На что влияет сопротивление наушников / Блог компании Soundpal / Хабр

Определение чувствительности, на что влияет, от чего зависит. в чем измеряется. В чем разница чувствительности и мощности.

От чего зависит чувствительность наушников

Условно чувствительность в наушниках определяет размер магнитного сердечника: чем он больше, тем выше децибелы. Свою лепту вносит материал, из которого тот сделан. Например, использование неодимовых магнитов обеспечивает высокую чувствительность при небольших размерах, что используют для затычек или вкладышей.

Следующий момент связан со способом измерения чувствительности производителем. Окончательные данные зависят:

  • от настроек стенда тестирования;
  • этапа, на котором замеряли децибелы (полный сбор, только динамик);
  • позиционирования модели как громких или тихих, но безопасных для слуха.

Таким образом, наушники могут получить разное значение при соотношении чувствительности:

  • дБ/мВт – к мощности;
  • дБ/В – к напряжению.

Разница также заметна, если чувствительность измеряется относительно частоты, равной для 1 кГц или 500 Гц. Если взять наушники с одинаковым значением чувствительности, но разным типом проверки и протестировать их на амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), получатся разные результаты, вплоть до уменьшения указанных параметров и спецификаций на 5–15 дБ.

Дополнительное влияние на чувствительность оказывает импеданс, он же сопротивление. Работает это следующим образом: чтобы получить, например, 96 дБ, как у низкоомных наушников, высокоомные модели потребуют большее выходное напряжение. На что это влияет? При выборе гарнитуры ориентируйтесь на источник воспроизведения музыки. Смартфон и планшет выдают напряжение, равное 150–300 мВт, чего хватит, чтобы справиться с моделью, сопротивление которой составляет 50–80 Ом. Чем выше сопротивление, тем меньше искажается звук, и он становится чище по сравнению с низкоомными вариантами.

Если приводить данные о выходной мощности каждого устройства, то:

  • среднестатистический плеер обеспечивает выходное напряжение от 300 мВт, профессиональные модели выдают выходное напряжение в 1 или 2 В;
  • на компьютерах или ноутбуках разъем под наушники обеспечивает 300 мВт, выделенная звуковая карта может увеличить напряжение;
  • телевизоры могут предложить напряжение в 600–800 мВт.

Учитывая вышесказанное, обращайте внимание на характеристику чувствительности к напряжению (дБ/В), где за выходную мощность берут номинальное напряжение 1 В. Если у беспроводных/проводных затычек указаны 130 дБ/В при сопротивлении 32 Ом, реальная чувствительность составит в районе 105 дБ из-за недостатка мощности встроенного усилителя.

Указанная чувствительность дает приблизительное представление о максимальной мощности наушников. Если взять две модели с характеристикой 114 дБ/В, то, добравшись до частоты в 500 Гц или 1 кГц, они могут показать одинаковый результат, но у одних наушников низкие и высокие частоты окажутся «завалены», у других – подняты. Субъективно вторые будут играть значительно громче первых, но при среднем значении сохранять одинаковый уровень громкости звука. Заметить эту разницу удастся только при прослушивании модели или получив сведения из сравнения АЧХ.

слушает музыку

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 наушников1.jpg, Какое сопротивление наушников лучшеsoprotivlenie-luchshe.jpg, Технические характеристики хороших наушниковharakteristiki-naushnikov.jpg

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 рублейdo1000r.jpg

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.

Чувствительность, импеданс и диапазон частот наушников — что это такое?

Наушники — один из наиболее часто используемых аксессуаров используемых с различными гаджетами и электронной техникой, будь то смартфоны, компьютеры, телевизоры и др. изо дня в день.
Среднестатистический покупатель при покупке наушников обычно сосредотачивается на двух основных факторах — бренде и бюджете.

Но достаточно ли этого для приятного прослушивания музыки?

В этой статье мы обсудим три очень важных фактора, на которые покупатели чаще всего не обращают внимания — чувствительность, импеданс и диапазон частот наушников.

Мы надеемся, что в этой короткой статье вы получите подробные ответы на это важные вопросы.

На что влияет

Меломаны ошибочно полагают, что громкость напрямую зависит от чувствительности, но это не верно (за исключением Sennheiser – чувствительность они приводят по отношению к мощности). И общепринятое понятие: «устройства с высоким сопротивлением играют тише, чем низкоомные при равной громкости телефона, и им требуется усилитель помощнее» неверно.

Для изменения мощности на выходе усилителя низкой частоты (УНЧ) регулируется подаваемое на него напряжение. А так как сопротивление – константа, изменяется и пропускаемый по нему ток (из закона Ома). Без увеличения уровня электрического тока значение напряжения также не повысить.

Как пример, модели линейки наушников Beyerdynamic, часть которых не выпускается, обладают чувствительностью 96 дБ/мВт и разным сопротивлением. Это означает, что для получения 96 дБ/мВт на каждое устройство нужен различный ток и напряжение.

Сопротивление, Ом 32 80 600
Напряжение (мощность 1 мВт), мВ 179 283 775
Ток (мощность 1 мВт), мА 5,6 3,5 1,3

Для устройства с меньшим сопротивлением нужно низшее напряжение и максимальный ток, для высокоомных наушников картина противоположная.

Возвращаемся к напряжению на выходе усилителя: для смартфонов и иных гаджетов это в среднем 200…300 мВ – для высокоомных наушников этого недостаточно, они будут звучать тише, чем предусмотрено производителем по причине недостатка мощности усилителя.

