Что такое сопротивление в наушниках


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:

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.

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.

Что такое сопротивление (импеданс) в наушниках

Большинство меломанов думают, что надев аудио аксессуар с наибольшим количеством Ом и «здоровенными» чашками, удастся добиться оптимального звучания. При этом не обращая внимание на устройство, от которого исходит звук. Однако это мнение непрофессионалов. В действительности дела обстоят по-другому.

Символ, обозначающий сопротивление

Что означает импеданс

Вне зависимости от вида устройства, которое используется для подачи звука, каждое имеет усилитель. Он отвечает за формирование колебаний выходного напряжения звуковых волн. За счет этого динамические головки передают звук. Однако средние значения напряжения сильно отличаются в зависимости от устройства.

На смартфонах усилитель звуковых частот имеет показатели в 200 миллиВольт.

Импеданс – это усредненное значение сопротивления, которое меняется в зависимости от частоты.

На что влияет импеданс

Для простоты расчетов количество Ом принимают за константу для всех звуковых частот. В соответствии с законом Ома на домашнем кинотеатре, телефоне или компьютере приспособление будет передавать звук по-разному. Объясняется это разницей в напряжении, при этом количество Ом остается прежним.

Читайте также

Почему в наушниках на компьютере стал тихий звук
Наушники позволяют наслаждаться музыкой, смотреть фильмы или играть без дискомфорта для окружающих. Изначально…

 

Через динамическую головку протекает различное количество тока, на что аксессуар отреагирует снижением или повышением громкости. Что делать, если ваши наушники начали играть тихо?

Следовательно в зависимости от количества Ом меняется чистота звучания, а также уровень громкости.

Высокоомные и низкоомные

По сопротивлению наушники разделяют на два вида. Граница отличается для полноразмерных и внутриканальных приспособлений.

Тип наушников

Значение сопротивления, Ом

Низкоомные

Высокоомные

Внутриканальные До 32 Свыше 32
Полноразмерные До 100 Свыше 100

Какие выбрать

При выборе на основе сопротивления в наушниках требуется учитывать технику, которая будет использоваться. Любое устройство имеет усилитель. Чтобы избежать искажение звука требуется согласование наушников с источником. При выборе аудиоаксессуара требуется полагаться на правило 1/8.

Импеданс на источнике должен быть меньше 1/8 от сопротивления аксессуара. Например для приспособлений с 16 Ом выходное сопротивление на телефоне не должно превышать 2 Ом. Иначе аксессуар даст плохое качество звука.

Для телефона, ноутбука или плеера

Данную категорию устройств относится к компактным. По этой причине рекомендуется приобретать вкладыши, характеризующиеся небольшими размерами. При выборе следует учитывать уровень выходного напряжения на устройстве, а также потребляемую мощность и импеданс наушников.

Читайте также

Как выбрать беспроводные наушники: типы и конструкции.
За последние два года я испробовала наушники разных производителей, многие из которых нередко меня подводили….

 

Для раскрытия потенциала высокоомных наушников нужен мощный усилитель. Смартфоны, плееры и ноутбуки не могут похвастаться этим. Выходное напряжение редко превышает 1В. По этой причине нагрузка выше 50 Ом в наушниках нежелательна. В противном случае уменьшится проработка низких частот, звук станет тише. Значит такая нагрузка нежелательно для смартфонов. Плееры типа хай-фай имеют выходное напряжение до 4В. ПО этой причине оптимальным вариантом будут приспособления до 120 Ом.

Для стационарных компьютеров, музыкальных систем

Для устройств с мощным усилителем подойдут высокоомные полноразмерные наушники. Портативная техника характеризуется ограничениями выходного напряжение, однако жестких рамок для уровня тока нет. Аксессуар позволит раскрыть возможности стационарного пк, профессиональных систем, телевизоров.

Характерные значения для различных типов наушников

Внутриканальные

Большая часть имеет ровную кривую со значениями от 16 Ом до 32. Данная категория характеризуется отсутствием отклонений в диапазоне от 20 до 20 килоГерц.

Полноразмерные и накладные

Большинство полноразмерных и накладных моделей характеризуются неравномерной кривой. Отличаются значительным подъемом на низких частотах и небольшим подъемом во время проигрывания высоких. Значение чаще равняется 32 Ом, если не учитывать реактивную часть.

Неравномерность указывает на особенности конструкции излучателя или резонансы. Подъем может меняться от положения приспособления.

Некоторые модели характеризуются отсутствием отклонений. С такими наушниками лучше использовать низкое выходное сопротивление. Объясняется это лучшим контролем на 20 – 1 кГц.

Арматурные

Импеданс у аксессуара с арматурным излучателем предсказать довольно трудно. Однодрайверные модели отличаются подъемом на высоких и средних частотах. Это обеспечивает чистое звучание на высоких и очень высоких. Усилитель создает меньше искажений. Стандартное значение на низких частотах около 25 Ом. ОТ 500 Гц отмечаются подъемы. Если на аксессуаре указан импеданс 100 Ом на 1 кГц это не значит, что модель высокоомная. На низких частотах значение будет около 16 Ом.

Планарные

Категория подразумевает изодинамический излучатель. Имеет прямую линию. В теории это оптимальная нагрузка для усилителя. Однако на высоких частотах импеданс постепенно снижается до 0. Это оказывает негативное влияние на звук.

В заключение

Для определения какую лучше модель использовать, требуется узнать предельный уровень выходного напряжения без искажения. Далее рассчитывается сила тока, устанавливается мощность приспособления в зависимости от сопротивления.

 

На что влияет сопротивление в наушниках и что такое импеданс

С бурным развитием информационных и коммуникационных технологий все чаще можно увидеть человека с наушниками в метро, на улице, дома. Если изначально они использовались для радиосвязи, то впоследствии аудиодевайс стал массовым средством потребления информации. Чтобы выбрать наиболее подходящую гарнитуру для своего смартфона или планшета, пользователю нужно разбираться в основных характеристиках устройства. Прежде чем рассмотреть, на что и каким образом влияет сопротивление в наушниках, разберемся, что такое импеданс. Зная эту информацию, можно продлить эксплуатационный срок техники.

