Что такое импеданс в наушниках, какое сопротивление лучше и на что оно влияет

Диапазон воспроизводимых частот наушников

Диапазон воспроизводимых частот наушников – это те самые 20 Гц – 20000 Гц и тому подобные цифры на коробках наушников. Означают, естественно, диапазон воспроизводимых частот. Стоит сразу отметить, человеческое ухо слышит как раз стандартный частотный диапазон: 20 Гц – 20000 Гц. Но не среднестатистическое. А идеальное.

С возрастом, от шума города, от использования наушников и прочего мы начинаем слышать хуже. И чем дальше, тем серьёзнее. При этом, чаще всего страдает именно верхняя граница. Низкие мы почти всегда слышим хорошо.

Вообще, диапазон частот не несёт практически никакой информации о звуке наушников. И уж точно на его основе нет возможности сравнить разные модели. Как минимум, если он обозначен без отклонений, то есть в указанном выше виде: 20 Гц – 20 кГц (минимальная и максимальная воспроизводимая частота, соответственно). Но тут непонятно, в каких границах отклонений измерен этот диапазон.

К примеру, если указано так: 20 Гц – 20 Кгц +- 6 дБ – это уже что-то. Это значит, что кривая АЧХ наушников находится в рамках плюс минус 6 дБ (по вертикальной оси на графике АЧХ) в диапазоне 20 Гц – 20000 Гц. Как минимум понятно, что нет сильных пиков и впадин на всём диапазоне частот. Вот пример частотного диапазона:

К сожалению, диапазон с отклонениями производители указывают редко. И только в «топовых» моделях. Это из-за того, что нет общих стандартов ни для измерений, ни для указаний. По большому счёту, производитель не обязан указывать никаких характеристик (как делают те же Beats), а то что указывается во многом продиктовано модой, тем, что интересует покупателя, что на слуху.

Диапазон частот наушников какой лучше?

Как упоминал выше, качество звука наушников не зависит от диапазона воспроизводимых частот. Достаточно того, чтобы он покрывал тот самый слышимый диапазон: 20 Гц – 20 кГц. Но встречаются и расширенные динамические диапазоны, типа 5 Гц – 25000 Гц. Что это значит?

А зачем тогда это указывает производитель? Маркетинговый ход? С одной стороны – да. Но с другой стороны, это значит, что окончательные спады АЧХ начинаются только у этих дальних границ, а не раньше. В этом есть некий смысл:

• Если диапазон начинается очень низко (5-10 кГц), возможно, в данных наушниках есть приятный и качественный саб-бас.
• Расширенная верхняя граница диапазона имеет смысл для беспроводных наушников. Если коротко, то в верхней, не слышимой нами, части диапазона можно «скрыть» шум кодеков – искажения, связанные с запаковкой-распаковкой сигнала при беспроводной передаче данных.

• ТОП-10: Лучших проводных наушников
• ТОП-10: Лучших Bluetooth наушников (до 200$)

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.

Что такое импеданс в микрофоне

Буквальное определение импеданса говорит нам, что это «мера сопротивления / сопротивления переменному току в цепи при приложении к ней напряжения». Импеданс измеряется в омах, как и сопротивление, и на самом деле этот термин часто называют «сопротивлением переменного тока» цепи.

Однако, когда мы перемещаем импеданс в звуковую нишу и, в частности, в микрофон, мы могли бы сказать, что он применяется несколько иначе:

• Аудиосигналы AC (переменного тока) напряжения, поскольку они имеют отрицательное и положительное напряжения (положительную и отрицательную амплитуду сигнала). Таким образом, аудиосигналы представляют собой переменные токи, которые имеют положительную и отрицательную части.
• Импеданс микрофона управляет потоком переменного тока в звуковой цепи, когда к сигналу прикладывается напряжение.
• Все микрофоны, как и любое электронное устройство, генерирующее переменное напряжение, имеют Выходное сопротивление .
• Микрофон создает цепь с предусилителем (или другой звуковой цепью), к которой он подключен. Это устройство имеет входной импеданс, известный как импеданс нагрузки микрофона.
• Чтобы схема работала, выходное сопротивление микрофона должно составлять часть входного сопротивления предусилителя.

