Топ-5: кабелей для наушников - влияние провода на звук

Полная симметрия

А теперь предлагаю заглянуть внутрь балансного устройства. В качестве испытуемого возьмем уже знакомый нам Schiit Audio Jotunheim, который является полностью балансным предварительным усилителем, балансным усилителем мощности и имеет дополнительные модули в виде балансных ЦАПа и фонокорректора. Таким образом, мы можем наблюдать все возможные варианты балансного тракта.

Начнем с простого. Подключение к балансному усилителю происходит при помощи трехконтактных входов и выходов на разъемах XLR. Схема балансного соединения подразумевает наличие трех сигнальных проводников: «плюс», «минус» и «земля» (расположена посередине). Фактически мы видим удвоенную небалансную схемотехнику.

Как видите — у левого и правого каналов в балансном включении мало общего, а при небалансном они были бы связаны «земляным» проводом В небалансной схеме полезный сигнал проходит между «плюсом» и «землей», а в балансном появляется еще одна сигнальная линия между «минусом» и «землей» —зеркальное отражение «плюсового» сигнала. Таким образом, удваивается амплитуда сигнала. Однако главный положительный эффект возникает благодаря тому, что различного рода помехи, проникающие в звуковой тракт извне, являются однополярными. Поэтому когда помеха приходит на «плюсовое» плечо в фазе, то в «минусовом» плече она оказывается в противофазе, и в итоге мы получаем взаимное погашение.

Вся суть балансной схемотехники: ведем параллельно положительные и отрицательные ветви сигнала и полностью устраняем все помехи при сложении сигналов на выходе С точки зрения схемотехники один канал в балансном усилителе по сути своей представляет два обычных небалансных канала. Вместо одного транзистора или операционного усилителя, работающего между «плюсом» и «землей», используются симметричные пары транзисторов или операционных усилителей, один из которых работает в «плюсовом», другой в «минусовом» плече, а земля является средней точкой между ними. Условно говоря, мы можем взять один стереофонический усилитель и сделать из него монофонический балансный, усиливая «минусовое» плечо, скажем, левым каналом и «плюсовое» правым.

В цифровой балансной схеме используются два ЦАПа, оба канала одного заняты левым, а другого — правым каналом Соответственно, заглянув внутрь балансного устройства, мы увидим два звуковых тракта с симметричным расположением элементов. Важный момент: в балансной схеме каждый канал имеет свою «землю», которая не связана с «землей» другого канала, в то время как в небалансной схеме «земля» общая и очень часто усиление обоих каналов происходит в одной микросхеме или одной лампе.

Полная симметрия

Когда нужен балансный, а когда небалансный кабель?

Для работы с гитарами, подключения инструментов в линию и соединения аудиовоспроизводящих устройств между собой вполне подойдут небалансные кабели, чья длина не превышает 6 метров. Сигналы, передающиеся от музыкальных инструментов и динамиков, довольно мощны, при этом чем короче дистанция передачи сигнала, тем меньше вероятность возникновения внешних помех на выходе. Тем не менее не стоит играть рядом с радиовышками и радиоточками, а также не стоит класть удлинители и прочие источники электропитания на сигнальные кабели.

Чем длиннее кабель, тем больше вероятность возникновения помех. Длинные кабели часто используются для подключения микрофонов, чей сигнал довольно слаб и неустойчив к внешним раздражителям. Именно поэтому стоит отдать предпочтение балансному кабелю при подключении микрофонов.

На вышеприведенных изображениях балансный кабель имеет два слоя экранирования. Не стоит думать, что этот кабель более эффективен в вопросах борьбы с шумами и попросту лучше небалансного. Во-первых, все зависит от конкретных задач, а значит решать, какой кабель купить — балансный или небалансный — нужно с учетом требований к предстоящей работе. Во-вторых, дороже и навороченнее — не значит лучше.

Ищем наушники

…Но мы же тут аудиофилы. Поэтому я начал искать идеальные наушники для этого плеера. И это, конечно же, исключительно проводные решения. Потому что о каком аудиофильстве может идти речь, если нет проводов?

У меня есть личные Beyerdynamic DT 990 Pro 250 ohm и Audeze LCD-1. Обожаю обе пары. Это кардинально разные наушники, звук которых очень сильно отличается друг от друга.

Sony NW-ZX507 и Audeze LCD-1. Фото: Илья Кичаев / Wylsacom Media

Мои «Байердинамики» акцентируют внимание на верхах, а низов для современного мира в них довольно мало. В этом нет ничего удивительного — наушники вышли в 2004 году, став слегка улучшенной версией Beyerdynamic DT 990, разработанных в 80-х

То есть эти наушники не про превалирование баса, а про баланс, как то было более тридцати лет назад.

