Які навушники безпечніші для слуху: з яким діапазоном частоти

Сучасна молодь часто немов послухати улюблені треки в навушниках на повній гучності. При цьому вони навіть не підозрюють, якої шкоди вони завдають своїм вухам. Лікарі впадають у подив від багатьох пацієнтів з кожним днем з різними формами тугоухості.

У цій статті ми поговоримо про те, якої шкоди завдають вухам, і які моделі максимально безпечні для слуху.

Чому ми чуємо гірше?

На жаль, так влаштована природа людини, що з кожним роком ми не стаємо молодшими, а разом з нами втрачають свою здатність «чути все навколо» і наші вуха. Так виглядає верхня межа діапазону частот, яку чує люди різного віку:

• 14 - 20 років: до 20-22 кГц;
• 20 - 24 роки: до 17 кГц;
• 25 - 45 років: до 14 кГц;
• від 45 років і старше: до 12 кГц.

Вона суворо персональна і залежить від низки факторів: чи проживає людина в мегаполісі або сільській місцевості, чи пов'язана її робота з постійним впливом шуму і, нарешті, чи слухає вона музику в навушниках. Головна причина, чому ми чуємо гірше - звуковий тиск, який чинять всі звуки ззовні.

Звуковий тиск - величина, вимірювана в децибелах (дБ) і характеризує рівень шуму, який чиниться джерелом звуку на барабанну перепонку. Так, тихий шепіт можна порівняти зі значенням в 10 дБ, а звук реактивного літака 100-110 дБ.

Як тільки ваш співрозмовник звернувся до вас, звук долає складний процес трансформації, який ми в результаті називаємо «вмінням чути». Для розуміння того чому ми втрачаємо слух, давайте розберемося з тим, як, власне, ми чуємо.

Спершу звукові хвилі, що потрапили у вушну раковину, впливають на зовнішнє вухо і, проходячи по слуховому каналу, досягають барабанної перепонки. Саме барабанна перепонка приймає найпотужніший удар звукового тиску. Чим голосніше звук - тим сильніше вібрує перепонка, передаючи імпульси на так звані кісточки, що знаходяться в середньому вусі. Посиливши звук, кісточки направляють його у внутрішнє вухо із заповненою рідиною равликом. Поверхня равлика вкрита волосковими клітинами - ресничками, кількість яких у дитини сягає 12-15 тисяч. Кожна така клітина рухається під впливом суворо визначеного діапазону частот. «Дізнавшись» рідну частоту, реснички подають нервовий імпульс, що посилається в мозок і лише потім ми усвідомлюємо, що чуємо.

Тепер уявіть ситуацію, коли ви не виходите з дому, не прихопивши з собою улюблені вставні навушники. Смартфон підключений, навушники щільно сидять у вухах, настрій відмінний! У гучному метро і недалеко від дороги з активним трафіком ми трохи додаємо гучності, щоб чути улюблену мелодію. Тим самим ми травмуємо наші вуха: під дією високого звукового тиску в першу чергу зношується наша барабанна перепонка. Практично синхронно гучний звук впливає і на волоскові клітини. З плином часу вони гинуть і відмирають. З 12-15 тисяч до кінця життя в живих залишається менше третини. І в першу чергу гинуть реснички, що сприймають високі частоти, оскільки вони мають помітно меншу товщину, ніж ті, що відповідають за низькі частоти.

Відбувається це і тому, що під час прослуховування музики навушники створюють не стільки звуковий тиск, скільки пневматичний. Всередині вушної раковини утворюється акустично закрита трубка: з одного боку - барабанна перепонка, з іншого - навушник з діафрагмою. При впливі звукових хвиль основне навантаження лягає саме на барабанну перепонку. Варто нам опуститися в підземку і збільшити гучність, як настає граничний рівень тиску, що завдає відчутної шкоди і барабанній перепонці і ніжним волосковим клітинам.

Основна проблема сучасних навушників (особливо внутрішньоканального типу) полягає в тому, що вони не передають звукові хвилі. Те, що ми чуємо - дія пневматичного тиску. Природа звукового тиску полягає в безперешкодному подоланні повітря. Природа пневматичного тиску - передача енергії за допомогою повітря. Традиційні навушники не відтворюють звук. Вони його видавлюють, а це, в свою чергу, негативно впливає на органи слуху.

