Диапазон воспроизведения частот наушников

Гид по выбору наушников (часть 3): читаем характеристики

Как известно, знание — сила, особенно в технических вопросах. Основные характеристики наушников, обычно указанные на упаковке, дают представление об их возможностях до прослушивания. Надо лишь разобраться, что к чему.

Чувствительность

Все сталкивались с ситуацией, когда одни наушники звучат громче других при том, что уровень на плеере (или смартфоне) выставлен одинаково. Часто этот факт связывают с разницей в мощности наушников. Но наушники — не усилитель, такая предпосылка в корне неверна.

На самом деле то, насколько громко зазвучат наушники, зависит от их чувствительности. Традиционно этот параметр лежит в пределах 90–120 дБ, причем для большинства моделей доступных на рынке эти рамки уже 95–105 дБ. Чувствительность показывает, насколько громко будут играть наушники при прочих равных. Чем она выше, тем выше максимальная громкость и меньше нагрузка на встроенный усилитель плеера или смартфона. Мной замечена еще одна прямая зависимость: чем дешевле наушники, тем меньше шансов, что их реальная (а не указанная в техническом паспорте) чувствительность будет высокой.

Наушники AKG K 315. Чувствительность — 126 дБ, импеданс — 32 Ом, максимальная входная мощность — 15 мВт.

Мощность

А вот в вопросе мощности не стоит гнаться за ваттами. Особенно когда основной источник музыки смартфон или портативный плеер. При высокой чувствительности достаточно нескольких милливат, чтобы музыка играла громко, а усилитель гаджета не перегружался и экономно расходовал заряд аккумулятора. Да, если выбрать наушники с высокой мощностью, звук, возможно (только возможно), получится солидным и напористым. Но продлится это не так долго, как вам бы хотелось — батарея гаджета под такой нагрузкой начнет стремительно разряжаться. Более того, нередки случаи, когда встроенный усилитель попросту не справляется с мощными наушниками. В итоге и звука хорошего не услышите (рыхлый неглубокий бас), и получите искажения на громкости выше средней.

Для наушников, используемых дома, высокая мощность уже не проблема, ведь предполагается, что они будут использоваться со стационарным усилителем. Тогда высокая мощность поспособствует высокому качеству звука.

Наушники Beyerdynamic DT 1350. Чувствительность — 129 дБ, импеданс — 80 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

Сопротивление

Еще один фактор, существенно влияющий на качество звучания, расход энергии и в целом определяющий совместимость наушников с усилительной частью, — импеданс. С точки зрения физики импеданс несколько отличается от более понятного термина «сопротивление», но с потребительской точки зрения это не столь важно, поэтому на упаковке наушников вполне можно встретить и такое написание.

Любой усилитель имеет некоторый диапазон нагрузок, с которым он способен работать в оптимальном режиме. Величина импеданса наушников, измеряемая в омах, соответственно, определяет режим работы усилителя. В портативной технике обычно стоят усилители, рассчитанные на работу с импедансом от 16 до 32 Ом. Поэтому именно такие цифры вы встретите у большинства наушников. Однако вполне допустимо использовать с портативной техникой наушники с импедансом 40–60 Ом. Принципиальная разница состоит в том, что для работы последних потребуется больше мощности, а значит, увеличится расход аккумулятора. Также помните, что если сопротивление наушников значительно отличается от рекомендованного, усилитель будет работать во «внештатном» режиме, результатом чего могут стать искажения и общее понижение качества звука. А в крайних случаях, еще и приведет к выходу из строя усилителя или наушников.

Наушники Denon AH-C250. Чувствительность — 109 дБ, импеданс — 87 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

Высокоомные наушники, чей импеданс исчисляется сотнями омов, стоит использовать только со стационарными усилителями. Чаще всего высокоомные наушники делают для профессиональных целей, хотя их также можно встретить и среди дорогих High End-моделей для бытового использования.