Короче говоря, импеданс — это сопротивление переменному току. Чем выше импеданс микрофона, тем больше вероятность возникновения помех и потерь сигнала в кабеле. Вдобавок, в зависимости от входа предусилителя, в микшере может быть потеряно на пару децибел больше громкости, а если импеданс микрофона будет таким же высоким, как вход предусилителя, до 6 дБ теряется в микшере. самый крайний случай. .

Самые распространенные на сегодняшний день микрофоны имеют низкий импеданс со значениями от 50 до 600 Ом. Большинство микрофонных предусилителей имеют входное сопротивление около 2000 Ом, поэтому с учетом всего этого импеданс микрофона всегда будет ниже, чем у предусилителя, поэтому потери сигнала теоретически минимальны. в любом случае.

Импеданс у разных типов головных телефонов

Полное сопротивление — это переменная величина, вариативность которой можно представить только после измерения ее во всем рабочем диапазоне частот, воспроизводимых наушниками. При этом характер этих изменений для разных типов головных телефонов будет различным, и определяется он конструкцией преобразователя электрических сигналов в механические колебания.

Преобразователи звука для наушников

В головных телефонах в основном используется 4 вида преобразователей звука:

• динамические;
• электростатические;
• орто- и изодинамические;
• арматурные.

Их характерные черты сведены с нижеприведенную таблицу.

Измерение импеданса головных телефонов

Импеданс любых пассивных наушников, не имеющих в своем составе электроники с собственным питанием, изменяется в зависимости от частоты. Измерить его величину при помощи обычного мультиметра, предназначенного для определения сопротивления, практически невозможно. Также имеет место такая зависимость — чем больше значение реактивной составляющей импеданса, тем меньшая точность будет у результатов.

Важно! Значение активного сопротивления, которое измерялось на постоянном токе, всегда будет меньше импеданса, определенного с помощью переменного тока. А измерение полного сопротивления при помощи переменного тока дает его значение только для одной из частот

Поэтому измерение импеданса необходимо осуществлять в полном диапазоне воспроизводимых наушниками частот с составлением реального графика его изменения от частоты. Проводят такие измерения с помощью специальной системы тестирования звука типа Prism_Sound_dSkope, способной одновременно регистрировать взаимные изменения тока и напряжения по всему диапазону рабочих частот.

Типовые графики импеданса головных телефонов и их взаимодействие с усилителями

Специалисты отмечают, что существует всего три типовых графика полного сопротивления усилителей звука. Все они представлены на рисунках ниже.

1. График полного сопротивления — выходного нулевого.
2. График полного сопротивления — выходного постоянного.
3. График сопротивления – нулевого: в зоне высоких и средних частот и увеличивающееся в зоне низких частот.

Как изменяется амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) конкретных головных телефонов в зависимости от согласования их импеданса с выходным сопротивлением разных типов усилителей звука, можно увидеть на приведенных ниже графиках:

Типовые графики с сопротивлением конкретных наушников

Существуют графики изменения импеданса в зависимости от типа конкретных головных телефонов и используемых в них преобразователей. Для наглядности они будут приведены ниже.

