От чего зависит качество звука в наушниках?

Обычно выбирая наушники, пользователь смотрит на мощность, басы, частотный диапазон и удобство самой модели. Последняя характеристика, бесспорно, важна, но только для ношения. А как же звучание? Без него даже самые удобные наушники мало чем отличаются от модного аксессуара или ортопедического воротника. Серьезно.

А тут оказываются есть еще и разные маркетинговые хитрости от производителей. Про мощность с невообразимым числом нулей я уже говорил в прошлых статьях, почему максимально возможный частотный диапазон не всегда нужен — упомянул тоже.

Но за качество звучания отвечают и другие показатели, о которых, как правило, забывают или попросту не понимают что это такое.

Я говорю об амплитуде и ее отклонении, АЧХ, чувствительности, сопротивлении, формате звука и подобных вещах.

Но начать все-таки надо не с технических характеристик, а с назначения наушников.

Для чего они вам? Для игр, музыки, гарнитуры? В зависимости от цели использования, наушники бывают:

  • вакуумными;
  • полноразмерными;
  • накладными;
  • вкладышами;
  • студийными.

Тип корпуса аудиогарнитур бывает закрытым и открытым. Закрытый полностью изолирует вас от окружающего мира, а открытый имеет перфорацию, пропускающую внешние звуки, рассеивая звуковые волны и, таким образом, создавая глубину звучания.

Кстати, о корпусе. От материала, из которого он создан, зависит и само звучание:

  • дерево;
  • сплавы металлов;
  • пластик;
  • керамика.

По типу подключения (ну, это очевидно!) бывают проводные и беспроводные . Последние могут подключаться по Bluetooth или Wi-Fi.

Мои коллеги приводят здесь же и тип крепления, но, по-моему, он относится скорее к удобству ношения, нежели влияет на звук:

  • внутриканальные;
  • дуговое крепление;
  • «бабочка»;
  • вкладыш;
  • затылочная дуга.

А вот следующий показатель существенно влияет на качество звука — тип излучателя. Он бывает:

  • арматурным;
  • ортодинамическим;
  • электростатическим;
  • изодинамическим;
  • и динамическим.

Подробнее о видах и возможностях наушников читайте в блоге, а сейчас мы плавно добрались до главного — технических характеристик.

Какие характеристики за что отвечают, или что на самом деле имел в виду производитель?

Совершенно обычное дело: инженер сказал одно, маркетолог понял другое, потребитель увидел рекламу и решил третье. Недобросовестные продавцы частенько пользуются подобным недопонимаем в свою пользу. Но где же правда, брат?

Если мощность (худо-бедно) и частотный диапазон понятны, что это и для чего, то вот вам не менее важные, но загадочные показатели:

  • сопротивление;
  • АЧХ;
  • формат звука;
  • диаметр динамика;
  • чувствительность;
  • уровень гармоничного искажения.

Что же, разберемся по пунктам, как говорится, взболтать, но не смешивать.

Сопротивление

Импеданс — это совместимость наушников с усилителем. На самом деле сопротивление и импеданс не совсем одно и то же, физик-радиоинженер найдет отличия и докажет, что не грамотно называть сопротивление импедансом, и наоборот.

Однако я не радиоинженер, предполагаю, что 90% покупателей тоже. Поэтому производители указывают либо одну величину, либо другую — для беглого просмотра технических характеристик этого более чем достаточно.

Что же это такое и с чем его едят? Усилители в аудиотехнике выдерживают определенный объем нагрузок, в пределах которого будет лучший звук. Импеданс задает режим работы усилителя и измеряется в Омах.

Чем меньше сопротивление, тем меньше напряжения требуется для громкого звука. Но чем выше импеданс, тем меньше шумовых искажений и качественнее звук.

Как-то так, приходится выбирать: либо тихо, но чисто либо громко, но с искажениями.

Что происходит на практике: в паспорте большинства портативных наушников указывают сопротивление (импеданс) от 16 до 32 Ом, в некоторых моделях сопротивление достигает 80 Ом. Но больше — не всегда лучше. Высокое сопротивление потребует больше мощности, что приводит к перегреву усилителя и увеличению энергопотребления. Проще говоря, время работы таких наушников будет значительно меньше.

У стационарных полноразмерных наушников импеданс может быть и 100 Ом, и 600 Ом. Скорее всего, это будут профессиональные, студийные модели, однако редко, но встречаются такие показатели и для домашних «тарелок».

Небольшой совет: при выборе наушников смотрите не только на сопротивление, но и на сам усилитель. Если он намного слабее импеданса, то звук будет не лучше, а хуже.

Аббревиатура расшифровывается как амплитудно-частотная характеристика. Это зависимость громкости от частоты. К сожалению, мало кто указывает ее в технических данных, однако от нее то как раз и зависит качество звука в наушниках.

Обычно АЧХ представляется в виде графика, где по горизонтальной оси указываются частоты, а по вертикальной — громкость.

На горизонтальной оси указывается самый низкий бас с частотой 20–40 Гц, и самая высокая октава — 10–20 кГц. Кривая линия идет вниз в начале и в конце графика — это означает границу диапазона частот.

