Videotube

Постовая охрана, пультовая охрана, личная охрана, сопровождение и инкассация, юридическая безопасноть

Какое сопротивление наушников лучше: Какое сопротивление наушников лучше

Содержание

Импеданс наушников. Мифы, заблуждения, опровержения | Наушники | Блог

При выборе наушников покупатель часто оказывается в плену мифов, родившихся из непонимания, что делать с заявленными параметрами. И особенно импедансом, ведь напарником наушников является усилитель источника, которому со всем этим и предстоит работать. 

Чтобы ответить на вопрос «Когда нужен более мощный усилитель?» надо понимать, что мода на мощность пошла из стационарной акустики, основная масса которой укладывается в диапазон импеданса 4–8 Ω. Большие размеры динамиков не дают разгуляться инженерной мысли по части других параметров, тогда как у большей части наушников импеданс от 16 до 600 Ω. По логике стационарной акустики — чем больше ватт, тем громче. А из курса физики все знают, что чем больше сопротивление, тем меньше ватт пойдет в нагрузку. В результате таких упрощений даже профессионалы зачастую ошибочно полагают, что это сработает и с наушниками.

Миф №1: чем больше импеданс, тем дольше плеер держит заряд

На самом же деле разряд батареи зависит от того, на какой громкости будут использоваться наушники и сколько ватт потребуется для поддержания этой громкости.

За громкость, которую должны выдать наушники, как ни странно, отвечает звукоизоляция. Чем она выше, тем меньше громкости потребуется от самих наушников. А на вопрос «сколько для этой громкости потребуют наушники ватт от плеера» отвечает чувствительность в dB SPL/mW. Которую и указывает большинство производителей (кроме Sennheiser). То есть плеер дольше проработает с наушниками закрытого типа и большей чувствительностью. Импеданс тут совершенно ни при чем.

Миф №2: импеданс можно замерить мультиметром

К сожалению, таким способом можно замерить только сопротивление постоянному току. Импеданс только выражается в омах, как если бы вместо реальной нагрузки в цепь был включен резистор для получения того же тока. Упрощенная электрическая модель динамика выглядит таким образом:

Замерить все это мультиметром, используя его в качестве омметра, невозможно. Но это может сделать звуковая карта компьютера с помощью программы REW по следующей схеме:

И по результатам замеров получется график импеданса и электрической фазы:

Как подобный график преобразуется производителем в единственную цифру остается только догадываться.

Миф №3: чем больше импеданс, тем мощнее нужен источник

Чтобы наушниками было комфортно пользоваться, они должны выдавать некоторый уровень громкости. К примеру, 95 dB SPL, как наиболее подходящее для прослушивания музыки без риска повреждения слуха.

Так как омы, ватты и вольты, и децибелы, взаимосвязаны, вывести одно из другого не составит труда:

Но, конечно, считать это никто не будет, поэтому можно воспользоваться табличкой для 95 dB SPL:

Таблица наглядно показывает, что омы тут — не самый важный параметр. У наушников такой разброс по чувствительности, что и разброс требуемой мощности для достижения нужной громкости становится большим. Но для выбора усилителя главным параметром тут выступает чувствительность не к мощности (dB SPL/mW), как указывает большинство производителей, а к напряжению (dB SPL/V). По ней очень просто определить сколько вольт должен отдать источник на наушники чтобы получить требуемое звуковое давление. 

Для того, чтобы подобрать источник к наушникам чуть лучше, чем наугад, потребуется знать выдаваемое им напряжение. 

Ошибка в подборе здесь — это не только недостаточная громкость, но и испорченные наушники.

Чтобы не ошибиться, потребуется документация производителя или обзор. Скорее всего будут указаны ватты: mW, dBm; или единицы напряжения: Vrms, Vpk, Vpp, dBu, dBV (о наличии каких-то единых стандартов приходится только мечтать).

Отсутствующие на схеме dBV, dBu и dBm это уже в логарифмической шкале. В отличие от обычных звуковых dB, где за точку отсчета используют звуковое давление порога слышимости, для dBV это 1 вольт, для dBu это напряжение, необходимое для получения 1 mW мощности на нагрузку 600 Ω округленно 0,775 V (но только для звука, в других областях точка отсчета будет другой).

В большинстве случаев телефоны и плееры, за исключением флагманских и Hi-Res способны выдать не более 0,4 V RMS, встроенные звуковые карты 0,7–2,2 V RMS, внешние 7 V RMS, бюджетные профессиональные звуковые карты 3–16 dBu. А вот стационарный Hi-Fi может подать на наушники и 50 V RMS. И это не шутка.

Казалось бы, достаточно посчитать требуемое напряжение, посмотреть табличку, и можно с уверенностью сказать, каким наушникам хватит и простенькой звуковой карты, а каким потребуется действительно мощный усилитель. 

Но производители наушников не так просты. У каждого своя методика замера чувствительности и импеданса, начиная от выбора частоты или полосы частот для замеров, заканчивая тем, что идет в конечный результат: максимальное или среднее значение, которое (не)кстати можно рассчитать несколькими способами. Поэтому без независимых обзорщиков тут никак не обойтись.

Теперь переходим к ответу на вопрос из начала. Для получения 94dB SPL, используя Sennheiser HD 650 с чувствительностью 103 dB SPL/V и импедансом 300 Ω, требуется всего 0,279 V RMS и 0,225 mW. Большинство портативной техники такое обеспечит, но на улице и тем более в метро этого окажется недостаточно из-за высокого уровня шума и отсутствия звукоизоляции, ведь наушники открытого типа не для улицы. 

С другой стороны, для Shure 1840 с чувствительностью 96 dB SPL/mW и импедансом 65 Ω для достижения той же громкости требуется 0,506 V RMS и 3,800 mW. То есть, для получения того же уровня громкости, требуется аппаратура классом выше. И пускай вас не смущают такие скромные цифры — в рабочем применении, когда требуются большие уровни звука, не каждый источник может выдать необходимую мощность без потерь басов или ограничений амплитуды. Это и послужило источником для следующего мифа.

Миф №4: чем больше импеданс, тем меньше искажений

В данном случае откуда взялся миф уже очевидно — это связано с перегрузкой источника. Если усилитель не может отдать нужный ток на наушники с низким сопротивлением и низкой чувствительностью, или емкости фильтра, который питает усилитель окажется недостаточно, это приведет либо к появлениям призвуков, либо к потере басов. В том же положении оказываются и выскоомные наушники из-за того, что при большом усилении может наступить клипинг усилителя

Конечно, подавляющее большинство источников, которые можно отнести к ширпотребу, с большей вероятностью столкнутся именно с ограничением по току, но покупая что-то экзотическое возможно все. 

И снова омы сами по себе не влияют на искажения. Решающее значение оказывает чувствительность наушников, ведь при ее недостатке приходится выворачивать ручку усиления, и только после этого импеданс наушников оказывает влияние на ситуацию. А если усилитель работает без перегрузки, то отследить взаимосвязь импеданса и искажений не получается. Взять, к примеру, Sennheiser HD 660s (150 Ω) и Sennheiser HD 650 (300 Ω) — достаточно сравнить графики, где-то больше искажения, где-то меньше, без тотального преимущества какой-либо модели:

Для большей убедительности можно сравнить графики для других для моделей:

Картина аналогична — где-то искажений больше, где-то меньше. 

И уж если разговор зашел про искажения, то следует упомянуть, что динамический диапазон слухового нерва всего 60 dB. Из-за этого расслышать искажения с уровнем меньше 0,1% в принципе невозможно. Но и это ерунда по сравнению с тем, что внутреннее ухо само является источником нелинейных искажений, достигающих 14% и более, из-за которых расслышать менее 1,5% можно только в особых случаях. Например, в звуке струнных инструментов, у которых моды струн близки к гармоникам динамика, и то, при условии, что они еще и по уровню близки, чтобы образовать биения двух близких частот, а это случается нечасто. То есть между указанными наушниками разницу в искажениях не каждый профессионал найдет.

Есть и другой тип искажений — линейный. К данному типу искажений относится изменение фазы, амплитуды, задержки. Про фазу и задержку в зависимости от импеданса даже и рассказать нечего. Да — зависимость есть, и да — она настолько маленькая, что расслышать ее не удастся ни с какими наушниками из-за очень маленькой массы излучателя. А вот с амплитудой главным виновником опять является усилитель, а именно его эквивалентное внутреннее сопротивление. От наушников тут участвует разница между максимальным и минимальным импедансом. Изменение громкости и тут можно высчитать:

И вот, наконец-то, первое подтверждение преимущества высокомных наушников. Они не так сильно теряют громкость с ростом внутреннего сопротивления усилителя:

Но, когда дело касается изменения АЧХ, уже не все так однозначно.

В этот раз на сцене Audio-Technica ATH-ADX5000 и Shure SRh2440:

В данном случае это изменение составит около 2,2 dB с источником 300 Ω

Тогда как у представителя низкоомных разница будет  1,5 dB

И снова, импеданс наушников, заявляемый производителем, не влияет, но уже на уровень линейных искажений. Угадать поведение можно по типу наушников. У изодинамических наушников импеданс практически не зависит от частоты. Обычные динамические имеют максимум импеданса на частоте резонанса динамика и небольшой рост с повышением частоты. А у арматурных наушников с ростом частоты импеданс растет. Совокупность же всех этих мифов породила следующий миф.

Миф №5: дорогие наушники требуют дорогой звуковой карты

Типичная ситуация: пользователь покупает дорогие наушники, вставляет их в свой компьютер, и слышит что-то невразумительное. Как ни странно, в большинстве случаев это связано c неправильным выбором выхода звуковой карты. Если открыть Datasheet на уже устаревший Realtek 1150, то можно увидеть:

Конечно, производителю ничего не мешает изменить результат как в худшую, так и в лучшую сторону. Поэтому проверяем импеданс звуковой карты самостоятельно, с помощью резистора и мультиметра. Для этого достаточно померить напряжение под нагрузкой и без, и посчитать по результатам замеров внутреннее сопротивление выхода:

Но, что более интересно — результирующая АЧХ наушников куда больше зависит от того, как они сидят на голове, а также от состояния амбушюр.

Серый график — это результат 5 замеров зависимости от положения на голове — разница достигает 5 dB и более. На этом фоне изменение на несколько децибел от внутреннего сопротивления звуковой карты — не повод для паники.

Наглядная демонстрация причины появления гневных комментариев к наушникам, которые долго держатся на рынке. Пользователь покупает новые наушники взамен сломавшихся старых, и слышит разницу. Но причина не в плохой модели, а в просевших амбушюрах.

Куда более важным является потеря баса из-за неспособности усилителя выдать нужный ток.Чтобы это проверить можно воспользоваться программой RMAA и второй половинкой импровизированного стенда:

Вживую выглядит еще более запутанно:

По результатам теста видно, что Realtek 1220 в исполнении Gigabyte не теряет бас.

А уровень искажений находится за гранью возможностей человеческого уха, даже если не учитывать тот факт, что запись велась на линейный вход, вносящий дополнительные искажения

Но не у всех встроенных звуковых карт все так радужно, особенно на выходах без усиления, которые предназначены не для наушников, а для усилителя динамиков.

Миф №6: плохая звукоизоляция открытых наушников делает их звучание ближе к колонкам

Очень стойкий миф, на который покупаются даже профи с многолетним стажем. 

Основой тут послужил, конечно, личный опыт, против которого, как известно, не попрешь. Но конкретно плохая звукоизоляция тут ни при чем. 

Динамик находится буквально на расстоянии 1 см от ушной раковины, тогда как расстояние до второго уха порядка 25 см, что дает в итоге 30 dB снижения громкости в области баса только за счет расстояния. Так же сюда следует добавить эффект, возникающий в замкнутых пространствах, из-за которого происходит подъем уровня громкости 12 дБ на октаву, при снижении частоты звука. Для наушников охватывающего типа этот подъем начинается с 1 кГц, для внутриканальных — с 3 кГц. 

Крутизна подъема и максимальная добавка зависит от герметичности, убедиться может любой, посильнее прижав наушники. С повышением частоты, даже у наушников открытого типа проявляется порядка -20 dB звукоизоляции, и ее надо учитывать два раза. Кроме этого, сказывается эффект направленности звука:

В сумме все эти эффекты делают невозможным восприятие звука противоположным ухом.

Влияние на стереоэффект тут оказывает не подмешивание каналов, а резонансы и переотражения внутри чашки наушников. И производители прекрасно об этом знают.

Ну а в самых дорогих наушниках «открытость» достигает такой степени, что драйвер видно снаружи, а борьба с резонансами доходит до применения стекла с большим модулем упругости.

Выводы

  1. Импеданс наушников выражает всего лишь эквивалентное сопротивление в омах и сам по себе без других параметров не имеет никакого другого смысла.
  2. Чувствительность наушников в dB SPL/mW позволяет примерно оценить с какими наушниками портативное устройство проработает немного дольше.
  3. Импеданс наушников не влияет на искажения, создаваемые самими наушниками, предпочтения источника к импедансу зависят от схемотехники.
  4. Наиболее проблемные наушники с низкой чувствительностью и низким импедансом — большинство магнепланарных наушников.
  5. Зачастую для замера паспортных характеристик используются такие методики, что сравнивать по ним наушники бессмысленно, даже если это модели одного производителя.

P.S. Когда говорят «хватит даже для 600-омных» обычно подразумеваются именно Beyerdynamic DT990 или DT770 как эталон «тугих» наушников.

Какое сопротивление в наушниках должно быть и что такое импеданс

Покупая наушники, можно обнаружить обилие технических сведений на упаковке и в паспорте девайса. Диапазон частот, а также количество мВатт, сопротивление и другие подробности. Желающим найти себе лучшие наушники, ориентируясь на технические характеристики устройства, следует детально разобраться в сути этих параметров. Как влияет сопротивление в наушниках на ваши впечатления от звука? Что такое импеданс в наушниках, и какой лучше?

