Какое сопротивление должно быть у наушников

Без рубрики

В общем случае наушники (в просторечии наушники) — это устройство, предназначенное для индивидуального прослушивания звуковых сигналов (музыки, голоса). На отечественном рынке представлено огромное количество хороших наушников, которые отличаются друг от друга как дизайном, так и техническими параметрами. Одним из наиболее значимых критериев, оказывающих существенное влияние на качество звука, специалисты считают импеданс наушников. Поэтому при выборе наушников их потенциальному владельцу важно понимать, что такое импеданс, что влияет на сопротивление в наушниках и какое его значение должно быть, чтобы использовать аксессуар при прослушивании с разных источников звука: телефона, компьютера, планшета, и другие.

Классификация наушников по импедансу

Согласно справочной информации импеданс – это номинальное сопротивление наушников, которое состоит из активных и реактивных показателей (емкости и индуктивности). Кроме того, его значение зависит от частоты, с которой производится измерение.

Важно! Импеданс наушников — это параметр, влияющий на громкость и предполагаемые характеристики качества звука (частотная характеристика, искажения и т д.) и, следовательно, на энергопотребление наушников.

Какое сопротивление должно быть у наушников

Кроме того, значение сопротивления, измеряемое в омах, также зависит от:

  • степень совместимости наушников с усилительным трактом источника звука;
  • режим работы усилителя.

Специалисты делят наушники на полноразмерные и внутриканальные. Оба типа могут быть с высоким или низким сопротивлением. В то же время они имеют разные ограничения.

Важно! Среди полноразмерных моделей импеданс менее 100 Ом встречается у низкоомных наушников, а выше 100 Ом характерен для высокоомных наушников. Что касается внутренних моделей, то среди них считаются низкоимпедансными — наушники с импедансом не более 32 Ом, и высокоимпедансными — наушники с сопротивлением более 32 Ом.

Какое сопротивление должно быть у наушников

Импеданс у разных типов головных телефонов

Импеданс — это переменная, изменчивость которой можно представить только после ее измерения во всем диапазоне рабочих частот, воспроизводимых наушниками. При этом характер этих изменений для разных типов наушников будет различным и определяется конструкцией преобразователя электрических сигналов в механические колебания.

Преобразователи звука для наушников

В наушниках в основном используются 4 типа звуковых преобразователей:

  • динамичный;
  • электростатический;
  • орто- и изодинамический;
  • укрепление
Смотрите также:  Устройство электрического утюга: схема и принцип работы

Его характерные особенности приведены в следующей таблице.

Тип преобразователя звука Характерная черта
Динамические преобразователи (динамики) Динамические преобразователи устроены следующим образом: к мембране, помещенной в закрытый корпус, подведены: индуктор и постоянный магнит. Сильное переменное электромагнитное поле, создаваемое пропусканием электрического тока через индуктор, заставляет мембрану вибрировать и таким образом воспроизводить звук. Динамические драйверы имеют широкий звуковой диапазон и могут быть установлены как в миниатюрные, так и в полноразмерные внутриканальные наушники. Однако качество его звучания оставляет желать лучшего, поэтому его использование постепенно сходит на нет.
Электростатические преобразователи Электростатические излучатели основаны на звукосветовой мембране, установленной между двумя электродами. Практически не искажает звук. Такой преобразователь используется только в полноразмерных наушниках категории Hi-End, отличающихся высоким качеством звука.
Орто- и изодинамические датчики Источником звука в ортодинамических и изодинамических излучателях является пленочная мембрана (круглая или прямоугольная) со специальным фольгированным покрытием, устанавливаемая между двумя мощными магнитами. Такая конструкция позволила получить достаточно большой запас мощности при условии, что звук будет качественным, отличающимся четкостью. Пленочные излучатели используются только на полноразмерных наушниках.
Преобразователи якоря Конструктивно повышающий эмиттер (эмиттер со сбалансированным якорем) представляет собой катушку индуктивности, которая расположена вокруг П-образной металлической пластины (якоря). В этом случае якорь центрирован относительно электромагнитного поля, которое создается при воздействии электрического тока. Меняющееся магнитное поле под действием последнего приводит в движение якорь, который в свою очередь вызывает колебания мембраны. При этом излучатель арматуры необходимо поместить в специальный корпус, который напоминает емкость с узким горлышком, через которое выходит формируемый звук. Такая конструкция излучателя позволяет разместить его даже в ухе слушателя, что делает его незаменимым при создании внутриканальных наушников.

Измерение импеданса головных телефонов

Сопротивление любых пассивных наушников, которые не включают электронику с автономным питанием, зависит от частоты. Измерить его значение с помощью обычного мультиметра, предназначенного для определения сопротивления, практически невозможно. Существует и такая зависимость: чем выше значение реактивной составляющей импеданса, тем менее точны результаты.

Важно! Значение сопротивления, измеренное при постоянном токе, всегда будет меньше импеданса, измеренного при переменном токе. А измерение импеданса с помощью переменного тока дает его значение только для одной из частот.

Поэтому измерение импеданса необходимо проводить во всем диапазоне воспроизводимых наушниками частот с реальным графиком изменения их частоты. Такие измерения проводятся с помощью специальной звуковой тестовой системы типа Prism_Sound_dSkope, способной одновременно регистрировать взаимные изменения тока и напряжения во всем диапазоне рабочих частот.