1. Внутриканальные динамические головные телефоны. Любые наушники этого типа имеют ровную линию импеданса во всем диапазоне рабочих частот (20-20000 Гц).
2. Полноразмерные динамические головные телефоны. Наушникам этого типа свойственен неравномерный характер кривой импеданса и в зоне низких, и в зоне высоких частот. Причинами ее отклонений служит резонанс и/или особенности конструкции собранного излучателя и корпусных деталей, в которых он спрятан. Кроме того, возможно изменение полученных результатов даже от того, где находятся головные телефоны — на голове специально изготовленного манекена или просто на столе.
3. Изодинамические (ортодинамические) наушники. Этот вид головных телефонов отличается ровной линией импеданса, которая возможна благодаря тому, что их излучатели представляют собой идеальную нагрузку для усилителей звука. Однако в некоторых случаях возможно резкое уменьшение сопротивления в диапазоне ультравысоких частот, что иногда может вызвать существенные искажения при прослушивании фонограмм.
4. Внутриканальные арматурные головные телефоны. Отличительной чертой внутриканальных однодрайверных арматурных наушников является непредсказуемое изменение кривой импеданса на различных частотах. Характерно, что ее подъем начинается от 500-600 Гц. Кроме того, практически во всех случаях присутствует подъем на средних (1000-3000 Гц) и высоких частотах звукового диапазона. Поэтому высокие частоты в этих головных телефонах воспроизводятся с минимальными искажениями.
5. Гибридные и многодрайверные наушники. В данной разновидности головных телефонов предсказать поведение кривой импеданса невозможно. Начиная от 500 Гц, она непредсказуемо изменяется, причем величина сопротивления может просесть до значения в 4 Ом. И это при указанных в сопроводительной документации 100 Ом на частоте 1 кГц.

На какие параметры влияет импеданс наушников?

Чувствительность

Чувствительность наушников, в основном, приводится к их мощности, и в конечном итоге позволяет получить сразу две характеристики — напряжение и ток. Чувствительность — удобная конечная характеристика для теоретиков, и запутанное понятие для простого потребителя.

Вы наверняка не раз слышали о том, что чувствительность = громкость. Грубо говоря, оно так и есть, однако работает это только с колонками. Так, значение сопротивления колонок указывается в виде 4 и 8 Ом.

В наушниках все сложнее. Чего только стоит 11 различных сопротивлений: 8, 16, 24, 32, 64, 128, 256, 320 и т.д. Ом. Получается, чтобы связь чувствительность = громкость реально работала, чувствительность следует выражать к напряжению, а не к мощности (например, так делают Sennheiser). Большинство производителей наушников вовсе не указывают единицы измерения чувствительности. Отсюда и сложилось ошибочное мнение, что высокоомные наушники — тихие, а низкоомные — громкие.

Чтобы понять, как импеданс влияет на чувствительность возьмем простую школьную формулу:

U=I*R

Затем из нее найдем мощность:

W=I*U, где

W – мощность усилителя на выходе, Вт U – напряжение усилителя на выходе, В I – сила тока, А

Отличным примером служат наушники Beyerdynamic серии DT 770 с разным сопротивлением, в 32, 80, 250 и 600 Ом (часть моделей снята с производства).

У всех наушников единая чувствительность в 96 дБ/мВт, что означает, что если мы подадим на наушники ровно 1 мВт, то уровень звукового давления будет равен 96 дБ SPL.

При 1 мВт для разных моделей нам надо подать разные соотношения напряжения и тока:

Сопротивление, Ом	32	80	250	600
Напряжение при 1 мВт, мВ	179	283	500	775
Ток при 1 мВт, мА	5,6	3,5	2	1,3

Получается чувствительность нужно рассматривать не к мощности, а к напряжению. Лишь в этом случае нам удастся сопоставить наушники по громкости. Соответственно, чем выше будет сопротивление, тем ниже чувствительность.

Сопротивление, Ом	32	80	250	600
Чувствительность, дБ/мВт	96	96	96	96
Чувствительность, дБ/В	111	107	102	98

Длительность работы плеера или смартфона

Чем выше сопротивление наушников – тем дольше будет работать плеер или смартфон без подзарядки, т.к. высокоомные наушники потребляют меньше тока (при условии, что наушники слушаются на «максимуме» независимо от итоговой фактической громкости).

Если вы являетесь обладателем тихого смартфона, то, по большому счету, вы лишены возможности выбора наушников: по чувствительности вам подойдут только низкоомные наушники. Однако, если в вашем распоряжении плеер или смартфон с достаточно мощным выходом — присмотритесь к высокочувствительным низкоомным наушникам или к менее чувствительным, но с более высоким сопротивлением. Замена 16 Ом на 32 Ом снизит потребление энергии на треть.

