наушниках все сложнее. Чего только стоит 11 различных сопротивлений: 8, 16, 24, 32, 64, 128, 256, 320 и т.д. Ом. Получается, чтобы связь чувствительность = громкость реально работала, чувствительность следует выражать к напряжению, а не к мощности (например, так делают Sennheiser). Большинство производителей наушников вовсе не указывают единицы измерения чувствительности. Отсюда и сложилось ошибочное мнение, что высокоомные наушники — тихие, а низкоомные — громкие.

Чтобы понять, как импеданс влияет на чувствительность возьмем простую школьную формулу:

U=I*R

Затем из нее найдем мощность:

W=I*U, где

W – мощность усилителя на выходе, Вт U – напряжение усилителя на выходе, В I – сила тока, А

Отличным примером служат наушники Beyerdynamic серии DT 770 с разным сопротивлением, в 32, 80, 250 и 600 Ом (часть моделей снята с производства).

У всех наушников единая чувствительность в 96 дБ/мВт, что означает, что если мы подадим на наушники ровно 1 мВт, то уровень звукового давления будет равен 96 дБ SPL.

При 1 мВт для разных моделей нам надо подать разные соотношения напряжения и тока:

Сопротивление, Ом	32	80	250	600
Напряжение при 1 мВт, мВ	179	283	500	775
Ток при 1 мВт, мА	5,6	3,5	2	1,3

Получается чувствительность нужно рассматривать не к мощности, а к напряжению. Лишь в этом случае нам удастся сопоставить наушники по громкости. Соответственно, чем выше будет сопротивление, тем ниже чувствительность.

Сопротивление, Ом	32	80	250	600
Чувствительность, дБ/мВт	96	96	96	96
Чувствительность, дБ/В	111	107	102	98

Длительность работы плеера или смартфона

Чем выше сопротивление наушников – тем дольше будет работать плеер или смартфон без подзарядки, т.к. высокоомные наушники потребляют меньше тока (при условии, что наушники слушаются на «максимуме» независимо от итоговой фактической громкости).

Если вы являетесь обладателем тихого смартфона, то, по большому счету, вы лишены возможности выбора наушников: по чувствительности вам подойдут только низкоомные наушники. Однако, если в вашем распоряжении плеер или смартфон с достаточно мощным выходом — присмотритесь к высокочувствительным низкоомным наушникам или к менее чувствительным, но с более высоким сопротивлением. Замена 16 Ом на 32 Ом снизит потребление энергии на треть.

Результаты графиков показали, что арматурные наушники обладают более высоким средним сопротивлением — с ними плеер или смартфон работает дольше без подзарядки. Многодрайверные наушники, наоборот обладают меньшим средним сопротивлением, из-за чего смартфон или плеер будет, соответственно, работать немного меньше.

Качество звучания

Вы наверняка слышали, что высокоомные наушники выдают более качественный звук, чем низкоомные. Хотя здесь дело вовсе не в наушниках. Просто усилитель посылает меньше тока, что в итоге снижает искажения с его стороны. Однако не стоит воспринимать это правило как догму. Бывают ситуации, когда усилитель работает на напряжении, превышающем его допустимые значения, тогда источником искажений в этом случае является перегрузка по напряжению, а не по току.

На вышеуказанном принципе и строится работа однодрайверных арматурных наушников. Благодаря подъемам на верхних средних и высоких частотах — наблюдается более качественное звучание на тех смартфонах или плеерах, где низкоомные наушники показывают себя не лучшим образом.

АЧХ наушников

Если сопротивление усилителя выше нулевой отметки, то конечная АЧХ будет зависеть от изменений кривой импеданса как наушников, так и усилителя.

Как узнать, сколько децибел в наушниках

Громкость звука принято измерять в децибелах. Децибел представлен десятичным логарифмом: при повышении громкости на 10 дБ увеличивает её вдвое. Узнать громкость наушников можно из их характеристик в документации или на официальном сайте.

Получить это значение путём измерения затруднительно, ведь звук из наушников направлен внутрь уха, шумомеры сконструированы для получения сведений из окружающего пространства, а не отдельной узконаправленной области. Измерения будут неточными. Чтобы не покупать прибор, можете попробовать соответствующие приложения. Например, Sound Meter, Dezibel X или Шумомер для Android, Dezibel X для iOS, Cyberx Decibel Meter для Windows.Им доверять не следует, хотя бы потому, что многое определяет микрофон.