Невозможно однозначно ответить на вопрос, какое сопротивление лучше. Идеальное сопротивление зависит от типа устройства, с которым вы будете его использовать.

Что означает «импеданс»

Что такое импеданс? Импеданс наушников – это сопротивление. Но не то сопротивление, которое чаще всего указано на упаковках и страницах товара под соответствующим названием. Производители наушников, распространяя свою продукцию, обычно указывают в документах активное сопротивление гарнитуры. Активное сопротивление также носит название «резистивного». Указание на импеданс прибора иногда бывает сложно найти.

Совокупность реактивного и активного дает полное сопротивление. Называется оно «импеданс». Напряжение на выходе появляется, когда сила бегущего по устройству тока наталкивается на сопротивление наушников. Когда происходит взаимодействие силы тока и напряжения, можно говорить о мощности прибора.

На что влияет сопротивление? Полное сопротивление, или импеданс, определяет чувствительность наушников. Чем ниже сопротивление, тем выше чувствительность. Низкая чувствительность образуется при высоком сопротивлении. Количество расходуемого электротока тоже зависит непосредственно от сопротивления.

Зная, что такое импеданс и зачем он нужен, можно определить, как много требуется аудиоустройству энергии для того, чтобы транслировать качественный и достаточно громкий звук. Для профессионального оборудования требуются приборы со значительным сопротивлением. Поскольку из профессиональной аппаратуры исходит очень высокое напряжение, обычные наушники с ним не справятся. Для обычных устройств звуковоспроизведения подходит среднее значение импеданса в диапазоне 120-150 Ом. Устройства карманного типа, смартфоны и всевозможные плееры – имеют очень низкое напряжение на выходе, потому они требуют низкоомных наушников. Оптимальные значения – от 16 до 40 Ом.

Импеданс 32 ом – что это? Это среднее значение импеданса для низкоомных наушников. Если вы не знаете, высокоомный или низкоомный девайс требуется для вашего устройства, попробуйте послушать звук на средних значениях Ом. Это поможет установить середину и понять, в какую сторону лучше сдвигать значения Ом в наушниках.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

Аппаратура относится к тому или иному виду, в зависимости от ее технических показателей. Наушники могут иметь разный частотный диапазон или чувствительность. Знание о сопротивлении ваших наушников может оказаться очень полезным. Наушники в 32 Ом могут звучать очень хорошо и исправно выполнять свои функции, равно как и высокоомные наушники.

Сопротивление наушников исчисляется в значениях Ом, по имени известного немецкого ученого.

В зависимости от того, в подаче какого напряжения нуждается гарнитура, наушники делятся на:

  • Высокоомные;
  • Низкоомные.

Полноразмерная аппаратура, накладные и большие наушники могут иметь следующие показатели:

  • Сопротивление ниже 100 Ом для низкоомных наушников;
  • Считая от 100 Ом, полноразмерные наушники являются высокоомными.

Внутриканальные наушники с маленькими динамиками, которые предназначены для удобного размещения в ушной раковине, имеют следующие виды значений Ом:

  • Сопротивление достигает менее 32 Ом, что определяет наушники как низкоомные;
  • У высокоомных внутриканальных наушников сопротивление обязательно больше 32 Ом.

ВАЖНО! На выходе у смартфонов и плееров установлены ограничения на напряжение. Таких ограничений на подачу тока не стоит. Большое количество тока на выходе сильно портит звук.

В высокоомных наушниках сопротивление току выше, а значит, и звук получается чище и лучше. Выходное напряжение на стационарных приборах не ограничено так, как в случае с портативными девайсами. Поэтому хорошие высокоомные наушники можно эффективно использовать дома без потери качества звука. В это же время, мобильные устройства просто не создают достаточно напряжения, чтобы раскрыть звук в высокоомных наушниках.

Громкость задается сопротивлением и звуковым давлением. SPL, или звуковое давление, измеряется в децибелах на мВатт. Устройства с одним и тем же звуковым давлением при подключении к плееру с потенциалом в 1 вольт, могут выдать совершенно разное звучание. А зависеть оно будет от значения сопротивления.

Кривая импеданса для разных видов устройств

Посмотрим, как зависит частота от сопротивления в различных устройствах. Пределы частоты зададим значениями в 20 и 20000 Гц.

  • Полноразмерная гарнитура динамического типа создает кривую импеданса, формирующую небольшие подъемы при функционировании на низких и высоких частотах. Это означает, что, даже если задано стандартное сопротивление в наушниках на 32 Ом, реальное сопротивление может отклоняться от указанного в два или три раза.

  • У внутриканальных устройств кривая импеданса является прямой линией, без каких-либо отклонений. Линия лежит в горизонтальной плоскости, параллельно шкале Гц. Это верно, когда мы задаем стандартные значения сопротивления Ом в 16, 24 и 32.

  • Аппаратура с изодинамическими и ортодинамическими свойствами, тоже имеют импеданс, выраженный горизонтальной линией. Тем не менее, на ультравысоких частотах могут возникать локальные отклонения. Это происходит только с некоторыми моделями и не является обязательным правилом.

  • Арматурная гарнитура внутриканального вида дает чистый красивый звук на высоких частотах. Причиной этому является то, что график импеданса взлетает на высокой частоте. Такое происходит во многих однодрайверных устройствах. Отсутствие искажений звука позволяет полнее им наслаждаться.

  • Когда речь идет о многодрайверных наушниках и о гибридным типе гарнитуры, можно отметить, что на значениях свыше 500 Гц кривая импеданса непредсказуемо мечется то вниз, то вверх. Просадка снижается до показателя в 4 Ом. В это же время производители заявляют о том, что просадка составляет 100 Ом на 1кГц

ВАЖНО! Показатели импеданса наушников сильно отличаются от заявленных производителями значений сопротивления. Потому, если самостоятельно проводить измерения при помощи мультиметра, цифры будут сильно расходиться с указанными в соответствующих документах. Это нормально.

Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами

Большое сопротивление задает низкую чувствительность в наушниках. Если вы будете использовать наушники с различным импедансом на одном и том же воспроизводящем устройстве, заряд батареи автономного питания будет расходоваться с разной скоростью. Это происходит потому, что приборы с отличающимися показателями сопротивления потребляют разное количество электроэнергии. Чтобы лучше представить, какое сопротивление подходит определенным типам техники, рассмотрим несколько примеров.

Некоторые виды портативных звуковоспроизводящих приборов:

  • Смартфон. Чтобы звук из смартфона звучал лучше, стоит выбирать наушники с номинальным сопротивлением в 22 Ом. Однако в этом случае заряд устройства будет тратиться на проигрывание звуковых файлов. На мобильных устройствах неудобно иметь быстрый расход тока. Чтобы заряд дольше не кончался, возьмите наушники 32 Ом. Перечисленные стандартные значения в 22 и 32 Ом хорошо работают в наушниках для iPhone. Мониторные наушники для профессиональной звукозаписи стоит использовать со смартфоном только если к ним попутно подключен хороший портативный усилитель звука. Помимо этого, нужен также плеер с мощной аудиокартой. Для смартфона подходит низкоомная аппаратура.
  • Обычный плеер хорошо совместим с девайсами, у которых сопротивление составляет 16 Ом. Если в устройстве напряжение на выходе составляет более чем 200 мВ, возьмите наушники с чувствительностью пониже. Подойдет и импеданс наушников в 32 Ом. Такие девайсы тратят меньше электроэнегрии, а значит – продлевается время работы прибора.

Среднее сопротивление в наушниках с арматурным устройством и на одном драйвере, выше. Это позволяет гаджету, воспроизводящему звук, работать дольше. Заряда смартфонов и плееров хватает на больший срок. Это важно, поскольку в современных приборах и без того достаточно программ, усиленно расходующих электричество даже в фоновом режиме.

Многодрайверные приборы арматурного типа, напротив, имеют среднее сопротивление ниже. То же относится к типу динамических приборов. Это позволяет технике подолгу работать без нужды в дополнительном заряде.

Портативный усилитель для оптимального звучания

Высокоомные наушники дают лучшее качество звука, но могут играть слишком тихо на портативных устройствах. Чтобы данная проблема не стояла остро, мощность динамиков должна соответствовать устройству. Иначе громкость звучания всегда будет неудовлетворительной. Если нельзя добиться нужного звука, сочетая наушники с приборами, попробуйте воспользоваться специальным усилителем.

Подбор наушников с правильным импедансом помогает аудиоустройству функционировать стабильно, служить долго и выдавать звук достаточно удовлетворительного качества. Хороший звук ценят не только профессионалы, каждый день работающие в музыкальной сфере. Любому человеку приятно иметь устройство, выдающее чистое, глубокое и красивое звучание. Раздражающие шумы, слишком тихий звук или быстрый расход батареи могут сильно испортить настроение.

Высокие показатели импеданса наушников обеспечивают небольшую отдачу тока. За счет этого расходуется меньше энергии, а частотных искажений происходит меньше. Характеристики амплитуды и частоты в высокоомных наушниках выравниваются благодаря работе через усилитель.

Чтобы понять, какое сопротивление звучит в вашем устройстве, определите, на какое напряжение способно ваше устройство. Маленькие приборы физически не могут создавать большое напряжение. Большое напряжение на выходе образуют приборы стационарного типа, работающие от сети, а не от батареи. Поэтому сопротивление наушников для стационарных устройств звуковоспроизведения должно быть выше, чтобы полнее насладиться возможностями хорошей техники. Однако хороший усилитель может проконтролировать процесс взаимодействия технических приспособлений, сгладить недостатки и раскрыть потенциал приборов.

какое лучше, в чём разница

Разные устройства имеют свои диапазоны частот, что влияет на излучение звуковых волн. От величины напряжения зависит уровень громкости наушников.

Содержание статьи

Какое сопротивление в наушниках является лучшим

Сопротивление в наушниках: какое лучшеКаждая модель имеет свои характеристики, недостатки и достоинства. Сопротивление в наушниках варьируется в диапазоне от 8 до 600 Ом. В самых распространённых — от 16 до 64 Ом.

Полное сопротивление ещё называют импедансом. Наушники работают не на одной частоте, а воспроизводят всё. Уровень сопротивления напрямую зависит от частоты.

Низкоомные устройства звучат громче, но потребляют больше энергии, что влияет на время работы гаджета. Высокоомные, наоборот — работают тише, но при этом расходуют заряд меньше. Низкоомными условно считаются те, сопротивление в которых до 100 Ом.

При выборе следует решить, что важнее для вас: громкость или время работы устройства. Важно с какой техникой вы будете использовать наушники. Для портативных устройств лучше использовать низкоомные варианты, мощность их работы выше. Работая со стационарными, можно использовать высокоомные. Чистота звука зависит от силы тока, высокое сопротивление даёт меньше искажений. Чтобы раскрыть всю красоту звучания в высокоомных устройствах, дополнительно придётся приобрести усилитель.

Подведём итог: Для смартфонов лучше выбирать низкоомные наушники с большей чувствительностью. Сопротивление лучше до 50 Ом. Для плееров подойдут и высокоомные.

Высокий импеданс не всегда гарантирует хороший, качественный звук, поэтому необходимо проверить, как варианты будут вести себя в паре с вашим устройством.

Разница в наушниках 16 Ом и 32 Ом

Разница в наушниках 16 Ом и 32 ОмИ те и другие считаются низкоомными, поэтому разница будет небольшая. Варианты на 16 Ом будут звучать громче, на 32 Ом звук будет чище и естественней. Всё зависит от марки устройства, типа и конструкции. Экономия энергии аккумулятора у 32 Ом будет больше, у 16 чуть меньше. При покупке лучше послушать самому, как те или иные изделия звучат на вашем устройстве, и выбрать наиболее комфортный вариант для себя.

Какое сопротивление должно быть в наушниках для смартфона

Какое сопротивление должно быть в наушниках для смартфонаВыходное сопротивление для телефонов составляет до 2 Ом. В связи с этим к смартфонам лучше брать изделия от 16 Ом до 40 Ом. Мощность усилителей на устройстве невелика, поэтому лучше подобрать нужное сопротивление. Чем выше оно будет, тем больше будет искажаться звук.

Воспроизведение низких частот хуже, громкость значительно снизится. Изделия лучше брать с высокой чувствительностью. Больше Ом — меньше чувствительность.

Если вы хотите чистый звук, чёткое звучание и удобство, выбирайте изделия, исходя из марки вашего смартфона.

Для телефона будет вполне достаточно небольших наушников, необходимо подумать, где чаще всего вы им пользуетесь. Все характеристики можно найти на сайте изготовителя или на коробке с изделием.

Удобство, дизайн, качество звука — всё это нужно учитывать при выборе. Разнообразие моделей позволит подобрать именно то, что подойдёт именно вам.

Подпишитесь на наши Социальные сети

на что влияет, что значит, какое лучше, 16 или 32

Принято считать, что наушники с высоким сопротивлением играют тише низкоомных собратьев. Разберемся, почему это так, на что влияет сопротивление и какие «уши» оптимально выбрать для смартфона, плеера или компьютера.

на столе

на столе

На что влияет сопротивление в наушниках

Сопротивление наушников:

  • определяет максимальную громкость музыки на 100%;
  • влияет на время работы батареи смартфона или плеера, увеличивая или уменьшая скорость разрядки;
  • влияет на качество исходящей музыки, добавляя или устраняя искажения на фоне.

От чего это зависит:

  • наушники с низким сопротивлением от 16 до 32 Ом на максимальной громкости не требуют высокого выходного напряжения, но потребляют больше тока. Это приводит к увеличенному расходу энергии батареи и общему увеличению мощности звука;
  • если сопротивление в наушниках высокое, начиная от 32 Ом, они требуют больше напряжения, потребляют меньше тока, мощность становится ниже – пользователь продлевает время работы устройства при прослушивании музыки, но теряет в громкости;
  • при увеличении сопротивления наушников происходит уменьшение волновых искажений, что позволяет добиться равномерного АЧХ акустики. То есть звук будет лишен сторонних шумов, созданных усилителем. К примеру, чувствительность низкоомных моделей выше, что приводит к нарушению амплитудно-частотных характеристик.

