АЧХ наушников
Разберем на примере амплитудно-частотной характеристики наушников на что стоит обращать внимание при оценке качества звучания той или иной АС. Итак, напомним, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) — это зависимость уровня звукового давления от частоты воспроизводимого выходного сигнала
Итак, напомним, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) — это зависимость уровня звукового давления от частоты воспроизводимого выходного сигнала.
В технических данных наушников указывается их рабочий диапазон частот. Как правило, в пределах указанного диапазона частота воспроизведения звука наушниками должна быть хорошей. Неверно полагать, что вне этого диапазона воспроизведения звука не будет. Оно будет, но заметно тише.
Частотный диапазон, в пределах которого качество звука соответствует заявленному, отмечается с помощью крайних точек. За пределами указанных точек наблюдается существенное отклонение от усредненных данных. Как правило, рабочий диапазон частот должен сопровождаться указанием этого отклонения. Ниже приведен пример правильного выделения 2-х диапазонов звуковых частот:
- 19-13700 Гц — 6 дБ;
- 8.5-26600 Гц —12 дБ.
Рис. 3. Правильное выделение 2-х диапазонов звуковых частот.
При этом применяются индивидуальные методики определения диапазона звуковых частот, которые не учитывают инструментальный анализ. Более подробно об АЧХ наушников можно почитать на сайте doctorhead.ru.
Нижняя частота воспроизведения
Разброс значений в диапазоне низких частот составил от -6 до -20 дБ. Сектор ниже 10 Гц оказался очень чувствительным к внешнему шуму м вибрациям. Кроме того, на конечный результат влияло и положение наушников. Если фиксировался небольшой спад в сторону 10 Гц, то показатель нижней частоты фиксировался как 5 Гц. В случае большего спада его необходимо определять на уровне -12 дБ.
Проверка ряда заявлений, что наушники могут уверенно воспроизводить звук с частотой в 1 Гц, показали, что уже при небольшой уровне громкости анализируемым изделий не хватает запаса хода.
Вывод: предельное ограничение по нижней частоте определяется не по спаду амплитудно-частотной характеристики, а по конструктивным особенностям наушников. Так, модели с длительным и пологим спадом АПХ нижний порог границы достигает 5 Гц. В таких наушниках при средней громкости отсутствуют хрипы звука вследствие низкой амплитуды. А вот у изделий с высокими басами и с отсутствием спада АЧХ в обозначенном диапазоне — порог 20 Гц.
Верхняя частота воспроизведения
Анализ верхних частот показал, что сопоставимые с заявленными производителями верхние границы можно достичь при отклонении от общего уровня на примерно -15 ~ -20 дБ. При настройке звука эквалайзером — подъеме диапазона высоких частот, отклонения вниз составляли порядка -3 или -6 дБ.
Как правило, каждый производитель самостоятельно принимает решение об настройке звука эквалайзером при опубликовании заявленных АЧХ. Ориентировка по графикам показывает границу верхней частоты воспроизведения в пределах -18 дБ. Определение точных частот и уровня пиков и провалов делать не стоит, так как многое зависит от того, как были надеты наушники.
Рис. 4. АЧХ наушников при подаче 1 В при разной глубине посадки в ушную раковину.
При частоте свыше 10 кГц могут наблюдаться большой разброс характеристик. Это зависит как раз от того, как наушники зафиксированы в ушной раковине. Даже миллиметровое или меньше смещение уже существенным образом отражается на качестве звука.
На графике амплитудно-частотной характеристики ярко выражено несколько резонансных пиков. В зависимости от того насколько глубоко наушник находится в ухе, а также от индивидуальных физиологических особенной ушной раковины будет ощущаться тот или иной резонансный пик. Именно поэтому лучше всего выбирать те изделий, в которых данные показатели резонансов или сглажены или не так ярко выражены.
Кроме того, на коробках наушников указываются предельные значения частот, вне которых наблюдается спад, сама амплитудно-частотная характеристика не указывается. Например, для указания звуковых характеристик усилителей, демонстрирующих более плавную и ровную АЧХ, указываются пороговые значения частот в дБ. Так, формат 20Гц — 20кГц — 3дБ фиксирует диапазон от 20 Гц до 20 кГц как устойчивый, вне которого амплитуда сигнала будет заметно меньше 3 дБ.
Да. Если купили наушники, типа затычки, плохого качества, то вы можете улучшить звучание только заменив амбушюры — со стандартных силиконовых на из пенного материала, и вы получите более лучшую звуковую картину. Появятся глубокие басы и качественные верха.