«Нешкідлива» технологія ADELE

Рік тому в рамках краудфандингового майданчика KickStarter був опублікований проект, що пропонує інвесторам зробити внесок у виробництво навушників, здатних зберегти слух. Автором проекту стала компанія 1964 EARS, що зарекомендувала себе як один з кращих виробників індивідуальних моніторів для музикантів і звукорежисерів. Успішне завершення програми зі збору коштів поклало новий етап у світі персональної акустики. На ринок вийшли навушники, які можна слухати, не побоюючись за здоров'я ваших вух.

Левова частка асортименту 1964 EARS виробляється вручну, а використовувані унікальні технології дозволяють домогтися звуку неймовірного рівня деталізації та якості. Але цього разу компанія представила щось дійсно особливе.

Отже, ось схематичне зображення традиційного навушника. Випромінюваний динаміком звуковий тиск тут же перетворюється на пнематичний, в результаті чого на барабанну перепонку діє хвиля повітря, але не звуку.

Щоб почути музику в галасливому приміщенні необхідно істотно збільшити рівень гучності і тим самим значно підвищити тиск на барабанну перепонку. Результат такого щоденного знущання над органом слуху дуже сумний і передбачуваний.

У рамках KickStarter 1964 EARS запропонувала використання нової технології Realloud, яку компанія скорочено назвала ADEL.

Принцип дії технології ADEL полягає у використанні додаткової мембрани-динаміка, яка і приймає на себе весь пневматичний удар, викликаний тиском повітря. При цьому на барабанну перепонку впливає саме звуковий тиск без додаткового пневматичного навантаження. Іншими словами, на орган слуху не подається повітряним ударам, які й призводять до поступового погіршення слуху.

Особливість Realloud полягає і в тому, що користувачеві більше немає необхідності встановлювати граничний рівень гучності в галасливих місцях. Навушники, вироблені під суббрендом 1964 ADEL, створюють відчуття достатньої гучності при тому, що звуковий тиск, який чиниться драйвером, мінімальний. В якості системи поглинання тиску використовується спеціально розроблена мембрана, що імітує барабанну перепонку людського вуха.

Асортимент навушників і моніторів компанії 1964 Ears сьогодні представлений вражаючим списком моделей, які доступні як для індивідуального проектування (навушники створюються під клієнта з використанням вушного зліпка), так і у вигляді серійних моделей.

В арсеналі компанії понад 20 моделей навушників, що відрізняються кількістю встановлених драйверів (від 2-х до 12) і призначенням, але мають незаперечні єдині достоїнства - якість відтворення і турбота про людську чутку.

Якщо ви не уявляєте життя без руху і музики, а портативний плеєр став головним аксесуаром на кожен день, подумайте про ваші вуха. 1964 Ears здатні не тільки подарувати вам звучання найвищої якості, але і збережуть ваш слух на довгі роки. Ваші вуха напевно скажуть вам: «Дякую!»

Закладки

Те, що здається фантастикою - вже реальність. Щодня ми слухаємо музику. Вона допомагає нам долати будь-яку відстань і відволікає від монотонної поїздки в метро, поїзді або автобусі. Музика надає нам такий необхідний заряд настрою, який дозволяє справлятися з нудьгою і одноманітністю. І разом з музикою ми... поступово втрачаємо слух. Чому ми чуємо гірше? На жаль, так...

• навушники і колонки,
• Це цікаво,
• Это любопытно.
• До ←

Що таке частота і на що вона впливає?

Звук має хвильову природу, це відомо з уроків фізики. Діапазон частот у навушниках вказує межі відтворюваних звуків. Прийнято вважати, чим вищий інтервал між верхніми і нижніми частотами, тим якісніші навушники. Таке твердження спірне з двох причин:

• по-перше, за частотними кордонами звук теж відтворюється, але тільки тихіше;
• по-друге, необхідно враховувати загальні для всіх навушників обмеження.

До речі, різкий обрив високих частот характерний тільки для USB або бездротових моделей, коли цифровий формат обладнаний фільтром.