Благодаря кривой линии можно увидеть, где проседает звук, а где, наоборот, он взлетает вверх. Так по ней, и по своим вкусовым предпочтениям, легко подбирается оптимальное звучание:

Источник



Импеданс наушников. Мифы, заблуждения, опровержения

При выборе наушников покупатель часто оказывается в плену мифов, родившихся из непонимания, что делать с заявленными параметрами. И особенно импедансом, ведь напарником наушников является усилитель источника, которому со всем этим и предстоит работать.

Чтобы ответить на вопрос «Когда нужен более мощный усилитель?» надо понимать, что мода на мощность пошла из стационарной акустики, основная масса которой укладывается в диапазон импеданса 4–8 Ω. Большие размеры динамиков не дают разгуляться инженерной мысли по части других параметров, тогда как у большей части наушников импеданс от 16 до 600 Ω. По логике стационарной акустики — чем больше ватт, тем громче. А из курса физики все знают, что чем больше сопротивление, тем меньше ватт пойдет в нагрузку. В результате таких упрощений даже профессионалы зачастую ошибочно полагают, что это сработает и с наушниками.

Миф №1: чем больше импеданс, тем дольше плеер держит заряд

На самом же деле разряд батареи зависит от того, на какой громкости будут использоваться наушники и сколько ватт потребуется для поддержания этой громкости.

За громкость, которую должны выдать наушники, как ни странно, отвечает звукоизоляция. Чем она выше, тем меньше громкости потребуется от самих наушников. А на вопрос «сколько для этой громкости потребуют наушники ватт от плеера» отвечает чувствительность в dB SPL/mW. Которую и указывает большинство производителей (кроме Sennheiser). То есть плеер дольше проработает с наушниками закрытого типа и большей чувствительностью. Импеданс тут совершенно ни при чем.

Миф №2: импеданс можно замерить мультиметром

К сожалению, таким способом можно замерить только сопротивление постоянному току. Импеданс только выражается в омах, как если бы вместо реальной нагрузки в цепь был включен резистор для получения того же тока. Упрощенная электрическая модель динамика выглядит таким образом:

Замерить все это мультиметром, используя его в качестве омметра, невозможно. Но это может сделать звуковая карта компьютера с помощью программы REW по следующей схеме:

И по результатам замеров получется график импеданса и электрической фазы:

Как подобный график преобразуется производителем в единственную цифру остается только догадываться.

Миф №3: чем больше импеданс, тем мощнее нужен источник

Чтобы наушниками было комфортно пользоваться, они должны выдавать некоторый уровень громкости. К примеру, 95 dB SPL, как наиболее подходящее для прослушивания музыки без риска повреждения слуха.

Так как омы, ватты и вольты, и децибелы, взаимосвязаны, вывести одно из другого не составит труда:

Но, конечно, считать это никто не будет, поэтому можно воспользоваться табличкой для 95 dB SPL:

Таблица наглядно показывает, что омы тут — не самый важный параметр. У наушников такой разброс по чувствительности, что и разброс требуемой мощности для достижения нужной громкости становится большим. Но для выбора усилителя главным параметром тут выступает чувствительность не к мощности (dB SPL/mW), как указывает большинство производителей, а к напряжению (dB SPL/V). По ней очень просто определить сколько вольт должен отдать источник на наушники чтобы получить требуемое звуковое давление.

Для того, чтобы подобрать источник к наушникам чуть лучше, чем наугад, потребуется знать выдаваемое им напряжение.

Ошибка в подборе здесь — это не только недостаточная громкость, но и испорченные наушники.

Чтобы не ошибиться, потребуется документация производителя или обзор. Скорее всего будут указаны ватты: mW, dBm; или единицы напряжения: Vrms, Vpk, Vpp, dBu, dBV (о наличии каких-то единых стандартов приходится только мечтать).

Отсутствующие на схеме dBV, dBu и dBm это уже в логарифмической шкале. В отличие от обычных звуковых dB, где за точку отсчета используют звуковое давление порога слышимости, для dBV это 1 вольт, для dBu это напряжение, необходимое для получения 1 mW мощности на нагрузку 600 Ω округленно 0,775 V (но только для звука, в других областях точка отсчета будет другой).

В большинстве случаев телефоны и плееры, за исключением флагманских и Hi-Res способны выдать не более 0,4 V RMS, встроенные звуковые карты 0,7–2,2 V RMS, внешние 7 V RMS, бюджетные профессиональные звуковые карты 3–16 dBu. А вот стационарный Hi-Fi может подать на наушники и 50 V RMS. И это не шутка.

Но производители наушников не так просты. У каждого своя методика замера чувствительности и импеданса, начиная от выбора частоты или полосы частот для замеров, заканчивая тем, что идет в конечный результат: максимальное или среднее значение, которое (не)кстати можно рассчитать несколькими способами. Поэтому без независимых обзорщиков тут никак не обойтись.

Теперь переходим к ответу на вопрос из начала. Для получения 94dB SPL, используя Sennheiser HD 650 с чувствительностью 103 dB SPL/V и импедансом 300 Ω, требуется всего 0,279 V RMS и 0,225 mW . Большинство портативной техники такое обеспечит, но на улице и тем более в метро этого окажется недостаточно из-за высокого уровня шума и отсутствия звукоизоляции, ведь наушники открытого типа не для улицы.