Что означает «импеданс»

Импеданс в наушниках дает сопротивление на входе. От этой характеристики зависят эксплуатационные и технические свойства портативных приборов для прослушивания звука. Чтобы узнать, сколько техника требует количества энергии для обеспечения хорошего звучания, в паспорте портативных девайсов указывается этот параметр.

Единица измерения электрического сопротивления проводящего элемента – Ом.

Для карманных аудиоплееров, современных смартфонов подходят наушники с номинальным сопротивлением 16-40 Ом. Такая величина обеспечивает высокое звучание устройства при низком уровне подачи исходящих сигналов. При подсоединении к гарнитуре со стандартными звуковыми картами с применением специальных усилителей выбирают аудиодевайс с высокими параметрами импеданса – 120-150 Ом. Приборы с высокоомным электрическим сопротивлением подходят профессионалам, которые работают на специальном оборудовании, имеющим повышенный уровень исходящего напряжения.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

На рынке мультимедийной аппаратуры производители предлагают широкий ассортимент различных устройств с различными техническими характеристиками: чувствительность, impedance, частотный диапазон. Исходя из того, какое наушники дают сопротивление, различают две разновидности аппаратуры: высокоомные и низкоомные приборы. Для полноразмерных и внутриканальных гарнитур параметры границ разделения различные.

  1. Низкоомная гарнитура – устройства, импеданс которых для внутриканальных приборов не больше 32 Ом, для полноразмерных – не больше 100 Ом.
  2. Высокоомные приборы – impedance которых для внутриканальных устройств более 32 Ом. Для полноразмерных значение должно быть более 100 Ом.

Кривая импеданса для разных видов устройств

Рассмотрим, какую информацию дает график зависимости  частоты в пределах от 20 до 20000 Гц от сопротивления для различных разновидностей устройств.

  1. Динамическая полноразмерная гарнитура. Для этого типа техники кривая impedance не прямолинейна, а с небольшими участками подъемов при высоких и низких частотах. Если указывается сопротивление для динамических наушников в 32 Ом, то в реальности на определенных частотах мультиметр может показывать значения вдвое-трое выше.
  2. Внутриканальные устройства. Для этой гарнитуры на графике при стандартных значениях (16, 24, 32 Ом) отклонения не выявляются. Кривая импеданса на графике для этого вида наушников – горизонтальная прямая линия.
  3. Ортодинамическая и изодинамическая аппаратура (например, HiFiMan, Fostex, Oppo) имеют прямую линию импеданса. Однако некоторые модели в локальных областях при ультравысоких частотах имеют некоторые изменения.
  4. Внутриканальная арматурная гарнитура. Для большинства однодрайверных девайсов при высоких частотах график импеданса повышается, поэтому гарнитура дает «чистое звучание» без искажений.
  5. Многодрайверные и гибридные наушники. Кривая импеданса в этих наушниках при значениях выше 500 Гц ведет себя непредсказуемо – периодически стремясь вверх или вниз. Просадка реального сопротивления снижается до 4 Ом при заявленных 100-омных на 1 кГц.

Исходя из кривых импеданса, видно, что заявленное значение в гарнитуре отлично от реальных показателей.

Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами

Чтобы приобрести приборы с хорошим диапазоном звукового воспроизведения, необходимо учитывать значения сопротивления. Чувствительность приборов с большим сопротивлением меньше, чем у низкоомных моделей. Поэтому время автономной работы технических устройств при использовании наушников с разным импедансом не совпадает. Рассмотрим оптимальные значения уровня потребляемого электрического напряжения для различных аппаратов.

  1. Смартфон. Номинальное сопротивление для лучшего звучания наушников подойдет низкоомное (например, 22 Ом). В данном случае устройства, помимо хорошего звука, будут потреблять и больше тока. Чтобы на смартфоне музыку можно было воспроизводить дольше, выбирают 32-омную модель. При использовании устройств с iPhone подойдут модели со стандартными частотными звуковыми диапазонами в 22-32 Ом. Наушники-мониторы нецелесообразно применять без вспомогательных аксессуаров: портативного усилителя, аудиоплеера с мощной звуковой картой.
  2. Плеер. Наиболее оптимальное сопротивление наушников для стандартного устройства – 16 Ом. Если аудиоплееры имеют более мощный выход (Hidisz или iHiFi), который обеспечивает уровень по электрическому напряжению больше 200 мВ, выбирают менее чувствительные устройства с импедансом в 32 Ом. Такие приборы уменьшают потребление тока и увеличивают время автономной работы.

При выборе прослушивающей техники учитывают следующие моменты:

  • в реальности однодрайверные арматурные девайсы (Grado GR10, различные модели Klipsh, Etymotic) имеют среднее сопротивление выше, поэтому с ними аудиоплееры и смартфоны работают продолжительное время без подзарядки;
  • многодрайверная динамическая и арматурная техника обладает меньшим средним сопротивлением, поэтому смартфоны или плеера функционируют без подзарядки мало времени.

Портативный усилитель для оптимального звучания

Высокоомные наушники используют не только профессиональные музыканты, но и простые меломаны. Чтобы музыка прослушивалась с достаточной громкостью, нужно согласовать мощность динамиков с устройством. В этом случае воспроизводятся абсолютно все частоты, а звучание – качественное. Решить эту проблему помогает портативный усилитель для наушников — он обеспечивает высокую точность воспроизведения звука.

Принцип работы усилителя следующий: благодаря высокому значению импеданса в наушниках устройство отдает меньше тока, что предотвращает частотные искажения отдельных каскадов. Высокоомная гарнитура имеет равномерные амплитудно-частотные характеристики за счет использования усилителя.