Интересно! Независимо от импеданса модели, чтобы услышать разницу, необходимо послушать каждую модель отдельно, по возможности используя девайс, с которого будет исходить музыкальное сопровождение.

Для наушников разного форм-фактора действует тонкое определение высокого или низкого импеданса:

  • низкоомными считаются вкладыши и затычки со значением сопротивления до 32 Ом. Модели со значением от 32 Ом и выше считаются высокоомными;
  • для наушников полноразмерного или накладного типа действует градация: до 100 Ом – низкоомные, значение выше – высокоомные.

Обратите внимание! Сопротивление наушников указывают при максимальном напряжении, то есть на громкости 100 %. Слушать музыку на всей мощности не рекомендуется из-за опасности повредить органы слуха, что способно привести к полной глухоте.

значение

значение

Как подобрать наушники, учитывая их сопротивление

Чтобы разобраться, как выбирать наушники на основе импеданса, обратите внимание на выходное напряжение устройства для прослушивания музыки. У телефона этот показатель находится в пределах 150–300 мВ, чего хватает для раскачки модели с сопротивлением до 100 Ом. Подключать к смартфону или плееру модель с большим импедансом бессмысленно. Исключением выступает наличие внешнего усилителя, способного увеличить напряжение.

Важно! Узнать исходящее напряжения 3,5-мм разъема на устройстве зачастую невозможно, поскольку производитель его не указывает. Исключением выступают маркетинговые уловки или независимое изучение смартфона специалистами.

Для компьютера распространяется аналогичное правило: нужно знать выходное напряжение на порте наушников или акустического оборудования, подключенного к ПК. Лучше, если на стационарной системе установлена отдельная звуковая карта: она выдаст большее напряжение, нежели интегрированный аналог.

Сопротивление на разных типах наушников

Импеданс, указанный на коробке, не всегда означает точные цифры, и сопротивление меняется в зависимости от типа драйвера наушников. Например, если сравнивать АЧХ наушников на разных частотах, должно быть так:

  • внутриканальные, динамические и изодинамические сохраняют указанное сопротивление по всей кривой при сопротивлении 16, 24, 32 Ом;
  • полноразмерные модели и накладные с динамическими излучателями имеют неравномерные подъемы сопротивления от 32 до 64 Ом. Это зависит от положения наушников в пространстве (лежат на столе, надеты на голову), конструктивных особенностей корпуса и излучателя;
  • арматурные или гибридные наушники имеют заметные скачки в районе средних и высоких частот, что в корне отличается от указанных характеристик. Это также является конструктивной особенностью арматурных излучателей и объясняет их высокое качество звучания, когда речь заходит о средних и высоких частотах.

проводные

проводные

Что касается беспроводных моделей, то их импеданс играет аналогичную роль, как и в случае с проводными вариантами. Главным аспектом, чтобы подобрать подходящую модель, станет поддержка кодеков для передачи качественного звука через Bluetooth. К таковым относится aptX/aptX HD и LDAC. Дополнительный буст звуку дает устройство, с которого происходит воспроизведение музыки, установленный медиапроигрыватель и формат аудио.

Значит, если подводить итоги:

  • высокоомные наушники хуже в плане максимальной громкости, но потребляют меньше энергии батареи;
  • для смартфонов или непрофессиональных MP3-плееров оптимальным выбором станут вкладыши и затычки с сопротивлением 16 или 32 Ом, раскрыть звучание моделей с 50 и более Ом они не смогут из-за недостаточного напряжения на выходе;
  • за финальное качество редко отвечает только импеданс, следует учитывать тип излучателя, частотный диапазон, чувствительность и тип наушников.

Какое сопротивление в наушниках лучше?

На чтение 4 мин. Опубликовано

В современном мире практически у каждого человека есть наушники. С их помощью люди прослушивают любимую музыку, смотрят фильмы или слушают книги, не отрываясь от повседневных дел. Основным их преимуществом является возможность не взаимодействовать с телефоном и выполнять различную работу, при этом окружающие не будут слышать звука из наушников. Вы можете выбрать подходящую модель, сравнивая показатели разных брендов и компаний. В наше время на прилавках магазинов можно встретить широкий ассортимент техники.

Помимо основного предназначения и встроенных функций есть ряд технических характеристик, на которые следует обращать внимание при покупке наушников для телефона. Одним из наиболее важных показателей является сопротивление наушников. Об этом мы поговорим в нашей статье, подскажем правила выбора и рассмотрим сравнительные характеристики по данному параметру.

Чтобы выяснить, какой импеданс лучше, стоит разобраться в основном определении этого понятия. Под импедансом или сопротивлением понимают такой показатель разности входящего и выходящего сигнала, который образуется при воспроизведении музыкальных композиций, при работе наушников от смартфонов и других электронных устройств. Исходя из этого у пользователей возникает вопрос о правильном выборе подходящего параметра для качественной работы и зависимости качества звучания от используемого сопротивления в гарнитуре.

Как и обычное сопротивление, данный показатель выражается в Омах, подробную информацию и технические характеристики можно уточнить у консультантов или на сайте официального производителя. Также информация может содержаться на упаковке.

В чем отличие между этим показателем?

Для понимания необходимо разобраться в отличиях между различными показателями и выявить, на что они влияют. Основными различиями будут следующие характеристики:

  • Качество воспроизводимого звука при прохождении сигнала по электрической цепи. В зависимости от выбранного показателя сопротивления будут меняться критерии силы тока и напряжения, что отразится на характеристиках звучания.
  • Высокоомные гарнитуры обеспечивают лучшее воспроизведение музыки за счёт снижения разности входного и выходного сигнала.
  • Также показатель импеданса влияет на такую важную характеристику, как время автономной работы смартфона без подзарядки. При более высоком сопротивлении потребление энергии уменьшается и время работы увеличивается.
  • Импеданс в наушниках влияет на подачу входного тока от усилителя. Чем ниже сила тока, тем меньше помех будет передаваться с основным звуком, поэтому качество будет лучше.
  • Изменение показателей АЧХ наушников. Если на усилителе стоит начальное сопротивление, то данный критерий для наушников будет меняться по кривой в зависимости от общего импеданса в цепи.

Для смартфона важно подобрать наушники с соответствующим показателем импеданса. Если это не сделать, исходящий звук будет иметь явные искажения и ухудшать транслируемые мелодии.

Помимо критериев работы гарнитуры стоит учитывать мощность и для телефона, от этого также зависит конечный результат воспроизведения.

Выбираем лучший вариант гарнитуры для телефона

В настоящее время производители известных брендов специализируются на создании двух основных типов наушников, отличающихся по используемому сопротивлению в электрических проводах. В нашей статье мы рассмотрим технические характеристики на примере внутриканальных моделей. К их числу относятся гарнитуры с применением импеданса с показателем 16 и 32 Ом.

  • 16 Ом является низкоомной моделью, она затрачивает больше энергии и при этом из усилителя выходят дополнительные шумы, которые создают помехи при прослушивании композиций. Если ваш телефон достаточно мощный, лучше избежать использования низкоомной версии.
  • 32 Ом называется высокоомной версией, она снижает количество потребляемой энергии и не создаёт помех при воспроизведении, что значительно улучшает качество.

Конечно, из представленных вариантов использовать лучше 32 Ом. Он обладает лучшими показателями работы и повышает эффективность эксплуатации оборудования.

Не стоит забывать о технических характеристиках самого смартфона и показателях его производительности, от этого также будут зависеть параметры работы.

Зависит ли от сопротивления гарнитуры громкость звукового сигнала на выходе?

Также очень интересным вопросом для многих пользователей является зависимость громкости от импеданса в наушниках. Существует мнение, что при большем сопротивлении громкость увеличивается. Однако в данном случае принцип работы будет отличаться.

От того, какое сопротивление применяется в выбранной модели, будут зависеть многие показатели, описанные выше. Но на громкость звука главным образом влияет мощность усилителя (в нашем случае смартфона). При этом сопротивление не будет оказывать влияние на показатель громкости. Поэтому выбор модели зависит от ваших личных предпочтений и финансовых возможностей.

Рекомендуемое сопротивление наушников для усилителя / Хабр

Для усилителей часто можно увидеть такую характеристику, как «рекомендуемое сопротивление наушников» в виде диапазона сопротивлений.

Производители эту характеристику обычно определяют субъективно, попробовав свой усилитель с разными моделями наушников. Другие ориентируются на характеристики конкурентов и подстраиваются под них, если остальные характеристики похожие. При таком подходе неизбежно появляются продукты, для части которых эта характеристика становится завышенной, а для других заниженной. Какой-либо единой формулы для этой характеристики нет.

Но, как это часто бывает, если многие производители указывают подобную характеристику (аналогично «частотному диапазону» для наушников), то возникает ложное впечатление, что на это есть какой-то стандарт.

Эту характеристику можно вывести и посчитать, если подойти к такой задаче от исходного смысла характеристики и обобщить данные от производителей. Если у производителей эти данные взяты субъективно, то их можно посчитать эмпирическими и сделать некой точкой отсчета. Понимая же алгоритм расчета, всегда можно сделать необходимую поправку.

Определение характеристики


Основная суть характеристики, это определить, с какими наушниками усилитель сможет выдать приемлемый уровень громкости и при этом будет работать качественно (обладать хорошим звуком).

Мы знаем, что для высокоомных наушников основным ограничением является напряжение, а для низкоомных – ток. Так как основная разница в основном указывается для границы высокоомных наушников, нам надо определить, какой уровень звукового давления с точки зрения большинства производителей является приемлемым именно для высокоомных моделей.

В выборку по базе RAA попали продукты, производители которых рекомендуют для наушников с импедансом до 600 Ом.

Модель / максимальный уровень напряжения:

ASUS Essence One MK2 16.2 dBV
ASUS Essence 3 Balanced 16.5 dBV
ASUS Essence 3 Unbalance 15.7 dBV
ASUS Xonar Essence STX Hi 16.3 dBV
ASUS STRIX RAID DLX Hi 15.4 dBV
ASUS STRIX RAID PRO Hi 15.4 dBV
ASUS ROG Xonar Phoebus 15.4 dBV
Cary Audio HH-1 18.9 dBV
Creative Sound Blaster X7 LE 15.7 dBV
Creative Sound BlasterX AE-5 14.5 dBV
Creative Sound Blaster E5 14.8 dBV
Erzetich Perfidus 17.0 dBV
Erzetich Bacillus Tilia 18.1 dBV
Musatoff HA-4 14.8 dBV
MyST DAC 1866OCU V.2 17.6 dBV
OPPO HA-1 16.7 dBV
OPPO HA-1 Balance 24.5 dBV

По ссылке этот же список на выборку в базе измерений RAA, но с дополнительными моделями, т.к. фильтрация производится по брендам.

Из списка видно, что минимальное значение напряжения для 600 Ом равно 14.5 dBV (напряжение уже выражено в децибелах).

У наушников параметр чувствительности выражается как к напряжению, так и к мощности. Первый вариант позволяет сделать вывод о «громкости» наушников без учета их сопротивления, что очень удобно, когда мы сравниваем наушники с разным сопротивлением. Второй вариант показывает их КПД. При этом, если сделать одинаковые наушники, но с разным сопротивлением катушки индуктивности, то их КПД будет одинаковым (одинаковая чувствительность к мощности), но чувствительность к напряжению будет отличаться в зависимости от их соотношений их сопротивлений как 10*Log10(R1/R2).

При вычислении соотношений напряжений в децибелах используется формула 20*Log10(V1/V2), при разнице чувствительности к мощности 10*Log10(R1/R2).

Соотношение сопротивлений 16 Ом/600 Ом равно -15.7 дБ и наушники с сопротивлением в 600 Ом будут на 15.7 дБ тише наушников с сопротивлением 16 Ом, при прочей равной конструкции.

Таким образом, нам надо определить средний уровень чувствительности к мощности среди высокоомных наушников, отсеяв наушники с нестандартной конструкцией.

Т.к. выборка нужна в первую очередь по конструкции наушников у высокоомных моделей, а не строго только высокоомных моделей, то это позволяет сделать выборку по широкому кругу моделей в большем диапазоне сопротивлений и получить более адекватное среднее значение по чувствительности.

По ссылке этот же список, но с дополнительными моделями нестандартной конструкцией или с активным усилением. Ниже данные по наушникам с сопротивлением от 150 Ом.

