На що впливає чутливість навушників: як перевірити показник

Таємниця цифр

Уявімо, що ви зважилися на придбання нової моделі навушників. Питання бюджету відставимо вбік, оскільки товщина гаманця у кожного покупця своя. Відразу ж звернемо увагу на характеристики.

Уважний покупець напевно звертав увагу на ряд незрозумілих фізичних характеристик, нанесених на красиву коробку. Нижче наведена фотографія з вирізками трьох різних моделей навушників відомих брендів:

На що звернути увагу при покупці? Отже, перед нами три моделі з різними характеристиками:

Характеристики моделі А:

Frequency Response - Діапазон відтворюваних частот: 10 Hz - 20 kHz; Impedance - Опір: 22 OHM; SPL - Рівень гучності: 111 dB (+/- 3 dB);

Характеристики моделі B:

Frequency Response - Діапазон відтворюваних частот: 5 Hz - 40 kHz; Impedance - Опір: 32 OHM; SPL - Рівень гучності: 102 dB (+/- 3 dB);

Характеристики моделі C:

Frequency Response - Діапазон відтворюваних частот: 5 Hz - 35 kHz; Impedance - Опір: 250 OHM; SPL - Рівень гучності: 96 dB (+/- 3 dB);

Частотний діапазон. Всі три моделі мають абсолютно різні числові характеристики. Наше ж завдання: визначити, які навушники будуть відчувати себе комфортніше з портативним плеєром або смартфоном. Найширший діапазон відтворюваних частот у моделі B: від 5 Гц до 40 кГц (при тому, що людське вухо сприймає діапазон всього від 16 до 20 000 Гц). Таким чином, частотний діапазон усіх трьох моделей влаштує будь-якого, навіть найвибагливішого слухача. При виборі навушників середньої цінової категорії цей параметр не є визначальним, а носить швидше маркетинговий характер.

Опір. Ось тут то ми і дійшли до найцікавішого: всі три моделі кардинально відрізняються один від одного. Давайте розберемося, на що ж впливає показник імпедансу і яке оптимальне значення опору для використання в парі зі смартфоном?

В акустичному світі повнорозмірних колонок і динаміків все просто: є колонка на 30 Ватт з опором у 8 Ом. Підключаємо до лівого і правого каналу відповідний 8-омний підсилювач і насолоджуємося гучним звуком. Ситуація з навушниками набагато складніша і заплутаніша. Тільки в наведеному вище прикладі ми зіткнулися з трьома опорами:

• модель A - 22 Ома;
• модель B - 32 Ома;
• модель С - 250 Ом.

На питання: які навушники найкраще підійдуть до смартфона, пересічний покупець впевнено відповість, що найкраща модель - модель з мінімальним опором. «Низькоомні навушники, у зв'язці зі смартфоном, будуть звучати голосніше, а для високоомних потрібен окремий потужний підсилювач», - ось загальноприйняте твердження продавця-консультанта середньостатистичного магазину електроніки. «Сідайте, поки що двієчка», - сказав би мій шкільний викладач з фізики і ось чому.

У той момент, коли ви збільшуєте гучність відтворення музики, на вихідному сигналі змінюється не рівень потужності, а напруга. І лише напруга безпосередньо впливає на потужність. Для цього зі шкільного курсу фізики достатньо згадати дві простих формули закону Ома:

Таким чином, для визначення того, які ж навушники будуть грати ГРОМЧЕ, а гучності яких в умовах використання виключно смартфона буде недостатньо, слід звертати увагу не тільки на показник опору самих навушників, але і на максимальний рівень напруги, яка видає порт мініджек вашого смартфона або плеєра. З цим показником практично всі виробники електроніки не поспішають нас знайомити. Дізнатися чіткий вольтаж на виході мініджека можна, як правило, тільки за схемами пристрою, знайти які нелегко.

Зіставляти дві різних моделі за гучністю слід не за рівнем потужності, а за рівнем споживаної напруги. Чутливість навушників з меншим опором більша, ніж у високоомної моделі. Але як це відбивається на часі автономної роботи смартфона?