Во избежание ухудшения качества работы наушников и их быстрого изнашивания при покупке техники обращают внимание на импеданс. Какой лучше – зависит от устройств, с которыми они будут взаимодействовать. Этот параметр должен соответствовать модели аудиотехники и прослушивающему устройству. Сопротивление для различных разновидностей наушников влияет на качество звука и обеспечение стабильной работы аудиоустройства.

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

Каждая 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

И 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

Выходное 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

что это такое и как влияет на звучание динамиков в наушниках

Для измерения показателя обычно используют стандартный мультиметр.

Что это такое – импеданс: смысл характеристики с точки зрения физики

Для начала давайте обратимся к теоретическим знаниям, заглянув в раздел электротехники. Итак, что такое импеданс? Это полное (комплексное) сопротивление (единица измерения – Ом) в двухполюсной электрической цепи при колебаниях переменного тока. Величина это довольно сложная в вычислении, поскольку складывается из активного и реактивного сопротивлений.Также на этот параметр оказывает непосредственное влияние частота колебаний.

Расчёт полного сопротивления является сложной задачей, требующей определённой технической подготовки

Помимо электрического импеданса существует ещё несколько разновидностей. Наиболее актуальным в нашем случае будет акустический импеданс. Что это? По аналогии с основным подвидом, под этим определением скрывается сопротивление материального объекта различного рода колебаниям.

Данный вид сопротивления используется не только в бытовой технике, но и в медицине

Импеданс и особенности параметра в акустике

Со стороны физики, надеемся, всё понятно. Но сейчас нас в первую очередь интересует, что означает импеданс (сопротивление) в наушниках и тому подобной портативной аппаратуре. Итак, импеданс наушников – это значение сопротивления, получаемое на входе. Обозначается он символом «», единицей измерения служит Ом.

После прочтения нашей статьи, увидев на упаковке подобную надпись, вы больше не будете вопросительно смотреть по сторонам

Данная характеристика определённым образом влияет на громкость звука (об этом позднее) и зависит от выходной мощности устройства. Притом имеет место обратная зависимость, что видно в представленной ниже таблице.

Значение показателя, Ом Уровень громкости Требуемая мощность
25 и ниже Высокий Низкая
32 и выше Низкий Высокая

Также в Сети вы можете встретить термин «импеданс динамика». Предвосхищая ваши вопросы о том, что это такое, сообщаем нашим читателям, что в это определение заложен следующий смысл: при воспроизведении в динамике образуется нагрузка, преобразующая электрический сигнал в тепло, а не в звук. Именно с этим негативным явлением мы отчасти и боремся, подбирая оптимальную модель.

Для измерения импеданса динамика используют всё тот же мультиметр (в электротехнике без него – никуда!).

Какой импеданс наушников лучше выбрать вразличных ситуациях

Поскольку в различных плеерах, смартфонах и прочих звуковых системах используется определённая номинальная мощность, перед покупкой следует знать, сколько Ом должно быть в наушниках для тех или иных потребностей. Предлагаем вам рассмотреть несколько наиболее распространённых вариантов.

К сожалению, визуально отличить высокоомные модели от низкоомных не получится, только на слух и по спецификации

Оптимальное сопротивление в наушниках для телефона, аудиоплеера или ноутбука

Если вы собираетесь слушать музыку или смотреть фильмы и сериалы при помощи смартфона или компактного ноутбука, то не имеет никакого смысла брать наушники, значение импеданса в которых превышает 50 Ом. Во-первых, низкий уровень громкости не позволит вам в полной мере насладиться каждой нотой любимых композиций. Во-вторых, компактные устройства в некоторых случаях не смогут предоставить столь высокую мощность – вы поймёте, что значит превышение Омов в наушниках, когда прибор прекратит работу в самый неподходящий момент.

Низкоомные (всего 8 Ом!) «уши» AKG K3003 позволят выжать максимум из вашего гаджета, однако высокая нагрузка быстро выведет их из строя

AKG K3003

Какое сопротивление наушников лучше подойдёт для стационарных ПК, музыкальных систем и профессиональной работы

В отличие от своих портативных коллег, более крупные устройства с соответствующим усилителем звука обладают значительными возможностями и производительностью. В связи с этим наушники с импедансом ниже 32 Ом на подобном оборудовании лучше использовать с осторожностью: слишком высока вероятность того, что прибор наглядно покажет вам, что значит – не соблюдать правила выбора сопротивления в наушниках, устроив короткое замыкание или иную серьёзную поломку.

А вот если на упаковке и в спецификациях красуется сопротивление на уровне 50-60 Ом и выше – можете смело использовать такой высокоомный девайс с музыкальным центром или игровым ПК.

Сверхмощные, ставшие культовыми Sennheiser HD800 с ошеломляющим сопротивлением в 300 Ом предоставят незабываемые ощущения любому пользователю

Sennheiser HD800

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Наушники с высоким значением импеданса хоть и требуют больших энергозатрат, но обладают высокой степенью защищённости от замыкания, перегрева или иных непредвиденных повреждений.

Как правильно подобрать наушники

Итак, теперь вы обладаете общими сведениями по необходимости подбора сопротивления при покупке аудиотехники. Но этого мало: важно также понимать, на что влияют пресловутые Омы в наушниках. Давайте рассмотрим несколько важных моментов, которые позволят вам упростить принятие правильного решения.

На что в целом влияет сопротивление в наушниках

Хотя чаще всего встречается утверждение, что импеданс напрямую влияет на громкость, это верно лишь наполовину. На самом деле, высокое или низкое сопротивление в первую очередь влияет на мощность усилителя и, как следствие – на отсутствие искажений сигнала и повышение уровня громкости. Также импеданс оказывает влияние на расход электроэнергии – особенно хорошо это заметно при использовании смартфонов или ноутбуков с высокоомными наушниками.