Результаты графиков показали, что арматурные наушники обладают более высоким средним сопротивлением — с ними плеер или смартфон работает дольше без подзарядки. Многодрайверные наушники, наоборот обладают меньшим средним сопротивлением, из-за чего смартфон или плеер будет, соответственно, работать немного меньше.

Качество звучания

Вы наверняка слышали, что высокоомные наушники выдают более качественный звук, чем низкоомные. Хотя здесь дело вовсе не в наушниках. Просто усилитель посылает меньше тока, что в итоге снижает искажения с его стороны. Однако не стоит воспринимать это правило как догму. Бывают ситуации, когда усилитель работает на напряжении, превышающем его допустимые значения, тогда источником искажений в этом случае является перегрузка по напряжению, а не по току.

На вышеуказанном принципе и строится работа однодрайверных арматурных наушников. Благодаря подъемам на верхних средних и высоких частотах — наблюдается более качественное звучание на тех смартфонах или плеерах, где низкоомные наушники показывают себя не лучшим образом.

АЧХ наушников

Если сопротивление усилителя выше нулевой отметки, то конечная АЧХ будет зависеть от изменений кривой импеданса как наушников, так и усилителя.

Лучшие полноразмерные проводные наушники

От качества звуковой аппаратуры зависит то, насколько приятным станет прослушивание музыки. Полноразмерные наушники качественно воспроизводят все частоты, а также имеют отличную шумоизоляцию. В рейтинге представлены 5 моделей, которые являются лучшими по мнению покупателей.

Sennheiser HD 280 Pro

Модель от известного немецкого бренда. Отличается высоким уровнем шумоподавления благодаря плотному прилеганию амбушюр.

За счет поддержки частот от 0,008 Гц до 25 кГц и чувствительности 102 дБ воспроизводят естественные звуки без искажений на любой громкости.

За счет формата 2.0 можно случать треки высокого качества с хорошей акустикой.

На корпусе есть 2 штекера диаметром 3,5 мм и 6,3 мм. Модель подходит для профессионального использования.

Комплектуется 3-метровым проводом и весит всего 220 г.

Характеристики:

• частоты — 8-25000 Гц
• чувствительность — 102 дБ;
• импеданс — 64 Ом;
• длина кабеля — 1 м, 3 м;
• вес — 220 г.

Плюсы

• отличная звукоизоляция;
• комфортно сидят на голове;
• хорошие частотные характеристики;
• длинный провод.

Минусы

• сильно греют голову;
• не складываются.

Sony MDR-XB950AP

Динамические наушники с поддержкой частот от 3 Гц до 28 кГц. Оснащены универсальным разъемом диаметром 3,5 мм, поэтому их можно подключать к ПК и любым смартфонам.

За счет чувствительности 106 дБ и сопротивления 40 Ом устройство воспроизводит качественный звук независимо от музкального направления.

Модель снабжена встроенным микрофоном на проводе.

Там же находится кнопка регулирования громкости и ответа на вызов.

Характеристики:

• частоты — 3-28000 Гц;
• чувствительность — 106 дБ;
• импеданс — 40 Ом;
• длина кабеля — 1.2 м;
• вес — 245 г.

Плюсы

• мощные басы;
• громкий звук;
• комфортная посадка;
• качественная сборка.

Минусы

• не хватает эквалайзера;
• шнур короткий и его нельзя отсоединить.

Koss UR20

Качественная стереогарнитура для тех, кто хочет наслаждаться музыкой разных направлений. Отличное воспроизведение звука обусловлено поддержкой широкого диапазона частот от 30 Гц до 20 кГц, чувствительностью 97 дБ и сопротивлением 32 Ом.

За счет закрытой конфигурации устройства можно быть уверенным в том, что внешние звуки не отвлекут от прослушивания музыки.

Модель снабжена универсальным разъемом 3,5 мм и дополнительным портом на 6,5 мм.

За счет длинного шнура обеспечивается свобода передвижений.

Характеристики:

• частоты — 30-20000 Гц;
• чувствительность — 97 дБ;
• импеданс — 32 Ом;
• длина кабеля — 2.4 м.