При указании чувствительности относительно напряжения вырисовывается прямая зависимость с уровнем громкости.

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

В итоге:

  • чувствительность правильно указывать относительно напряжения;
  • чувствительность повышается со снижением полного сопротивления наушников;
  • для смартфонов целесообразно покупать только низкоомные наушники;
  • наушники для плееров берите высокоомные, но проверяйте их звучание до покупки.

Импеданс и чувствительность не всегда одинаково взаимосвязаны. Встречаются низкоомные модели с ортодинамическими излучателями, но низкой чувствительностью, например, MyST Ortophones: 77 дБ/мВт при 8 Ом.Второе исключение – высокоомные Koss Porta Pro: 60 Ом – 101 дБ/мВ – сочетаются со смартфоном, но при достаточной громкости ощущается нехватка усиления НЧ.

Чистота звука

Любители слушать музыку везде и постоянно знают, что более чистый и приятный звук издают высокоомные динамики. Если не погружаться в физические процессы, то звучат они чище, потому что усилитель подаёт меньше электрического тока, а значит, количество искажений снижается.

При работе в режиме, когда значение напряжения УНЧ превышает допустимое, также появляются искажения.

Способы увеличения чувствительности

Итак, с тем, чувствительность в дб – что это, мы разобрались, как и с тем, для акустических динамиков дб, какое лучше. Осталось выяснить, как можно повысить чувствительность акустической системы, в том числе своими руками.

Так как любая колонка – электро-механический-акустический преобразователь, увеличить общий КПД такой системы можно на каждом из этапов.

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.

сколько децибел в наушниках

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.

Выбор наушников по чувствительности

Громкость необходима для более полного восприятия звукового диапазона и возможности пользоваться устройством в местах с повышенным шумовым фоном, например – в общественном транспорте, вблизи автомагистралей.

Оптимальной чувствительностью наушников считается показатель 100%. Этот параметр подходит для мини-акустики, соединенной с мобильными источниками – телефонами и планшетами.

А ваши наушники на 100% чувствительны?

Частотный диапазон

Частотный диапазон наушников, наверное, самая простая и понятная величина. Чем он шире, тем качественней звук. Выход заводских параметров за пределы слышимого диапазона, например, 5 Гц – 25 кГц, свидетельствует о том, что края этого самого слышимого диапазона будут воспроизведены без особых потерь. Может быть, потому что это простая величина, да еще и с большими цифрами, производители склонны ее приукрашивать. Часто встречаются стандартные цифры, типа 20 Гц – 20 кГц. И никаких указаний о том, при каких условиях были произведены измерения, не говоря уж о графике АЧХ. 20Г ц и правда могут быть, но с такой громкостью, что услышат их лишь приборы в глухой акустической комнате, где, возможно (только возможно), проходили замеры.

1393877537-Sony_MDR-1R.jpgНаушники Sony MDR-1R. Чувствительность — 105 дБ, импеданс — 48 Ом, максимальная входная мощность — 1500 мВт, частотный диапазон — 4–80 000 Гц

Варианты выбора наушников

Если вам нужна гарнитура для безопасного ведения разговоров за рулем, выбирайте среди моделей открытого типа – они позволят оставаться «на связи», не отвлекаясь от окружающей действительности.

Обладателям музыкальных смартфонов можно порекомендовать стереогарнитуру с несколькими излучателями, полным частотным диапазоном и высокой чувствительностью.

Игровые наушники позволят в полной мере оценить звуковое сопровождение любимой игры.

Если вы хотите иметь возможность, не мешая соседям, в любое время и в полной мере насладиться звуком стационарной аудиосистемы, выбирайте среди мощных полноразмерных наушников.

Беспроводные наушники избавят от провода, «привязывающего» слушателя к источнику звука.

Если вам нужна максимальная звукоизоляция даже в самых экстремальных условиях, обратите внимание на модели с системой активного шумоподавления.

Спортивные наушники не боятся влаги и пота, не стеснят ваших движений и позволят разнообразить и оживить вашу спортивную активность.

Надоели запутывающиеся провода? Наушники с дизайном true wireless позволят вам забыть об этой проблеме.

Диаметр мембраны драйвера

Этот показатель в наушниках непосредственно влияет на качество звука. Логично, что чем больше динамик, тем громче и четче звук, особенно «нижние басы». 

Если выбирать небольшие «капельки» или другие наушники аналогичной конструкции, то размеры мембраны здесь будут колебаться от 9 до 12 мм, что явно не гарантирует воспроизведение качественных низов.

Парни в мониторных и внутриканальных наушниках

Самые «сильные» наушники в этом плане — полноразмерные. Диаметр их динамиков часто составляет больше 30 мм. Именно при таком размере мембраны можно достичь идеальной глубины, четкости и насыщенности звука. А все почему? Чем больше мембрана — тем легче ее совершенствовать. Производители устанавливают внутри корпуса таких наушников различные «фишки», улучшенные магниты и т.д., что в итоге помогают развивать «глубокий» звук.

Интересно будет узнать: ТОП-10 лучших полноразмерных закрытых наушников

5. Максимальная мощность

Можно встретить и такую характеристику в описании наушников. Но она очень неоднозначная и трактовать ее можно по-разному:

  • максимальна мощность, при которой звук не искажается,

  • максимальная мощность, при которой не будут повреждены элементы наушников (мембрана, катушка и т.д.),

  • аналог мощности звукового сигнала.

То есть это неинформативная характеристика, по которой нельзя судить о громкости наушников, например.

Комментарии

Нет комментариев к этой странице

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...