Загальна інформація

Для початку коротко нагадаємо, щоб вибрати навушник з хорошим звуком - визначися, для чого ви будете їх використовувати, для ігор, прослуховування музики, роботи, телевізора або вам потрібні навушники для телефону, щоб розмовляти.

Виходячи від призначення навушники діляться за типами:

• вакуумні;
• вкладиші;
• накладні;
• повнорозмірні;
• студійні.

Тип корпусу аудіо гарнітур буває відкритим і закритим. Це означає, що в закритих моделях чашечки не мають отворів і не дозволяють проникати стороннім звукам. Відкритий тип має спеціальні прорізи або перфорацію, що дає можливість чути те, що відбувається поруч - розсіює хвилі, створюючи глибину звучання.

Від матеріалу корпусу навушників, залежить як вони будуть звучати. Матеріали, які використовуються:

• пластик;
• сплави металів;
• кераміка;
• дерево.

За типом підключення бувають дротові і бездротові навушник: підключаються до аудіоустрою шнуром або Bluetooth, радіоканалу або Wi-Fi.

Існують і відмінності за типами кріплення:

• дугове кріплення;
• гак (заушина);
• потилична дуга;
• вкладиш;
• внутрішньоканальне розташування.

На якість звучання сильний вплив справляє тип випромінювача, встановлений у гарнітурі. Вони бувають:

• динамічними;
• електростатичними;
• ізодинамічні;
• ортодинамічні;
• арматурні.

Про те, як вибрати навушники за вищепереліченими критеріями ви можете прочитати в наших статтях. Зараз розглянемо саме якість звуку - що на нього впливає, які параметри вважаються кращими, як це позначається на вартості і важливість цих показників для звичайних користувачів.

Шість правил

1. Слухайте музику при гучності не більше 60% від максимальної.

2. Звуки чують ті, хто поблизу? Отже, безпечна гучність перевищена, зменшуйте її.

3. У навушниках не чуєте голосів оточуючих? Це теж означає, що треба приглушити звук.

4. Вибирайте тільки якісні навушники.

5. На вулиці, особливо при переході через дорогу, знімайте навушники або хоча б зрушуйте: необхідно чути, що відбувається навколо. Це важливо для безпеки.

6. Використовуйте навушники не більше години на добу.

Що означає амплітудно-частотна характеристика?

Частотні показники без коефіцієнта гармонійних спотворень відтворюваного звуку не показові. Необхідно враховувати графік залежності частоти і гучності звуку - графік АЧХ. Рівень коливання гучності в межах звукової потужності навушника, обчислюваної децибелами, говорить про рівність графіка АЧХ:

• по горизонтальній осі розташовані звукові характеристики частоти в Герцах;
• вертикально вказуються децибели (яка потужність у звуку).

АЧХ навушників визначає тональний баланс звучання. Бувають моделі з акцентом на нижній діапазон (будуть гриміти баси) і високочастотну частину графіка (на тлі тьмяних низів добре будуть прослуховуватися високі звуки).

На кордонах частот, декларованого виробниками, спостерігається спад графіка АХЛ майже до нульових відміток.

Коли вказується діапазон від 5 Гц до 25 кГц, навушники працюють в межах відтворюваних частот. «Провисання» АЧХ відбудеться за переділами середньостатистичної чутливості. Всі «низи» і «верхи» будуть відтворюватися із заявленою потужністю звуку.

Яка частота краща, і як її пізнати на своїх навушниках?

Зазвичай технічні характеристики акустичної апаратури вказуються на зворотному боці упаковки. Як правило, вказується:

• діапазон частот (нижня і верхня межа);
• потужність звуку в децибелах;
• коефіцієнт спотворення динаміків у відсотках (чим менше показник, тим вища якість девайсу).

Для якісного відтворення музики потрібні хороші навушники. Питання, як їх вибрати?

Якою повинна бути частотність, залежить від призначення девайса. Ідеально, якщо модель підтримує три типи частот з похибкою 1% в межах від 100 Гц до 20 000 Гц. Для «низів» допустима похибка до 10%, баси будуть в межах стандартного сприйняття. Оптимальне значення частотних характеристик для смартфонів, телефонів - від 10 Гц до 20 кГц. Чутливість - до 100 дБ, це своєрідне ККД пристроїв. Потрібно враховувати, що занадто велика звукова міць швидко розрядить мобільний девайс.

