какие характеристики наушников влияют на громкость
От чего зависит качество звука в наушниках?
Контакты
Телефон: 8 (800) 444 24 28
Время работы: пн-пт с 10:00 до 19:00 МСК
По всем вопросам пишите на почту: shop@bose.ru
При трудностях с заказом: help@bose.ru
Наш адрес: 105005, Россия, г. Москва, ул. Радио, 12 стр 2
На связи снова Марк Авершин! Сегодня я задумался: что лучше, дорогие наушники-затычки, или средние стереотарелки? От чего вообще зависит качество звука, кроме сборки и динамиков?
Эта статья будет полностью о том, в чем измеряется качество звучания наушников и что на самом деле на него влияет. Без купюр и маркетинговых фишек. Поехали!
Как зависит звук от типа наушников
Обычно выбирая наушники, пользователь смотрит на мощность, басы, частотный диапазон и удобство самой модели. Последняя характеристика, бесспорно, важна, но только для ношения. А как же звучание? Без него даже самые удобные наушники мало чем отличаются от модного аксессуара или ортопедического воротника. Серьезно.
А тут оказываются есть еще и разные маркетинговые хитрости от производителей. Про мощность с невообразимым числом нулей я уже говорил в прошлых статьях, почему максимально возможный частотный диапазон не всегда нужен — упомянул тоже.
Но за качество звучания отвечают и другие показатели, о которых, как правило, забывают или попросту не понимают что это такое.
Я говорю об амплитуде и ее отклонении, АЧХ, чувствительности, сопротивлении, формате звука и подобных вещах.
Но начать все-таки надо не с технических характеристик, а с назначения наушников.
Для чего они вам? Для игр, музыки, гарнитуры? В зависимости от цели использования, наушники бывают:
Тип корпуса аудиогарнитур бывает закрытым и открытым. Закрытый полностью изолирует вас от окружающего мира, а открытый имеет перфорацию, пропускающую внешние звуки, рассеивая звуковые волны и, таким образом, создавая глубину звучания.
Кстати, о корпусе. От материала, из которого он создан, зависит и само звучание:
Мои коллеги приводят здесь же и тип крепления, но, по-моему, он относится скорее к удобству ношения, нежели влияет на звук:
А вот следующий показатель существенно влияет на качество звука — тип излучателя. Он бывает:
Подробнее о видах и возможностях наушников читайте в блоге, а сейчас мы плавно добрались до главного — технических характеристик.
Какие характеристики за что отвечают, или что на самом деле имел в виду производитель?
Совершенно обычное дело: инженер сказал одно, маркетолог понял другое, потребитель увидел рекламу и решил третье. Недобросовестные продавцы частенько пользуются подобным недопонимаем в свою пользу. Но где же правда, брат?
Если мощность (худо-бедно) и частотный диапазон понятны, что это и для чего, то вот вам не менее важные, но загадочные показатели:
Что же, разберемся по пунктам, как говорится, взболтать, но не смешивать.
Сопротивление
Импеданс — это совместимость наушников с усилителем. На самом деле сопротивление и импеданс не совсем одно и то же, физик-радиоинженер найдет отличия и докажет, что не грамотно называть сопротивление импедансом, и наоборот.
Однако я не радиоинженер, предполагаю, что 90% покупателей тоже. Поэтому производители указывают либо одну величину, либо другую — для беглого просмотра технических характеристик этого более чем достаточно.
Что же это такое и с чем его едят? Усилители в аудиотехнике выдерживают определенный объем нагрузок, в пределах которого будет лучший звук. Импеданс задает режим работы усилителя и измеряется в Омах.
Чем меньше сопротивление, тем меньше напряжения требуется для громкого звука. Но чем выше импеданс, тем меньше шумовых искажений и качественнее звук.
Как-то так, приходится выбирать: либо тихо, но чисто либо громко, но с искажениями.
Что происходит на практике: в паспорте большинства портативных наушников указывают сопротивление (импеданс) от 16 до 32 Ом, в некоторых моделях сопротивление достигает 80 Ом. Но больше — не всегда лучше. Высокое сопротивление потребует больше мощности, что приводит к перегреву усилителя и увеличению энергопотребления. Проще говоря, время работы таких наушников будет значительно меньше.