Навушники і iPhone

Модель А, з опором в 22 Ома буде дійсно звучати голосніше, але разом з цим і споживати більше струму. Як наслідок, 32-омна модель В дозволить відтворювати смартфону музику довше, як мінімум на чверть. Представлені ж на ринку смартфони, мають максимальну вихідну напругу не більше 150 - 200 мВ, чого недостатньо для розкачування навушників з опором більше 100 Ом.

Якщо ж отримана на високоомних навушниках гучність цілком влаштовує, вас чекає приємний бонус - значне зниження енергоспоживання акумулятора.

Тепер відкриємо обличчя моделей, розглянутих у цій статті. Ось імена всіх трьох моделей:

Найбільш «правильним» варіантом навушників для використання у зв'язці з iPhone - низькоомна модель Bowers & Wilkins P7. Це дійсно найгучніша з розглянутих моделей зі стандартним діапазоном звукових частот.

Наступна модель Audio-Technica ATH-CKR10 має хороший діапазон відтворення і чималий опір в 32 Ом. Враховуючи те, що навушники представляють категорію вкладишів, вони забезпечують хороший рівень звукоізоляції, і вихідної напруги смартфона буде достатньо для досягнення оптимальної гучності.

Нарешті, модель навушників-моніторів Beyerdynamic DR 990 Pro - німецький еталон у сфері професійного мастерингу. Якості звучання цих навушників позаздрить будь-який дорогий конкурент, але високий рівень опору в 250 Ом робить їх використання з iPhone неможливим. Для DR 990 Pro і навушників цієї категорії потрібен окремий підсилювач або аудіо-плеєр з потужною звуковою картою.

Наушники EarPod, що йдуть у комплекті з iPhone, можуть похвалитися такими характеристиками:

Опір: 23 OHMSЧутливість: 109 DBЧастотний діапазон: від 5 Hz до 21 kHz.

Сам виробник дає чітку відповідь: використовувати високоомні навушники з iPhone без додаткових аксесуарів недоцільно.

Варіанти отримання хорошого портативного звуку

Якщо ж ідея отримання якісного звуку зі смартфона вас як і раніше не покидає, готуйтеся витратити свої кровні на придбання зовнішнього портативного підсилювача.

Високоомні навушники дійсно звучать краще своїх низькоомних побратимів і ось з якої причини. За рахунок високого рівня опору навушників, підсилювач віддає менше струму (при більш високій напрузі), а це запобігає хвильовим спотворенням на його каскаді. Більш того, навушники з великим опором мають більш рівномірні амплітудно-частотні характеристики (наслідок збільшеної кількості витків на магнітній подушці динаміка), а за умови низького опору і з боку підсилювача, АЧХ можуть залишатися практично незмінними.

Ще однією альтернативою отримання якісного звуку є використання так званих однодрайверних арматурних навушників.

Зовні вони нічим не відрізняються від традиційних вкладишів, але мають піднятий діапазон середніх і високих частот, що забезпечує «чисте і прозоре» звучання.

Нарешті, раз і назавжди вирішити проблему терзань перед вибором навушників може покупка плеєра з високим рівнем вихідного напруження.

На відміну від смартфонів і недорогих плеєрів, в Hidisz встановлено потужний передбачувач. Перевага на обличчя: 2,2 В проти 100-150 мВ біля смартфона. Використання подібних плеєрів відкриває перед меломаном широкий асортимент високоомних навушників зі справжнім якісним звучанням.

Перед купівлею будь-яких навушників, а особливо високоомних моделей, обов'язково визначте максимально можливий рівень гучності, програючи музику на тому пристрої, з яким плануєте подальшу експлуатацію. Акцентуючи уваги на числових характеристиках навушників, не забувайте, що слух і будь-яка аудіоапаратура - речі суворо індивідуальні. Навушники з, здавалося б, середніми значеннями опору і частотного діапазону, часто можуть дати фору самим технологічно досконалим примірникам.