Плюсы

• невысокая цена;
• комфортная посадка;
• сбалансированный звук;
• прочный провод.

Минусы

• уши потеют, особенно летом;
• довольно массивные.

Audio-Technica ATH-M50x

Динамическая стереогарнитура закрытого типа, способная воспроизводить звук на частотах от 15 Гц до 28 кГц.

В сочетании с чувствительностью 99 дБ и импедансом 38 Ом это обеспечивает объемное и чистое звучание.

Устройство весит всего 285 г, а диаметр мембраны составляет 45 мм.

Снабжено стандартным мини-джек 3.5 мм и комплектуется переходником на 6,3 мм.

За счет широкого и мягкого оголовья наушники не вызывают дискомфорт при долгом использовании. В набор входит 2 прямых и 1 витой провод.

Характеристики:

• частоты — 15-28000 Гц;
• чувствительность — 99 дБ;
• импеданс — 38 Ом;
• длина кабеля — 3 м;
• вес — 285 г.

Плюсы

• хорошая посадка;
• сбалансированный звук;
• отличные басы;
• хорошая комплектация;
• качественная сборка.

Минусы

• слишком четкие высокие частоты;
• не подходит для смартфонов со слабым аудио.

Sennheiser HD 559

Эти наушники позволяют наслаждаться качеством звука при прослушивании треков и просмотре видео.

Это обусловлено воспроизведением звука в диапазоне от 14 Гц до 26 кГц, чувствительности 108 дБ и импедансу 50 Ом.

Модель комплектуется 3-метровым проводом и мягкими амбушюрами, за счет которых уши не сдавливаются.

Наушники подходят для совместного использования с профессиональным аудиооборудованием.

Характеристики:

• частоты — 14-26000 Гц;
• чувствительность — 108 дБ;
• импеданс — 50 Ом;
• длина кабеля — 3 м;
• вес — 285 г.

Плюсы

• объемное и чистое звучание;
• насыщенный бас;
• мягкие амбушюры и оголовье;
• длинный провод.

Минусы

• в комплекте не идет переходник на 6.3 mm;
• тугая дужка.

Не совсем яблочко от яблоньки

Лучший способ понять, что же такое полное электрическое сопротивление – это сравнить его с чем-то уже вам известным, скажем – «простым» сопротивлением. Так мы сможем дать исчерпывающее определение полного электрического сопротивления одной фразой:

Вот и всё. Сейчас вы можете остановиться и записать еще одно слово в ваш словарь инженера-электрика. Просто и понятно: полное электрическое сопротивление – вид сопротивления, которое зависит от рабочей частоты электрической цепи. Но, разумеется, это еще не всё.

Резисторы выполняют в цепи постоянного тока чрезвычайно простую работу. Они оказывают сопротивление току, протекающему через какой-либо металл, например медь. Вы добавляете резистор на 220 кОм в цепь постоянного тока, и получаете определенное уменьшение тока, который втекает в резистор с одной стороны, и вытекает из него с другой стороны. Резисторы, подобно другим чисто омическим компонентам электрической цепи, не думают о том, какую же частоту выдает источник тока. Они просто делают то, что должны делать – оказывают некое постоянное сопротивление току.

Но что произойдет, если вы начнете работать с электроникой с питанием от источника переменного тока? Источник переменного тока не просто дает 5 В для питания вашей схемы. Кроме нового источника тока вы получили новые переменные, с которыми необходимо считаться. Например, сюда входит заранее известная частота переменного тока в сети питания. В Соединенных Штатах Америки частота тока в электрической сети составляет 60 колебаний в секунду (60 Гц). За океаном, в Европе, частота тока в сети 50 Гц.

В отличие от постоянного тока (DC), график которого представляет собой

прямую линию, переменный ток (АС) колеблется с определенной частотой.