У стационарных полноразмерных наушников импеданс может быть и 100 Ом, и 600 Ом. Скорее всего, это будут профессиональные, студийные модели, однако редко, но встречаются такие показатели и для домашних «тарелок».
Небольшой совет: при выборе наушников смотрите не только на сопротивление, но и на сам усилитель. Если он намного слабее импеданса, то звук будет не лучше, а хуже.
АЧХ
Аббревиатура расшифровывается как амплитудно-частотная характеристика. Это зависимость громкости от частоты. К сожалению, мало кто указывает ее в технических данных, однако от нее то как раз и зависит качество звука в наушниках.
Обычно АЧХ представляется в виде графика, где по горизонтальной оси указываются частоты, а по вертикальной — громкость.
На горизонтальной оси указывается самый низкий бас с частотой 20–40 Гц, и самая высокая октава — 10–20 кГц. Кривая линия идет вниз в начале и в конце графика — это означает границу диапазона частот.
Благодаря кривой линии можно увидеть, где проседает звук, а где, наоборот, он взлетает вверх. Так по ней, и по своим вкусовым предпочтениям, легко подбирается оптимальное звучание:
Как выглядит кривая на графике
Пик кривой на мидбасе и поздний спад на нижнем басе
Средние частоты без резких и значительных пиков и ям
Завышенная и относительно стабильная кривая наверху в правой части графика и поздний спад на высокой октаве
Хороший звук наушников будет, если на кривой нет резких скачков вверх или вниз. Однако, если все же есть узкие перепады, скорее всего, это дефект измерительных приборов, а не звучания. И также стоит учитывать, что на высоких нотах АЧХ всегда волнистая, главное, чтобы не было ярко выраженных ям и холмов.
Формат звука
Как и у акустических колонок, у наушников тоже имеется формат звука. Он бывает:
В погоне за спросом производители любят указывать новейший формат 7.1 Real, но это не всегда правда. Часто наушники являются стерео 2.0, что само по себе весьма неплохо — создается ощущения окружения звуком.
Тут стоит добавить, что многоканальность в наушниках не всегда разумна: например, в случае с колонками звук рассеивается по комнате, отражается от стен и все довольны. В наушниках звуку просто некуда рассеивается, кроме как в уши, поэтому эффект будет намного скромнее. И потом, далеко не все музыкальные композиции поддерживают многоканальность — где-то в самом аудиофайле нет «многоканальных» возможностей.
Диаметр динамика
Эта характеристика относится к полноразмерным и накладным «тарелкам», а также к вставным устройствам. Тут относительно просто: чем больше диаметр, тем лучше звук, насыщеннее басы и в принципе удобнее носить устройство. Например, Bose Headphones 700, прозванные «семисотыми». Очень удобные, эргономичные и радуют чистым звуком.
Средний диаметр мембран достигает от 3,5 до 70 мм, во вставных моделях размер динамиков от 5 до 15 мм, для накладных используются динамики до 50 мм, для полноразмерных — максимально возможные.
Во внутриканальных, небольших моделях производители идут на разные выдумки, чтобы улучшить звук, не увеличивая динамик. Например, смещают его поближе к слуховому каналу, оснащают шумоподавлением, применяют особые материалы, технологии и методы сборки. Например, как это сделали Bose в наушниках для спорта SoundSport Free.
Чувствительность
Наверняка вы замечали, что при подключении к разным устройствам наушники выдают разную громкость, хотя, казалось бы, настройки одни и те же. Почему так?
На громкость в наушниках влияет их чувствительность (не мощность!), а она целиком зависит от размера мембраны — чем она больше, тем громче звук.
Но что такое чувствительность? Соотношение звука в дБ и мощности в мВт.
В продаже отыщутся модели с чувствительностью в диапазоне 90–120 дБ, однако у гарнитур чувствительность немного отличается: 95–105 дБ! Эта разница и объясняет перепады звука между разными устройствами.