Преимущества и недостатки наушников
Сложно сразу определить, какие наушники лучше – проводные или беспроводные. Необходимо ориентироваться по характеристикам и функциональности. Мы выделили общие преимущества и недостатки обоих видов:
Беспроводные модели
Преимущества:
- Отсутствие провода. По статистике, каждые третьи наушники выходят из строя именно из-за повреждения штекера. Беспроводным моделям это не грозит, т.к. кабель у входа не пережимается и не трется об одежду.
- Удобство использования. Беспроводные наушники можно брать на пробежку или тренировку, не волнуясь о том, куда положить смартфон. Они не зависят от длины кабеля и действуют в радиусе 9-10 метров.
- Повышенная функциональность. Почти все Bluetooth-наушники имеют голосовое управление. В некоторых моделях встроен шагомер или пульсометр.
Недостатки:
- Время работы. Наушники необходимо постоянно заряжать. Они не питаются от смартфона, как проводные устройства. К тому же аккумулятор со временем изнашивается и требует замены. Среднее время работы – от 6-8 часов.
- Качество звука. Bluetooth-наушники звучат хуже, чем проводные.
- Стоимость. Ценник на Bluetooth-устройства значительно выше.
Еcли для вас преимущества и удобство TWS-моделей превосходят маленькие недостатки, рекомендуем присмотреться к тюменским беспроводным наушникам CGPods. Поcледние 3 года они входят в ТОП-5 самых продаваемых наушников в РФ и обгоняют даже таких гигантов мирового рынка, как Huawei, JBL и Sony.
Секрет популярности CGPods в отличном соотношении цены и качества. Стоят тюменские наушники всего 5 000 руб., хотя по качеству не уступают дорогим Apple AirPods. Звучат CGPods не хуже «яблок». Автономность — 20 часов работы без розетки (ровно, как у Apple AirPods).
Еще у тюменских наушников есть влаго-защита по стандарту IPx6. Это значит, что в CGPods можно принимать душ, нырять в бассейне и гулять под дождем. У Apple AirPods вообще влаго-защиты нет, хотя они в 4 раза дороже тюменских наушников.
CGPods Lite — одна из самых популярных моделей тюменского бренда. Кейс наушников напоминает коробочку от дорогого ювелирного изделия, поэтому модель особенно привлекает девушек. А еще им можно щелкать, поэтому футляр CGPods Lite называют кейсом-антистрессом.
Модель создана специально для женских изящных ушек. Благодаря увеличенным силиконовым насадкам CGPods Lite не выпадают из ушей даже при активных движениях головы. Наушники легкие и практически незаметны в ушах.
Проводные модели
Преимущества:
- Высокое качество звука. Провод обеспечивает высокую точность передачи звука.
- Доступная цена. Использование Bluetooth-модуля в конструкции обходится дороже, чем использование кабеля. Поэтому проводные наушники при равных характеристиках будут стоить дешевле беспроводных.
- Стабильность соединения. Передаваемый сигнал не прерывается, как это часто бывает с Bluetooth-наушниками.
Недостатки:
- Риск повредить провод. Некоторые производители используют г-образный штекер, чтобы продлить службу устройства.
- Не подходят для спорта. Провод сковывает движения и цепляется за одежду.
Чувствительность наушников (дб)
Чувствительность наушников – самый хитрый параметр. Чтоб разбираться во всех нюансах надо реально вспоминать курс физики-радиотехники. Но не будем погружаться так глубоко.
Чувствительность – это отношение. Обычно указывается к мощности, в дБ/мВт. Но это не очень удобно. Если выразить чувствительность к напряжению дБ/В, то можно её брать прямо из АЧХ.
Обычно она берётся на 1 КГц, так как это самая ровная часть АЧХ. Впрочем, по одному из стандартов для наушников рекомендуется измерять чувствительность на 500 Гц. Так что, опять повторюсь, стандартизации нет, на 100% полагаться на эту характеристику нельзя.
Есть уже пересчитанные значения дБ/В из дБ/мВт для основных значений:
Соответственно, если у наушников сопротивление 32 Ом, а чувствительность, скажем, 105 дБ/мВт, то её можно представить, как 115 дБ/В.
Чувствительность наушников, какая лучше
Удобство представления чувствительности в дБ/В ещё и в том, что можно оценить зависимость громкости от подаваемого напряжения (а изменение громкости на плеере – это и есть изменение напряжения). Изменение громкости на 6 дБ требует увеличения напряжения в два раза. Наушники чувствительностью в 96 дБ/В будут играть с аналогичной громкостью, что и наушники 90 дБ/В (при одинаковом сопротивлении), если выставить громкость плеера для вторых в два раза выше.