Приобретая мощную гарнитуру, рассчитывайте возможности своего телефона и ёмкость аккумулятора

На что влияет чувствительность наушников

А вот этот параметр, находящийся в зависимости от героя нашего обзора, и является в наушниках главным показателем громкости. Дело в том, что чувствительность наушников – это и есть громкость звуков или музыки при определённом уровне сигнала, измеряемая в дБ (децибелах). Минимальное значение, присутствующее в современной технике, составляет 32 дБ (более низкий показатель будет восприниматься человеческим ухом как шёпот). Максимальная же цифра достигает 130 дБ, но не более – ведь уже 140 децибел способны привести к болевому шоку.

Превышение определённых ограничений по уровню децибел негативно скажется на вашем здоровье и качестве оборудования – помните об этом!

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Также определённую роль в формировании качества звука играет частотный диапазон, измеряемый в Гц (герцах). Наиболее удобным и распространённым считается интервал от 18 до 20 000 Гц. Более профессиональные модели могут предложить ещё более широкие рамки, но человеческое ухо не способно комфортно работать в таких диапазонах.

Вывод: от чего зависит громкость наушников и чем важен импеданс

Вот и подошло к концу очередное наше путешествие в мир электроники и основных её терминов. Надеемся, теперь вы на 100% знаете, что это такое – сопротивление (импеданс) в наушниках и как Омы влияют на технические возможности различных устройств. Давайте закрепим усвоенный материал: на громкость в первую очередь влияет чувствительность, но чтобы добиться лучшего результата, она должна согласовываться с мощностью, которая в свою очередь напрямую зависит от импеданса. Так что внимательно смотрите на цифру после значка «Ω» в спецификации или на упаковке перед покупкой – это упростит принятие окончательного

Понимание импеданса и чувствительности аудионаушников (2019)

Если вам интересно, как интерпретировать импеданс и чувствительность аудионаушников, чтобы выбрать те, которые способны производить адекватный уровень звука при подключении к смартфону или DAP, вы, конечно, не одиноки. Вот несколько элементов, которые помогут вам интерпретировать характеристики наушников.

Наушники Focal Stellia имеют импеданс 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 преобразователей, а очень близко к ним, часто в 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 для импеданса 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, производимому отбойным молотком. То есть почти никогда не требуется один милливатт мощности. Однако большинство усилителей для наушников и DAP обеспечивают 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 отличается высокой выходной мощностью 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 для динамиков, 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 имеют выходное сопротивление, которое, если его добавить 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 (от 0,1 до 3 Ом), различия между выходным сопротивлением усилителя и импедансом наушников часто бывают существенными. 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.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 легко сочетаются с любым усилителем или смартфоном.

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 импеданс превышает 100 Ом, более подходящий усилитель, способный обеспечить не менее 1 Вт, будет более подходящим.

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

Что такое импеданс наушников? [Разъяснено]

<< Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею! Это действительно помогает сделать сайт заметным и ценится?

Обновления:

19.02.19.

2521 слово пост. ок. Читать 5-6 мин.


Это первая часть серии статей о наушниках и их драйверах. Не стесняйтесь делиться и комментировать, если вы нашли их полезными!

  1. Что такое импеданс наушников? (Вы здесь)
  2. Что такое чувствительность в наушниках?
  3. Что такое выходное сопротивление?
  4. Что такое драйвер для наушников?
  5. Что такое планарный магнитный драйвер?

Привет друг и добро пожаловать!

Что такое импеданс наушников? На самом деле это довольно сложный вопрос, но тем не менее хороший.Прежде чем мы начнем, перекусите, сядьте и расслабьтесь, потому что ..

Вы попали в нужное место !!

Не забудьте закрепить эту инфографику, если она вам помогла и / или вы думаете, что она поможет кому-то другому!

Что такое импеданс наушников?

О чем я расскажу в этой статье

  1. Введение
  2. Что такое импеданс наушников?
  3. Низкое сопротивление и высокое сопротивление
  4. Что такое чувствительность?
  5. Что такое ЦАП?
  6. Текущие vs.Напряжение
  7. Примеры выходной мощности
  8. Выходное сопротивление
  9. Заключительное слово

Теперь, без лишних слов, поехали !!

Введение

Возможно, вы покупали наушники и натолкнулись на ужасный рейтинг импеданса. В большинстве случаев вы не будете задумываться о низкобюджетных наушниках, потому что это не так уж важно. Практически все эти банки предназначены для использования с портативными устройствами, и покупатели даже не рассматривают усилитель, потому что они:

  • а) не знаю что это.
  • б) пофиг.
  • c) знают, что он им не понадобится.

Хотя для большинства банок с меньшим бюджетом не требуется усилитель и он не подходит, есть несколько исключений. AKG K240 - яркий тому пример. При сопротивлении 55 Ом и чувствительности 91 дБ им абсолютно необходим усилитель, чтобы звучать достаточно громко. Что такое чувствительность в наушниках? Они не так хорошо звучат, подключенные к телефону или ноутбуку, но как только вы соедините их с усилителем, обеспечивающим достаточную мощность, мальчик, привет, они звучат потрясающе.Особенно открывается средний диапазон, и вы понимаете, почему они так долго были стандартом для студии. Ознакомьтесь с моим обзором студийных наушников AKG K240!

Но что такое импеданс наушников?


Что такое импеданс наушников?


Определение выглядит следующим образом: Суммарное сопротивление и реактивность, которые наушники передают усилителю в качестве электрической нагрузки.

Ого, для среднего энтузиаста это звучит чушью.Или, может быть, нет. Лол. Это в основном мера того, насколько ваши наушники или наушники сопротивляются электрическому току (или, точнее, изменению тока).

Когда у вас есть наушники с высоким сопротивлением, они обычно говорят «Я НЕ ХОЧУ играть достаточно громко! Ух! » Лол. Когда у нас есть усилитель с достаточной мощностью, чтобы управлять маленьким плачущим, мы в основном говорим наушникам : «Жаль, Buster, вы получите эту мощность и будете громко играть, нравится вам это или нет.”