Важно! Чем выше чувствительность, тем громче музыка и меньше нагрузка на усилитель, следовательно, дольше время работы без подзарядки.
И кроме того, чувствительность тесно связана с сопротивлением, поэтому при выборе наушников смотрите на оба показателя. Лучше брать максимально высокие (обе величины!), иначе может случиться громкий, но корявый звук.
Уровень гармоничного искажения
Параметр отображает изменение выходящего аудиосигнала относительно оригинала и измеряется в процентах. Естественно, чем ниже процент изменений, тем лучше. Наушники с хорошим звуком имеют не более 0,5% искажений, а если указано 1% — гарнитура считается так себе.
Недобросовестные производители не указывают уровень искажений в технических характеристиках к устройству и это повод задуматься. Возможно, не отобразив параметр, производитель пытается скрыть низкое качество товара.
Слушают не цифрами, а ушами
Подводя итоги, я подумал: вот перечислил характеристики, привел циферки и даже один график. Но восприятие и слух у всех разный, как жить после этого?
Технические характеристики помогут сузить круг поисков, выбрать несколько подходящих моделей. А дальше надо слушать. Прямо ушами, не полагаясь на отзывы и заверения продавца.
Это удивительно, но даже две модели с одинаковыми характеристиками не гарантируют одинаковое качество звучания. Отнюдь. Разница оказывается огромной и напрашивается естественный вывод: кто-то из производителей наврал или указал данные в особенной системе исчисления (например, максимально возможное и среднее рабочее — цифры будут разными).
Поэтому последний совет: протестируйте технику лично. Так вы убедитесь во-первых, в том что ваши музыкальные предпочтения хорошо «ложатся» на это устройство, во-вторых, что оно работает без всяких сюрпризов, и в-третьих, вам банально удобно с этими наушниками.
Марк Авершин, приглашенный эксперт
Имеющий «уши», да услышит – критерии выбора наушников
Сегодня наушники используют практически все. Выбор той или иной модели, конструкции, принципа действия наушников во многом обусловлен сферой их применения. В данном материале мы описали то, что в первую очередь следует учесть при выборе наушников. Намеренно дистанцировавшись от гарнитур и узкоспециализированных устройств, мы сконцентрировали внимание на тех наушниках которые используют для прослушивания музыки, просмотра видео, а также рассказали о некоторых профессиональных устройствах для студий звукозаписи и концертного применения.
В связи с тем, что тема очень обширна и факторов, которые влияют на выбор, хватит на 10 статей, в этом материале мы решили дать общую информацию о конструктивных и технических особенностях наушников разных типов и назначения. В дальнейшем каждый из затронутых в этой статье вопросов станет поводом для отдельной публикации.
Отмечу, что для людей, которые подходят к качеству передаваемого звука с позиции «лишь бы звук был», полезной окажется только часть этого материала. Также сходу подчеркну, что любые упоминания брендов и моделей будут минимизированы, носят лишь информационный характер. Эта статья не даст ответ на вопрос «какие наушники лучше?». Материал создан лишь для того, чтобы облегчить выбор, подробно рассказать о существующих технологиях и принципах.
Тип конструкции
Появились на рынке в качестве бытового гаджета в 1991-м стараниями компании Etymotic Research. В силу достаточно низкой стоимости, сегодня вкладыши входят в базовую комплектацию большинства мобильных устройств. Основным их достоинством можно считать компактный размер. Среди недостатков стоит выделить низкую эргономичность — придется подобрать правильный размер для своих ушей.
В ряде случаев недостатком является посредственное звучание. Последнее не является обязательным, но более 80 % ассортимента не дотягивают до hi-fi класса. Раньше этот тип был весьма распространён, и в линейках нескольких известных брендов можно выделить достойные вкладыши. Но конъюнктура рынка делает своё дело, и производители всё больше склоняются в сторону внутриканальных образцов при разработке флагманских моделей.