Смотрите также:  Как правильно работать на плоттере

Какое сопротивление должно быть у наушников

Типовые графики импеданса головных телефонов и их взаимодействие с усилителями

Специалисты отмечают, что типовых графиков импеданса усилителей звука всего три. Все они показаны на следующих рисунках.

  1. График импеданса — нулевой выход.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  2. График импеданса — выходная постоянная.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  3. График сопротивления — нулевой: в зоне высоких и средних частот и возрастающий в зоне низких частот.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

На графиках ниже вы можете увидеть, как изменяется Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) конкретных наушников в зависимости от того, насколько их импеданс соответствует выходному импедансу различных типов аудиоусилителей:

Какое сопротивление должно быть у наушников

Типовые графики с сопротивлением конкретных наушников

Приведены графики изменения импеданса в зависимости от типа конкретных наушников и используемых в них преобразователей. Для наглядности они будут показаны ниже.

  1. Внутриканальные динамические наушники. Любые такие наушники имеют ровную линию импеданса во всем диапазоне рабочих частот (20-20000 Гц).

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  2. Полноразмерные динамические наушники. Для наушников этого типа характерна неравномерная кривая импеданса как в области низких, так и в области высоких частот. Причинами его отклонений являются резонанс и/или конструктивные особенности собранного излучателя и частей корпуса, в которых он спрятан. Кроме того, можно менять полученные результаты даже с того места, где находятся наушники: на голове специально разработанного манекена или просто на столе.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  3. Изодинамические (ортодинамические) наушники. Для этих типов наушников характерна плоская линия импеданса, что возможно, поскольку их драйверы являются идеальной нагрузкой для аудиоусилителей. Однако в ряде случаев возможно резкое падение сопротивления в диапазоне сверхвысоких частот, что иногда может вызывать значительные искажения при прослушивании фонограмм.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  4. Внутриканальные слуховые аппараты с усилением. Отличительной особенностью наушников-вкладышей с одним драйвером является непредсказуемое изменение кривой импеданса на разных частотах. Характерно, что его подъем начинается с 500-600 Гц, кроме того, почти во всех случаях наблюдается подъем средних (1000-3000 Гц) и высоких частот звукового диапазона. Поэтому высокие частоты в этих наушниках воспроизводятся с минимальными искажениями.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

  5. Гибридные и многодрайверные наушники. С этим типом наушников невозможно предсказать, как поведет себя кривая импеданса. Начиная с 500 Гц оно непредсказуемо изменяется и значение сопротивления может упасть до значения 4 Ом. И это при указанных в сопроводительной документации 100 Ом на частоте 1 кГц.

    Какое сопротивление должно быть у наушников

Оптимальная величина импеданса при совместной работе с различными устройствами

Импеданс — один из основных параметров наушников, значение которого оказывает существенное влияние на их совместимость с усилителем аудиосигнала и, в конечном счете, на качество воспроизведения прослушиваемой аудиодорожки. Известно, что оптимальный режим работы любого усилителя звука определяется нагрузкой на его выходной каскад. При этом, в случае подключения к источнику звука наушников или колонок, именно импеданс преобразователей звука определяет, в каком режиме будет работать ваш усилитель. Поэтому, если потенциальный потребитель собирается покупать наушники, ему нужно точно знать, к какому устройству он будет подключаться. А чтобы сделать наушники более универсальными, можно самостоятельно сделать для них усилитель.

Смотрите также:  Инверторные кондиционеры — плюсы и минусы

Итак, специалисты в области звуковоспроизведения, отвечая на часто задаваемый вопрос, сколько Ом лучше, рекомендуют покупать наушники (в том числе и беспроводные) с импедансом:

  • от 16 до 40 Ом: при подключении к смартфонам, MP-3 плеерам, планшетам и другим портативным устройствам с питанием от автономных источников питания;
  • от 100 до 150 Ом — при работе совместно со стационарными усилителями мощности и звуковыми картами или динамиками персонального компьютера (ПК);
  • от 150 Ом — при использовании дополнительного усилителя в процессе работы со стационарными усилителями мощности или звуковыми картами ПК;
  • более 300 Ом, при работе с мощными усилителями класса Hi-Fi.

При выборе модели наушников следует убедиться, что их импеданс соответствует рекомендуемому импедансу нагрузки, который указан в сопроводительной документации к усилителю. В противном случае при прослушивании фонограмм могут возникать искажения, что значительно ухудшает качество звука.

Важно! Высокая чувствительность наушников с низким импедансом может вызвать фоновый шум. А использование высокоомных наушников при работе с низкоомным усилителем звука приводит к значительному снижению громкости звука фонограммы.

Обобщая вышеизложенную информацию, можно отметить, что тип и сопротивление наушников следует выбирать исходя из их будущего основного использования. При этом самостоятельно определить значение импеданса очень сложно, так как для таких измерений требуется специальное оборудование. Узнать сопротивление своих наушников можно в прилагаемой к ним инструкции по эксплуатации, а также в Сети по марке и модели. С остальными критериями, влияющими на выбор наушников, можно ознакомиться в нашем материале.

Самые надежные наушники 2019 года

Наушники JBL T500BT на Яндекс Маркете

Наушники Pioneer SE-MS5T в Яндекс Маркете

Наушники Audio-Technica ATH-S200BT на Яндекс Маркете

Наушники JBL Live 500BT на Яндекс Маркете

Наушники Pioneer HDJ-X10 в Яндекс Маркете

Оцените статью