Професіонали для роботи обирають акустичну апаратуру з частотними характеристиками від 5 Гц до 60 кГц. Практика показує, чим вища верхня межа, тим рівніша АЧХ у сприймуваному інтервалі. Хоча рівний графік АЧХ не гарантується якісний звук, але відсутність провалів говорять про збалансованість звучання.

Резюмуючи всю інформацію, неважко визначити три правила вибору навушників:

• частота - не головний критерій вибору, потрібно орієнтуватися і на інші показники звуку;
• мінімальний частотний діапазон повинен бути не нижче сприйняття в межах від 20 Гц до 20 кГц.
• Якість звуку краще визначати в тестовому режимі, орієнтуюся на власне вухо.

Формат звуку

Вказує, який звук відтворюється навушниками: одноканальний (моно або 1.0), двоканальний (стерео 2.0) або багатоканальний (5.1, 6.2, 7,1). Часто виробники рекламуючи товар, вказують новітній формат, типу 7.1 Real і обіцяють повну реалістичність об'ємного звучання. Не варто вірити подібним рекламам - більшість навушників здатна відтворювати тільки стерео формат. А написи 5.1/7,1 означають, що пристрій може обробляти ці формати в супер стерео (2.0). Але справедливості заради варто зазначити, що в подібних навушниках висока якість звуку, створюється відчуття оточення звуком.

Існують моделі, що дійсно підтримують формати типу 5.1 і 7.1 - це досягається використанням в конструкції декількох динаміків для кожної чашки, що подають різні звукові канали. Подібні пристрої призначені в основному для геймерів, але мають збільшену вагу.

Використання багатоканальних форматів у навушниках недоцільно - реально об'ємного звучання не домогтися через вузьку спрямованість звукових хвиль безпосередньо у вуха, а не в розміщенні джерел звуку в просторі, як у випадку з колонками.

Пам'ятайте, що об'ємне звучання залежить не тільки від формату звуку в навушниках, а й від формату аудіо контенту. Не всі аудіо-треки підтримують багатоканальність - частіше це двоканальний режим, а часом моно.

Діаметр динаміка

Розміри мембрани в динаміках підтверджують правило: чим більше, тим краще. Більший розмір збільшує загальну якість звуку навушників і кількість басів.

Середній діаметр мембран від 3,5 до 70 мм і якщо для повнорозмірних навушників використовуються максимальні величини, в накладних застосовуються динаміки до 50 мм, а у вставних від 5 до 15мм.

З маленькими навушниками (вставними, внутрішньоканальними) виробники для поліпшення якості йдуть на хитрощі. Наприклад, зміщують динамік до краю звуковода прагнучи розташувати його максимально наближено до слухового каналу.

Але якщо вам потрібні маленькі гаджети для тренувань, не розтривлюйтеся. Солідні виробники внутрішньоканальних навушників програють у розмірах динаміків, але за рахунок якості матеріалів, використовуваних технологій звучать не гірше, ніж гарнітура з більшими динаміками від сумнівного виробника.

АЧХ

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) навушників це графік відображає залежність гучності від частоти. Не всі виробники вказують його на коробках і в паспортах до гарнітури, але він має визначальне значення в тому, як буде звучати модель.

На графіку: по горизонтальній осі розташовані частоти, а вертикальна вісь відповідає за гучність - звуковий тиск. По горизонталі розташовані звуки, які ми чуємо і за кожен звук відповідають частоти. Найперший нижній бас - його чути тільки на частотах від 20 до 40 Гц. Останній звук, який здатне розпізнати наше вухо - верхня октава, розташована на частотах від 10 до 20 кГц. Крива йде вниз на початку і кінці графіка, ці спади називаються межею діапазону частот.

Насичений колір внизу графіка означає тихі і приглушені частоти - чим колір світліший, тим голосніше і яскравіше звучить діапазон.