Похожее:  Hi Fi недорого пять топовых аудиорешений Bluedio от 9 90

С другой стороны, для Shure 1840 с чувствительностью 96 dB SPL/mW и импедансом 65 Ω для достижения той же громкости требуется 0,506 V RMS и 3,800 mW . То есть, для получения того же уровня громкости, требуется аппаратура классом выше. И пускай вас не смущают такие скромные цифры — в рабочем применении, когда требуются большие уровни звука, не каждый источник может выдать необходимую мощность без потерь басов или ограничений амплитуды. Это и послужило источником для следующего мифа.

Миф №4: чем больше импеданс, тем меньше искажений

В данном случае откуда взялся миф уже очевидно — это связано с перегрузкой источника. Если усилитель не может отдать нужный ток на наушники с низким сопротивлением и низкой чувствительностью, или емкости фильтра, который питает усилитель окажется недостаточно, это приведет либо к появлениям призвуков, либо к потере басов. В том же положении оказываются и выскоомные наушники из-за того, что при большом усилении может наступить клипинг усилителя

Конечно, подавляющее большинство источников, которые можно отнести к ширпотребу, с большей вероятностью столкнутся именно с ограничением по току, но покупая что-то экзотическое возможно все.

И снова омы сами по себе не влияют на искажения. Решающее значение оказывает чувствительность наушников, ведь при ее недостатке приходится выворачивать ручку усиления, и только после этого импеданс наушников оказывает влияние на ситуацию. А если усилитель работает без перегрузки, то отследить взаимосвязь импеданса и искажений не получается. Взять, к примеру, Sennheiser HD 660s (150 Ω) и Sennheiser HD 650 (300 Ω) — достаточно сравнить графики, где-то больше искажения, где-то меньше, без тотального преимущества какой-либо модели:

Для большей убедительности можно сравнить графики для других для моделей:

Источник

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.

chuvstvitl

Технические характеристики, общие понятия

tehnicheskie harakteristiki

Основные физико-технические параметры, влияющие на качество и громкость звука:

  • Воспроизводимый диапазон частот.
  • Импеданс (сопротивление).
  • Мощность.
  • Нелинейные искажения (степень искажения).
  • Чувствительность наушников.

Рекомендации: 9 лучших вакуумных наушников , Какое сопротивление наушников лучше , Технические характеристики хороших наушников

Диапазон

diapozon

Человеческое ухо, в основном, воспринимает частотную составляющую в диапазоне 20

20000Гц. Кто-то больше, кто-то меньше, зависит от анатомических особенностей ушной раковины и чувствительности органов слуха. С возрастом, ухо подсаживается, особенно у верхней границы.

С другой стороны, полный спектр частот важен для людей связанных с музыкой, – композиторам, звукорежиссёрам, артистам и меломанам. Такие свойства характерны для профессиональных или высококачественных бытовых изделий. Спектр составляет 5

42000Гц, что позволяет воспроизводить звук с максимально возможной чистотой.

Сопротивление

soprotivlenie

Или импеданс, – показатель номинального сопротивления на входе наушников. Полный параметр складывается из двух составляющих, резистивной и реактивной. Величина напрямую связана с резонансной частотой.

Сопротивление наушника взаимосвязано с выходными параметрами источника сигнала. То есть, портативная техника (смартфон, плеер, планшет) ограничена по величине выходного напряжения, но лояльна по уровню тока. Поэтому, наушники целесообразно подбирать низкоомные.

Стационарная техника, с более мощным сигналом, допускает варьирование величины напряжения. Отсюда, предпочтительнее пользоваться высокоомными наушниками.

Мощностные показатели

ahch moch

Обобщённый показатель наушников по мощности находится в диапазоне 1

5000мВт. Несоответствие с параметрами источника электрического сигнала, – превышение, может привести к выходу из строя воспроизводящее устройство.

Для получения качественного звучания со смартфона или радиоплеера достаточно нескольких милливатт. Использование более высоких показателей приведёт к быстрому расходу заряда аккумулятора. Кроме этого, звук станет ущербным по частотам, возникнут значительные искажения сигнала. Отсюда, высокая чувствительность наушников компенсирует недостаточную, на первый взгляд, мощность воспроизведения.

Мощные конструкции можно смело применять со стационарными источниками сигнала. Встроенный усилитель обеспечит необходимый уровень. Звук будет чистый и высокого качества.

5 лучших наушников до 1000 рублей

Степень искажения

stenen iskazhenia

Конструкция наушников не может обеспечить сто процентное качество звука. Отклонение от нормативных показателей менее чем на 0.5%, считается высококачественным воспроизведением. Показатель 0.5

2.0% свидетельствует о среднем и посредственном звучании.

Чувствительность

Характеристика отражает громкость звучания наушников. Параметр измеряется в децибелах (дБ). Верхний порог находится в диапазоне 100

120дБ. Силу звука определяет размер магнитного сердечника, чем он больше, тем чувствительнее наушники.