В итоге получается следующее: в электронных устройствах, использующих переменный ток, необходимы не только активные компоненты, такие как резисторы, задачей которых является оказание сопротивления электрическому току, также нужны компоненты, которые могут реагировать на изменения тока и частоты, например конденсаторы и катушки индуктивности. В противном случае электрическая схема не будет работать так, как задумывалось. Зная все это уже можно посчитать полное сопротивление, которое является старшим братом активного сопротивления. Полное электрическое сопротивление включает в себя и активное, и реактивное сопротивления. Это можно записать в виде выражения:

Рекомендуемая мощность

Еще некоторые производители могут указать рекомендуемую мощность усилителя как предположение, что усилитель с такой мощностью обеспечит хороший звук.

Так как многие усилители наиболее качественно работают на малой громкости, то производитель указывает завышенную мощность, из расчета, что пользователь не будет выкручивать громкость на максимум.

Например, производитель считает, что наушникам надо 100 мВт, но усилитель, у которого максимальная мощность равна 100 мВт, действительно качественно может обеспечить лишь 5 мВт (по убеждению производителя наушников). По этой причине производитель указывает, что его наушники надо подключать к усилителю с мощностью не менее 10 Вт. Если пользователь будет слушать на разумной громкости, то от такого усилителя он получит необходимые 100 мВт в максимально хорошем качестве. Но, если подаст все 10 Вт на наушники, то они, естественно, сгорят.

На упаковке товара такие подробности обычно не указывают. Без подробных данных со стороны производителя характеристики по максимальной мощности не несут полезной информации. Лучше всего ориентироваться на здравый смысл.

К сожалению, параметр максимальной входной мощности не поддается проверке, т.к. предполагает поломку наушников. Этот параметр может привести только производитель.

Кузнецов РоманОснователь RAA

Технические характеристики хороших наушников всегда находятся в определенных рамках, именно о хороших моделях описано чуть ниже. Но прежде вы должны знать, что такое характеристики в общем и что они на самом деле означают.

1. АЧХ;
2. Диапазон воспроизводимых частот;
3. Сопротивление наушников (импеданс);
4. Чувствительность;
5. Важные характеристики для беспроводных моделей: кодеки, версия bluetooth, автономность, шумоподавление;

Какой вид импеданса у разных наушников?

Внутриканальные наушники

Большинство

внутриканальных динамических наушников

обладают ровной кривой импеданса и значение в 16, 24 или 32 Ом не имеют отклонений для частот от 20 до 20 кГц.

На графике по горизонтали указаны частоты, от 20 Гц до 20 кГц. По вертикали – сопротивление (в логарифмическом масштабе).

Полноразмерные динамические наушники

У

полноразмерных динамических наушников

довольно часто можно встретить неравномерную кривую импеданса, с локальным подъемов в области низких частот и небольшим подъемом в области высоких частот.

Сопротивление может быть равно 32 Ом без учета реактивной части (условно, это 0 Гц, измеряется любым универсальным мультиметром), но на практике может быть вдвое выше на определенных частотах.

Неравномерность (подъемы) могут указывать как на резонансы, так и на конструктивные особенности излучателя в данном корпусе наушников. Так, при измерении сопротивления, частота и величина подъема может сильно меняться от того, лежат наушники свободно на столе, или одеты на манекен (в этом случае внутреннее пространство наушников задемпфировано).

У некоторых динамических наушников нет заметных резонансов или отклонений. Такая линия условна идеальна, но подбирать наушники таким путем не рекомендуется. В погоне за улучшением одной характеристики, приходится жертвовать другой.

Среди наушников топ-класса можно встретить кривые импеданса как с минимальными отклонениями, так и со значительными. Если у наушников виден узкополосной подъем (на графике выше это

Grado GS1000

), то усилитель стоит подбирать с низким выходным сопротивлением для лучшего контроля низких частот (как к слову сделано у фирменного усилителя

Grado RA1

).

Изодинамические (ортодинамические) наушники

Помимо динамических излучателей широкое распространение сейчас получает

изодинамический тип излучателя

(и его схожий тип — ортодинамический). У таких наушников всегда прямая линия импеданса. Изодинамические наушники сейчас выпускают:

Abyss

,

Audez’e

, HiFiMan, Oppo, Fostex. В советское время были наушники ТДС-5/м, ТДС-7, ТДС-15, ТДС-16 и ТДС-25. Сегодня для моделей ТДС-7 и ТДС-15 чаще всего делают моддинг.