Внимание, если выбираете модель для дома: импеданс наушников должен попадать в пределы рекомендованного диапазона нагрузки, который указывается в технических данных усилителя. Вообще, большинство наушников и усилителей довольно четко делятся на низко- и высокоомные, так что особенных проблем с поиском подходящей пары возникнуть не должно.

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.

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

Уши против цифр

В заключение обзора основных характеристик хочу избавить читателей от одной распространенной иллюзии, что «наушники с одинаковыми паспортными данными одинаково звучат». Ничуть.

При равном частотном диапазоне, одинаковых чувствительности, мощности и импедансе разные наушники, вероятней всего, заиграют совсем непохоже друг на друга. Поскольку наше впечатление от звучания формируется точностью реакции излучателя, формой частотной характеристики и ряда иных показателей, которые публикуются разработчиками крайне редко, а другие и вовсе не могут быть измерены. К сожалению или к счастью, но современные измерительные приборы еще не достигли тех высот, когда они научатся воспринимать музыкальный сигнал комплексно, как человек. Поэтому, изучив характеристики на предмет совместимости с остальным комплектом оборудования (источник, усилитель), соизмерив их стоимость со своим кошельком, нужно все-таки пойти и послушать их. Иначе никак.

Источник

Технические характеристики наушников влияющие на громкость и качество звучания

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.

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:

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

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.

Тип конструкции наушников

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

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.

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.

Поэтому необходимо обращать внимание на соотношение чувствительности к напряжению, этот показатель измеряется в дБ/В. При указании параметра за выходную мощность берут постоянную величину – 1 В. Таким образом, если в характеристиках указано значение 130 дБ/В, то при сопротивлении 32 Ом рабочее значение будет 105 дБ.

Выбирать чувствительность следует с учетом среды использования. Для применения дома подойдут и «тихие» модели, а вот для прослушивания композиций на улице и в общественном транспорте необходимо выбирать вариант с показателями громкости, заглушающими уличный шум.

Не стоит забывать, что частое прослушивание аудио с уровнем громкости 90 дБ и более может негативно повлиять на способность слышать. А звук громкостью 145 дБ вызывает контузию. Поэтому нужно выбирать наушники, безопасные для здоровья.

Частотный диапазон

Это показатель пределов воспроизводимых оборудованием частот. Следует понимать, что не всегда широкий разбег между нижним и верхним пределом – это показатель качества звучания.

Органы слуха человека воспринимают звук при частоте колебания в пределах 20 – 20 000 Гц, но этот интервал для каждого человека индивидуален. Так, с возрастом он сужается, люди перестают слышать верхние тона. Влияет на способность воспринимать звуки и место проживания. Жители городов, привычные к шуму, не воспринимают звуки выше 15 000 -17 000 Гц.

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.

график АЧХ наушников

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.

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.

Если импеданс наушников серьезно превосходит рекомендованное значение, то усилитель будет функционировать с повышенной нагрузкой. Это станет причиной искажения качества звучания или даже приведет к поломке или усилителя на источнике звука, или самих наушников.

Импеданс оказывает влияние и на громкость, и на качество звучания, но не напрямую, а в связи с другими параметрами устройства.

Максимальная мощность

Этот показатель характеризует верхний уровень мощности, который подается на наушники без риска повредить устройство. Измеряется этот параметр в мВт.

Показатель входной мощности связан с другим параметром – чувствительностью. Чем выше чувствительность, тем меньшие показатели мощности потребуются для воспроизведения заданного уровня громкости.

Какие характеристики влияют на громкость наушников

Опытные пользователи не раз сталкивались с ситуацией, когда одни «ушки» звучат намного громче других, несмотря на то, что уровень на плеере не изменялся. Распространенно мнение, что это связано с мощностью модели, но это не совсем так. Да, чем больше мощности, тем сильнее звук, но большее значение для громкости имеет чувствительность.

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

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

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