Понятно, что у мини устройств, габариты сердечника невелики. Отсюда, вкладыши, таблетки, вакуумные наушники имеют низкий порог чувствительности. Ощущение громкого звучания достигается близким расположением мембраны к барабанной перепонке. Накладные и полноразмерные конструкции обладают увеличенным сердечником и большей гибкой перепонкой. Соответственно, имеют повышенную мощность и чувствительность.

Одинаковый сигнал, поданный на разные виды наушников, будет воспроизводиться неодинаково. Громче при большей чувствительности, тише – с меньшим порогом. В сопроводительной документации производитель, как правило, отражает значения параметра. Но, единого стандарта не существует. Поэтому, одинаковые, на первый взгляд, устройства, звучат с отличной громкостью у разных производителей.

Выбор наушников по чувствительности

Громкость звучания необходима для более полного восприятия всего частотного диапазона и возможность слышать звуковой сигнал в местах с повышенным внешним шумом, – метро, трамвай, оживлённые транспортные магистрали и т.п. Кроме технических возможностей наушников, требуется учитывать источник сигнала. Самые распространённые:

  • Телефон (смартфон).
  • Аудиоплеер.
  • Персональный компьютер.
  • Телевизор.

Наушники для смартфона

smartphone

Гаджет имеет компактные размеры. Соответственно, габариты наушников и технические возможности устройства должны быть адаптированы друг к другу по мощности. Дополнительное уточнение, – к мобильному телефону может выбираться гарнитура, для возможности беседы по телефонной линии.

Поэтому, чувствительность определяется назначением наушников. Либо для ведения переговоров по мобильной связи, либо совмещение с прослушиванием музыки. Качество речи может быть одинакова, но музыкальный сигнал будет ограничен. Отсюда, следует обращать внимание на показатели, приводимые производителем в сопроводительной документации.

5 лучших игровых наушников с микрофоном

Наушники для плеера

pleer

Обычно, плеер предлагается в комплекте с наушниками. Но, при отличных характеристиках источника сигнала, воспроизводящее устройство может не передавать весь диапазон звукового сигнала, иметь неудовлетворительную чувствительность.

Оптимальная конструкция, – вкладыши (вакуумные) с мощностью до 40мВт. Для мощного (по источнику питания) плеера подойдут накладные наушники с показателем от 300мВт и более. Хорошее качество звука обеспечит чувствительность в пределах 100дБ. Сопротивление в диапазоне 16

32Ом, больше не требуется, – качество звука останется прежним.

Компьютер

komp

Для персонального устройства наушники выбираются для участия в электронных играх и прослушивания музыки. Тип, – накладные или полноразмерные (мониторные). Частотный диапазон не менее 20

20000Гц. Чувствительность от 100дБ и выше. Мощность свыше 300мВт. Но, включать на полный звук не рекомендуется. В противном случае, можно быстро посадить слух.

Как подключить наушники к телевизору

Телевизор

televizor

Источник сигнала – стационарное устройство, поэтому, мощность наушников можно довести до 600

800мВт и выше. Сопротивление не более 64Ом. Самые удобные – накладные или полноразмерные виды. Кроме прослушивания фильмов, учебных программ, используются для просмотра музыкальных передач. Отсюда, частотный диапазон составляет 20

20000Гц и шире (для музыкальных центров), чувствительность не ниже 100дБ.

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: 5 лучших наушников JBL , 5 лучших наушников с костной проводимостью звука , 6 лучших наушников для бега , 6 лучших студийных наушников , 7 лучших наушников Denon , 7 лучших наушников вкладышей , 8 лучших арматурных наушников , 9 лучших наушников Sennheiser , Как выбрать наушники для прослушивания музыки на телефоне и компьютере

Источник

Чувствительность наушников

Разные наушники при подаче одинакового уровня сигнала с усилителя играют с разной громкостью. Наушники с высокой чувствительностью играют громко, а наушники с низкой чувствительностью играют тихо.

По вертикали на графике АЧХ указывается уровень звукового давления, в мировой практике выражается в децибелах (дБ). Значения могут указываться относительными, а могут быть абсолютными в SPL (Sound pressure level — уровень звукового давления). Если значения указаны в SPL и указано, при каком уровне напряжения или мощности, то можно вычислить чувствительность наушников. Зная чувствительность наушников, можно вычислить, с какой громкостью будут играть наушники при подаче определенного уровня сигнала.

На графике показаны наушники с разной чувствительностью, для дальнейшего примера сопротивление наушников примем равным 32 Ом. Это важно для того, чтобы связать мощность с выхода усилителя и чувствительность, выраженную по отношению к мощности, а не напряжению. Ниже предлагается наглядная табличка.

Зависимость от чувствительности

наушники с высокой чувствительностью (зеленый) наушники с выше средней чувствительности (желтый) наушники со средней чувствительностью (красный)Чувствительность по отношению к напряжению на 1 кГц, В 133 121 108Чувствительность по отношению к мощности на 1 кГц, мВт 118 107 94Подаваемое напряжение на наушники для достижения громкости в 120 дБ, В 0.23 0.8 3.6Подаваемая мощность на наушники для достижения громкости в 120 дБ, мВт 1.6 3 405Соотношение длительности работы усилителя от одинаковой батареи 1 раз 2 раз 250 разЕсли у усилителя максимальный уровень напряжения для 32 Ом равен 0.3 В / 3 мВт, то максимальная громкость наушников будет равна, дБ SPL 122 111 98

Чувствительность по отношению к напряжению берется прямо из графика АЧХ, там, где линии графика пересекают 1 кГц, по вертикальной шкале берется значение в дБ. По отношению к мощности значение отдельно пересчитывается. Знание чувствительности необходимо как для расчета максимальной громкости, которую могут развить наушники при использования конкретного усилителя, так и для расчета энергопотребления.