Низкое сопротивление и высокое сопротивление


При обсуждении различных импедансов, вообще говоря:

  • Низкое сопротивление = между 16 и 32 Ом. Этот диапазон хорошо работает с портативными музыкальными плеерами, телефонами и другими подобными устройствами с более слабым встроенным усилителем. Наушники с низким импедансом более подвержены выбросам при использовании мощного усилителя, но иногда они все же могут получить выгоду от него.
  • Высокий импеданс = Более 100 Ом. Им требуется больше мощности (или напряжения) для достижения более высоких уровней звука. Оба они защищены от повреждений, возникающих при выбросах, и могут использоваться с множеством звукового оборудования.
  • Серая область = 32 - 100 Ом. Наушники в серой зоне могут использовать усилитель, а могут и не использовать его. Это просто зависит от обстоятельств. Если у вас есть наушники с рейтингом импеданса в этой области, взгляните на чувствительность, чтобы лучше понять требования к питанию. AKG K240 - отличный пример при 91 дБ.

А теперь поговорим о чувствительности!


Что такое чувствительность?


Также важно учитывать устрашающий термин «Чувствительность». Это одна из наиболее неправильно понимаемых концепций в мире аудиофилов, но, к счастью для вас, я здесь, чтобы прояснить всю путаницу.

Так что это?

Чувствительность - это просто число, которое компании предоставляют , чтобы описать , насколько эффективны наушники при , используя получаемой мощности.Это оно!

  • Итак, если у вас есть наушники с числом выше 100 дБ, они будут более эффективными. Для достижения максимальной громкости не потребуется столько мощности от усилителя (стандарт - около 110 дБ).
  • Если у вас есть наушники с числом около 97 дБ и ниже, они будут менее эффективными. Для потребуется на больше мощности от усилителя на для достижения максимальной громкости.

Во многих отношениях рейтинг чувствительности наушников намного важнее при определении того, нужен ли вам усилитель.В то время как большинство людей смотрят на импеданс, я предпочитаю проверить его чувствительность и эффективность. Подробнее: Что такое чувствительность в наушниках?

Примеры

  • Переносные устройства. Используйте линейный выход, если он доступен для подключения к усилителю.
  • Наушники-вкладыши или наушники. Хороший КПД. Редко нужен усилитель в большинстве случаев.
  • Наушники с шумоподавлением. Усилитель не нужен, так как он уже встроен. Связано: Как работают наушники с шумоподавлением?
  • Усилитель с ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) улучшит ваши впечатления от прослушивания, поскольку он обеспечивает лучшее цифро-аналоговое преобразование и вычислительную мощность. Подробнее об этом через секунду!

Идеальный сегвей ..


Что такое ЦАП?

(А он вам нужен?)


С точки зрения непрофессионала, ЦАП - это цифро-аналоговый преобразователь.Он преобразует единицы и нули с вашего компьютера (цифровой мир) в аналоговый звук, который вы слышите, и наоборот. Во время записи вы выкрикиваете ругательства (аналоговые / ваш голос) в микрофон, и ваш компьютер извлекает из этого смысл в цифровом виде, чтобы вы могли отредактировать его и настроить эквалайзер позже. 😛 Узнайте больше об этом умопомрачительном процессе: битовая глубина и частота дискретизации.

В вашем телефоне, мобильном устройстве также есть внутренний ЦАП и почти все, что выводит звук. Ваш компьютер имеет внутреннюю звуковую карту, которая работает таким же образом. Связано: Что такое звуковая карта?

С учетом всего сказанного, инвестируйте в ЦАП только в том случае, если ваша звуковая карта или существующий ЦАП не подходят. Вы узнаете, потому что звук будет либо:

  • Недостаточно громко.
  • Похоже на какашку.
  • Издает много ненужного шума / потрескивания и т. Д.

Например, внутренняя звуковая карта моего ноутбука не выводит сигнал на приемлемом для прослушивания уровне. Для достижения той громкости, которую я ищу, требуется какое-то обновление.

Моим текущим любимым настольным решением для этого является JDS Labs Objective 2. Вы можете приобрести его как комбинированный усилитель / ЦАП или просто купить усилитель и соединить его с отдельным ЦАП.

Обзор цели 2 JDS Labs

Некоторые другие варианты, которые следует учитывать:

  • Бюджет - FiiO E10K. Это отличный комбо усилитель / ЦАП стоимостью менее 100 долларов, который питает наушники до 300 Ом. Помимо этого, я бы подумал о другом. Подробнее: Обзор FiiO E10K USB DAC
  • Все в одном - Audioengine D1. Это чрезвычайно универсальная вещь, которая также хорошо работает в качестве игровой установки! Подробнее: Обзор Audioengine D1
  • Лучший портативный - Audioquest DragonflyRed. Это, наверное, моя любимая комбинация для мобильного телефона и ПК! Это такая замечательная инвестиция, которая подходит практически везде. Он размером с флэш-накопитель и обеспечивает невероятное качество звука. Подробнее: Audioquest Dragonfly Red Review
  • Конец игры - Chord Mojo. На данный момент это лучшее, что я слышал. Он стоит каждого пенни и обеспечивает улучшение по сравнению с вышеупомянутыми устройствами. Подробнее: Обзор Chord Mojo DAC

Ток и напряжение


Chillin ’in studio 🙂

Причина, по которой наушники с более высоким импедансом имеют лучшее качество звука, заключается в том, что они позволяют использовать большее количество витков провода в катушке драйвера. Что такое драйвер для наушников? Это приводит к лучшей моторной системе с меньшим количеством компромиссов, что приводит к лучшему общему звуку.

Наушники с более высоким импедансом также требуют меньшего тока, что снижает искажения. По этой причине они также невосприимчивы к разнице выходного сопротивления между источниками. Но что такое ток и напряжение?

Текущий

  • Представьте current как объем воды в ведре.
  • Подумайте о напряжении как о давлении воды (PSI).
  • Подумайте о импедансе как о размере сопла шланга.
  1. Наушники с высоким сопротивлением = Маленькая насадка. Им нужно много напряжения (давление) или мощность, чтобы нормально функционировать.
  2. Наушники с низким сопротивлением = Это все равно что наполнить ведро водой. Это требует большего расхода (тока), но не большого давления (напряжения).

