Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук

Удобство и комфорт наушников

Не маловажный пункт при выборе наушников это удобство и комфорт.

Для удобства использования наушников вкладышей выпускают специальные накладки, которые имеют различные размеры. То есть выбрав подходящий размер можно максимально комфортно разместить вкладыш в раковине уха. Такие шаблоны раковин ушей обычно идут в комплекте с наушниками Beats или Sony. Но если у Вас слишком чувствительная кожа ушей, тогда вкладыши лучше не покупать.

Часто встречается проблема, когда через 30мин нашения мониторных наушников начинают болеть уши, поэтому такой вид наушников тоже не всегда могут Вам подойти.

Меньше всего проблем с накладными наушниками, они доставляют неудобства только в редких случаях.

Еще один момент использования накладных наушников или мониторов — это расположение дужки наушников. Если вы любите модные причёски или носите шапку, то лучше, если дужка наушников будет не на голове, а на шее.

Низкоомные наушники и портативные источники

Низкоомные наушники, как правило, требуют высокого уровня тока от усилителя при низком напряжении, в то время как высокоомные наушники требуют высокого напряжения при низком уровне тока, что рушит некоторые стереотипы о том, что чем ниже сопротивление наушников, тем это лучше для портативных устройств. На самом деле низкоомные наушники как правило играют громче, но в противовес гораздо быстрее разряжают батарею устройства из-за повышенного потребления тока. Второй неприятной особенностью для низкоомных наушников и большого потребления тока является более тяжелый режим для усилителя, которые при большой отдаче тока усиливает сигнал с большим уровнем искажений.

Таким образом, если портативный источник обладает низким выходным напряжением, то высокоомные наушники будут тихо играть, но если выходное напряжение у источника около 1 В и выше, то разумнее использовать наушники от 32 Ом и выше, это даст и больше качества и батарея устройства будет разряжаться медленнее.

Если сопротивление у наушников низкоомное, то при выборе усилителя надо обращать внимание на то, спроектирован ли усилитель для работы непосредственно с низкоомной нагрузкой. Телефоны и недорогие плееры как правило работают с минимальными искажениями с нагрузками от 100 Ом и при этом имеют не высокое максимальное выходное напряжение, из-за чего низкоомные наушники звучат с искажениями, а высокоомные недостаточно громко

Низкоомные наушники как правило самые высокочувствительные и это порой приводит к проблеме «фоновых шумов», когда в паузах отчетливо слышно все шумы источника. В случае использования усилителя с большим уровнем сигнала в его номинальном режиме работы наушники с более высоким сопротивлением будут более удачны.

Мощность

А вот в вопросе мощности не стоит гнаться за ваттами. Особенно когда основной источник музыки смартфон или портативный плеер. При высокой чувствительности достаточно нескольких милливат, чтобы музыка играла громко, а усилитель гаджета не перегружался и экономно расходовал заряд аккумулятора. Да, если выбрать наушники с высокой мощностью, звук, возможно (только возможно), получится солидным и напористым. Но продлится это не так долго, как вам бы хотелось — батарея гаджета под такой нагрузкой начнет стремительно разряжаться. Более того, нередки случаи, когда встроенный усилитель попросту не справляется с мощными наушниками. В итоге и звука хорошего не услышите (рыхлый неглубокий бас), и получите искажения на громкости выше средней.

Для наушников, используемых дома, высокая мощность уже не проблема, ведь предполагается, что они будут использоваться со стационарным усилителем. Тогда высокая мощность поспособствует высокому качеству звука.

Наушники Beyerdynamic DT 1350. Чувствительность — 129 дБ, импеданс — 80 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

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.

Какая чувствительность наушников лучше?

Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.

У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).

Что такое импеданс наушников?

Импеданс наушников определяется как сопротивление, оказываемое потоку электрических сигналов.

Импеданс измеряется в Ом.

Как правило, имеющиеся на рынке наушники имеют значение импеданса от 8 до 50 Ом.

Чем выше импеданс, тем больше мощность, необходимая для передачи электрических сигналов на динамик.

Чем ниже импеданс, тем меньше потребляемая мощность, чтобы электрические сигналы достигли динамика.

И низкий, и высокий импеданс имеют свои достоинства и недостатки.

Низкое значение импеданса для наушников является обязательным, если вы собираетесь использовать их со своими смартфонами.

Большинство бюджетных смартфонов не оснащены усилителем DAC (Digital Audio Converter), поэтому всегда выбирайте наушники с минимальным сопротивлением для лучшего качества звука.