Похожее:  Купить Sony Гарнитура беспроводная черная Gold для PS4 CUHYA 0080

Для перевода чувствительности из дБ/В в дБ/мВт и наоборот предлагается следующая табличка:

Соотношение чувствительности дБ/В и дБ/мВт

95 дБ/мВт 98 дБ/мВт 100 дБ/мВт 105 дБ/мВт 110 дБ/мВт12 Ом, дБ/В 114 117 119 124 13016 Ом, дБ/В 113 116 118 123 12824 Ом, дБ/В 111 114 116 121 12632 Ом, дБ/В 110 113 115 120 12550 Ом, дБ/В 108 111 113 118 12385 Ом, дБ/В 106 109 111 116 121100 Ом, дБ/В 105 108 110 115 120300 Ом, дБ/В 100 103 105 110 115600 Ом, дБ/В 97 100 102 107 112

Если наушники на графике АЧХ на 1 кГц пересекают по вертикали значение 125 на 1 кГц и сопротивление наушников равно 50 Ом на 1 кГц, то смотрим строчку для 50 Ом. Значение 125 видно в столбце 110 дБ/мВт, что и есть чувствительность данных наушников в соотношении дБ/мВт. Если известно, что у наушников сопротивление 85 Ом, а чувствительность 105 дБ на 1 кГц, то смотрим строчку для 85 Ом и столбец 105 дБ/мВт, получаем значение 116 дБ/В. На таком уровне по вертикали будет пересекать график АЧХ значение 116 дБ по вертикали на 1 кГц.

В паспортных характеристиках зачастую пишется чувствительность наушников. Однако из-за отсутствия жесткого стандарта к конструкции измерительного стенда, у разных производителей чувствительность несопоставима. К примеру, Sennheiser CX 550 Style II и AKG IP 2 обладают одинаковой чувствительностью, но в паспортных данных указано 114 дБ/1В на 1 кГц для CX 550 и 123 дБ/1В на 1 кГц для IP 2. На нашем стенде чувствительность наушников составила 128 дБ / 1 В на 1 кГц. Возникает закономерный вопрос, если данные так различаются, то стоит ли на чувствительность обращать внимание? Т.к. каждый производитель для определенных типов наушников использует зачастую один стенд, то благодаря нашим измерениям можно делать относительную поправку на чувствительность. Также следует учесть, что разные производители измеряют чувствительность на разных частотах, например Sennheiser и AKG приводят чувствительность относительно 1 кГц, а Beyerdynamic по стандарту IEC 60268-7 — 500 Гц, что при разных АЧХ наушников дает разные результаты. Так же производитель может указать среднее значение для определенного частотного диапазона или наоборот пиковое значение по всему частотному диапазону. Производитель может привести чувствительность с поправкой на громкость звука представленного не для гармонического, а для шумового сигнала. В данном случае значение чувствительности будет ниже на 9 дБ.

Высокие значения чувствительности по отношению к 1В не должны пугать. Если у наушников вкладышей/затычек чувствительность оказалась на уровне 130 дБ/В, и при этом у наушников сопротивление 32 Ом, то в пересчет на мВт это будет всего 105 дБ, подобную цифру можно увидеть на многих коробках. Для примера взглянем на максимальное выходное напряжение у среднестатистического плеера.

Большинство плееров на низкоомной нагрузке выдают лишь 0.2

0.3В, что позволяет развить давление в данных наушниках лишь до 110 дБ. Однако это значение справедливо для синуса, а для музыкального сигнала с учетом его энергетической плотности значение опуститься еще примерно на 9

12 дБ и составит не более 101 дБ. В метро уровень шума на уровне 95 дБ. Получается, что вкладыши/затычки будут играть лишь на 6 дБ громче. Дополнительную разницу даст шумоизоляция затычек закрытого типа.

Также важно, что чувствительность дает довольно приблизительные данные о том, с какой громкостью будут играть наушники.

В примере показаны наушники с формально одинаковой чувствительностью 114 дБ/В как для частоты 500 Гц, так и 1 кГц. Однако видно, что у одной модели на АЧХ подняты низкие и высокие частоты (оранжевый график), а у другой наоборот низкие и высокие частоты завалены (голубой график). В итоге первые наушники субъективно будут громко играть, а вторые тихо, несмотря на формальную одинаковую чувствительность. По этой причине ориентироваться нужно именно на графики с АЧХ, в то время как данные по чувствительности без АЧХ могут не показать полной картины.

Стенд как таковой может настраиваться разными способами, по шуму в открытом или номинальном пространстве, по синусу или другому сигналу. В зависимости от способа, значения будут различаться, причем различия могут достигать до 10 дБ и выше. Предпочтение отдается субъективной экспертизе, при настройке на синусах в районе низких частот и узкополосном шуме на высоких. Наш стенд откалиброван по розовому шуму с частотным диапазоном 300 Гц — 2 кГц при субъективном сравнении громкости сигнала между наушниками и акустической системой.