AKG K 340 ED 91,7 дБ/мВт SPL 398,6 Ом
Beyerdynamic DT 770 Pro 250 Ohm 94,5 дБ/мВт SPL 254,4 Ом
Beyerdynamic DT 880 Pro 95,6 дБ/мВт SPL 252,9 Ом
Beyerdynamic DT 990 Pro 250 Ohm 93,4 дБ/мВт SPL 267,4 Ом
Beyerdynamic DT 150 250 ohm 99,3 дБ/мВт SPL 280,1 Ом
Beyerdynamic DT 250 250 ohm 101 дБ/мВт SPL 268,7 Ом
Beyerdynamic DT 48 E 200 ohm 99,2 дБ/мВт SPL 200,1 Ом
Beyerdynamic DT 660 mk 2 85,6 дБ/мВт SPL 568,6 Ом
Beyerdynamic DT 770 600 ohm 96,6 дБ/мВт SPL 570,8 Ом
Beyerdynamic DT 797 99,5 дБ/мВт SPL 259,4 Ом
Beyerdynamic DT 831 106,2 дБ/мВт SPL 348,2 Ом
Beyerdynamic DT 911 106,5 дБ/мВт SPL 298,6 Ом
Beyerdynamic DT 931 107,3 дБ/мВт SPL 328,2 Ом
Beyerdynamic DT 990 600 ohm 95,4 дБ/мВт SPL 612 Ом
Beyerdynamic T1 99,3 дБ/мВт SPL 819,3 Ом
Beyerdynamic T70 99,6 дБ/мВт SPL 394,2 Ом
Beyerdynamic T90 97,6 дБ/мВт SPL 406,2 Ом
Beyerdynamic DT 250 250 Ohm Mod 103,1 дБ/мВт SPL 238,9 Ом
German Maestro GMP 400 98,2 дБ/мВт SPL 292,8 Ом
German Maestro GMP 435 S 111,9 дБ/мВт SPL 347,4 Ом
German Maestro GMP 450 PRO 105,8 дБ/мВт SPL 301 Ом
German Maestro GMP 8,300 D 99,9 дБ/мВт SPL 303,2 Ом
MB Quart QP 400 98,8 дБ/мВт SPL 292,5 Ом
Sennheiser HD 280-13 103,9 дБ/мВт SPL 405,9 Ом
Sennheiser HD 700 94,4 дБ/мВт SPL 235,1 Ом
Sennheiser PC 350 Xense 101 дБ/мВт SPL 253,9 Ом
Sennheiser HD 600 100,6 дБ/мВт SPL 352,2 Ом
Sennheiser HD 650 100,5 дБ/мВт SPL 344,9 Ом
Sennheiser HD 800 100,1 дБ/мВт SPL 429,4 Ом
Sennheiser HD 800s 101,6 дБ/мВт SPL 442,8 Ом

Среднее значение получилось как 99,6 дБ/мВт. Для 600 Ом это 101.82 дБ/В (Конвертацию можно делать через on-line калькулятор)

Округлим все значения до целых чисел для верхней границы в 600 Ом:

  • Минимальный уровень напряжения: 14 dBV
  • Чувствительность наушников к 600 Ом: 102 dB/V

Рекомендуемый уровень звукового давления получается как: 14 dBV +102 dB/V SPL = 116 дБ SPL

Таким образом, для определения верхней границы нам надо лишь определить, при подключении какой нагрузки усилитель не сможет обеспечить 116 дБ SPL при чувствительности наушников в 100 дБ/мВт SPL.

На первый взгляд выглядит верным и утверждение — в каком диапазоне подключаемых сопротивлений усилитель обеспечит мощность в 16 dBm для наушников с чувствительностью 100 дБ/мВт. (16 dBm – это 40 мВт on-line калькулятор).

Но, второй вариант неверен для расчета нижней границы, т.к. мощность по умолчанию рассчитывается для синуса, а не для музыкального сигнала. Для ограничения по напряжению это несущественно, а для тока необходимо вводить дополнительную поправку на +12 дБ и оперировать «музыкальной» мощностью. Эти тонкости будут рассмотрены в отдельном материале.

116 дБ SPL – это много или мало? На деле, если включить музыку и сделать измерения шумомером, то в реальности вместо расчетных 116 дБ SPL среднее значение будет примерно на 20 дБ ниже. Это связано с тем, что музыкальный трек не является непрерывным шумом на максимальной громкости, а состоит из тихих и громких участков с разной энергетической плотностью. Таким образом, эти 20 дБ являются неким «пик-фактором» и при расчетах для звука от музыки вносятся дополнительной поправкой. Если провести более масштабные исследования, нежели проведенные в лаборатории RAA, то это значение скорректируется в большую или меньшую сторону, но в небольших пределах.

Т.е. расчетное значение 116 дБ SPL, но в реальности это будет музыка со средним уровнем звукового давления в 96 дБ SPL.

Примеры определения диапазона сопротивлений наушников


Визуально на графике максимального напряжения на примере новинки звуковой карты Creative Sound BlasterX AE-5 это будет выглядеть так:

Ссылка на интерактивный график для Creative Sound BlasterX AE-5

Пунктирная линия показывает необходимый уровень напряжения для наушников с чувствительностью 100 дБ/мВт для получения звукового давления в 116 дБ SPL.

По оси X показан диапазон нагрузок, здесь для наглядности примера шкала от 0.001 Ом до 2000 Ом. В общих отчетах шкала показывается в более узком диапазоне от 10 до 1000 Ом.
По оси Y — напряжение на выходе усилителя в dBV.

Т.к. у усилителя внутреннее сопротивление 1.1 Ом, то в области низкоомных нагрузок график полого уходит вниз.

Голубой областью обозначена работа усилителя в эквивалентном классе А (наилучший режим, в котором может работать усилитель звуковой карты AE-5). Зеленый режим показывает область работы в эквивалентном режиме класса АБ. Граница перехода в режим Б и максимальный до клиппирования менее 1 дБ и не виден. Верхняя часть серой зоны показывает возможный уровень напряжения без ограничения по току. Об эквивалентных классах на графике.

Нижняя граница


В левой части низкоомных нагрузок мы наблюдаем три точки пересечений.

Серая зона


Пересечение на 0.0007 Ом /-63 дБ(Ом). Какой бы сигнал не воспроизводился, при подключении более низкого сопротивления физически нельзя будет подать напряжении выше необходимого для получения 116 дБ при чувствительности наушников 100 дБ/мВт SPL. Серая зона строится без ограничения по току и в большинстве случаев это означает, что в этой области музыкальны сигнал будет сопровождаться сильными искажениями от клиппирования. Т.е. это тот уровень, где теоретически можно воспроизвести какие-нибудь импульсные сигналы или сфабриковать высокие цифры для мощности в PMPO.

Таким образом, по серой зоне ориентироваться нельзя.

Красная/желтая/зеленая зона


У AE-5 эти зоны совпадают.

Пересечение: 0.17 Ом /-15дБ(Ом). Эта величина нагрузки, ниже которой будет отчетливо слышен хрип из-за недостатка тока. По сути, именно эта граница должна обозначать минимально разрешенную при подключении наушников.

Но тут есть один нюанс. Так как пересечение происходит в зоне ограничения тока (косой скос графика), то это уже подразумевает, что ручка громкости должна быть установлена не на максимум, а для данного случая на уровень -19 дБ (разница между максимумами серой и зеленой зон).

Т.е. что бы мы услышали музыкальный сигнал без хрипа и явных искажений, на выходе усилителя без нагрузки должно быть установлено напряжение равным как 14.5 dBV -19 дБ = -4.5 dBV.

Если же ручка громкости будет установлена на максим, то на нагрузке в 0.17 Ом у нас будет напряжение -3 dBV, и до 0,7 Вт мощности, а на внутреннем сопротивлении усилителя установится напряжение 13,25 dBV и будет рассеиваться до 4,8 Вт (при подсчете мощности, ток считается с поправкой на -12 дБ в виде из-за плотности музыкального сигнала). Да, возможно реальные числа из-за ограничения тока по питанию будут ниже, но лишь дает вероятность, что может выйти из строя уже участок питания.

Тут вопрос, а достаточно ли мощный резистор на выходе усилителя и не будет ли фатальной проблемой случайное выставление максимального уровня громкости? А если на выходе будет воспроизведена не музыка, а технический сигнал в виде синуса или меандра с большой плотностью и соответственно большей мощностью?

Т.е. в теории мы считать можем что угодно, но очевидно, что в реальности в области очень низких значений сопротивления нагрузки мы не можем гарантировать жизнеспособность усилителя.

Из-за этого нижнюю границу хотелось бы, но нельзя определять только по громкости на выходе у наушников.

Голубая зона


Пересечение: 0.35 Ом / — 9 дБ(Ом). Это величина нагрузки, при которой сохранится качественный звук для работы усилителя в эквивалентном классе А. Тут уровень громкости должен быть выставлен как -24 дБ от максимального.
Итог по нижней границе

При определении нижней границы необходимо учитывать два фактора:
  • Необходимый уровень громкости при отсутствии искажений
  • Возможности усилителя, который не сгорит, если случайно выставить громкость выше необходимого.

Первый вариант можно протестировать и определить, второй чреват выходом из строя усилителя при тестировании.

Разумным вариантом на сегодняшний день будет делать проверку на условно низкое типичное сопротивление для наушников. На сегодняшний день это будет 8 Ом для редких наушников и 16 Ом для массовых.

Для AE-5 будет вывод, то усилитель поддерживает нагрузку в 8 Ом.

С учетом того, что в RAA минимальной нагрузкой при тестировании является 16 Ом, то при поправке на 12 дБ для музыкального сигнала оценку можно делать по нижней границе до 4 Ом.

Верхняя граница


Верхняя граница пересекается для всех зон на 707 Ом / 57 дБ(Ом). Тут «подводных камней» нет и все довольно просто, 600 Ом усилитель AE-5 поддерживает. Выше 700 Ом кому-то не хватит громкости.

Внутриканальные наушники


Возвращаясь к началу, 100 дБ/мВт и 116 дБ было взято для полноразмерных наушников.

Внутриканальные наушники из-за своей конструкции с более легкой мембраной обладают более высокой чувствительностью и соответственно под них диапазон должен считаться не для чувствительности в 100 дБ/мВт, а примерно для 109 дБ/мВт.

Выборка внутриканальных наушников, учет должен быть только динамическим моделям, по ссылке все типы

В противном случае мы получим результат, что подавляющее большинство портативных плееров, смартфонов и планшетов по умолчанию слишком тихие и внутриканальные наушники с сопротивлением в 16 Ом недостаточны. Но на практике обычно внутриканальных наушников по громкости вполне хватает.

Возьмем смартфон Xiaomi Redmi Note 4X, при воспроизведении звука из программного плеера PowerAmp c выводом в Hi-Rez (единственный плеер на сегодняшний момент, способный вывести данные в обход Android 6/7 и тем самым обеспечить наилучшее качество звука в этих ОС).

ссылка на интерактивный график для Xiaomi Redmi Note 4X по 100 дБ/мВт SPL

Если мы будем определять по границе для полноразмерных наушников, то получим, что нижняя граница в 8 Ом укладывается. Но она же и остается верхней границей.

В данном случае это будет абсурдно и том плане, что нижняя граница современных полноразмерных наушников начинается от редких 16 Ом и более распространенных 24 и 32 Ом. 8 Ом обычно встречается лишь среди винтажных наушников, таких как ТДС-7 и множества более древних с бумажными широкополосными динамиками.

ссылка на интерактивный график для Xiaomi Redmi Note 4X по 109 дБ/мВт SPL

Если провести линию для чувствительности 109 дБ/мВт, то видим более адекватную картину. Нижняя граница уверенно укладывается в 8 Ом, а верхняя примерно в 60 Ом.

Субъективно, наушники с сопротивлением в 16 Ом (Sennheiser CX300-II, IE-8) и 32 Ом (Sennheiser CX 980, HiFiMan Re400) c Xiaomi Redmi Note 4X действительно играют с адекватной громкостью и есть небольшой запас по регулировки громкости вверх.

А вот ниже примеры смартфонов, в которых громкости не хватало с Sennheiser IE-8, а было лишь на уровне «не громко».

ссылка на интерактивный график для Fly FS504 Cirrus 2 PowerAmp по 109 дБ/мВт SPL

ссылка на интерактивный график для Lenovo s820 по 109 дБ/мВт SPL

Таким образом, должно определятся два диапазона для используемых наушников: полноразмерных и внутриканальных. Для каких-то источников этот диапазон станет и как «слишком тихий для всех типовых наушников». Данная характеристика вошла в «простые» отчеты усилителей в базе RAA.

Гид по выбору наушников (часть 3): читаем характеристики / Stereo.ru

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.

Начало гида по выбору наушников:

Гид по выбору наушников для большого города

Гид по выбору наушников (часть 2): детальный разбор

Понимание импеданса и чувствительности аудионаушников (2019)

Если вам интересно, как интерпретировать импеданс и чувствительность аудионаушников, чтобы выбрать те, которые способны воспроизводить адекватный уровень звука в сочетании со смартфоном или DAP, вы, конечно, не одиноки. Вот несколько элементов, которые помогут вам интерпретировать характеристики наушников.

Наушники Focal Stellia имеют сопротивление 35 Ом и высокую чувствительность 106 дБ / мВт.Следовательно, ими легко управлять большинство усилителей и портативных устройств.

Наушники и чувствительность наушников

Производители наушников и динамиков указывают рейтинг чувствительности своих продуктов на уровне 1 кГц (средний диапазон) при мощности 1 мВт (милливатт). Однако импеданс динамика измеряется на уровне 1 Вт, и очень немногие наушники могут выдерживать такое значительное количество энергии. Более того, близость преобразователей наушников к ушам слушателя обеспечивает высокую чувствительность при мощности всего в несколько сотых милливатт.Чтобы измерить чувствительность пары наушников, микрофон, очевидно, размещают не на расстоянии 1 метра от датчиков, а очень близко к ним, часто на конце искусственного слухового прохода. Таким образом, чувствительность обычно устанавливается в диапазоне от 90 до 120 дБ.

Два преобразователя наушников Sennheiser HD 820 обладают высокой чувствительностью 103 дБ / мВт при импедансе 300 Ом.

На какой громкости мы действительно слушаем?

Чаще всего от 60 до 80 дБ и в исключительных случаях на уровне 90 дБ для самых смелых из нас.В среднем наушники и наушники имеют рейтинг чувствительности 100 дБ, что соответствует звуку, издаваемому отбойным молотком. То есть почти никогда не требуется один милливатт мощности. Однако большинство усилителей для наушников и DAP выдают от 50 до 200 мВт и даже до 1 Вт для самых мощных моделей. Виноват импеданс наушников… как и усилителей. Возникает два вопроса: когда и почему следует выбирать такой мощный усилитель?

Усилитель для наушников Pioneer U-05-S имеет высокую выходную мощность 2 x 300 мВт при 32 Ом.

Наушники и полное сопротивление

Как и динамики, наушники и наушники обладают определенным сопротивлением электрическому току, передаваемому усилителем: это импеданс. Выраженное в омах, оно часто находится в диапазоне от 8 до 600 Ом, в зависимости от модели. Как и в случае с динамиками, производители измеряют импеданс наушников на частоте 1 кГц (средний диапазон), но на самом деле импеданс варьируется в зависимости от частоты (от низких до высоких). По мере приближения к механической резонансной частоте преобразователя она может увеличиваться в два, три или четыре раза, что усложняет задачу усилителя, требуя от него большей мощности.