Примеры выходной мощности


Например, наушникам, таким как 300 Ohm HD600, для оптимальной работы требуется 20 мВт мощности. Schiit Magni 2 обеспечивает мощность 260 мВт на сопротивлении 300 Ом.Вы можете понять, почему это такое ценное оборудование. Он может эффективно питать практически любые наушники и на самом деле обеспечивает гораздо больше, чем необходимо в большинстве случаев.

Вывод здесь - просто убедиться, что выходная мощность рассматриваемого усилителя достаточна для сопротивления наушников.

Вы можете сделать это, проверив спецификации усилителя, так как в большинстве спецификаций приводится краткое изложение мощности, которую может получить каждый номинал в Ом. Для Magni 3 список следующий:

  • Максимальная мощность, 16 Ом: 3 Вт RMS на канал
  • Максимальная мощность, 32 Ом: 2 Вт RMS на канал
  • Максимальная мощность, 50 Ом: 1.3 Вт RMS на канал
  • Максимальная мощность, 300 Ом: 430 мВт RMS на канал
  • Максимальная мощность, 600 Ом: 230 мВт RMS на канал

Итак, Magni 3 действительно обеспечивает даже большую мощность, чем 2. Замечательно! (У меня все еще есть 2).

Цель 2 похожа. Давайте взглянем.

  • Максимальная мощность (33 Ом): 613 мВт
  • Максимальная мощность (150 Ом): 355 мВт
  • Максимальная мощность (600 Ом): 88 мВт.

Думаю, вы поняли. Спецификации усилителя - один из лучших инструментов в вашем распоряжении. Если компания не предоставит эту информацию, я бы, вероятно, даже не рассматривал возможность покупки усилителя. К счастью, большинство так и есть!


Выходное сопротивление


  • Это импеданс фактического источника, который вы используете, который иногда бывает трудно найти.
  • Идеальный источник = выходное сопротивление 0. Это означает, что он всегда будет выдавать один и тот же выходной сигнал на любую нагрузку (наушники).Это, наверное, самое важное, что нужно помнить. Чем ближе число к нулю, тем нейтральнее и честнее представлены наушники. Число в этом диапазоне в основном означает, что усилитель будет максимально совместим с большинством наушников. Теоретически вы можете купить один из упомянутых выше усилителей в Schiit или JDS Labs и настроить его на всю жизнь. К сожалению, если вы сноб-аудиофил, вам нужно изучить как можно больше вариантов. Это действительно проклятие. 😛 Это связано с тем, что некоторые усилители лучше сочетаются с определенными наушниками и наоборот.Через некоторое время это действительно превратилось в хобби.
  • Если выходной импеданс не равен 0 (или близок к нему), напряжение, создаваемое источником, будет уменьшено при подключении нагрузки (наушников), что приведет к снижению качества звука. Таким образом, чем выше выходной импеданс, тем больше падение напряжения на нагрузке.

По сути, выходное сопротивление - одна из наиболее распространенных причин того, что некоторые наушники могут звучать по-разному при подключении к разным усилителям.Что такое выходное сопротивление?


Простая математика

Определите, будут ли ваши наушники работать с данным усилителем!


  1. Большинство наушников работают лучше всего, когда выходное сопротивление меньше 1/8 входного сопротивления.

Пример:

Sennheiser HD600 @ 300 Ом.

300/8 = 37,5 Ом

Таким образом, выходное сопротивление вашего усилителя / ЦАП не должно превышать 37,5 Ом при подключении к 600-м.Популярным вариантом для HD600 является комбинация Schiit Magni / Modi. Magni имеет выходное сопротивление менее 0,1 Ом. Это причина того, что это такой универсальный усилитель. Помните, что мы говорили об идеальном источнике? Как можно ближе к нулю. Как выбрать усилитель для наушников!

Если у вас есть источник с высоким выходным сопротивлением, это в основном означает:

  • Падение напряжения будет больше при более низком импедансе нагрузки (наушники).
  • Это падение может быть достаточно большим, чтобы затруднить управление наушниками с низким сопротивлением.
  • Чем больше выходной импеданс, тем больше вероятность несоответствия в способе получения звука наушниками. Это может проявляться хаотично в зависимости от наушников.
  • Чем больше выходной импеданс, тем больше вероятность отрицательного влияния на низкие частоты. Например, если басовая частота должна была звучать плотно и контролироваться при ударе, на самом деле она может казаться мутной и / или гулкой (менее контролируемой). Низкие частоты начнут «спадать» раньше на более низких частотах, что ухудшает качество звучания.

Пример:

Берингер UCA202. Выходное сопротивление 50 Ом. Бьется с наушниками на 16-32 Ом.


Заключительное слово


Это очень важно учитывать; особенно выходная мощность рассматриваемого усилителя и правило 1/8. Зачем? Потому что, если выходное сопротивление больше 1/8 импеданса наушников, возникнут нежелательные отклонения в частотной характеристике.

Примеры:

  1. Слабые басы
  2. Яркий среднечастотный акцент
  3. Приглушенные высокие частоты
  4. Нечетная фаза

В основном это означает, что наушники не будут звучать так, как должны.Так что будьте осторожны, куда вы затыкаете этих плохих парней! 🙂

Пример:

My Audio Technica ATH M50 имеют импеданс 38 Ом. Мой Scarlett 2i2 имеет выходное сопротивление менее 10 Ом. Теперь это немного сложно:

38/8 = 4,75

Выходной импеданс ( 10 или около того) превышает 1/8 импеданса наушников. Так будет ли звучать M50 плохо при подключении к 2i2? Не обязательно, по крайней мере, для моих ушей, но они могут быть не в лучшем виде.Единственный способ узнать, купил ли я отдельный усилитель / ЦАП и сравнил их. На мой слух они звучат довольно ярко

Суть в следующем: Просто знайте, что вы покупаете в отношении усилителей. Я не покупал 2i2 для усиления M50. Я купил его для питания своих студийных мониторов. Что такое студийные мониторы? В любом случае, использование правила 1/8 очень поможет вам в вашем поиске.