«Затычки» — один из наиболее распространённых сегодня типов портативных наушников. Принцип: драйвер находится снаружи, трубки с латексными или пенными амбушюрами помещаются в наружный слуховой проход. Многие ошибочно полагают, что внутриканальная конструкция появилась позже вставной, но это не так. На рынке «затычки» начали появляться как концертные мониторы ещё в 70-е, откуда позже перекочевали в менее специфические сегменты, но первое упоминание о подобной конструкции относится к 1895 году, в котором Томас Эдисон оснастил, вероятно, первыми внутриканальными наушниками свой Кинетофон.
Основные достоинства конструкции:
• мобильность (по размерам меньше или равны вставным);
• хорошо подойдут любителям выраженного, динамичного баса (акустические свойства конструкции часто перекашивают АЧХ в сторону низов);
• Хорошо сидят в ухе, что делает их удобными при занятиях спортом.
Недостатки: искажения, нередко возникающие в связи с особенностями конструкции и размером, высокая вероятность влияния на слух (интенсивность звукового давления + расположение в наружном слуховом проходе). В большинстве случаев не имеют оголовья. Как и прежде, прилично звучащие внутриканальные системы используют в качестве концертных и студийных мониторов.
Этот тип получил широкое распространение как периферийное устройство для ПК, а также как наушники для плейеров. Сравнительно небольшие габариты и масса сделали этот тип наиболее популярным в офисах. Ощутимыми недостатками конструкции являются:
Многие модели снабжены микрофоном и функциональным блоком с регулятором громкости, что как бы намекает на стационарное применение и использование в качестве гарнитуры. Некоторое количество накладных моделей создается для прослушивания музыки, часть из них рассчитаны на применение вне помещений. Ряд экспертов считают, что накладная конструкция априори менее склонна искажать звук, нежели вкладыши и внутриканальные образцы. Ещё один тренд накладных систем – офис, рабочее место, PC.
Как уже ясно из названия, этот тип не может похвастаться компактностью. Что не умаляет его достоинств. Большие габариты и зачастую масса таких устройств положительно сказываются на акустических свойствах конструкции. Это тот случай, когда размер имеет значение.
К полноразмерным наушникам относится подавляющее большинство систем для студий звукозаписи. Полноразмерными являются практически все референсные прецизионные студийные наушники, специализированные диджейские мониторы, а также очень многие представители класса Hi-End.
Классические референсные наушники, как правило, открытого типа – это связано с тем, что в закрытом типе искажается передача низких. За точную передачу АЧХ открытый тип любим многими аудиофилами. При этом некоторые звукорежиссёры придерживаются мнения, что референсные наушники должны быть полузакрытого типа, так как позволяют без искажений воспроизводить низкие и при этом обладают достаточной степенью звукоизоляции. Закрытый тип используется в качестве мониторов исполнителя при записи в студии, работы на живом выступлении, а также популярен у ди-джеев.
Полноразмерными создают также наушники для геймеров и многочисленные системы для PC. Последние далеко не всегда обладают качеством звучания, близким по уровню к профессиональным собратьям, а полноразмерная конструкция скорее используется как маркетинговый ход, нежели осознанная техническая необходимость.
Существует устойчивый стереотип о том, что полноразмерные наушники обязательно должны хорошо звучать. Банальный АЧХ-тест и беглый взгляд на процент КНИ многое может сказать о качестве, и в случае с многими «псевдостудийниками» эти параметры выдают самозванцев. Миф об обязательном превосходстве больших «ушей» родился тогда, когда полноразмерных головных телефонов на рынке было немного и в подавляющем большинстве они были студийными. Но миф не более чем миф: имеющий уши — да услышит, имеющий осциллограф — да увидит.
Несколько слов об АЧХ, КНИ, сопротивлении, и чувствительности
На всякий случай:
АЧХ – график разницы величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. (Гц)
КНИ – коэффициент нелинейных искажений (%)
Чувствительность – интенсивность звукового давления (Дцб)
Мощность – характеристика, определяющая динамический диапазон и звуковое давление (мВт – в случае с наушниками)
Всё, что касается амплитудной составляющей (громкости) сигнала наушников, зависит от чувствительности. Нижней границей нормы считается отметка в 100 Дцб. Хорошие наушники обеспечивают чувствительность не менее 100 Дцб. Меньшая чувствительность не обеспечит достаточного уровня громкости.