Превосходные наушники Meze 99 Classics с их чувствительностью 103 дБ и импедансом 32 Ом очень легко подключить.

Выходное сопротивление усилителей для наушников и неизбежная потеря мощности

Усилители для наушников

обладают выходным сопротивлением, которое после добавления к входному сопротивлению наушников приводит к более или менее значительной потере мощности. Если импеданс каждого из них равен, теряется только 6 дБ мощности. Но поскольку качество Hi-Fi зависит от усилителя для наушников, имеющего низкий импеданс (0.От 1 до 3 Ом), разница между выходным сопротивлением усилителя и сопротивлением наушников часто бывает значительной. При сопротивлении 0,1 Ом на одном конце (усилитель) и 32 Ом на другом (наушники) потеряно 15 дБ. Это значение увеличивается почти до 30 дБ с парой наушников с номинальным сопротивлением 600 Ом.

Другими словами, мощность усилителя делится на 10 или даже на 100. Вот почему многие наушники с трудом раскрывают свой максимальный потенциал с помощью усилителей для наушников начального уровня, которые могут выдавать мощность менее 100 мВт.

Усилитель для наушников Cayin IHA-6 имеет очень высокую выходную мощность 2 x 7000 мВт при 32 Ом.

Понимание того, как определяется выходная мощность усилителя

Выходная мощность усилителя обычно выражается в милливаттах (мВт) для заданного импеданса, но ее также можно выразить в вольтах. В этом случае вы должны рассчитать подаваемую мощность на основе импеданса наушников, которые вы планируете приобрести. Формула включает деление квадрата напряжения на импеданс.² / 300).

Напряжение высококачественного усилителя iFi Audio iDSD Pro составляет 11,2 В при сопротивлении 600 Ом. Таким образом, он может легко управлять любой парой наушников Hi-Fi.

Насколько мощным должен быть усилитель?

Важно помнить, что сопротивление наушников и наушников зависит от частоты. Например, 13 мВт на 300 Ом и 1 кГц можно уменьшить до 5 мВт на определенных частотах. К этому соображению необходимо добавить потери мощности, возникающие из-за разницы между выходным импедансом усилителя и импедансом наушников.Если рейтинг чувствительности наушников очень высокий (> 100 дБ), усилителя мощностью 100 мВт будет достаточно.

Благодаря низкому сопротивлению 32 Ом и высокой чувствительности 99,8 дБ наушники Grado SR-125e можно легко подключить к любому усилителю или смартфону.

Однако, если рейтинг чувствительности наушников меньше 100 дБ, лучше всего выбрать усилитель для наушников, способный обеспечить мощность около 300 мВт. Если рейтинг чувствительности наушников составляет менее 100 дБ, а их сопротивление превышает 100 Ом, более подходящий усилитель, способный обеспечить мощность не менее 1 Вт, будет более подходящим.

ЦАП Audioquest DragonFly Cobalt USB с выходной мощностью 80 мВт при 32 Ом является идеальным решением для улучшения выходной мощности компьютера или смартфона.
.

NwAvGuy: объяснение импеданса наушников

INTRO: Диапазон сопротивления наушников составляет от 16 Ом до 600 Ом. А некоторые модели даже имеют несколько импедансов. Итак, какой импеданс лучше? Ответ в основном зависит от того, к чему вы их планируете подключить.

ЧТО ЛУЧШЕ? Наушники с меньшим сопротивлением лучше, чем наушники с высоким сопротивлением? Какое выходное сопротивление лучше всего? Это слишком упрощенно, но вот несколько общих рекомендаций:

  • Если вы ищете наушники для портативного плеера или ноутбука, придерживайтесь диапазона 16-32 Ом с рейтингом чувствительности (эффективности) не менее 100 дБ / мВт.Есть наушники с более высоким импедансом, до 80 Ом или около того, которые достаточно эффективны, чтобы хорошо работать, по крайней мере, с некоторыми портативными устройствами, особенно если вам не нравится очень громкий звук. Но в целом, чем ниже импеданс, тем лучше подходит для устройств с батарейным питанием.
  • Если вы не знаете выходное сопротивление вашего устройства-источника, лучше избегать наушников со сбалансированным якорем, поскольку они могут взаимодействовать с более высоким выходным сопротивлением некрасивым образом, что значительно ухудшит их звучание.
  • Если ваш источник соответствует европейским нормам максимальной громкости (многие новые телефоны соответствуют требованиям, даже если они продаются за пределами Европы), еще более важно выбрать наушники с, в идеале, сопротивлением 16 Ом и чувствительностью не менее 100 дБ / мВт. Устройства, соответствующие европейским стандартам, имеют даже меньшую максимальную мощность, чем большинство других портативных устройств.
  • Если вы используете специальный усилитель для наушников или ЦАП, ознакомьтесь со спецификациями производителя или рекомендациями относительно рекомендуемого диапазона импеданса наушников.
  • Если вы ищете наушники с уровнем мощности менее 100 дБ / мВт, прочтите хотя бы несколько первых абзацев статьи More Power.

РАЗЛИЧНЫЕ ИМПЕДАНСЫ НАУШНИКОВ: В мире бытовых акустических систем почти все имеют импеданс в относительно узком диапазоне 4-8 Ом. Это упрощает задачу разработчиков усилителей, приемников и т. Д., Поскольку они в значительной степени знают, каким будет импеданс динамика. С наушниками же все обстоит иначе. Существует несколько четко определенных стандартов, поэтому импедансы сильно различаются между производителями и наушниками, предназначенными для портативного, домашнего и студийного / профессионального использования.Диапазон от 16 Ом до почти в 40 раз выше при 600 Ом. Это создает множество проблем с совместимостью.

ПОЧЕМУ ВАЖНЫ ИМПЕДАНСЫ: Источники для наушников обычно выдают очень разное количество мощности на разное сопротивление наушников. Например, портативный плеер Clip + может выдавать 16 мВт на нагрузке 16 Ом, но только 0,8 мВт на нагрузке 300 Ом. FiiO E7 может выдавать более 100 мВт на 16 Ом, но только 2,8 мВт на 600 Ом. А некоторые источники не так совместимы с низкими сопротивлениями, как Mini3 и FiiO E9.

LOUD ENOUGH: Большинство источников наушников могут выдавать мощность не менее 5 мВт на нагрузку 16 Ом. Для наушников, рассчитанных на 100 дБ / мВт (рекомендованный минимум для портативного использования выше), это означает 107 дБ SPL, что находится в диапазоне от 105 дБ SPL до 115 дБ SPL, что большинство считает «достаточно громким». См .: Подробнее Power

ЧТО СЧИТАЕТСЯ «ВЫСОКОИМПЕДАНСНЫМ»? Я не знаю каких-либо жестких правил, но в целом можно с уверенностью сказать, что 100 Ом и выше квалифицируются как «высокий импеданс». Такие наушники обычно не предназначены для портативного использования.И можно с уверенностью сказать, что 32 Ом и ниже квалифицируются как «низкий импеданс» и обычно хорошо работают для всех приложений. В результате остается серая область между 32 и 100 Ом, где другие факторы определяют, насколько наушники подходят для данного источника.

IEM со сбалансированной арматурой: Во многих высококачественных наушниках-вкладышах с монитором используется технология, известная как сбалансированная арматура (также называемая «микроарматура» и т. Д.). Некоторые примеры, включая популярные модели-вкладыши от Shure, Etymotic, Ultimate Ears и т. Д.Эти наушники обычно имеют номинальное сопротивление от 16 до 32 Ом, но их фактическое сопротивление обычно сильно зависит от частоты. Например, Ultimate Ears SuperFi 5 с сопротивлением 21 Ом имеет диапазон от 10 до 90 Ом. Эти широкие вариации часто неблагоприятно взаимодействуют с выходным сопротивлением источника.

ПОЧЕМУ ИМПЕДАНС НАУШНИКОВ ТАК РАЗЛИЧАЕТСЯ? Есть несколько причин:

  • История в пользу высокого импеданса — До появления портативных портативных устройств с приятным звучанием большинство высококачественных наушников подключались либо к домашнему стереооборудованию, либо к профессиональному студийному оборудованию.Поскольку это было дешево и просто, эти гнезда для наушников на приемниках 60-80-х годов обычно имели очень высокий выходной импеданс. Они просто использовали большие резисторы для сброса мощности с выходов динамиков.
  • Устаревший стандарт 1996 года — В 1996 году был установлен стандарт выходного сопротивления наушников, равный 120 Ом — очевидно, больше для удобства производителей оборудования с разъемами для наушников. Stereophile с тех пор резюмировал свое мнение о стандарте следующим образом: «Тот, кто написал это, должен жить в мире фантазий. Гораздо более низкий выходной импеданс имеет значительные преимущества, но плохо продуманный стандарт все же, вероятно, оказал влияние на наушники с более высоким импедансом.
  • Высококачественные наушники предпочитают высокий импеданс — Наушники с более высоким импедансом могут иметь некоторые существенные преимущества. Более высокий импеданс позволяет использовать больше витков провода в звуковой катушке драйвера. Это может привести к лучшей «моторной системе» с меньшим количеством компромиссов, что приведет к лучшему общему звуку.Наушники с более высоким импедансом также требуют меньшего тока для управления, что обычно снижает искажения несколькими способами. Это делает их более невосприимчивыми к разнице выходного импеданса между источниками, а также менее чувствительными к длинным кабелям и разделению общего провода на 3-проводные кабели и 3-проводные разъемы (то есть штекеры и гнезда для наушников). Усилители, управляющие наушниками, почти всегда производят меньшие искажения в сторону более высоких импедансов.
  • Революция iPod в пользу низкого сопротивления — По состоянию на 2009 год было продано более 220 миллионов плееров iPod.А до iPod были другие портативные устройства. Вероятно, будет справедливо сказать, что если вы включите выход для наушников на мобильных телефонах, поддерживающих музыку, в настоящее время используется более миллиарда портативных аудиоустройств . Это важно, потому что устройства с батарейным питанием плохо работают с наушниками с высоким сопротивлением. Поэтому они заставили разработать наушники с более низким импедансом, которые бы работали хорошо. Но это прямо противоречило трем вышеупомянутым абзацам. Итак, у вас есть высокие цели, и у вас много истории, чтобы конкурировать с огромным рыночным потенциалом миллиарда портативных устройств.

КАКИЕ НАУШНИКИ Я МОГУ ИСПОЛЬЗОВАТЬ С ИСТОЧНИКОМ? Это главный вопрос, который задает большинство людей. Это сводится всего к трем вещам:

  • Требования к питанию — Будет ли у данного источника достаточно мощности, чтобы довести данную пару наушников до достаточно высокого уровня громкости? Упомянутая ранее директива 100 дБ / мВт должна кого-то приблизить. Для наушников с более низкой чувствительностью (или без чувствительности) см. Статью «Больше мощности».
  • Выходной импеданс устройства — Это сложно, потому что выходное сопротивление большинства источников неизвестно.Но идея состоит в том, чтобы следовать «правилу 1/8», описанному в разделе «Объяснение выходного импеданса». Если вы умножите выходной импеданс вашего источника на восемь, это будет самый низкий импеданс наушников, который вы должны использовать с этим источником. Например, усилитель FiiO E9 имеет выходное сопротивление 10 Ом. Поэтому его следует использовать только с наушниками с сопротивлением 80 Ом или выше, если вы хотите быть уверены в наилучшем качестве звука.
  • Искажение источника — Некоторым источникам сложно использовать наушники с низким сопротивлением.Например, ламповые усилители без выходных трансформаторов (например, Bottlehead Crack) имеют гораздо более высокие искажения в наушниках с низким сопротивлением.

МОЖЕТ ЛИ НИЗКОЕ СООТВЕТСТВИЕ ЧЕМУ-ЛИБО ПОВРЕДИТЬ? Использование неподходящих наушников для данного устройства обычно не повредит ничему, кроме звука. Но некоторые источники обладают очень высокой выходной мощностью и могут повредить более чувствительные наушники. Но это проблема только в том случае, если вы увеличиваете громкость намного выше разумного уровня, что может произойти случайно. Некоторые усилители для наушников имеют переключатель усиления, который помогает предотвратить эту проблему.

КОГДА НУЖЕН УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ ИЛИ ЦАП? Если данная пара наушников не воспроизводит достаточно громко или имеет другие очевидные проблемы с данным источником, тогда может помочь усилитель для наушников или ЦАП. Но эти устройства также могут создавать свои собственные проблемы. И если данный источник уже имеет низкий выходной импеданс и достаточную выходную мощность, то добавление усилителя часто может ухудшить ситуацию, а не улучшить. См .: Описание усилителей / ЦАП для наушников.

BOTTOM LINE: Лучше всего следовать приведенным выше рекомендациям, если только вы не можете быть уверены, что определенная пара наушников будет хорошо работать с определенным источником.



ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ:


НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК: Важно иметь хотя бы некоторое представление о напряжении и токе, чтобы понимать импеданс и то, что следует. Напряжение аналогично давлению воды (т. Е. PSI), в то время как сила тока аналогична объему воды (т. Е. Галлонам в минуту). Если вы позволите воде вытечь из конца садового шланга, к которому ничего не прикреплено, вы получите большой поток (ток) и сможете быстро наполнить ведро, но давление на конце шланга почти равно нулю.Если вы наденете на шланг маленькую насадку, давление (напряжение) будет намного выше, но объем воды уменьшится (для заполнения того же ведра потребуется больше времени). Эти два типа обычно обратно связаны. Высокое давление обычно означает низкий расход и наоборот. То же самое с напряжением и током.