P.S. Висловлюємо спасибі компанії Bowers & Wilkins за допомогу і професійну консультацію в підготовці матеріалу.

Закладки

Дана стаття буде присвячена розбору польотів широкого асортименту навушників і одному з головних показників - їх імпедансу. 16, 32 або 320 Ом - який опір вибрати і на що він впливає? Зустріти на вулиці людину з навушниками можна повсюдно. Хтось звик до компактних вкладишів або навушників вставного типу. Для когось еталоном хорошого звуку стали стильні...

• навушники і колонки
• До ←

Чутливість

Всі стикалися з ситуацією, коли одні навушники звучать голосніше за інших при тому, що рівень на плеєрі (або смартфоні) виставлений однаково. Часто цей факт пов'язують з різницею в потужності навушників. Але навушники - не підсилювач, така передумова в корені невірна.

Насправді те, наскільки голосно зазвучать навушники, залежить від їх чутливості. Традиційно цей параметр лежить в межах 90-120 дБ, причому для більшості моделей доступних на ринку ці рамки вже 95-105 дБ. Чутливість показує, наскільки голосно гратимуть навушники при інших рівних. Чим вона вища, тим вища максимальна гучність і менше навантаження на вбудований підсилювач плеєра або смартфона. Мною помічена ще одна пряма залежність: чим дешевші навушники, тим менше шансів, що їх реальна (а не зазначена в технічному паспорті) чутливість буде високою.

На що впливає?

Однаковий сигнал, поданий на різні типи навушників, буде відтворюватися і чути по-різному. Якщо розмір сердечників великий, то звук буде голосніше, а якщо маленький, то, відповідно, тихіше.

Чутливість впливає на якість сприйняття частотного діапазону. Так, цей параметр впливає на можливість добре чути звук у місцях з підвищеним зовнішнім шумом, наприклад, у метро, на жвавих дорожніх магістралях, при великому скупченні народу в приміщенні.

У навушниках різного типу чутливість може варіюватися від 32 до 140 дБ. Цей показник впливає на гучність звуку в навушниках і визначається за виробленим звуковим тиском.

Опір

Ще один фактор, що істотно впливає на якість звучання, витрату енергії і в цілому визначає сумісність навушників з посилювальною частиною, - імпеданс. З точки зору фізики імпеданс дещо відрізняється від більш зрозумілого терміну «опір», але зі споживчої точки зору це не настільки важливо, тому на упаковці навушників цілком можна зустріти і таке написання.

Будь-який підсилювач має певний діапазон навантажень, з яким він здатний працювати в оптимальному режимі. Величина імпедансу навушників, вимірювана в омах, відповідно, визначає режим роботи підсилювача. У портативній техніці зазвичай стоять підсилювачі, розраховані на роботу з імпедансом від 16 до 32 Ом. Тому саме такі цифри ви зустрінете у більшості навушників. Однак цілком допустимо використовувати з портативною технікою навушники з імпедансом 40-60 Ом. Принципова різниця полягає в тому, що для роботи останніх буде потрібно більше потужності, а значить, збільшиться витрата акумулятора. Також пам'ятайте, що якщо опір навушників значно відрізняється від рекомендованого, підсилювач буде працювати в «позаштатному» режимі, результатом чого можуть стати спотворення і загальне зниження якості звуку. А в крайніх випадках, ще й призведе до виходу з ладу підсилювача або навушників.

Високоомні навушники, чий імпеданс обчислюється сотнями омів, варто використовувати тільки зі стаціонарними підсилювачами. Найчастіше високоомні навушники роблять для професійних цілей, хоча їх також можна зустріти і серед дорогих High End-моделей для побутового використання.

Увага, якщо вибираєте модель для дому: імпеданс навушників повинен потрапляти в межі рекомендованого діапазону навантаження, який вказується в технічних даних підсилювача. Взагалі, більшість навушників і підсилювачів досить чітко діляться на низько- і високоомні, так що особливих проблем з пошуком підходящої пари виникнути не повинно.