Лінія графіка будується у вигляді кривої і показує, які частоти «просідають», а які показують себе «у всій красі». Спираючись на цю криву і музичні уподобання можна підібрати гарнітуру, яка буде звучати за вашим смаком.

Як підібрати навушники з хорошим звуком по АЧХ:

Переваги	Адреса кривої
Баси	Пік кривий на мідбасі і пізній спад на нижньому басі
Вокал	Середні частоти без різких і значних піків і ям
Високі ноти	Завищена і відносно стабільна крива на верху в правій частині графіка і пізній спад на високій октаві

Хороший звук в навушниках виходить, якщо крива АЧХ спрямована без різких стрибків вгору і вниз, але якщо спостерігаються піки і провали, важливо, щоб вони були вузькими по горизонтальній осі. Іноді на графіку спостерігаються різкі по вертикалі, але дуже короткі по горизонталі стрибки - не означають реальні перепади звуку, пов'язані з особливостями вимірювальних приладів. І крім того графік на високих частотах завжди скаче, головне щоб стрибки не були широкими.

Частотний діапазон

Цей показник найбільш зрозуміла характеристика для користувачів - чим ширший частотний діапазон, тим краще звук. Але людське вухо здатне чути звуки в діапазоні від 20 Гц до 20 000 Гц, але варто врахувати, що чути верхні і нижні частоти здатні далеко не всі люди, а тільки з ідеальним слухом. Діти чують набагато краще дорослих, з роками оточуючі нас шуми негативно позначаються на чутці і з віком все погіршується. Причому знижується чутність верхніх частот - низькі майже не змінюються.

Виробники, прагнучи залучити покупців, вказують більший діапазон частот - за фактом це рекламний хід.

Звичайно, існує певний хід частот, наприклад, випускаються моделі з діапазоном 15Гц-25кГц - це означає, що краї діапазону відтворюються без втрат. Але якщо виробник вказує великі значення, то навіть якщо гарнітура їх і видає, людське вухо їх просто не почує.

Вказаний діапазон частот не здатен нічого розповісти про звук навушників. Наприклад, параметр 20Гц-20кГц означає тільки те, що пристрій відтворює звук який ми почуємо на всіх частотах, що сприймаються нами, але не більше. Неправильно говорити про діапазон частот без зазначення АЧХ. Якщо вказані цифри 20Гц-20кГц + - 5 дБ це вже повідомить, що крива АЧХ розташована у вузькому вертикальному діапазоні плюс-мінус 5 дБ і горизонтальному 20Гц-20кГц - гарнітура видасть рівний звук без сплесків і провалів. Зазначення відхилень частотного діапазону вказують поодинокі виробники і тільки в самих солідних моделях.

Щоб вибрати навушники з хорошим звуком звертайте увагу на діапазон - він не повинен бути вже 20Гц-20кГц і не звертайте уваги на завищені цифри - чим ширший діапазон вкаже виробник, тим більшу вартість він встановить за модель.

Опір (імпеданс)

Сумісність навушника з підсилювачем називають імпеданс. Якщо заглибиться в теорію імпеданс і опір мають відмінності, але для споживача ці нюанси не принципові, тому виробники вказують першу або другу назву.

Підсилювачі в аудіо пристрої витримують певний діапазон навантажень, саме в цьому діапазоні пристрій видає найкращий звук. Імпеданс навушників задає режим роботи підсилювача і вимірюється в омах.

При низьких значеннях опору потрібна менша напруга для отримання гучного звуку, але при цьому, чим вище імпеданс, тим якісніший звук - видається менше спотворень і шумів.

Більшість портативних моделей навушників мають опір 16-64 Ом, але зустрічаються гарнітури з опором 80 Ом, це означає, що для роботи їм буде потрібна велика потужність, що призведе до перегріву підсилювача і збільшення енергоспоживання.

У повнорозмірних, стаціонарних навушників імпеданс може бути 100 Ом і вище, відповідно буде потрібно потужний стаціонарний підсилювач. Зазвичай це моделі для професійного використання, але можна знайти пристрої з імпедансом в 500-600 Ом для дому.

Щоб вибрати навушники з хорошим звуком звертайте увагу і на вихідний опір підсилювача, зазначений у технічних характеристиках до пристрою - яка б "крута