СОПЛА ДЛЯ ШЛАНГА: Сопротивление примерно аналогично размеру сопла шланга. Наушники с высоким сопротивлением похожи на крошечную насадку. Чтобы получить много воды, вам нужно большое давление (напряжение). Наушники с низким сопротивлением больше похожи на наполнение ведра и требуют большего расхода, но не большого давления.Многие выходы на наушники подходят для одного, ИЛИ — для другого, но не для обоих. Поэтому важно знать, какие у вас есть, и соответствующим образом подобрать наушники.

ИМПЕДАНС НАГРУЗКИ ДЛЯ НАУШНИКОВ: В этой статье говорится о двух различных типах импеданса — импеданс наушников (обычно легко найти) и импеданс источника (обычно трудно найти). «Идеальный» источник имеет выходное сопротивление ноль Ом. Это означает, что он всегда будет выдавать один и тот же результат при любой нагрузке.На практике любой выходной импеданс ниже примерно 1 Ом приближается к источнику с нулевым сопротивлением. Синий кружок слева вверху представляет «идеальный источник», синий резистор (зигзагообразная линия) в середине представляет выходное сопротивление. А резистор справа представляет сопротивление нагрузки (наушники). Если выходное сопротивление не равно нулю, напряжение, создаваемое источником, будет уменьшено при подключении нагрузки. Чем выше выходной импеданс, тем больше падение напряжения на нагрузке .Это падение рассчитывается по формуле: Напряжение нагрузки = Напряжение источника * (Сопротивление нагрузки / (Импеданс нагрузки + Выходное сопротивление)). Дополнительные сведения см. В Википедии: Делитель напряжения:

R vs Z: Сопротивление измеряется в омах и обозначается в электротехнике буквой R. Обычно оно измеряется с помощью постоянного тока, и это то, что измеряет цифровой мультиметр. Импеданс, однако, более сложен и измеряется с помощью переменного тока, и буква Z является правильным обозначением (но некоторые все еще используют R).Поскольку музыка — это переменный сигнал, а не постоянный ток, наушники оцениваются по сопротивлению. Импеданс складывается из сопротивления, емкости и индуктивности. Некоторые наушники «выглядят» как идеальные резисторы — большинство из них имеют значительную индуктивность и, по крайней мере, небольшую емкость. Это так называемая реактивная нагрузка, а математика значительно сложнее, чем простая форма закона Ома.

ИЗМЕРЕНИЕ ИМПЕДАНСА НАУШНИКОВ: Вы не можете измерить импеданс наушников с помощью цифрового мультиметра (хотя многие пытаются это неправильно).Чем более реактивными являются наушники, тем менее точными будут показания, поскольку цифровой мультиметр измеряет только сопротивление постоянному току «R», а не полное сопротивление переменного тока «Z». Сопротивление постоянному току почти всегда ниже импеданса переменного тока. А измерение импеданса переменного тока действительно только на одной конкретной частоте, поэтому лучше всего построить график зависимости if от частоты. Для этого требуется специализированное оборудование, которое может независимо контролировать ток и напряжение во всем звуковом диапазоне. Я использую свой микроскоп Prism Sound dScope.

ВАШЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МОЖЕТ РАЗЛИЧАТЬСЯ: Практически все пассивные наушники (без собственной питающей электроники) имеют переменный импеданс, который изменяется с частотой. Как описано выше, они не ведут себя как простое сопротивление при использовании типичных звуковых сигналов. На приведенном ниже графике золотистого цвета показан импеданс наушников Ultimate Ears SuperFi 5 Pro в омах. Вы можете видеть, что их номинальное сопротивление 21 Ом ниже 200 Гц. Импеданс повышается до почти 90 Ом примерно при 1200 Гц и падает ниже 10 Ом на 11000 Гц:


ФАЗА: Когда полное сопротивление изменяется с частотой, изменяется и фаза.В этом случае «фаза» — это разница во времени между пиковым напряжением и пиковым током. Чем больше изменение фазы, тем более «реактивная» нагрузка. Обычно , , чем больше фазовый сдвиг, тем сложнее нагрузке правильно управлять . Белая кривая выше — это фазовый сдвиг в градусах. Простой резистор будет иметь практически нулевой сдвиг фазы с частотой в звуковом диапазоне.

КОМПРОМИССЫ В ДИЗАЙНЕ НАУШНИКОВ : Водители в динамиках или наушниках имеют подвижную массу.Диафрагма динамика подвешена таким образом, чтобы она могла двигаться. Жесткость этой подвески, вес диафрагмы, а иногда и корпуса, в котором она находится, вместе образуют собственную резонансную частоту. Основной резонанс в полноразмерных наушниках обычно находится в низких частотах, и для большинства высококачественных драйверов требуется какое-то демпфирование для управления этим резонансом. Если им не управлять, это может серьезно ухудшить басовые характеристики динамика. Импеданс достигает максимума в этом резонансе.Вот популярные наушники Sennheiser HD280, демонстрирующие очевидный басовый резонанс на частоте 75 Гц:


А КАК НАСЧЕТ ТИПОВЫХ НАУШНИКОВ? Подавляющее большинство недорогих динамических (не сбалансированных арматурных) наушников-вкладышей имеют номинальный импеданс 16 или 32 Ом, который может варьироваться всего на 1-2 Ом. Вот популярный Sony MDR-EX51, который в основном составляет 17 Ом и поднимается до 18 Ом при резонансе 5 кГц:

HIGH END HEADPHONES: Вот Sennheiser HD 650 300 Ом, которые варьируются от 305 до 530 Ом. Ом:

ДРУГИЕ РЕСУРСЫ: Если вы пропустили ссылки ранее, вы можете проверить:

.

NwAvGuy: Импеданс наушников и усилителя

INTRO: Выходное сопротивление источников наушников — одна из наиболее распространенных причин, по которым одни и те же наушники могут звучать по-разному в зависимости от того, к чему они подключены. Этот важный параметр редко указывается производителями, но может иметь огромное значение для качества звука и совместимости с наушниками.

ПЕРЕМЕЩЕННЫЙ ИМПЕДАНС НАУШНИКОВ: В этой статье говорилось как о выходном сопротивлении, так и о сопротивлении наушников.Но, чтобы статьи были короче, я их разделил. Так что, если вам нужны информационные наушники, см.:

КРАТКАЯ ВЕРСИЯ: Все, что вам действительно нужно знать, это то, что большинство наушников лучше всего работают, когда выходное сопротивление меньше 1/8 импеданса наушников. Так, например, для Grados 32 Ом выходное сопротивление может составлять самое большее 32/8 = 4 Ом. Etymotic HF5 имеют сопротивление 16 Ом, поэтому максимальное выходное сопротивление составляет 16/8 = 2 Ом. Если вы хотите быть уверены, что источник будет хорошо работать практически с любыми наушниками, просто убедитесь, что выходное сопротивление меньше 2 Ом.

ПОЧЕМУ ВЫВОД ИМПЕДАНС ВАЖЕН? Это имеет значение как минимум по трем причинам:

  • Чем больше выходной импеданс, тем больше падение напряжения при более низком импедансе нагрузки. Это падение может быть достаточно большим, чтобы предотвратить использование наушников с низким сопротивлением до достаточно громкого уровня. Примером из реальной жизни является Behringer UCA202 с выходным сопротивлением 50 Ом. Он борется с некоторыми наушниками с сопротивлением 16-32 Ом.
  • Импеданс наушников изменяется с частотой.Если выходное сопротивление намного выше нуля, это означает, что напряжение, подаваемое на наушники, также будет изменяться с частотой. Чем больше выходной импеданс, тем больше отклонения частотной характеристики . Разные наушники будут взаимодействовать с источником по-разному и, как правило, непредсказуемо. Иногда эти вариации могут быть большими и отчетливо слышными.
  • По мере увеличения выходного сопротивления уменьшается электрическое демпфирование. Низкочастотные характеристики наушников, разработанные производителем, могут быть явно нарушены при недостаточном демпфировании.Бас может стать более «гулким» и менее контролируемым. Переходные характеристики ухудшаются, а качество глубоких басов ухудшается (наушники быстрее отключаются на низких частотах). Некоторым, например тем, кто любит очень теплый «ламповый» звук, может понравиться этот вид недемпфированных басов. Но он почти всегда менее точен по сравнению с использованием источника с низким сопротивлением.

ПРАВИЛО 1/8: Чтобы свести к минимуму все три из вышеперечисленных проблем, необходимо только поддерживать выходное сопротивление менее 1/8 импеданса наушников.Или, другими словами, просто разделите сопротивление наушников на 8, чтобы получить максимальное выходное сопротивление без потенциального слышимого ухудшения качества звука.

ЕСТЬ ЛИ СТАНДАРТ ВЫХОДНОГО ИМПЕДАНСА? Единственный известный мне стандарт — это IEC 61938 1996 года. Он определяет выходное сопротивление 120 Ом. Есть множество причин, по которым это стандарт — это выход из-за недостатка данных и действительно плохая идея. В статье о наушниках Stereophile говорится о стандарте 120 Ом:

«Кто бы это ни написал, должен жить в фантастическом мире.”

Я согласен с Stereophile . Стандарт 120 Ом мог быть (едва ли!) Терпимым до того, как iPod и другие портативные музыкальные источники стали чрезвычайно популярными, но сейчас это не так. Сегодня большинство наушников имеют совершенно другой дизайн.

СТАНДАРТЫ PSUEDO: Многие профессиональные устройства имеют выходное сопротивление для наушников 20-50 Ом. Я не знаю ничего, что соответствует стандарту IEC 120 Ом. Потребительское оборудование обычно находится в диапазоне 0-20 Ом, и, за исключением ламповых и некоторых других эзотерических конструкций, большинство аудиофильских источников звука для наушников высокого класса имеют сопротивление ниже 2 Ом.

ВЛИЯНИЕ iPOD: С тех пор, как в 1996 году был опубликован стандарт 120 Ом, музыкальные плееры продвинулись от низкоуровневой кассеты и пропустив портативные CD-плееры до массового увлечения iPod. Apple помогла создать высококачественные портативные аудиосистемы, и в обращении находится не менее полумиллиарда портативных цифровых плееров, не считая телефонов. Почти все портативные музыкальные / медиаплееры теперь работают от одноячеечной литий-ионной батареи. Эти батареи вырабатывают всего лишь немногим более 3 вольт, что означает, что вы обычно получаете менее 1 вольт среднеквадратичного выходного аудиосигнала для обычных наушников (иногда намного меньше).Если вы добавите к выходу 120 Ом и используете типичные портативные наушники (почти все из которых имеют диапазон от 16 до 32 Ом), наушники обычно не воспроизводят достаточно громко. И большая часть энергии батареи тратится в виде тепла в резисторе 120 Ом. Лишь небольшая часть мощности поступает в наушники. Это большая проблема для портативных аудиосистем, где получение максимального времени автономной работы от устройств меньшего размера имеет решающее значение. Гораздо эффективнее передать всю мощность на наушники.

ДИЗАЙН НАУШНИКОВ: Итак, для какого выходного сопротивления проектируются наушники, производимые производителем? По состоянию на 2009 год было продано более 220 миллионов плееров iPod.IPod и аналогичные портативные плееры — это 800-фунтовые гориллы на рынке наушников. Так что неудивительно, что большинство производителей начали разрабатывать многие или все свои наушники так, чтобы они хорошо работали с iPod. Это означает, что они предназначены для работы с выходным сопротивлением менее 10 Ом. А полноразмерные банки более высокого класса чаще всего разрабатываются для источников, которые следуют правилу 1/8 или имеют почти нулевой выходной импеданс. Мне неизвестны какие-либо современные аудиофильские наушники , предназначенные для домашнего использования, разработанные по древнему стандарту 120 Ом.

ЛУЧШИЕ НАУШНИКИ РАЗРАБОТАНЫ ДЛЯ ЛУЧШИХ ИСТОЧНИКОВ: Если вы быстро проведете обзор наиболее хорошо проверенных высококачественных усилителей для наушников и ЦАП, почти все они имеют очень низкий выходной импеданс. Примерами являются продукты от Grace Designs, Benchmark Media, HeadAmp, HeadRoom, Violectric и т. Д. Само собой разумеется, что большинство высококачественных наушников разработаны так, чтобы быть лучшими с аналогичными продуктами. Некоторые из наиболее уважаемых наушников имеют относительно низкий импеданс, включая несколько моделей от Denon, AKG, Etymotic, Ultimate Ears, Westone, HiFiMAN и Audeze.Все они, насколько мне известно, были разработаны для использования с источниками с низким (в идеале близким к нулю) импедансом. У меня также был представитель Sennheiser, который сказал мне, что они разрабатывают свои аудиофильские и портативные наушники для источников с нулевым сопротивлением.

ПРОБЛЕМА ЧАСТОТНОГО ОТВЕТА: Если выходное сопротивление больше 1/8 импеданса наушников, частотная характеристика будет колебаться. С некоторыми наушниками, особенно с сбалансированной арматурой или конструкциями с несколькими драйверами, эти вариации могут быть довольно экстремальными.Вот то, что 43 Ом выходного сопротивления делают с частотной характеристикой Ultimate Ears SuperFi 5 — общее и очень слышимое изменение на 12 дБ:

ВЫХОДНОЕ ИМПЕДАНС 10 Ом: Кто-то может взглянуть на приведенный выше пример и думаю, что это экстремально с источником 43 Ом. Но многие источники имеют выходное сопротивление около 10 Ом. Вот те же наушники с источником 10 Ом — все еще есть очень слышимые колебания в 6 дБ. Такая кривая создает более слабые басы, «яркий» акцент на средних частотах, приглушенные высокие частоты и нечетные фазовые характеристики из-за резкой «выемки» на частоте 10 кГц, которая может изменять пространственное восприятие:

FULL SIZE SENNHEISERS : Вот полноразмерные банки Sennheiser HD590 с более высоким импедансом и тем же выходным сопротивлением 10 Ом.Теперь отклонение составляет лишь немногим более 1 дБ выше 20 Гц. Хотя 1 дБ не так уж и много, он подходит для самой «гулкой» басовой области, которая является последним местом, где больше всего требуется какого-либо акцента:

ОБЪЯСНЕНИЕ ДЕМПФИРОВАНИЯ: Любой динамический драйвер в динамике или наушник, движется вперед и назад вместе с музыкой. Вот как он создает звук, и все они имеют движущуюся массу. По законам физики движущийся объект стремится оставаться в движении. Демпфирование используется для предотвращения нежелательного движения.Не вдаваясь в подробности, если динамик недостаточно демпфирован, он продолжает движение после того, как должен был остановиться. И если он чрезмерно демпфирован (редко), его способность точно следовать за сигналом нарушается — представьте, что динамик пытается работать, погруженный в кленовый сироп. Есть только два способа демпфирования водителя — механический и электрический.

ПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ: Механическое демпфирование очень похоже на амортизаторы в автомобиле. Они добавляют сопротивление, поэтому при наезде на кочку автомобиль не продолжает подпрыгивать вверх и вниз еще долгое время после столкновения.Но они также добавляют жесткости, поскольку снижают способность подвески точно следовать по дороге. Это компромисс: мягкие амортизаторы обеспечивают более мягкую, но более упругую езду, а жесткие амортизаторы лучше контролируют подпрыгивание, но делают поездку более жесткой. Механическое демпфирование — всегда компромисс.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛУЧШЕ: Есть лучший вариант для управления нежелательным движением драйверов наушников, он называется электрическим демпфированием. Звуковая катушка и магнит драйвера работают вместе с усилителем для управления движением драйвера.Этот вид демпфирования имеет меньше негативных побочных эффектов и позволяет разработчикам наушников создавать наушники с меньшими искажениями и лучшим звуком. Точно так же, как автомобильная подвеска, которая может лучше следовать за дорогой, водитель наушников с оптимальным демпфированием может лучше следить за звуковым сигналом. Но, и это критическая часть, электрическое демпфирование эффективно только тогда, когда выходное сопротивление усилителя намного ниже, чем сопротивление наушников. Если вы подключите наушники с сопротивлением 16 Ом к усилителю с выходным сопротивлением 50 Ом, то электрического демпфирования почти не будет.Это означает, что когда водитель должен остановиться, он может и не двигаться. Наушники больше похожи на машину с изношенными амортизаторами. Однако при соблюдении правила 1/8 будет достаточное электрическое демпфирование.

АНАЛОГИЯ ДИНАМИКА: Раньше, до моего времени, динамики в основном управлялись усилителями, в которых использовались лампы вместо транзисторов. Лампы — это устройства с высоким импедансом, которые работают при высоком напряжении, поэтому почти во всех ламповых усилителях используются выходные трансформаторы. Не вдаваясь во все подробности, ламповые усилители имели сильно различающиеся выходные сопротивления, которые часто были значительными и нарушали правило 1/8.Производители громкоговорителей не могли полагаться на усилители, имеющие достаточно низкий импеданс, чтобы обеспечить значительное электрическое демпфирование. Этот скомпрометированный дизайн динамика, во многом похожий на дизайн наушников, сегодня подвергается опасности, если разработчик наушников не может полагаться на источник с низким сопротивлением для надлежащего электрического демпфирования.

АКУСТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА: В 1970-х годах ситуация изменилась, когда стали популярны твердотельные усилители. Почти все твердотельные усилители легко соответствуют правилу 1/8. Фактически, большинство из них соответствуют правилу 1/50 — их выходной импеданс обычно ниже нуля.16 Ом — известный как коэффициент демпфирования 50. Неожиданно производители динамиков получили возможность разрабатывать более качественные динамики, которые могли бы использовать преимущества гораздо более низких выходных сопротивлений. И были разработаны первые действительно хорошие громкоговорители закрытого типа с акустической подвеской, такие как оригинальные AR, Large Advents и т. Д. У них был более глубокий и лучший бас, чем у их предшественников с ламповым питанием, которые могли быть воспроизведены из коробки аналогичного размера. Использование большого количества электрического демпфирования от усилителя было важной вехой в развитии Hi-Fi.Жаль, что многие наушники отстают на 40+ лет.

КАКОЙ ВЫХОДНОЙ ИМПЕДАНС ИМЕЕТ МОЙ ИСТОЧНИК? Некоторые производители ясно дают понять, что они стремятся к низкому выходному импедансу (например, Benchmark), в то время как другие указывают фактическое выходное сопротивление своих продуктов (например, Behringer делает с UCA202 на 50 Ом). И, к сожалению, большинство из них хранят это в тайне. Некоторые обзоры продуктов, например, в этом блоге, включают измерения выходного импеданса, так как это критично для звука устройства с различными наушниками.

ПОЧЕМУ ТАКОЕ МНОГИЕ ИСТОЧНИКИ ИМЕЮТ ВЫСОКОЕ ИМПЕДАНС НА ВЫХОДЕ? Наиболее частые причины:

  • Защита наушников — Более мощные источники с низким выходным импедансом могут передавать слишком большую мощность в наушники с низким импедансом. Чтобы защитить такие наушники, некоторые разработчики увеличивают выходное сопротивление. Это компромисс, чтобы попытаться адаптировать усилитель к используемой нагрузке. Но у многих наушников это большая цена. Лучшее решение предлагает два варианта усиления. Настройка низкого усиления может снизить максимальное выходное напряжение при использовании наушников с низким сопротивлением. И, кроме того, можно использовать активное ограничение тока, чтобы источник автоматически ограничивал максимальный выход для наушников с более низким сопротивлением, даже если используется неправильная настройка усиления.
  • Чтобы отличаться — Некоторые производители специально увеличивают выходное сопротивление, утверждая, что это улучшает звук их источника. Иногда «разные продажи», поскольку это способ отличить звучание их продукта от конкурентов.Но в этом случае конкретный «другой звук», который вы получаете, полностью зависит от того, какие наушники используются . Для некоторых это может быть улучшение, а для других это, скорее, большой шаг назад. Скорее всего, качество звука ухудшится.
  • Это дешево — Более высокий выходной импеданс — пластырь для многих недорогих источников наушников. Это дешевый способ добиться стабильности, грубая форма защиты от короткого замыкания, и он позволяет использовать некачественный операционный усилитель или устройство вывода, которое не сможет напрямую управлять наушниками с сопротивлением 16 или даже 32 Ом.При добавлении некоторого последовательного сопротивления к выходу все эти вещи «фиксируются» с помощью детали за 0,01 доллара. Но , дешевое «исправление», имеет существенную цену за качество звука со многими наушниками.

ИСКЛЮЧЕНИЯ ИЗ ПРАВИЛА: Есть несколько наушников, предположительно предназначенных для значительно более высоких выходных сопротивлений. Я действительно задаюсь вопросом, может ли это быть больше мифом, чем реальностью в наши дни с точки зрения аудиофильских и потребительских наушников, поскольку я не знаю каких-либо конкретных примеров.Но это, конечно, возможно. В таком случае использование этих наушников с источником с низким сопротивлением может привести к недостаточному демпфированию низких частот и другой частотной характеристике, чем это предусмотрено производителем. Это может объяснить некоторые заявления о «синергии», когда определенные наушники соединяются с определенным источником. Но эта «синергия» полностью субъективна: для одного человека «яркий и детальный» характерен для другого «грубый». Единственный способ добиться стабильной производительности — это использовать источник с низким импедансом и следовать правилу 1/8.

ДЕШЕВЫЙ ТЕСТ: Если вам интересно, не ухудшает ли ваш текущий источник качество звука из-за неизвестного выходного сопротивления, подумайте о покупке усилителя FiiO E5 за 19 долларов. Он имеет выходное сопротивление, близкое к нулю, и его выходной мощности достаточно для большинства наушников с сопротивлением менее 100 Ом. Если это явно улучшает звук, вероятно, у вашего источника слишком высокое выходное сопротивление.

BOTTOM LINE: Если вы не знаете, что ваши наушники лучше звучат с определенным более высоким выходным сопротивлением, лучше всегда использовать источник с выходным сопротивлением не выше 1/8 импеданса ваших наушников.Или, что еще проще, выходное сопротивление 2 Ом или меньше.


ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ:


ИМПЕДАНС ПРОТИВ СОПРОТИВЛЕНИЯ: Эти два термина используются в некоторой степени взаимозаменяемо, но технически между ними есть некоторые существенные различия. Электрическое сопротивление обозначается буквой «R» и имеет одинаковое значение на всех частотах. Электрический импеданс более сложен, и его значение обычно изменяется с частотой. Он обозначается буквой «Z». В данной статье единицей измерения для обоих является Ом.

ДИАГРАММА ВЫХОДНОГО ИМПЕДАНСА: На диаграмме ниже показано влияние выходного сопротивления. Синий кружок слева вверху представляет «идеальный источник», синий резистор (зигзагообразная линия) в середине представляет выходное сопротивление. А резистор справа представляет сопротивление нагрузки (наушники). Если выходное сопротивление не равно нулю, напряжение, создаваемое источником, будет уменьшено при подключении нагрузки. Чем выше выходной импеданс, тем больше падение напряжения на нагрузке .Это падение рассчитывается по формуле: Напряжение нагрузки = Напряжение источника * (Zload / (Zload + Zout)). Для получения дополнительной информации см. Раздел «Делитель напряжения» в Википедии.

НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК: Важно иметь хотя бы некоторое представление о напряжении и токе, чтобы понять импеданс и эту статью. Напряжение аналогично давлению воды (т. Е. PSI), в то время как сила тока аналогична объему воды (т. Е. Галлонам в минуту). Если вы позволите воде вытечь из конца садового шланга, к которому ничего не прикреплено, вы получите большой поток (ток) и сможете быстро наполнить ведро, но давление на конце шланга почти равно нулю.Если вы наденете на шланг маленькую насадку, давление (напряжение) будет намного выше, но объем воды уменьшится (для заполнения того же ведра потребуется больше времени). Эти два типа обычно обратно связаны. Высокое давление обычно означает низкий расход и наоборот. То же самое с напряжением и током. Взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением (и для целей этой статьи импедансом) определяется законом Ома. Замените Z на R.

ОТКУДА ПРИНИМАЕТСЯ ПРАВИЛО 1/8? Наименьшая слышимая разница составляет около 1 дБ.Чтобы выходной импеданс изменился на -1 дБ, у вас есть antilog (-1/20) = 0,89. Используя приведенную выше формулу делителя, когда выходное сопротивление составляет 1/8 импеданса нагрузки, вы получаете 0,89 или падение на 1 дБ. Импеданс наушников может изменяться в 10 или более раз в диапазоне звукового сигнала. SuperFi 5 имеет номинальное сопротивление 21 Ом, но варьируется от 10 до 90 Ом. Таким образом, правило 1/8 дает максимальное выходное сопротивление 2,6 Ом. Предполагая источник 1 В, получаем:

  • Напряжение наушников при номинальном сопротивлении 21 Ом = 21 (21 + 2.6) = 0,89 В
  • Напряжение наушников при минимальном сопротивлении 10 Ом = 10 (10 + 2,6) = 0,79 В
  • Напряжение наушников при максимальном сопротивлении 90 Ом = 90 (90 + 2,6) = 0,97 В
  • Отклонение частотной характеристики = 20 * LOG (.97 / .89) = 0,75 дБ (ниже целевого уровня 1 дБ)

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫХОДНОГО ИМПЕДАНСА: Как видно на диаграмме выше, выходное сопротивление образует делитель напряжения. Измеряя выходное напряжение без нагрузки и с известной нагрузкой, вы можете рассчитать выходное сопротивление.Этот онлайн-калькулятор упрощает задачу. Напряжение холостого хода — это «входное напряжение», R2 — известное сопротивление нагрузки (не используйте наушники), выходное напряжение — это напряжение нагрузки. Нажмите «Вычислить», и R1 — это рассчитанный выходной импеданс. Это можно сделать с помощью файла синусоидальной волны 60 Гц (такой файл может быть создан Audacity), цифрового мультиметра (DMM) и резистора на 15–33 Ом. Большинство цифровых мультиметров имеют точность около 60 Гц. Воспроизведите файл синусоидальной волны 60 Гц и отрегулируйте громкость примерно на 0,5 вольт. Затем присоедините резистор и отметьте новое напряжение.Например, 0,5 В без нагрузки и 0,38 В при нагрузке 33 Ом дают выходное сопротивление около 10 Ом. Математика: Zout = (Rload * (Vnoload — Vload)) / Vload

РЕАКТИВНАЯ НАГРУЗКА: Некоторые наушники представляют собой чисто резистивную нагрузку, которая постоянна во всем звуковом диапазоне. Вместо этого они представляют собой реактивные нагрузки и представляют собой комплексное сопротивление. Из-за емкостных и индуктивных элементов в наушниках их сопротивление меняется с частотой. Например, вот импеданс Super Fi 5 (желтый) и фаза (белый).Импеданс составляет всего 21 Ом ниже 200 Гц. Выше 200 Гц он поднимается до почти 90 Ом при 1200 Гц, а затем падает ниже 10 Ом при 10 кГц:

БАНКИ ПОЛНОГО РАЗМЕРА: Некоторых не интересуют наушники, такие как Super Fi 5, поэтому здесь импеданс и фаза для популярного Sennheiser HD590. Он по-прежнему варьируется от примерно 95 Ом до почти 200 Ом — в диапазоне 2X:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Ранее был показан график, демонстрирующий изменение частотной характеристики SuperFi 5 на уровне 43 Ом примерно на 12 дБ.Если мы возьмем их номинальный импеданс 21 Ом в качестве эталонного уровня и примем источник 1 В, напряжение на наушниках будет равно:

  • Эталонный уровень: 21 / (43 + 21) = 0,33 В и мы Назовем это 0 дБ.
  • При их минимальном импедансе около 9 Ом это 9 / (9 + 43) = 0,17 В = — 5,6 дБ
  • При максимальном импедансе 90 Ом это 90 / (90 + 43) = 0,68 В = +6,2 дБ
  • Общее отклонение = 6,2 + 5,6 = 11,8 дБ

УРОВНИ ДЕМПФИРОВАНИЯ: Демпфирование драйвера наушников, как объяснялось ранее, является либо полностью механическим демпфированием (Qms), либо комбинацией электрического (Qes) и механического демпфирования.Полное демпфирование известно как Qts. Как эти параметры взаимодействуют на низких частотах, объясняется моделированием Тиле Смолла. Демпфирование можно разделить на три категории:

  • Critically Damped (Qts = 0,7) — это широко считается идеальным, поскольку обеспечивает максимально глубокое расширение басов без каких-либо вариаций частотной характеристики или чрезмерного «звона» (неконтролируемого движения динамика). Бас критически демпфированного динамика часто описывается как «плотный», «быстрый» и «чистый». Q 0,7 дает то, что большинство считает идеальной переходной характеристикой.
  • Over-Damped (Qts <0,7) - это позволяет еще более жестко контролировать драйвер, но за счет менее глубоких басов (отклик пропадает раньше). Поэтому производители редко намеренно чрезмерно увлажняют свою продукцию.
  • Under-Damped (Qts> 0.7) — это заменяет некоторое расширение низких низких частот на пик на более высоких частотах низких частот. Драйвер также больше не контролируется и демонстрирует чрезмерный «звон» (т.е. он не останавливается достаточно быстро, когда прекращается аудиосигнал). Недостаточное демпфирование создает вариации частотной характеристики, менее глубоких басов, плохую переходную характеристику и верхний пик низких частот.Недостаточное демпфирование — дешевый способ создать иллюзию усиления басов за счет их качества. Его часто используют в дешевых наушниках и динамиках, чтобы обеспечить «искусственный бас». Наушники / динамики с недостаточным демпфированием часто описываются как имеющие «гулкие» или «неровные» басы. Если ваши наушники предназначены для электрического демпфирования, и вы используете их с импедансом источника, превышающим 1/8 их импеданса, вы получите недемпфированные басы .