Любой уважающий себя производитель уведомляет покупателя об уровне КНИ наушников. Критичным уровнем гармонических искажений для наушников в диапазоне от 100 до 2 Гц считается превышение границы в 1%, ниже 100 Гц допускают значения до 7-10%. При этом стоит сказать о том, что звук с максимально допустимыми искажениями не отличается «кристальной чистотой». Притязательные слушатели чувствительны к КНИ, поэтому в некоторых профессиональных и Hi-end моделях этот показатель умудряются снизить до 0,1 % (от 100 Гц.) и 0,9% (ниже 100 Гц).
Напрямую влияет на качество звука и появление искажений сопротивление наушников. Чем оно выше, тем меньше тока требуется усилителю, чтобы их «раскачивать», а соответственно — меньше искажений возникает на этапе усиления. По сопротивлению принято делить наушники на высоко- и низкоомные. Для внутриканальных и вставных низкоомными принято считать устройства с сопротивлением до 32 Ом, высокоомными — от 32 Ом. Для полноразмерных низкоомными принято считать наушники с сопротивлением ниже 100 Ом, и соответственно выше 100 Ом – высокоомными. Практически все головные телефоны для профессионалов, а также относящиеся к hi-fi/hi-end классу являются высокоомными.
Известно, что точность и возможности передачи частот находятся в зависимости от АЧХ. Чем шире диапазон и равномернее АЧХ, тем реалистичнее, детальнее, точнее передача сигнала. Большинство людей способно воспринимать диапазон от 20 до 20 000 Гц. У многих с возрастом порог восприятия высоких частот снижается и не превышает 16 000 Гц. Существуют люди, воспринимающие более широкий диапазон. Более того, многие из тех, кто предпочитает hi-end аппаратуру, убеждены и в том, что воспроизведение частот за пределами диапазона восприятия влияет на качество звука. В том или ином случае действительно качественные наушники будут обладать диапазоном частот, по крайней мере, в пределах от 20 до 20 000 Гц. В профессиональной и hi-end технике он, как правило, значительно шире.
Большие пики и провалы в графике АЧХ — суть «окрашенный» звук. Маловероятно, что наушники с подобными характеристиками можно причислить к профессиональной и даже просто качественной аппаратуре. Они будут передавать с существенными частотными искажениями, неестественно «окрашивать» его. Не могу не отметить, что для людей, не слишком тяготеющих к качеству звука, проявляется большая любовь к агрессивно выраженным низким частотам. Для сверхпритязательных аудиофилов особо ценным оказывается верхний порог частотного диапазона.
Сразу отмечу, что прямой зависимости между качеством звука и типом излучателя в наушниках – нет. Пожалуй, единственным исключением из этого правила является электростатические драйверы. При этом косвенно тип излучателя влияет как на качество звука, так и на отдельные его характеристики.
Мы рассмотрим 4 наиболее распространённых излучателя для наушников:
Динамики – классика всегда и везде
Наиболее распространённым типом излучателя в наушниках, как, впрочем, в других акустических системах, является классический электродинамический громкоговоритель. На качество звука, передаваемого таким излучателем, влияет множество факторов: материал диффузора, конструкция катушки и т.п. Зачастую динамики обладают более широким диапазоном частот, что является наиболее существенным преимуществом перед «арматурой».
Ощутимым минусом классических электродинамических драйверов является низкая в сравнении с остальными надёжность (большое количество подвижных деталей, чувствительность катушки к большим нагрузкам) и большая вероятность появления гармонических искажений. В итоге всё зависит от качества конкретных динамиков.
Сегодня наушники с динамиками остаются наиболее популярными в мире и используются во всех существующих классах.В связи с этим цена на наушники, оснащённые динамиками, может быть любой, всё зависит от класса, при этом наушники с излучателями других типов (при приблизительно равных технических параметрах), в сравнении с классическими, в большинстве случаев стоят дороже.