Для проверки качества звучания наушников прослушайте звуки из всего диапазона, доступного для человеческого восприятия.

Страна

Производством наушников, предназначенных для компьютерных игр, занимаются многие известные европейские и американские компании. Популярные бренды представлены такими странами:

• США – Kingston, V-MODA, JBL;
• Европа – Sennheiser (Германия), Logitech (Швейцария), Roccat (Германия), SteelSeries (Дания);
• Китай – ROG (принадлежащий бренду Asus), A4Tech, Thermaltake;
• Япония – Audio-Technica, Sony, Denon.

С недавних пор, также, набирает обороты российский бренд Qcyber, выпускающий не только гарнитуры для разных платформ, а и другое не менее актуальное оборудование для киберспортсменов.

Наушники и iPhone

Модель А, с сопротивлением в 22 Ома будет действительно звучать громче, но вместе с этим и потреблять больше тока. Как следствие, 32-омная модель В позволит воспроизводить смартфону музыку дольше, как минимум на четверть. Представленные же на рынке смартфоны, имеют максимальное выходное напряжение не более 150 – 200 мВ, чего недостаточно для раскачки наушников с сопротивлением более 100 Ом.

Если же полученная на высокоомных наушниках громкость вполне устраивает, вас ждет приятный бонус – значительное снижение энергопотребления аккумулятора.

Теперь откроем лица моделей, рассмотренных в данной статье. Вот имена всех трех моделей:

Самым «правильным» вариантом наушников для использования в связке с iPhone – низкоомная модель Bowers&Wilkins P7. Это действительно самая громкая из рассмотренных моделей со стандартным диапазоном звуковых частот.

Следующая модель Audio-Technica ATH-CKR10 имеет хороший диапазон воспроизведения и немалое сопротивление в 32 Ом. Учитывая то, что наушники представляют категорию вкладышей, они обеспечивают хороший уровень звукоизоляции, и выходного напряжения смартфона будет достаточно для достижения оптимальной громкости.

Наконец, модель наушников-мониторов Beyerdynamic DR 990 Pro – немецкий эталон в сфере профессионального мастеринга. Качеству звучания этих наушников позавидует любой дорогостоящий конкурент, но высокий уровень сопротивления в 250 Ом делает их использование с iPhone невозможным. Для DR 990 Pro и наушников этой категории требуется отдельный усилитель или аудио-плеер с мощной звуковой картой.

Идущие в комплекте с iPhone наушники EarPod, могут похвастать такими характеристиками:

• Сопротивление: 23 OHMSЧувствительность: 109 DBЧастотный диапазон: от 5 Hz до 21 kHz.

Сам производитель дает четкий ответ: использовать высокоомные наушники с iPhone без дополнительных аксессуаров нецелесообразно.

Подводя итоги

Самая оптимальная чувствительность наушников находится в районе 100±1%. И является лучшей для устройств, сопряжённых с мобильными источниками сигнала, – смартфонами и плеерами.

Тематические материалы: 10 лучших студийных наушников На что влияет чувствительность наушников и какая лучше

Выбирая себе наушники, можно столкнуться со многими техническим параметрами, характеризующими качество звучания. Мощность, электрическое сопротивление (импеданс), габаритные размеры, масса. Среди них выделяется потребительское свойство, – громкость звучания или, говоря техническим языком, чувствительность наушников.

Итоги

Оптимальный способ подобрать наушники — послушать их в жизни. Официальные характеристики от производителя не дают представления о звучании модели, поскольку многое определяет смартфон, поддержка отдельных кодеков и личное восприятие звука.

Summary

Article Name
Основные характеристики при выборе беспроводных наушников Как грамотно подойти к выбору наушников – FAQ от Earphones-Review

Description
Основные характеристики при выборе беспроводных наушников В статье подробно описаны главные характеристики, на которые нужно обратить внимание при выборе Bluetooth-наушников. Гайд и советы по выбору беспроводных наушников

FAQ от Earphones-Review – помощь и советы! Характеристики Рейтинги Обзоры Советы

Author

Publisher Name

earphones-review.ru

Publisher Logo