Проблема с низким импедансом заключается в том, что через цепь протекает большой ток, вызывающий слышимые фоновые искажения.

Наушники с высоким сопротивлением воспроизводят звук с исключительной четкостью, но за счет специального усилителя.

Эти наушники с высоким импедансом лучше всего подходят для серьезных аудиофилов и профессиональных звукорежиссеров, желающих прослушивать музыку студийного качества.

При использовании таких наушников с обычным смартфоном вывод звука может показаться слабым.

При выборе наушников для смартфона выбираете значение импеданса менее 32 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.

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.
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.
Ортодинамическая и изодинамическая аппаратура (например, HiFiMan, Fostex, Oppo) имеют прямую линию импеданса. Однако некоторые модели в локальных областях при ультравысоких частотах имеют некоторые изменения.
Внутриканальная арматурная гарнитура. Для большинства однодрайверных девайсов при высоких частотах график импеданса повышается, поэтому гарнитура дает «чистое звучание» без искажений.
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.

Важные характеристики и параметры наушников

Посмотреть, из чего состоят наушники:

Выбор подходящих наушников зависит, в первую очередь, от того, для чего они используются – для разговора по телефону, Skype или для прослушивания музыки? Модель, оснащенная микрофоном, как правило, прекрасно подходит для всех случаев. Разница только в том, что для разговора, особенно через интернет (VoIP) достаточно простых возможностей, хотя бы из-за сжатия звука. Важнее качество звука, максимальная доступная громкость.

Модель для любителей музыки должна соответствовать уже гораздо большим требованиям. Посмотрите, какие параметры надо проверить, если Вы ищете действительно хорошие проводные или беспроводные наушники.

Чувствительность наушников

Посмотрите примеры уровней громкости звуков:

В наушниках музыки очень важна громкость, то есть уровень звукового давления. Другими словами – чувствительность. Она указывается в децибелах (дб). В соответствии с нормами ЕС, рекомендуемая максимальная величина составляет до 85 дб, за пределами ЕС норма может доходить до 96 дб.

Большинство имеющихся в продаже моделей наушников, однако, имеет более высокую максимальную громкость. Но это означает также более высокое давление, что со временем ощущается. Длительное прослушивание звуков громкостью более 80 дб может быть утомительным. Болевой порог – это уровень громкости на уровне 110-140 дб, а при превышении этих значений происходит повреждение органов слуха.

Если в какой-то момент вы почувствуете, что ваш слух напрягается, выключите музыку или сделайте перерыв в прослушивании. При использование наушников хорошего качества, этого не должно возникнуть. Помните также, что окончательная громкость наушников зависит также от громкости устройства вывода и качества связи между ним и наушниками, а также от импеданса.

Сопротивление наушников

Большинство мобильных устройств поддерживает значения в диапазоне 16-64 ом (обозначаемых греческой буквой Ω – омега). Чем выше сопротивление, тем больше энергии вы должны предоставить наушникам, чтобы они достигли достаточного уровня громкости.

Это означает, что при подключении одного и того же источника, обеспечивающего более низкий ток (например, смартфон) громче будут наушники с низким сопротивлением. С другой стороны, чем меньше сопротивление, тем больше восприимчивость к шумам.

Частотный диапазон наушников

Обратите внимание на диапазон частот, то есть поддерживаются низкие и высокие частоты. В случае действительно хороших наушников диапазон должен составлять от 16 до 20000 Гц – ровно столько, сколько составляет диапазон звукового восприятия у человека. Нижняя граница означает самые низкие, басовые звуки, верхний диапазон – высокие, т.е

верхние и любые акценты

Нижняя граница означает самые низкие, басовые звуки, верхний диапазон – высокие, т.е. верхние и любые акценты.

Помните, однако, что производители измеряют частотный диапазон по-разному, так как отсутствуют единые требования, и это может иметь большое значение. Если наушники на низких частотах тихие, на практике вы можете не услышать самых басовых звуков. Поэтому частоты являются важным критерием, но не главным.

Размер мембраны наушников

Важная особенность, которая определяет качество звука. Конечно, в мембрана накладных наушников имеет больший размер, чем в вкладышей и заушных

Это важно, чтобы воспроизводимый звук был менее искажен и звучал лучше (особенно низкие, басовые тона)

Мембраны наушников производится из различных материалов – из искусственного, бумаги, алюминия или титана. Высококачественные наушники, с широким диапазоном рабочих частот, могут оснащаться мембраной изготовленной из микрофибры, которая обеспечивает лучшее звучание.