Высокая чувствительность и низкое сопротивление дают более высокую громкость, но, при этом могут появиться лишние шумы в наушниках (шум усилителя и прочее). Конечно, их слышно только, когда не играет музыка, но всё же. Стоит учитывать и этот параметр.
Чувствительность отражает уровень звукового давления
Иначе говоря – громкости, который способны развить наушники при подаче на них сигнала определённого уровня. Рассказывая про бесполезность характеристики «диапазон воспроизводимых частот», мы уже упоминали о том, что громкость наушников на протяжении воспроизводимого ими частотного диапазона разнится – какие-то его участки наушники воспроизводят громче, какие-то – тише.
На основании какого участка частотного диапазона измеряется чувствительность? Как правило это отметка в 1000 Гц – также, как в случае с импедансом.
Чувствительность наушников указывается либо в децибелах на милливатт (дБ/мВт), либо в децибелах на вольт (дБ/В).Чувствительность, выраженная в дБ/В удобна тем, что с её помощью, не обращая внимание на сопротивление, можно сравнивать между собой рвзличные модели наушников, и в частности, определять насколько та или иная модель подходит для использования с портативными устройствами. Оптимальный уровень чувствительности для таких наушников – не менее 90 дБ/В
Зная величину сопротивления наушников, можно перевести чувствительность, выраженную в дБ/мВт, в чувствительность, выраженную в дБ/В. Для этого есть следующая формула:
Чувствительность (дБ/В) = Чувствительность (дБ/мВт)+20Lg(1/ ),
Где R- сопротивление наушников.
От чего зависит чувствительность наушников
Условно чувствительность в наушниках определяет размер магнитного сердечника: чем он больше, тем выше децибелы. Свою лепту вносит материал, из которого тот сделан. Например, использование неодимовых магнитов обеспечивает высокую чувствительность при небольших размерах, что используют для затычек или вкладышей.
Следующий момент связан со способом измерения чувствительности производителем. Окончательные данные зависят:
- от настроек стенда тестирования;
- этапа, на котором замеряли децибелы (полный сбор, только динамик);
- позиционирования модели как громких или тихих, но безопасных для слуха.
Таким образом, наушники могут получить разное значение при соотношении чувствительности:
- дБ/мВт – к мощности;
- дБ/В – к напряжению.
Разница также заметна, если чувствительность измеряется относительно частоты, равной для 1 кГц или 500 Гц. Если взять наушники с одинаковым значением чувствительности, но разным типом проверки и протестировать их на амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), получатся разные результаты, вплоть до уменьшения указанных параметров и спецификаций на 5–15 дБ.
Дополнительное влияние на чувствительность оказывает импеданс, он же сопротивление. Работает это следующим образом: чтобы получить, например, 96 дБ, как у низкоомных наушников, высокоомные модели потребуют большее выходное напряжение. На что это влияет? При выборе гарнитуры ориентируйтесь на источник воспроизведения музыки. Смартфон и планшет выдают напряжение, равное 150–300 мВт, чего хватит, чтобы справиться с моделью, сопротивление которой составляет 50–80 Ом. Чем выше сопротивление, тем меньше искажается звук, и он становится чище по сравнению с низкоомными вариантами.
Если приводить данные о выходной мощности каждого устройства, то:
- среднестатистический плеер обеспечивает выходное напряжение от 300 мВт, профессиональные модели выдают выходное напряжение в 1 или 2 В;
- на компьютерах или ноутбуках разъем под наушники обеспечивает 300 мВт, выделенная звуковая карта может увеличить напряжение;
- телевизоры могут предложить напряжение в 600–800 мВт.
Учитывая вышесказанное, обращайте внимание на характеристику чувствительности к напряжению (дБ/В), где за выходную мощность берут номинальное напряжение 1 В. Если у беспроводных/проводных затычек указаны 130 дБ/В при сопротивлении 32 Ом, реальная чувствительность составит в районе 105 дБ из-за недостатка мощности встроенного усилителя
Указанная чувствительность дает приблизительное представление о максимальной мощности наушников. Если взять две модели с характеристикой 114 дБ/В, то, добравшись до частоты в 500 Гц или 1 кГц, они могут показать одинаковый результат, но у одних наушников низкие и высокие частоты окажутся «завалены», у других – подняты. Субъективно вторые будут играть значительно громче первых, но при среднем значении сохранять одинаковый уровень громкости звука. Заметить эту разницу удастся только при прослушивании модели или получив сведения из сравнения АЧХ.
Какая чувствительность наушников лучше?
Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.