Это позволяет оценить громкость тех или иных наушников в соответствии с акустическими системами. По данному методу ранее рекомендовалось субъективно вычислять АЧХ наушников в ГОСТ 28728-89 (метод прямого измерения — сравнительная частотная характеристика наушников в свободном поле).

Стоит обратить внимание на то, что жесткого стандарта как такового не существует и это дает возможность производителям указывать данные из маркетинговых соображений. Можно указать большую чувствительность для лучших продаж определенной модели, как более чувствительной, а можно занизить значение, что бы здравоохранительные органы не попрекали за пособничество в потери слуха у молодежи. Также некоторые производители могут приводить чувствительность наушников исходя из чувствительности капсюля, не учитывая, что итоговая чувствительность наушника в сборе будет отличатся. Таким образом к данным на коробках стоит подходить с осторожностью.

Мы предлагаем результаты измерений, сделанных в одинаковых условиях, что позволяет проводить корреляцию данных между собой. Особое внимание стоит обратить на то, что чувствительность для больших наушников и вкладышей/затычек измеряется в одних и тех же условиях, что позволяет сопоставлять чувствительность наушников между собой.

Нельзя не упомянуть и о погрешности измерений. В зависимости от посадки наушников итоговое значение может колебаться в районе 3-4 дБ. Для полноразмерных наушников итоговая АЧХ является средним значением между АЧХ для правого и левого наушника. Таким образом данные выглядят как 103 ±2 дБ/В.

Существуют исследования, результаты которых определяют связь между громкостью и значениями в SPL:

Значения SPL в дБ

Звук/Громкость дБПорог слышимости 0Тиканье наручных часов 10Шепот 20Звук настенных часов 30Приглушенный разговор 40Тихая улица 50Обычный разговор 60Шумная улица 70Опасный для здоровья уровень 80Пневматический молоток 90Кузнечный цех 100Громкая музыка (на дискотеке, концерте) 110Болевой порог 120Клепка, сирена 130Реактивный самолет 150Смертельный уровень 180Шумовое оружие 200

Данные значения относятся к уровням громкости для акустических систем, с учетом повреждения внутренних тканей человека от низких частот. В наушниках низкие частоты действуют только на барабанную перепонку и не действуют на остальные участки тела — сердце, печень, мышечные ткани и т.п. По этому в наушниках порог на максимальную громкость, в целом выше, однако все равно следует помнить, что долгое прослушивание на высокой громкости до добра не доведет. Также таблица показывает значения для гармонических сигналов. Т.к. музыкальный сигнал по спектральной плотности близок к шуму, то в целом громкость музыкального сигнала снижается на 9 дБ (из соотношения энергетической плотности синуса и шума, для синуса — 3 дБ, для шума — 12 дБ).

Представление чувствительности к напряжению удобны тем, что можно наглядно оценить зависимость громкости от подаваемого напряжения. Шаг в 6 дБ дает изменение напряжения в два раза. Зависимость изменения громкости от подаваемого напряжения логарифмическая. При выборе наушников можно также сделать вывод, если у наушников А чувствительность равна 100 дБ, а у наушников Б — 106 дБ, то это значит, что наушники А будут играть с аналогичной громкостью как и наушники Б, если для них выставить у усилителя громкость в два раза выше.

Источник

Параметры динамиков для наушников

Наушники – предмет первой необходимости, дающий шанс спокойно заниматься делами или отдыхать, не мешая окружающим. «Ушки» нужны для прослушивания аудиокниг и музыки, просмотра фильмов и живого общения через мессенджеры или по телефону. Обширная область применения стала причиной выпуска моделей с отличающимися рабочими показателями. Поэтому при выборе важно внимательно изучить технические характеристики наушников. Хотя указанные производителем параметры не отражают в полной мере качества, важные для пользователей.

характеристики наушников

Основные характеристики наушников

Чтобы выбрать устраивающую модель, необходимо обратить внимание на назначение и конструкцию, а также характеристики, которые оказывают влияние на качество звука. К последним относят:

  • чувствительность;
  • диапазон воспроизводимых частот;
  • мощность; ;

Но начинать выбор стоит с общих параметров: назначения и конструкции. По назначению выделяют две большие группы:

  • студийные;
  • бытовые.

Первые – это оборудование для профессионалов и истинных меломанов, студийные модели обеспечивают полную детализацию звука, необходимую для профессиональной работы с аудиозаписями. Такие наушники часто выбирают меломаны, ценители звучания с точным воспроизведением всех нюансов. Модели бытового назначения часто искажают звуковую картину с «выпячиванием» частот нижнего или верхнего спектра.

Учитывая способ сопряжения с источником, выделяют:

  • проводные, дополненные кабелем и коннектором для присоединения к технике – компьютеру, телефону и пр.;
  • TWS, при использовании таких моделей источник аудиосигнала связывается с гаджетом посредством Bluetooth.

При покупке проводных наушников следует учесть такой показатель, как длина кабеля, а также проверить наличие адаптера jack 2.5 – 3.5 мм. Если это беспроводная модель, то первостепенная характеристика – радиус беспроводной связи.