При этом ..

Мой лучший вариант наушников с порогом 97 дБ и более высоким импедансом (300 Ом) - это, конечно же, моя любимая HD600.Хотите узнать больше об одной из моих любимых банок для аудиофилов?

Мой лучший вариант для наушников с более высокой чувствительностью и низким импедансом, которые не требуют большого количества энергии, - это, безусловно, Sony MDR V6 @ 106 дБ и 63 Ом. Это были типичные студийные наушники на протяжении десятилетий, и я не думаю, что они покинут мою студию в ближайшее время!


Что ж, на сегодня все, друг мой! Надеюсь, я ответил на вопрос, что такое импеданс наушников?

Достаточно ли я предоставил информации? Вы растеряны? Просвещенный? Благодарный? Дайте мне знать!

Если у вас есть другие вопросы или вы чувствуете, что я что-то упустил, свяжитесь со мной! Я очень жду возможности поговорить с вами.

Всего наилучшего и благословит Бог,

-Stu

[Xtr @ Ba $ eHitZ]

Не можете решить, какие наушники купить? Заинтересованы в полном руководстве для покупателей, в котором представлены более 40 лучших вариантов на рынке? Нажмите на лучшие наушники для аудиофилов, чтобы узнать больше !!

Не забудьте также заглянуть на мою страницу «Обзоры и ресурсы», чтобы увидеть больше полезных и информативных статей!

Сохранить

Сохранить

.

Объяснение импеданса и чувствительности наушников

Главный переключатель

Поиск

  • Домашний театр
    • Лучшие полные системы
    • 5.1 Системы домашнего кинотеатра
    • 7.1 Системы домашнего кинотеатра
    • A / V ресиверы
    • Напольные колонки
    • Сабвуферы
    • Саундбары
    • Звуковые базы
    • Blu-Ray плееры
.

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 планируете их подключить.

ЧТО ЛУЧШЕ? Наушники с более низким сопротивлением лучше, чем наушники с более 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.Существуют 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 подходят устройства 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, в идеале с импедансом 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, проверьте спецификации производителя или рекомендации относительно рекомендуемого диапазона импеданса наушников.
  • Если вы ищете наушники с уровнем мощности менее 100 дБ / мВт, прочтите хотя бы первые несколько абзацев статьи More Power.

РАЗЛИЧНЫЕ ИМПЕДАНСЫ НАУШНИКОВ: В мире бытовых акустических систем почти все имеют сопротивление в относительно узком диапазоне 4-8 Ом. Это облегчает разработчикам 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 при сопротивлении 16 Ом, но только 0,8 мВт при сопротивлении 300 Ом. FiiO E7 может выдавать более 100 мВт на 16 Ом, но только 2,8 мВт на 600 Ом. И 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, который находится в диапазоне от 105 дБ SPL до 115 дБ SPL, который большинство считает «достаточно громким». См .: Подробнее Power

ЧТО СЧИТАЕТСЯ «ВЫСОКИМ ИМПЕДАНСОМ»? 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 подходят 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 включают 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 РАЗНЫЕ? 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 г. - В 1996 г. был установлен стандарт для выходного сопротивления наушников, равного 120 Ом - по-видимому, 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 совместному использованию общего провода в 3-проводных кабелях и 3-проводных разъемах (например, разъемах и разъемах 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 передовые 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 громкого 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 трудно использовать наушники с низким сопротивлением.Например, ламповые усилители без выходных трансформаторов (такие как 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 за ним. 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 вытекать из конца садового шланга без каких-либо подключений, 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 наполнения того же ведра требуется 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 потока, 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 видах 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 уменьшаться 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. Немногие 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 простейшая 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 импеданс 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 в зависимости 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 на частоте около 1200 Гц и падает ниже 10 Ом на частоте 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. Как правило, , , 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 на 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 номинальное сопротивление 16 или 32 Ом, которое может варьироваться всего на 1 или 2 Ом. Вот популярный Sony MDR-EX51, который в основном имеет сопротивление 17 Ом и поднимается до 18 Ом при резонансе 5 кГц:

НАУШНИКИ HIGH END: Вот Sennheiser HD 650 с сопротивлением 300 Ом, которые варьируются от 305 до 305 Ом. 530 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 составляет менее 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 на 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 . Различные 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. Переходный отклик ухудшается, 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 импедансом.

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 ни одного, что соответствует стандарту IEC 120 Ом. Потребительское оборудование обычно находится в диапазоне от 0 до 20 Ом, и, за исключением ламповых и некоторых других эзотерических конструкций, большинство аудиофильских источников 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 проигрыватели компакт-дисков к массовому увлечению 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 будут воспроизводить 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. Поэтому 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 предназначены 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, в том числе 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 изменяться. 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 вышесказанное пример и думаю, что это экстремально с источником 43 Ом. Но у многих источников выходной импеданс составляет около 10 Ом. Вот те же наушники с источником 10 Ом - все еще есть очень слышимые колебания в 6 дБ. Этот вид кривой 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:

ПОЛНЫЙ РАЗМЕР SENNHEISERS: Вот полноразмерные банки Sennheiser HD590 с более высоким импедансом и тем же выходным сопротивлением 10 Ом.Теперь разница составляет лишь немногим более 1 дБ выше 20 Гц. Хотя 1 дБ - это не так 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 наушники, 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, скажу, что если динамик недостаточно демпфирован, он продолжает движение после того, как должен был остановиться. А если он чрезмерно демпфирован (редко), его способность точно следовать за сигналом оказывается под угрозой - представьте, что динамик пытается работать, погруженный в кленовый сироп. Есть только два способа демпфирования водителя - механический и электрический.

ПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ: Механическое демпфирование во многом похоже на амортизаторы в автомобиле. Они добавляют сопротивление, поэтому, когда вы наезжаете на кочку, машина не продолжает подпрыгивать вверх и вниз 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, и он называется электрическим демпфированием. Звуковая катушка и магнит драйвера работают с усилителем , чтобы управлять 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, 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, которые использовали 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 детали, 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 ставится под угрозу, если разработчик наушников не может полагаться на источник с низким импедансом 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 критически важно 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 на наушники 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», так как 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 выходное устройство, 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 разработанных для значительно более высоких выходных сопротивлений. Мне действительно интересно, 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 импедансом 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, ваш источник имеет 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 уменьшаться 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 вытекать из конца садового шланга без каких-либо подключений, 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 наполнения того же ведра требуется 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, мы 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
  • Изменение 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 рассчитанное выходное сопротивление. 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 В. 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 - диапазон 2X:

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Ранее был показан график, демонстрирующий изменение частотной характеристики примерно на 12 дБ для SuperFi 5 при питании от источника 43 Ом .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) - 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 динамик, 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 звуковой сигнал). Недостаточное демпфирование создает вариации частотной характеристики, менее глубоких басов, плохую переходную характеристику и верхний пик низких частот.Недостаточное демпфирование - это дешевый способ создать иллюзию большего количества басов за счет качества басов. Его часто используют в дешевых наушниках и динамиках, чтобы обеспечить «искусственный бас». Наушники / динамики с недостаточным демпфированием часто описываются как «гулкие» или «неряшливые». Если в ваших наушниках предусмотрено электрическое демпфирование, и вы используете их с импедансом источника, превышающим 1/8 их импеданса, вы получите низкие 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 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 механическое демпфирование к драйверу, 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 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 прояснил, 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 специфично для 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.

.

Стоит ли волноваться по поводу наушников с высоким сопротивлением?

Если вы потратили какое-то время на поиск качественных наушников в Интернете, то, вероятно, встретили особый тип наушников, который называется «наушники с высоким импедансом».

Аудиологи утверждают, что эти наушники с рейтингом импеданса около 25 Ом или выше предлагают более динамичный и выразительный уровень качества звука, который добавит новое измерение в вашу музыку. Короче говоря, они созданы так, чтобы создавать меньше искажений и поддерживать целостность аудиофайла лучше, чем наушники с более низким импедансом.

Отлично звучит, правда?

К сожалению, это не так просто, как просто купить пару наушников с высоким сопротивлением и подключить их к портативному музыкальному плееру - вам нужно внимательно изучить остальное оборудование, если вы хотите услышать разницу между дорогими аудиофильскими наушниками. - модернизируйте оборудование и свой серийный набор банок.

Что такое наушники с высоким сопротивлением?

Ответ прост: наушники с высоким сопротивлением - это наушники с меньшей чувствительностью (например,грамм. звук тише при использовании встроенного усилителя телефона) и требует большей мощности для движения.

Наушники с высоким импедансом менее чувствительны (например, звук тише при использовании встроенного усилителя телефона) и требуют большей мощности для движения.

Это требование к мощности сводится к звуковой катушке, используемой в драйверах наушников, небольших динамиках, которые находятся внутри наушников и производят звук, который в конечном итоге слышат ваши уши.

Телефоны с высоким импедансом используют в драйверах гораздо более тонкую звуковую катушку, которая намотана с меньшим количеством воздуха между отдельными проводами, что приводит к меньшим искажениям звука и лучшему уровню воспроизведения низких частот.

Так почему же не все наушники такие?

Ответ частично связан с производственными затратами, а частично - с тем, насколько портативны большинство наушников.

Более тонкая звуковая катушка, используемая в наушниках с высоким сопротивлением, требует большей точности при изготовлении, и в результате их производственные затраты выше.

Что еще более важно, наушники с высоким импедансом требуют большей мощности для эффективного управления, а это означает, что портативные музыкальные плееры, работающие от батарей, плохо приспособлены для удовлетворения их требований к мощности.

Производители аудиосистемы, осознающие тот факт, что звук Hi-Res не получил такого же распространения, как HD-телевидение, обычно избегают наушников с высоким сопротивлением, если они не ориентируются на высококлассный рынок аудиофилов.

Значит, они не будут работать с моей существующей настройкой?

Наушники с высоким импедансом, подключенные к выходу для наушников вашего телефона, по-прежнему будут работать, но, поскольку разъемы для наушников разработаны с учетом наушников с регулярным сопротивлением, вы не получите лучшего из них в этой настройке.

... но вам нужно будет приобрести специальный усилитель для наушников.

Чтобы получить от них максимальную отдачу, вам необходимо приобрести специальный усилитель для наушников.

Многие из них существуют для традиционных систем Hi-Fi, например, усилитель для наушников Beyerdynamic A1, и все чаще производители выпускают компактные версии, которые можно использовать как в домашних, так и в мобильных устройствах.

Если вы хотите углубиться в технические детали, большинство усилителей для наушников лучше других подходят для разных уровней импеданса.Чтобы обойти эту проблему, усилитель для наушников AT-H5050H Reference стоимостью 6000/4500 долларов от Audio Technica предлагает четыре разных разъема для наушников, каждый из которых поддерживает разный уровень импеданса.

Очевидно, это многовато для вашего первого усилителя, и тем из нас, у кого более скромный бюджет, придется довольствоваться поиском усилителя для наушников, который подходит именно для наших наушников.

Вывод: достойный апгрейд?

Наушники с высоким импедансом могут предложить всегда заманчивое преимущество в виде большего количества на коробке, но их преимущества неуловимы и требуют надлежащего оборудования, чтобы использовать их в полной мере.

Так что, если вы чувствуете, что звук из ваших существующих наушников среднего уровня требует немного большей доработки, тогда вы можете подумать о переходе на высокоимпедансный.

Если вы тот, кто не возражает против отсутствия четкости - или желает довольствоваться гораздо более тонкими показателями качества звука - то, вероятно, лучше воздержаться от высококачественных наушников и усилителей.

.

Смотрите также