Формально, это идеальная нагрузка для усилителя, однако в области ультравысоких частот (мегагерцы и гигагерцы) у некоторых моделей сопротивление снижается и стремится к нулю. Такое коварство на стандартном графике не увидеть и с некоторыми усилителями это может привести к некачественному режиму работы.

Внутриканальные арматурные наушники

Едва предсказуемо выглядит импеданс у

внутриканальных наушников с арматурным излучателем

. Для однодрайверных моделей есть общая черта — всегда существует локальный подъем в области верхних средних частот (в районе 1-3 кГц) и в области самых высоких частот. Благодаря подъему в области высоких частот, большинство однодрайверных арматурных моделей «звучат чисто» в области высоких частот, т.к. в этой области частот усилитель дает меньше искажений.

В низкочастотной области обычно типовое сопротивление в виде 8, 16, 24 или 32 Ом. Выше 500 Гц начинаются подъемы.

В случае, если указано сопротивление в 100 Ом на 1 кГц – то это не означает, что наушники высокоомные, их сопротивление может быть и всего 16 Ом по показаниям мультиметра (в области низких частот).

Гибридные и многодрайверные наушники

Нельзя предугадать кривую импеданса для

многодрайверных

и

гибридных внутриканальных наушников

. Кривая импеданса может быть какой угодно выше 500 Гц. Просадка сопротивления может спокойно доходить до 4 Ом при заявленных 100 Ом на 1 кГц.

Общие выводы

• Сопротивление в реальности будет как на коробке, если наушники: Внутриканальные динамические или изодинамические
• Сопротивление в реальности будет как на коробке и обладать неизвестными подъемами, если наушники: Динамические накладные и полноразмерные
• Сопротивление в реальности НЕ будет как на коробке, если наушники: арматурные или гибридные

Зачем собственно это все знать? Иногда производители усилителей и плееров указывают, какое сопротивление наушников будет совместимо и на эту информацию полезно ориентироваться.

Если надо узнать реальное сопротивление у арматурных или гибридных наушников, то можно попробовать поискать результаты измерений в интернет. Методы измерения импеданса обычно дают единый результат и не зависят от ПО со стендом или измерительного комплекса.

На что влияет сопротивление в наушниках

Сопротивление наушников:

• определяет максимальную громкость музыки на 100%;
• влияет на время работы батареи смартфона или плеера, увеличивая или уменьшая скорость разрядки;
• влияет на качество исходящей музыки, добавляя или устраняя искажения на фоне.

От чего это зависит:

• наушники с низким сопротивлением от 16 до 32 Ом на максимальной громкости не требуют высокого выходного напряжения, но потребляют больше тока. Это приводит к увеличенному расходу энергии батареи и общему увеличению мощности звука;
• если сопротивление в наушниках высокое, начиная от 32 Ом, они требуют больше напряжения, потребляют меньше тока, мощность становится ниже – пользователь продлевает время работы устройства при прослушивании музыки, но теряет в громкости;
• при увеличении сопротивления наушников происходит уменьшение волновых искажений, что позволяет добиться равномерного АЧХ акустики. То есть звук будет лишен сторонних шумов, созданных усилителем. К примеру, чувствительность низкоомных моделей выше, что приводит к нарушению амплитудно-частотных характеристик.

Для наушников разного форм-фактора действует тонкое определение высокого или низкого импеданса:

• низкоомными считаются вкладыши и затычки со значением сопротивления до 32 Ом. Модели со значением от 32 Ом и выше считаются высокоомными;
• для наушников полноразмерного или накладного типа действует градация: до 100 Ом – низкоомные, значение выше – высокоомные.

Обратите внимание! Сопротивление наушников указывают при максимальном напряжении, то есть на громкости 100 %. Слушать музыку на всей мощности не рекомендуется из-за опасности повредить органы слуха, что способно привести к полной глухоте