Тип конструкции – определяющий параметр выбора. Выпускаются такие модели:

  • внутриканальные, устройства вставляют в слуховой канал;
  • в форме вкладышей, помещаемых в ухо;
  • накладные, представляют собой плоские накладки на уши
  • полноразмерные, охватывающие ушную раковину.
Похожее:  Наушники Sony MDR V700DJ 8212 выбор ди джокея

Полноразмерные модели выпускают закрытыми и открытыми. Первые не пропускают звуки извне. Вторые снабжены отверстиями, пропускающими шумы окружающего мира.

Определившись с конструктивными особенностями модели, следует перейти к изучению технических показателей. Разберемся, какими должны быть характеристики хороших наушников, и как они влияют на качество.

Чувствительность

чувствительность наушников

Это показатель, определяющий выходное акустическое давление или, если сказать проще – максимальную неискаженную громкость передачи звука. Единица измерения – децибел (дБ).

Определяется чувствительность несколькими параметрами. Влияние оказывают габариты магнитного сердечника, чем эта деталь больше, тем звук будет громче. А так же материал сердечника, если используются неодимовые магниты, то высокая степень чувствительности будет даже при компактных размерах.

Стандартная чувствительность наушников в пределах 90-120 дБ, показатели зависят от вида гаджета. Так, для внутриканальных моделей чувствительность не превышает 110 дБ, в накладных этот параметр достигает 120 дБ, а в полноразмерных – до 140 дБ.

проверяем чувствительность наушников

При высоком уровне чувствительности модели играют громко при выставлении уровня громкости у источника в пределах 50-60%. А вот, если показатель чувствительности низкий, то подключать гаджет необходимо к изначально мощным устройствам для воспроизведения.

Однако значение чувствительности, которое производитель указывает на коробке, часто формальное. Параметр может ввести в заблуждение, так как производители используют неодинаковые способы тестирования. Данные зависят от:

  • стендовых настроек, при проведении испытаний;
  • этапа, на котором проводились измерения, некоторые производители указывают значение тестирования только динамиков, а не наушников в сборе.

Если взять модели с одинаковыми значениями чувствительности, но с отличающимися типами проверки, то при тестировании результаты не будут совпадать.

Дополнительное влияние на чувствительность оказывает сопротивление. Чтобы получить тот же уровень неискаженной громкости, высокоомным моделям требуется большее выходное напряжение, чем низкоомным. Поэтому при выборе нужно учитывать параметры звукового сигнала на наушники, подаваемого от источника:

  • смартфоны и планшеты обеспечивают выходное напряжение 150-300 мВ;
  • стандартные плееры – 300 мВ;
  • компьютер и ноутбук – 300 мВ (при выделенной звуковой карте напряжение может быть больше);
  • телевизоры – 600-800 мВ.

Частотный показатель наушников – это формальный параметр, который не способен описать качество звучания. Важен не сам воспроизводимый диапазон, а громкость звучания. Еще ни одному бренду не удалось добиться того, чтобы весь спектр звуков транслировался с одинаковым уровнем громкости. Но чем шире разбег между границами, тем меньше колебания амплитудно-частотных характеристик в нижней части спектра.

Чтобы понять, насколько качественным будет звук, нужно изучить график АЧХ. При построении графика:

  • на оси абсцисс отмечают частоту звука в Гц;
  • на оси ординат – громкость звука в дБ.

На графике видно, каким будет тональный баланс звучания. Выпускают модели с акцентом на нижние частоты или на верхние звуки. На границах диапазона показатели будут резко снижаться вплоть до нуля.

Так, если указан диапазон 5 – 25 000 Гц, то «провисание» звука произойдет за пределами слышимости, то есть звуки, слышимые человеческим ухом, должны воспроизводиться с заявленным уровнем мощности.

При изучении характеристик важно смотреть не только на частотный диапазон, но и на коэффициент искажения в динамиках. Выражается этот параметр в процентах. Чем ниже этот показатель, тем чище будет звучание.

Сопротивление (импеданс)

Импеданс – это полное сопротивление, получаемое на входе наушников. Величина эта складывается из активного и реактивного сопротивления, единица измерения – Ом. Характеристика влияет на громкость звука и зависит от выходной мощности устройства. Больше информации можно узнать здесь.

Если наушники будут использоваться с плеером, смартфоном или компактным ноутбуком, то не рационально искать модель с сопротивлением 50 Ом. А вот для работы с профессиональным оборудованием требуется модель с высоким импедансом.

сопротивление (импеданс) наушников

Импеданс не влияет на скорость разряда батареи. Автономность устройства определяется уровнем громкости, а точнее, мощностью, которая требуется для поддержания заданного уровня громкости.

Выпускаемые наушники принято делить на 2 вида – низко- и высокоомные. Но у полноразмерных и компактных моделей показатели не совпадают. У маленьких наушников к низкоомным относят варианты с импедансом до 32 Ом, у больших – до 100 Ом. Модели с импедансом выше указанных показателей относят к высокоомным моделям.