Возможность регулировки и удобство

Очень важен также комфорт и эргономика. Удобные наушники практически не чувствуются, благодаря чему вы можете слушать музыку в течение многих часов. Если вы покупаете наушники-вкладыши или интратекальные, как правило, вы получаете в комплекте полный набор вкладышей и/или крючки различных размеров, чтобы они соответствовали форме вашего уха.

В случае полноразмерных наушников учитывайте, прежде всего, диапазон регулировки дужки.

Проверяем настройки баланса звука между правым и левым наушником

Как я уже писал выше, может быть сбит баланс по громкости между правым и левым каналом. В настройках Windows, на телефонах, есть такие настройки. Но это случается очень редко. Если вы выяснили (путем подключения наушников к другому устройству), что проблема именно в этом, тогда нужно проверить и отрегулировать эти настройки на устройстве, на котором наблюдаются проблемы.

Совет: если есть аппаратные проблемы с громкостью звука на одном наушнике и исправить это не получается, то с помощью изменения баланса на устройстве вы сможете выровнять звук. Сделать громкость одинаковой в обеих наушниках.

Windows 10

Подключите наушники к компьютеру. Нажмите правой кнопкой мыши на значок звука в трее и выберите «Открыть микшер громкости». Дальше нажмите на «Наушники». В новом окне перейдите на вкладку «Уровни» и нажмите на кнопку «Баланс».

Поставьте одинаковый баланс для левого и правого наушника.

Android

На телефонах с Android настроить баланс звука можно в разделе «Спец. возможности» в настройках. Там должен быть пункт «Слух», где можно настроить баланс между левым и правым каналом.

iOS (iPhone, iPad)

На айфоне настроить баланс громкости между левым и правым каналом можно в настройках, в разделе «Универсальный доступ» – «Аудиовизуализация».

Просто двигайте ползунок в левую или правую сторону.

Нелегальный способ

Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт?

Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д.

Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.

В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4Ц8 дБ.

Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.

Что такое чувствительность в наушниках

Чувствительность показывает зависимость громкости звучания динамика от уровня подаваемого на него сигнала. Измеряется в децибелах (дБ), колеблется в диапазоне 90-120 дБ и определяется габаритами магнитного сердечника (катушки). У миниатюрных устройств он маленький, поэтому ждать высокой громкости от вакуумных наушников не стоит. В них уровень громкости достигается за счёт близкого расположения мембраны к барабанной перепонке. Полноразмерные устройства оснащаются увеличенным сердечником, отчего имеют повышенную мощность и чувствительность.

Характеристика приводится к мощности (а не напряжению, что было бы правильно и практично) и зависит от двух параметров: подаваемого тока и напряжения, что удобно для инженерных расчётов, но не для конечного пользователя. И вот почему. Для колонок предусмотрено два стандарта сопротивления: 4 и 8 Ом, и значение указывается рядом с чувствительностью. Для наушников распространённых значений полного сопротивления десяток: 4, 8, 24, 32, 64… Поэтому сравнивать пару устройств разных производителей и даже линеек нецелесообразно, ясной картины не получится.

Производители не всегда дают полную информацию об устройстве. Да и измерить чувствительность крайне трудно. По стандарту под ней подразумевают значение звукового давления, которое оказывают наушниками при подаче на них напряжения в 1 В.

Алгоритм действий при гиперестезии

Откорректируйте рацион. Откажитесь совсем или значительно уменьшите употребление продуктов и напитков, содержащих кислоты, сахар. Особенно фруктовых и ягодных соков, вина, леденцов. Ешьте больше зелёных овощей, продуктов, богатых клетчаткой, цельнозерновых круп.
Смените зубную пасту. Ни в коем случае не используйте отбеливающую. Выберите из тех, что имеют маркировку «Sensitive».
Проверьте, правильно ли вы проводите гигиену полости рта. Если неправильно – откорректируйте.
Запишитесь на консультацию к стоматологу, чтобы уточнить вид повышенной чувствительности зубов, узнать причину и получить лечение.
Дважды в год посещайте стоматолога, даже если ничего не болит.

Какой дизайн наушников выбрать?