Частотний діапазон

Частотний діапазон навушників, напевно, найпростіша і зрозуміла величина. Чим він ширший, тим якісніший звук. Вихід заводських параметрів за межі чути діапазону, наприклад, 5 Гц - 25 кГц, свідчить про те, що краї цього самого чутного діапазону будуть відтворені без особливих втрат. Можливо, тому що це проста величина, та ще й з великими цифрами, виробники схильні її прикрашати. Часто зустрічаються стандартні цифри, типу 20 Гц - 20 кГц. І ніяких вказівок про те, за яких умов були зроблені вимірювання, не кажучи вже про графік АЧХ. 20Г ц і правда можуть бути, але з такою гучністю, що почують їх лише прилади в глухій акустичній кімнаті, де, можливо (тільки можливо), проходили заміри.

Яка краще?

Вибір навушників за чутливістю слід вибирати, враховуючи джерело сигналу. Найбільш поширеними варіантами є:

• мобільний телефон;
• mp3 плеєр;
• комп'ютер (ноутбук);
• телевізор.

Якщо говорити про смартфони, то в більшості випадків ці пристрої мають невеликі габарити. Тому навушники слід вибирати відповідні. Але до смартфона можна придбати не просто навушники, а гарнітуру (пристрій, що підтримує режим розмови).

Тому чутливість у цьому випадку нерозривно пов'язана з призначенням навушників.

Більшість аудіоплеєрів у початковій комплектації вже мають навушники. Але їх якість залишає бажати кращого, тому багато користувачів купують інші гаджети. Для аудіоплеєра оптимальна чутливість становить до 100 дБ.

При користуванні комп'ютером (ноутбуком) навушники можуть використовуватися для різних цілей:

• перегляд фільмів і відео;
• прослуховування аудіофайлів;
• ігри.

У цьому випадку частіше використовуються накладні або повнорозмірні моделі. Вони мають сердечники великого розміру, а значить, і високу чутливість (вище 100 дБ).

Іноді навушники використовуються при перегляді телевізора, наприклад, коли в будинку є маленькі діти.

Найбільш зручними для цієї мети є накладні або повнорозмірні. Їх чутливість повинна бути не нижче 100 дБ.

У навушників різного типу повинна бути певна чутливість. Якщо умовно поділити їх на види, то для кожного буде своя гучність.

• Внутрішньоканальні. Використовуються для прослуховування музики на смартфоні. В ідеалі діапазон чутливості для такого аксесуара повинен бути від 90 до 110 дБ. Оскільки внутрішньоканальні моделі вставляються безпосередньо у вушну раковину, чутливість не повинна бути високою. Інакше аудіофайли будуть звучати дуже голосно, навіть є ризик негативного впливу на слух.
• Накладні. До такого типу пристроїв висуваються вищі вимоги. Більшість накладних моделей мають чутливість 100-120 дБ. Іноді цей показник доходить до рівня 120 дБ.
• Повнорозмірні вироби дуже схожі з накладними. Їхня єдина відмінність полягає в тому, що в першому варіанті амбушюри повністю закривають вуха, а в другому - ні. У більшості випадків такі вироби відносяться до класу професійних, які мають прекрасне звучання. Рівень чутливості у повнорозмірних навушників має досить великий розкид. Так, цей показник може знаходитися в межах 95-105 дБ, а може досягати і 140 дБ. Але ця гучність є максимальною і навіть небезпечною, оскільки може викликати у людини больові відчуття під час прослуховування аудіофайлу.

Навушники з високою чутливістю найчастіше використовуються на студіях музичних звукозаписів. Цей параметр не має нічого спільного з користувальницькими навушниками, оскільки слухати звукові доріжки в плеєрі буде некомфортно.

Якими б не були навушники, незалежно від їх типу, габаритів, виробника та інших параметрів, оптимальною для людського слуху вважається чутливість 100 дБ. Аксесуари, які мають цей параметр, відмінно підходять для джерел сигналу різного типу.

У наступному відео тест навушників на чутливість.