характеристики которые влияют на громкость наушников

Нерационально искать модели с большими показателями мощности, если наушники планируется использовать в качестве источника звука смартфон или плеер. Использование чрезмерно мощных наушников может привести к ухудшению качества звука, так как встроенный усилитель источника не будет справляться с нагрузками.

Показатель, влияющий на громкость – это чувствительность. Чем значение чувствительности выше, тем меньше нагрузка на источник звука. Однако ориентироваться только на информацию производителя не стоит. Поскольку пользователями замечена одна особенность: реальная чувствительность редко совпадает с указанной на коробке. Причем, чем меньше цена модели, тем больше вероятность, что это несовпадение будет обнаружено.

Проблема в том, что не разработано стандартов тестирования. Каждый производитель проводит испытания по своим правилам, поэтому рабочие значения моделей с одинаковой чувствительностью могут отличаться.

Какие параметры наушников характеризуют качество звучания

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.

Примеры технических характеристик популярных наушников

При выборе наушников необходимо внимательно изучать информацию на коробке и в техническом паспорте. Важно не только прочитать краткое описание, но и познакомиться с главными характеристиками, влияющими на звучание.

Xiaomi Redmi AirDots

Xiaomi Redmi AirDots

Популярная модель bluetooth-гарнитуры с надежной влагозащитой. Сопрягается с устройствами на базе Android и iPhone. Соединение производится через Bluetooth 5.0, радиус действия – до 10 метров.

Определить качество звучания помогут характеристики:

  • чувствительность – 98 дБ;
  • импеданс – 32 Ом;
  • частотность – 20-20000 Гц.

На графике АЧХ видно, что в нижнем диапазоне уклон сделан в сторону среднего баса, но НЧ не доминируют. Качество ВЧ типично для наушников бюджетного ценового сегмента, поэтому насладиться мельчайшими нюансами звучания вряд ли получится, но при использовании компактных беспроводных моделей это маловероятно

Судя по отзывам, запаса громкости хватает даже при эксплуатации на улице. Плюс модели – отсутствие задержки сигнала, что часто встречается у других бюджетных беспроводных наушников.

Apple EarPods

Apple EarPod

Популярная модель беспроводных наушников компании Apple . Очертания вкладышей анатомически выверены, даже при носке в течение дня не ощущается дискомфорта.

  • чувствительность – 109 дБ;
  • интервал воспроизводимых частот – 20-20000 Гц;
  • импеданс – 23 Ом.

Модель с акустическим оформлением открытого типа, вкладыши не оснащены шумоизоляцией. Такая модель подойдет для дома и улиц с транспортным движением, поскольку при прослушивании композиций внешние звуки не подавляются, что позволит вовремя заметить опасность. А вот в общественном транспорте наушники без шумоподавления некомфортны, из-за внешнего шума придется увеличивать громкость, а это вредно для органов слуха.

По сведениям из паспорта чувствительность EarPod равна 104.27 дБ относительно мощности и 118.02 дБ относительно напряжения. Рекомендуемый уровень напряжения источника для этой модели не менее 8.02 dBV на 42 Ом для прослушивания в тихом помещении, и 3.98 dBV на нагрузке 42.21 Ом для применения на улице.

С басами и нижней частью середины полный порядок, а вот верхняя часть средних частот и ноты верхнего регистра после 10кГц подкачали. Возможно, это сделано для улучшения слышимости при разговорах, поскольку Apple EarPod – это в первую очередь гарнитура, а не наушники для меломанов.

JBL Tune 120 TWS

JBL Tune 120 TWS

JBL Tune 120 TWS – беспроводная модель, отвечающая строгим стандартам бренда. В описании указано, что диаметр излучателя модели 5,8 мм, и при создании использована технология JBL Pure Bass. Тип акустического оформления – закрытые.

  • частотный диапазон – 20-20000 Гц;
  • чувствительность – 96 дБ;
  • сопротивление 14 Ом.

Частотные характеристики модели с акцентами на верхних (выше 10 кГц) и нижних (70-12о Гц) частотах. Тона ниже 70 Гц слышно хуже, а после 40Гц следует полный провал. Слегка завалены и средние частоты, что негативно отражается на качестве звучания.

Модель с повышенным уровнем звукоизоляции, внешние шумы приглушаются, можно использовать вкладыши в шумной обстановке без необходимости увеличения уровня громкости. Даже в общественном транспорте хватает 60-70% максимума уровня громкости, чтобы комфортно слушать композиции, не отвлекаясь на внешние звуки.

Выводы

В заключение хочется отметить, что изучение характеристик – это существенный, но не определяющий момент при выборе модели. Наушники разных марок с одинаковыми техническими характеристиками отличаются по громкости и качеству воспроизводимого звука.

При прослушивании впечатление формируется не только указанными характеристиками, но и другими показателями. Пока еще не создано приборов, которые могли бы воспринимать музыку так, как человек. Следует учитывать фактор субъективного восприятия. В этом легко убедиться, изучая отзывы покупателей, когда одна и та же модель оценивается противоположно. Одним пользователям звучание кажется подходящим, другие же считают, что звук никуда не годится.

Поэтому, подобрав модели, совместимые с используемыми источниками звука, проводят испытания, оценивая звучание лично. Другого пути найти приемлемое для конкретного пользователя качество звука невозможно.

Источник