ТИПЫ ДЕМПФИРОВАНИЯ: Есть три способа демпфирования драйвера и управления резонансом:

  • Электрическое демпфирование — это известно как Qes и что-то вроде рекуперативного торможения на гибридных или электрических автомобилях.Когда вы нажимаете на тормоз, электродвигатель замедляет автомобиль, превращаясь в генератор и отправляя энергию обратно в аккумулятор. То же самое может делать и драйвер в наушниках (или динамиках). Но по мере увеличения выходного сопротивления усилителя эффект торможения значительно уменьшается — отсюда и правило 1/8.
  • Механическое демпфирование — Это известно как Qms и, как объяснялось ранее, больше похоже на амортизаторы на автомобиле. Когда вы добавляете к драйверу механическое демпфирование, он сопротивляется управляющему им музыкальному сигналу и становится более нелинейным.Это увеличивает искажение и ухудшает качество звука.
  • Демпфирование корпуса — Корпус может обеспечивать демпфирование, но для этого обычно требуется герметичный корпус, один с настроенным портом или один с контролируемым ограничением. Однако многие из лучших наушников обычно имеют открытый корпус. Это в значительной степени исключает возможность разработчика наушников использовать корпус для обеспечения демпфирования, как это делается с динамиками.

НАГРУЗКА НА УШУ: Для наушников, которые образуют достаточно прочное уплотнение, такие как полностью охватывающие уши наушники с амбушюрами, плотно прилегающими к голове, дизайнер может в некоторой степени полагаться на «корпус», образованный чашкой для ушей для возможного демпфирования.Но форма головы, ушей, тип волос, расположение наушников, очков и другие факторы делают его очень разнообразным. И эта опция доступна не для всех надушных (накладных) наушников. Вот два графика импеданса Sennheiser HD650. Обратите внимание на пики резонанса низких частот на открытом воздухе около 530 Ом, но они падают до 500 Ом на моделируемой голове. Это связано с демпфированием, обеспечиваемым чашей для ушей и амбушюрами.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ СЛОВА: Надеюсь, я ясно дал понять, что единственный способ добиться стабильной работы наушников и их источника — это следовать правилу 1/8.Хотя некоторые могут предпочесть звук с более высоким выходным сопротивлением, это очень зависит от каждого конкретного наушника, конкретного выходного сопротивления и собственных субъективных вкусов человека. В идеале следует разработать новый стандарт и поощрять производителей к разработке источников для наушников с выходным сопротивлением ниже 2 Ом.

.

Об импедансе наушников, усилителях и ЦАП —

Страница 1 — Открытые и закрытые наушники
Страница 2 — Вкладыши, накладные и накладные наушники
Страница 3 — Активное шумоподавление и беспроводные наушники
Страница 4 — Импеданс наушников, усилители , и ЦАП

Когда вы немного серьезно относитесь к наушникам (а это так, иначе вы бы не читали это 😉), вы, вероятно, слышали или читали о людях, говорящих об усилителях, ЦАП и таких терминах, как наушники с низким и высоким сопротивлением. .Но о чем все это?

Когда я только начинал, я не мог поверить в цены на эти вещи. Усилитель для наушников, который стоит 1000 долларов, просто для питания моих наушников ??? ЦАП такой же суммы, только для преобразования цифровых сигналов в аналоговые волны ??? Я имею в виду ЧТО !? Это оборудование уже интегрировано в мой смартфон, ноутбук, телевизор и почти все устройства, воспроизводящие звук…

Так что с этим и почему люди говорят такие вещи, как «Если вы купите ЭТИ наушники, вам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО понадобится приличный усилитель».

Хорошо, давайте разберемся ниже!

Импеданс

Наушники могут иметь разные требования к питанию. Наушники-вкладыши открытого типа потребуют большей мощности, чем, например, некоторые наушники-вкладыши. Когда наушники не получают необходимой мощности, из-за этого ухудшается качество звука. В лучшем случае затрагивается только максимальная громкость. В худшем случае он не сможет воспроизводить приличный звук на некоторых или всех частотах. Например, это может повлиять на низкие частоты, так что басы будут не такими хорошими, как должны быть …

Это может привести к тому, что очень дорогие наушники будут звучать хуже, чем гораздо более дешевые наушники.Ты этого не хочешь. Потому что тогда вы просто потратили много денег на высококачественные наушники, которые никогда не будут звучать наилучшим образом.

Так как это измеряется? У каждого наушника будет определенное значение сопротивления или сопротивление. Чем выше это значение, тем более энергоемкие наушники. Это важный фактор, который нужно знать, например, при покупке наушников для использования со смартфоном. Вам не нужно ничего выше 25 Ом, иначе вы рискуете, что ваш смартфон не сможет обеспечить требуемую мощность.Конечно, это зависит от телефона к телефону, но вы можете принять это как общее правило.

Так что, ища пару наушников, всегда проверяйте спецификации перед покупкой! Если вы не можете найти значение импеданса или сопротивления, поищите метки на коробке, которые указывают, что он предназначен для портативных устройств или нет.

Так зачем покупать наушники с высоким сопротивлением? Теоретически у этих наушников будет больше возможностей для точного воспроизведения всех звуковых частот.Проще говоря: они должны звучать лучше. Однако для достижения лучшего результата им понадобится специальный усилитель и ЦАП.

Наушники с низким сопротивлением

= все, что ниже 25 Ом.
Большинство портативных наушников, используемых для смартфонов и портативных музыкальных плееров.

Наушники с высоким сопротивлением

= все, что превышает 50 Ом
В основном наушники для домашнего и студийного использования.

Интересный факт: Импеданс меняется в зависимости от частоты. Более низкие частоты потребуют большей мощности для точного воспроизведения, чем другие частоты.

sennheiserhd598 Sennheiser HD 598 — отличные наушники для аудиофилов — имеют импеданс 50 Ом, но на более низких частотах он достигает почти 300 Ом!

ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь)

Это очень просто. Чтобы цифровое устройство (смартфон, ноутбук, проигрыватель компакт-дисков, телевизор и т. Д.) Могло воспроизводить любой звук, необходим ЦАП. Это потому, что человеческое ухо может принимать только аналоговые сигналы. Таким образом, ЦАП преобразует только цифровой сигнал в аналоговый. Чаще всего ЦАП является встроенным.Так зачем вам дорогой внешний ЦАП?

Проблема со встроенными ЦАП в том, что они подвержены внутреннему электрическому шуму. Например, внутри ноутбука существует опасность поражения электрическим током, и если ЦАП недостаточно защищен, он создаст электрические помехи, что повлияет на качество звука. Чаще всего это касается смартфонов и ноутбуков, где качество звука не имеет большого значения.

Итак, встроенный ЦАП так плохо звучит? Это зависит от качества компонентов и того, насколько хорошо они защищены от всех остальных компонентов.Плохо экранированный ЦАП может вызывать шипение и менее полный звук. Более дорогие устройства будут иметь ЦАП более высокого качества, где не будет слышно шипение. Но все же есть вероятность, что звук будет немного приглушенным и не слишком чистым по сравнению с внешним ЦАП. Ваша способность слышать эту разницу также зависит от ваших ушей и наушников, которые вы используете.

audioquest dragonfly Внешний USB-ЦАП AudioQuest DragonFly v1.2 — это очень доступный и высокопроизводительный USB-ЦАП.

AMP (усилитель)

Усилитель — это устройство, которое обеспечивает питание ваших наушников.При использовании наушников с высоким сопротивлением встроенный усилитель — например, в вашем ноутбуке или смартфоне — недостаточно мощный, чтобы обеспечить достаточную мощность. Здесь в игру вступает внешний усилитель. Есть разные виды усилителей для наушников.

Портативные усилители на батарейках

Небольшие портативные усилители для использования с другими портативными устройствами (телефонами, ноутбуками и т. Д.). Они работают от батареек, но в большинстве из них также есть разъем переменного тока. Отлично подходит для путешествий. Из-за своего размера у них не будет самого большого усилителя.Хотя они могут управлять банками с высоким импедансом, такими как Sennheiser HD 650 с импедансом 300 Ом.

cMoy cМой усилитель оснащен 1 перезаряжаемой батареей 9 В

Настольные усилители

Для домашнего использования. Они работают от сети переменного тока. Благодаря своему размеру они могут использовать усилитель большего размера и обеспечивать достаточную мощность для громкоговорителей с очень высоким сопротивлением. Если вы в основном или только используете банки дома, вам следует выбрать настольный усилитель.

shiit asgard é Усилитель для наушников Shiit Audio Asgard 2

Ламповый усилитель

Это особый вид усилителей.И действительно используется только людьми, серьезно относящимися к своему опыту со звуком. Однако это немного странно, поскольку ламповые усилители на самом деле окрашивают звук ваших банок. Это означает, что если у вас есть пара банок со сбалансированным нейтральным звучанием и вы подключите их к ламповому усилителю, он больше не обязательно будет звучать нейтрально и сбалансировано …

Некоторые из них будут звучать теплее, в то время как другие могут звучать яснее на других частотах и ​​т. Д. Эта окраска зависит не только от используемого усилителя, но и от используемых ламп. Как вы понимаете, это оставляет место для множества экспериментов.Именно это и привлекает фанатиков звука, поскольку это забавный (но дорогостоящий!) Способ получить желаемый звук из определенных наушников для определенного музыкального жанра.

Лампы для этих усилителей могут быть дорогими, в зависимости от усилителя. Кроме того, трубки не вечны. Так что не стоит оставлять усилитель включенным, когда он не используется…

Woo Audio WA22 Tube Amp. Delivers a magical sound with high impedance headphones Woo Audio WA22 ламповый усилитель. Обеспечивает волшебный звук с наушниками с высоким сопротивлением

A Word на ресиверах Dolby

Вы могли бы подумать, что ресиверы Dolby отлично подходят для любых наушников, верно? Позвольте мне рассказать вам кое-что из своего собственного опыта.

У меня есть Denon AVR-X2000, розничная цена которого составляет 649 долларов. Это ресивер среднего уровня, который отлично звучит с хорошей парой динамиков. Когда я подключил свой Sennheiser HD 598, впечатления были не такими, как я ожидал. Звук был очень тяжелым, и из-за этого вся музыка казалась мутной и заглушенной. Потом протестировал с фильмами. Это было намного лучше. При просмотре боевика взрывы действительно грохотали и чувствовались. Удары тоже сильно ударяли через наушники.

Итак, по моему опыту, ресиверы Dolby хороши для фильмов, но не идеальны для наушников. Может быть, высококачественные вещи намного лучше? Я не знаю.

denon avr-x2000 Denon AVR-X2000. Этот 7.1-канальный Dolby-ресивер не особо хорош с наушниками

Заключение

Итак, подведем итоги.

Если вы используете только наушники с низким сопротивлением (<25 Ом), вам не нужен усилитель. Эти наушники специально разработаны для использования с портативными устройствами, поэтому подключение их к усилителю ничего вам не даст.Если только вы не хотите играть с ламповыми усилителями. 😉

Если вы используете наушники с импедансом от 25 до 150 Ом (плюс-минус), вы можете изучить внешний комбо ЦАП / усилитель, например AudioQuest Dragonfly или JDS Labs Objective 2. Я бы не стал вдаваться в высокий диапазон Устройства ЦАП / усилители, поэтому оставайтесь ниже 400 долларов.

Если вы используете высококачественные наушники с импедансом 300 Ом и более, было бы жаль не использовать внешний ЦАП / усилитель. Нет смысла иметь пару дорогих банок и использовать их с недостаточной мощностью.Вам не нужно идти так дорого, так как Цель 2 (O2) может управлять практически всем.

Я могу порекомендовать ламповые усилители только в том случае, если вы хотите сделать это для себя хобби. Забавно поиграть с разными лампами и наушниками, чтобы увидеть, какое влияние они оказывают друг на друга. Обратите внимание, что ламповые усилители в основном доступны в более высоком ценовом диапазоне.

Если вы ищете какой-нибудь очень доступный и отличный комбо ЦАП / усилитель, посмотрите мои 6 лучших ЦАП / усилителей звездного качества.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *