Якою має бути потужність навушників, на що впливає показник

Практично у кожної сучасної людини є хоча б одні навушники - за допомогою цього аксесуара можна прослуховувати музику або дивитися улюблені передачі і серіали, не відволікаючи оточуючих. Існує величезна кількість моделей, наданих на ринку, в яких може бути складно розібратися новачкові.

Наприклад, не кожен потенційний покупець знає, що означає показник потужності навушників і як він впливає на їх експлуатаційні характеристики. Про те, як цей параметр може допомогти вам вибрати саме той аксесуар, який вам ідеально підійде, ви дізнаєтеся в цій статті.

Від чого залежить чутливість навушників

Умовно чутливість у навушниках визначає розмір магнітного сердечника: чим він більший, тим вищі децибели. Свою лепту вносить матеріал, з якого той зроблений. Наприклад, використання неодимових магнітів забезпечує високу чутливість при невеликих розмірах, що використовують для затичок або вкладишів.

Наступний момент пов'язаний зі способом вимірювання чутливості виробником. Остаточні дані залежать:

• від налаштувань стенду тестування;
• етапу, на якому заміряли децибели (повний збір, тільки динамік);
• позиціонування моделі як гучних або тихих, але безпечних для слуху.

Таким чином, навушники можуть отримати різне значення при співвідношенні чутливості:

• дБ/мВт - до потужності;
• дБ/В - до напруги.

Різниця також помітна, якщо чутливість вимірюється відносно частоти, рівної для 1 кГц або 500 Гц. Якщо взяти навушники з однаковим значенням чутливості, але різним типом перевірки і протестувати їх на амплітудно-частотні характеристики (АЧХ), отримаються різні результати, аж до зменшення зазначених параметрів і специфікацій на 5-15 дБ.

Додатковий вплив на чутливість робить імпеданс, він же опір. Працює це наступним чином: щоб отримати, наприклад, 96 дБ, як у низькоомних навушників, високоомні моделі вимагатимуть більшу вихідну напругу. На що це впливає? Під час вибору гарнітури орієнтуйтеся на джерело відтворення музики. Смартфон і планшет видають напругу, що дорівнює 150-300 мВт, чого вистачить, щоб впоратися з моделлю, опір якої становить 50-80 Ом. Чим вищий опір, тим менше спотворюється звук, і він стає чистішим порівняно з низькоомними варіантами.

Якщо наводити дані про вихідну потужність кожного пристрою, то:

• середньостатистичний плеєр забезпечує вихідну напругу від 300 мВт, професійні моделі видають вихідну напругу в 1 або 2 В;
• на комп'ютерах або ноутбуках роз'єм під навушники забезпечує 300 мВт, виділена звукова карта може збільшити напругу;
• телевізори можуть запропонувати напругу в 600-800 мВт.

Враховуючи вищесказане, звертайте увагу на характеристику чутливості до напруги (дБ/В), де за вихідну потужність беруть номінальну напругу 1 В. Якщо у бездротових/дротових затичок вказані 130 дБ/В при опорі 32 Ом, реальна чутливість складе в районі 105 дБ через нестачу потужності вбудованого підсилювача.

Зазначена чутливість дає приблизне уявлення про максимальну потужність навушників. Якщо взяти дві моделі з характеристикою 114 дБ/В, то, діставшись до частоти в 500 Гц або 1 кГц, вони можуть показати однаковий результат, але в одних навушників низькі і високі частоти виявляться «завалені», у інших - підняті. Суб'єктивно другі гратимуть значно голосніше перших, але при середньому значенні зберігати однаковий рівень гучності звуку. Помітити цю різницю вдасться тільки при прослуховуванні моделі або отримавши відомості з порівняння АЧХ.

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.

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.

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?

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.

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.

Опір

Як правильно вибрати навушники за опором (кількістю Ом)? Враховуючи даний критерій, всі пристрої поділяються на 2 види: низькоомні і високоомні, при цьому у великих і маленьких аксесуарах ця градація різна. У «малюків» низькоомними вважаються всі аксесуари до 32 Ом, з великим числом - високоомні. У великих примірників - до 100 Ом і більше 100 Ом, відповідно.

Цифри цього парметра вказують на таке:

• чим нижче опір, тим вища гучність аксесуара, і навпаки;
• чим вищий показник опору, тим економніше витрачається заряд акумулятора;
• чим нижче цей параметр, тим більшим акустичним потенціалом володіють навушники.

Звичайно, орієнтуватися тільки на ці дані не варто, адже вони безпосередньо взаємопов'язані з іншими параметрами пристрою.

Як же підібрати опір навушників (імпеданс) під час купівлі? Якщо аксесуар купується до смартфона або іншого гаджета, необхідно вибирати варіанти з низьким цифрами (16-40 Ом). Для комп'ютера або телевізора ідеальним рішенням стануть показники в межах 50-150 Ом, що гарантує 100% -ву чистоту музики і мови.

Щоб наочно продемонструвати вибір з урахуванням опору і чутливості, правильним буде зробити порівняльну таблицю 3-х видів навушників. Наприклад, «бюджетних» Philips SHE3595BK/00, пристрої SONY MDR-XB450 AP із середнього цінового сегмента і дорогого аксесуара ONKYO W800BTB/00 Mic.

Модель	Чутливість, ДБ	Опір, Ом	Діапазон частот, Гц
Philips SHE3595BK/00	102	16	10-23500
SONY MDR-XB450 AP	102	24	5-22000
ONKYO W800BTB/00	107	16	6-22000

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.