У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).
Что означает амплитудно-частотная характеристика?
Частотные показатели без коэффициента гармонических искажений воспроизводимого звука не показательны. Необходимо учитывать график зависимости частоты и громкости звука – график АЧХ. Уровень колебания громкости в пределах звуковой мощности наушника, исчисляемой децибелами, говорит о ровности графика АЧХ:
- по горизонтальной оси расположены звуковые характеристики частоты в Герцах;
- вертикально указываются децибелы (какая мощность у звука).
АЧХ наушников определяет тональный баланс звучания. Бывают модели с акцентом на нижний диапазон (будут греметь басы) и высокочастотную часть графика (на фоне тусклых низов хорошо будут прослушиваться высокие звуки).
На границах частот, декларированного производителями, наблюдается спад графика АХЧ почти до нулевых отметок.
Когда указывается диапазон от 5 Гц до 25 кГц, наушники работают в пределах воспроизводимых частот. «Провисание» АЧХ произойдет за переделами среднестатистической слышимости. Все «низы» и «верхи» будут воспроизводиться с заявленной мощностью звука.
Какая частота лучше, и как ее узнать на своих наушниках?
Обычно технические характеристики акустической аппаратуры указываются на обратной стороне упаковки. Как правило, указывается:
- диапазон частот (нижняя и верхняя граница);
- мощность звука в децибелах;
- коэффициент искажения динамиков в процентах (чем меньше показатель, тем выше качество девайса).
Для качественного воспроизведения музыки нужны хорошие наушники. Вопрос, как их выбрать?
Какой должна быть частотность, зависит от назначения девайса. Идеально, если модель поддерживает три типа частот с погрешностью 1% в пределах от 100 Гц до 20 000 Гц. Для «низов» допустима погрешность до 10%, басы будут в пределах стандартного восприятия. Оптимальное значение частотных характеристик для смартфонов, телефонов – от 10 Гц до 20 кГц. Чувствительность – до 100 дБ, это своеобразное КПД устройств. Нужно учитывать, что слишком большая звуковая мощь быстро разрядит мобильный девайс.
Профессионалы для работы выбирают акустическую аппаратуру с частотными характеристиками от 5 Гц до 60 кГц. Практика показывает, чем выше верхняя граница, тем ровнее АЧХ в воспринимаемом интервале. Хотя ровный график АЧХ не гарантируется качественный звук, но отсутствие провалов говорят о сбалансированности звучания.
Резюмируя всю информацию, нетрудно определить три правила выбора наушников:
- частота – не главный критерий выбора, нужно ориентироваться и на другие показатели звука;
- минимальный частотный диапазон должен быть не ниже восприятия в пределах от 20 Гц до 20 кГц.
- Качество звука лучше определять в тестовом режиме, ориентируюсь на собственное ухо.
Какой должна быть максимальная мощность наушников?
Входная мощность должна быть такой, при которой наушники работают без повреждений и обеспечивают достаточную разумную громкость. Конкретное значение входной мощности напрямую зависит от чувствительности наушников.
Чем ниже чувствительность у наушников, тем входная мощность должна быть выше.
Например, если мы предполагаем, что наушники без повреждения должны развивать максимальное звуковое давление в 120 дБ SPL, а чувствительность наушников, это 114 дБ/В и 32 Ом.
Для получения 120 дБ SPL на наушники надо подать напряжение 6 dBV (114+6=120). 6 dBV — это 2 Vrms (напряжение из dBV в VRMS можно конвертировать в специальном калькуляторе)
Мощность при подаче 2 VRMS на 32 Ом будет равна 125 мВт. Это можно посчитать в другом on-line калькуляторе, сразу подставляя значения в dBV.
Здесь для простоты сделан отдельный калькулятор, в который надо ввести чувствительность наушников и звуковое давление и получить расчет максимальной входной мощности для наушников.
Вместо отдельных калькулятров можно использовать более сложные, где все считается сразу.
Какое сопротивление должно быть у наушников
В общем случае головные телефоны (в просторечии — наушники) представляют собой устройство, предназначенное для индивидуального прослушивания аудиосигналов (музыка, речь). На отечественном рынке представлено огромное количество хороших наушников, отличающихся друг от друга как по конструктивным, так и по техническим параметрам. Одним из самых значимых критериев, оказывающих существенное влияние на качество звучания, специалисты считают величину полного сопротивления наушников
Поэтому, выбирая головные телефоны, их потенциальному владельцу важно разобраться в вопросах, что такое импеданс, на что влияет сопротивление в наушниках, и какое должно быть его значение для использования аксессуара при прослушивании с разных источниках звука: телефона, компьютера, планшета и других
👑Популярные наушники👑
Выбираем наушники-вкладыши
Вкладыши получили свое распространение еще на заре акустических устройств во многом благодаря низкой цене. По-другому их называют «капли», «горошины», «таблетки». Вкладыши активно вытесняют другие модели, потому что не обладают высоким качеством звучания и часто выпадают: уши, как отпечатки пальцев, абсолютно индивидуальны, поэтому стандартная форма мало кому подходит.