Конструкция наушников также чрезвычайно важен. На рынке вы найдёте открытые, закрытые и полуоткрытые наушники. Первые обеспечивает хорошую циркуляцию воздуха и свободный поток звуков, но при этом меньше гасят звуки, поступающие из окружающей среды. Пользователь будет слышать внешние шумы, а находящиеся рядом люди услышат звуки, издаваемые наушниками. Этот тип наушников подходит для домашнего использования, где количество возможных отвлекающих шумов весьма ограничено.

Закрытые наушники имеют прочный, герметичный корпус, однородные и гладкие оболочки без каких-либо отверстий. Они гарантируют хорошую изоляцию от шума и суеты окружающей среды. Любители музыки смогут слушать свои любимые музыкальные произведения без каких-либо проблем, даже в шумной и неблагоприятной обстановке (например, в трамвае, автобусе или на улице). Однако, эта свобода действий достигается ценой ограниченной вентиляции – в результате уши, при длительном использовании, подвержены раздражению и дискомфорту. Такие наушники очень часто используются профессиональными студиями звукозаписи.

Полуоткрытые наушники сочетают в себе преимущества двух ранее описанных моделей. Это довольно компромиссное решение. Они позволяют воздуху циркулировать и в то же время значительно уменьшают количество звуков, достигающих уха пользователя. Они устраняют эффект отражения акустических волн в мембране благодаря отверстиям, расположенным на внешней стороне корпуса.

Импеданс и чувствительность наушников

Косвенно импеданс влияет на чувствительность наушников (к напряжению), чем сопротивление у наушников ниже, тем чаще чувствительность (к напряжению) выше для наушников данного форм-фактора (по размеру диаметра мембраны динамика). У высокоомных наушников как правило чувствительность ниже. Зависимость чувствительности к напряжению обусловлена уровнем тока, протекающего через катушку индуктивности, чем сопротивление меньше, тем выше ток

При ориентире на «громкость» от свободно выбранного источника стоит обращать внимание на более высокую чувствительность к напряжению и меньшему сопротивлению

При выражении чувствительности к мощности, сопротивление не оказывает на численную величину чувствительности никакого влияния, а величина чувствительности к мощности между различными наушниками демонстрирует в основном общую эффективность системы (влияние массы диффузора, мощность магнитной системы и т.п.)

Скорость звука

Скорость звука напрямую зависит от характеристик среды, в которой он распространяется. Она определяется (зависима) двумя свойствами среды: упругостью и плотностью материала. Скорость звука в твёрдых телах соответственно напрямую зависит от типа материала и его свойств. Скорость в газовых средах зависит только от одного типа деформации среды: сжатие-разрежение. Изменение давления в звуковой волне происходит без теплообмена с окружающими частицами и носит название адиабатическое. Скорость звука в газе зависит в основном от температуры — возрастает при повышении температуры и падает при понижении. Так же скорость звука в газообразной среде зависит от размеров и массы самих молекул газа, — чем масса и размер частиц меньше, тем «проводимость» волны больше и больше соответственно скорость.

В жидкой и твёрдой средах принцип распространения и скорость звука аналогичны тому, как волна распространяется в воздухе: путём сжатия-разряжения

Но в данных средах, помимо той же зависимости от температуры, достаточно важное значение имеет плотность среды и её состав/структура. Чем меньше плотность вещества, тем скорость звука выше и наоборот

Зависимость же от состава среды сложнее и определяется в каждом конкретном случае с учётом расположения и взаимодействия молекул/атомов.

Скорость звука в воздухе при t, °C 20: 343 м/с Скорость звука в дистиллированной воде при t, °C 20: 1481 м/с Скорость звука в стали при t, °C 20: 5000 м/с

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

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

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

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

Высокоомные;
Низкоомные.

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

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

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

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

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.

Что такое чувствительность в наушниках

Амплитудно-частотные характеристики

Диаграмма амплитудно-частотных показателей показывает зависимость громкости от частоты. Эти характеристики помогут определиться с необходимым звуком устройства зависимо от предпочтений.

Производителем указывается частотный диапазон устройства. Эта очень важная характеристика, так как от этих значений зависит качество звучания. Необходимо выбирать средние показатели. Человеческое ухо способно воспринимать от 20 до 20000 Гц.

Сопротивление, или импеданс – значимый параметр для наушников. Для пользования телефоном или плеером достаточно показателя, не превышающего сопротивление в 32 Ома. Для усилителя или портативного плеера подойдут модели с большим сопротивлением.

Высокие параметры чувствительности и низкое сопротивление дают более высокую громкость, но из-за этого могут возникнуть шумы в наушниках.