Арматурные – от военных телефонов к высокопроизводительным «in ear»
Излучатели этого типа, до использования их аудиотехнике, широко применялись в военной и медицинской аппаратуре, после чего нашли свою нишу в потребительском сегменте. Принцип действия: воздействие подвижного якоря П-образной формы с катушкой на излучающую мембрану, что снижает количество подвижных частей, а соответственно, уменьшает вероятность появления искажений и повышает надёжность.
Чаще всего излучатели этого типа используются при создании внутриканальных наушников. Для этого типа часто характерно множество излучателей в одном наушнике (2 и более), что сложнее реализовать с более габаритными динамиками. 
Для устройств с этим излучателем характерны такие особенности, как выраженность высоких и средних частот, высокая детальность передачи сигнала, более ровная АХЧ. Низы ощутимо менее акцентированы, нежели у наушников с электродинамическим принципом работы. Стоимость арматурных наушников как правило выше, чем у оснащённых динамиками, при прочих равных характеристиках.
Выпускаются также системы с комбинированным арматурным и электродинамическим излучателем, где первый служит для передачи высоких и средних, а второй используется для низких частот.
Изодинамические (планарно-магнетические) – хорошо забытое новое
Сравнительно редкий тип излучателей для головных телефонов, который, по заявлениям ряда экспертов, превосходно подходит для достоверной и точной передачи звука. Среди приверженцев изодинамической звукопередачи немало любителей симфонической классики, джаза и сложной камерной музыки – наиболее требовательных к аудиоаппаратуре жанров.
Изодинамические излучатели используют в качестве колебательного элемента сверхтонкую мембрану, на которую наносятся металлические дорожки и постоянные стержневые магниты, что позволяет максимально точно и без искажений передавать звук.
Любителям перенасыщенного низами звука этот тип, вероятно, не подойдёт, так как конструкция не предполагает частотных искажений в сторону низких, как это нередко бывает с классическими электродинамическими драйверами. Серьезной проблемой наушников с этим типом излучателя является цена. Как правило, стоимость таких наушников запредельно высока для простых смертных, что автоматически делает их предметом для небедных аудиофилов и профессионалов. Нижний порог стоимости наушников с изодинамическими драйверами начинается с 30-60 000 рублей.
При близком к электростатическим излучателям качестве изодинамические наушники не требуют обязательного предусиления, что снижает расходы на приобретение аппаратуры и упрощает эксплуатацию.
Электростатические – восторг аудиофила
Наушники с этим типом излучателей занимает особое место, так как в конструкции отсутствует магнит, что фактически исключает возможность появления существенных искажений, а тончайшая мембрана «электростатов» способна передавать почти неуловимые отзвуки. Те, кто трепетно относится к чистоте и достоверности звучания, признают этот тип излучателя лучшим.
Точнейшая передача сигнала электростатических наушников сделала девайс предметом обожания аудиофилов. Принцип действия излучателей в случаях с такими наушниками требует использования специального предусиления, так как напряжение, требуемое для раскачки, может превышать 5000 V. Совершенно закономерно, что цена устройства с предусилителем достигает почти астрономических величин, и найти этакую прелесть в ценовом диапазоне до 90 000 рублей почти невозможно.
Главное, с чем стоит определиться перед выбором наушников, – как их будут использовать. Наушники – те устройства, которые не предполагают универсального применения, и каждый их тип соответствует своим задачам. Безусловно, толстый кошелек значительно расширит возможности выбора. При этом, даже если у вас нет 15 000 на крутые «затычки» или 100 000 на полноразмерные hi end «электростаты», рекомендую внимательно подойти к изучению характеристик, оценить эргономичность для именно ваших ушей и, естественно, послушать, ведь решающим критерием выбора всё равно останется ваше восприятие. Настоятельно не рекомендую покупать наушники в метро и т.п. местах, а также с осторожностью относиться к «суперпредложениям» на площадках типа AliExpress, в большинстве случаев аналоги моделей известных брендов из Поднебесной очень существенно уступают «породистым» оригиналам.