Какие вакуумные наушники выбрать?
«Наушники-затычки», или внутриканальные уши сочетают лучшие качества аудиоустройств
Они надежны в эксплуатации, не выпадают из ушей за счет вставки внутрь слухового канала (данная технология обеспечивает отличную звукоизоляцию, что немаловажно, если вам приходится ходить по шумным улицам) и обеспечивают отличный звук
Выбрать наушники-затычки стоит, если вы будете использовать их время от времени. Длительное нахождение инородного тела в слуховом канале провоцирует повышенную выработку ушной серы и слух может сесть, если вы будете слушать музыку на высокой громкости.
Как выбрать полноразмерные наушники?
Конструкция «мониторных», или «студийных» наушников полностью закрывает ушную раковину. Главное отличие от накладных моделей — более точное воспроизведение звука вплоть до скрипа, шуршаний и малейших шумов
Чаще всего их используют профессиональные музыканты и звукорежиссеры, которым важно получить полную картину о записываемой композиции. Для использования в быту такие наушники не годятся: они слишком громоздкие, да и сверхчувствительность может скорее стать недостатком, чем плюсом
Как выбрать накладные наушники?
Золотая середина между портативностью затычек и качеством звука полноразмерных моделей — накладные уши. Они не такие массивные, как профессиональные, не садят слух, потому что не вставляются внутрь слухового канала.
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.
Беспроводные наушники — важные характеристики
Из важных характеристик для беспроводных наушников можно выделить:
- Наличие кодеков aptX (HD), LDAC, AAC и SBC, подробнее об этом: ТОП-5: Bluetooth аудио-кодеков — aptX (HD), LDAC, AAC и SBC
- Поддержка версии Bluetooth 4.0+. В лучшем случае 5.0+. Bluetooth 5 – все что нужно знать о технологии
- Автономность 10 ч + (в зависимости от конституции).
- Шумоподавление в зависимости от необходимости. ТОП-15: Лучших наушников с активным шумоподавлением
Подробнее о важных характеристиках для беспроводных моделей, вы можете прочитать в статье: ТОП-15: Лучшие беспроводные наушники
В завершении хочется сказать, что по характеристикам сложно выделить какие-то «идеальные» наушники, да и вообще, в идеале-то как раз слушать, а не выбирать по цифрам. Но это не всегда возможно. Главные советы:
Обращайте внимание на АЧХ, не поленитесь найти её в интернете, прежде, чем будете выбирать наушники «вживую». Для аудиофила идеальная АЧХ – как можно более ровная
Но чаще всего люди ищут не ровные, а вкусовые наушники. А вкус можно соотнести с АЧХ, как упоминалось выше.
Определитесь, для портатива вам наушники или для стационара, и подбирайте соответствующее сопротивление и чувствительность.
Импеданс наушников что это
Если вспомнить далёкие девяностые, покупая наушники, покупатель радовался уже тому, что звук был громкий, даже если в них были слышны потрескивания и хрипы.
В двадцать первом веке люди стали избалованы крутыми гаджетами и большим выбором товара. Можно выбрать миниатюрные так называемые капельки или внушительные наушники для компьютера. Есть проводные и беспроводные наушники самых разных производителей, как европейских, так и китайских.
Причем, покупая их, обращаем, в первую очередь, внимание на дизайн и крутой бренд производителя, но редко учитываем технические параметры
Обращать внимание на которые, на самом деле, очень важно. Всегда берите с собой специалиста, разбирающего в устройстве наушников и аудиотехники
Не придётся жалеть о впустую потраченных деньгах. Тем более он подскажет, что в по-настоящему крутых моделях важен такой параметр, как импеданс
Всегда берите с собой специалиста, разбирающего в устройстве наушников и аудиотехники. Не придётся жалеть о впустую потраченных деньгах. Тем более он подскажет, что в по-настоящему крутых моделях важен такой параметр, как импеданс.
Что он означает? Расскажем в нашей статье и выясним, что лучше: низкое сопротивление или высокое? И как оно влияет на работу наушников и какие виды наушников точно стоит купить, чтобы не потратиться впустую.