Sony NW-ZX507 и Beyerdynamic DT 990 Pro 250 ohm. Фото: Илья Кичаев / Wylsacom Media

В Audeze не так много верхов, из-за чего звук кажется более сбалансированным, но это обманка. Во-первых, у них у́же сцена. Во-вторых, в них больше баса

В-третьих, они акцентируют внимание на средних частотах

Обзоры

Обзор Audeze LCD-1: планарные наушники вне времени

В общем, передо мной оказались две разные пары наушников. В один момент меня смутили «байеры» тем, что песня Goliath группы Architects оказалась излишне перекомпрессированной. Причём порог затухания компрессора проходил очень долго, из-за чего тихие звуки становились ещё тише, а громкие звучали сдавленно.

В общем, помимо звучания с двумя парами своих личных наушников, я решил узнать, как плеер звучит с другими. Я пошёл в Dr.Head — огроменный магазин наушников, где мне дали возможность выбора. И там я нашёл их:

Кажется, это моя новая любовь. Пока недоступная из-за цены, ведь Beyerdynamic Amiron Home стоят где-то 50 тысяч рублей. Но как они звучат! Я слушал на них Джесси Уэр, Thrice, Architects, Biffy Clyro, Джека Гаррета — всё звучало идеально. Это абсолютно разная со всех сторон музыка, но как-то немцам удалось сделать потрясающий продукт.

При этом я пробовал Audio-Technica ATH-AD1000X, Beyerdynamic DT 1770 Pro, Beyerdynamic Amiron Wireless (с проводом и без) — ни в какое сравнение с Home они не идут. А Amiron Wireless от тех же Beyerdynamic меня откровенно разочаровали. Видимо, сделать большие Bluetooth-наушники с действительно поражающим ухо звуком нереально (да простят меня Sony, Apple, Bang & Olufsen, Bose, Bower & Wilkinson, Sennheiser и моя любимая Beyerdynamic).

В общем, покинув «Доктор хэд», я вернулся к связке Beyerdynamic DT 990 Pro 250 ohm + Sony NW-ZX507. Мои «баеры», конечно, не Amiron Home, но тоже неплохи. В связке с плеером они дают воздушный звук с очень хорошей сценой, которую прямо-таки чувствуешь, а также неплохо так прокачанные басы. По крайней мере, именно такое ощущение у меня возникло при сравнении этой песни на моей звуковой карте Motu M2 с Sony NW-ZX507:

Кстати, что касается высокоомных наушников. Я бы сказал, что 250 Ом — максимально высокое сопротивление. Максимальной громкости, которая тут почему-то имеет значение 120, мне достаточно. Но вот нашему дяде Жене мало. Хотя он всё-таки человек пожилой (38 лет как-никак), поэтому глуховатость ему простить можно. А мне в мои почти тридцать годиков громкости хватает за глаза. Иногда я даже потише делаю.

Дядя Женя не очень доволен громкостью моих «байеров». Фото: Илья Кичаев / Wylsacom Media

В интернете я встречал мнение, что плеер раскачает и 300 Ом, но я бы советовал предварительно послушать музыку на Sony NW-ZX507 с такими наушниками. Вероятно, речь шла про балансный выход, который в четыре раза мощнее обычного 3,5-мм «джека», то есть выдаёт 200 мВт на канал для 32 Ом.

Близость к истине

В ходе тестирования я нашел песню, которая идеально подходит демонстрации этой разницы в звучании: «Everything» – Wasis Diop из саундтрека фильма «Афера Томаса Крауна». Моменты, где бэк-вокалисты выдают нечто вроде «оу-оу-о» в левом и правом канале перекликались с основным вокалом.

Без переходников обладателю балансных наушников никак не обойтись На балансном подключении громкость, слышимость и разборчивость основного и бэк-вокала практически равнозначны, а бэк-вокалисты располагались широко

На небалансном внимание фокусируется на основном вокале, который звучит четче, бэк-вокалисты находятся ближе к центру и растворяются где-то в общем музыкальном фоне

Фирменный кабель от наушников Sennheiser. Чтобы вы не подумали, что балансные наушники — удел твикеров, самодельщиков и прочих энтузиастов Определить, какой из двух вариантов больше соответствует истине помогла референсная система из ЦАП Schiit Audio Yggdrasil, усилителя Schiit Audio Ragnarok и акустики Sonus Faber Olympica III. На совершенно различных по характеру записи треках звуковая сцена, которая выстраивалась при балансном подключении наушников, максимально близка к той, которую я слышал при прослушивании музыки с помощью акустики.

Согласование импеданса

Как уже упоминалось, второй ОУ IC1b сконфигурирован для единичного усиления, поэтому его выход (вывод 7) должен быть подключен к его инвертирующему входу (вывод 6). Тем не менее в цепи ООС показан резистор R1. Для уменьшения искажений “видимое” сопротивление по инвертирующему и неинвертирующему входам должны быть равны. Однако, к одному входу подключен регулятор громкости, сопротивление которого меняется.

Если вместо R1 установить перемычку, то уровень искажения будет всё равно очень низкий, см. графики характеристик. Если есть желание предельно минимизировать искажения, замерьте сопротивление регулятора громкости в том положении, в котором вы слушаете музыку чаще всего и именно такого номинала установите резисторы R1 (R2).

Конечно, для этого сначала потребуется установить перемычки и провести несколько тестовых прослушиваний на вашем тракте и после этого… есть подозрение, что вы не захотите менять перемычки на сопротивления.

Ценность баланса

Разницу между балансным и небалансным подключением я услышал с первых же нот. Балансное подключение звучит громче, оно дает более широкую звуковую сцену, больше «воздуха» и лучшую детализацию. Бас становится существенно более четким, упругим и собранным. На его фоне небалансное звучит более кучно, тональный баланс темнее, главным образом, за счет уменьшения количества и прозрачности верхних частот. Басовый диапазон менее разборчив и контролируется не так хорошо.

Балансный усилитель дорогого стоит!

Разница в ширине сцены и ощущении пространства такова, что на некоторых записях с не сильно выраженными стереофоническими эффектами возникает ощущение, что небалансное подключение дает монофонический звук. Столь же ощутима разница в детальности. В целом смена типа подключения дает впечатление, будто ЦАП поменяли на один класс выше.

Но можно и недорого…

При использовании Schiit Audio Jotunheim у меня сложилось ощущение, что в балансном подключении сцена уж очень широка, а в центре недостает плотности и телесности. Такое же ощущение возникает, когда акустика стоит слишком широко. Справедливо предположить, что такой эффект может возникать вследствие специфики взаимодействия наушников и усилителя. На связке ЦАПа Schiit Audio Yggdrasil и усилителя Schiit Audio Ragnarok этот эффект оказался менее выражен.

И золотая середина в этом жанре имеется

Тем не менее, меня посетила мысль о том, что разделение каналов, которое так хорошо проявляет себя в системе с акустикой, далеко не всегда актуально при работе с наушниками. Поэтому ответ на вопрос о полезности полностью балансного тракта я, пожалуй, оставлю открытым.

Дискретный или интегральный.

Изначально была идея сделать усилитель работающий в классе “А” на дискретных элементах, полагая что это лучший способ получить минимальные значения искажений и шумов. Однако, такая конструкция из-за большого количества элементов может оказаться сложной для повторения, да и по размерам она будет существенно больше, чем конструкции с применением операционных усилителей, а значит, будет более чувствительная к внешним шумам и помехам.

Типовые и популярные до сих пор операционные усилители NE5534 и LM833 тоже не подошли, так как на сегодняшний день их параметры не достаточно высокие.

Более современные, не дорогие и доступные ОУ серии Burr-Brown (Texas Instruments) OPA134 позволяют получить уровень искажений 0,00008% на частоте 1 кГц! Это более чем на порядок (в 25 раз) лучше параметров операционных усилителей упомянутых выше. Кстати, выходные каскады этих ОУ не работают в режиме класса А, несмотря на их отличную линейность. Документация от производителя не раскрывает секрет, как удалось достичь этих впечатляющих результатов.

Эти микросхемы и решено было использовать в конструкции.

Технические характеристики предварительного усилителя:

Диапазон частот (абсолютно плоский) 10 Hz — 20 kHz,
Максимальный входной сигнал………………………… 2.9V RMS (9.5V RMS на выходе)
Входное сопротивление………………………………………………………………~90 кОм
Выходное сопротивление……………………………………………………………..100 Ом
Гармонические искажения…………………………………. <0.0005%
Сигнал/шум……………………………………………… -102 dB
Разделение каналов……………….. -96 dB на частоте 1 kHz, -73 dB на частоте 10 kHz
Проникновение между входами. . -110 dB на частоте 1 kHz, -93 dB на частоте 10 kHz

Внимание! Заявленные характеристики можно получить только при соблюдении всех рекомендаций авторов по выбору элементов, монтажу и конструктивных особенностей усилителя. Можете сравнить характеристики этого предварительного усилителя с вариантом Дугласа Селфа

Можете сравнить характеристики этого предварительного усилителя с вариантом Дугласа Селфа.

Функционал.

Первая проблема при проектировании предварительного усилителя связана с коммутатором входов. Считается, что меньше искажений получается при использовании галетного переключателя. Но, если расположить переключатель на лицевой панели, то от входных разъёмов, установленных на задней панели усилителя, к переключателю будут идти длинные проводники, что ухудшит уровень шумов. Если переключатель расположить ближе к задней стенке усилителя, то потребуется механический удлинитель для переключения. Это усложнит конструкцию и сделает невозможным использование дистанционного управления.

Поэтому было решено в коммутаторе входов использовать качественные электро-механические реле. Если для каждого входа использовать отдельное реле, это даст минимальные перекрёстные искажения и шумы.

Мы также решили снабдить предварительный усилитель модулем усилителя для наушников. Обычно для прослушивания через наушники используют (основной) усилитель мощности. Но зачем задействовать мощный аппарат, если требуется всего несколько миллиВатт?

В нашей конструкции усилитель для наушников выполнен в виде отдельного модуля (устанавливается по желанию), а выход предварительного усилителя переключается на него с помощью реле.

RHA Dacamp L1

Цена: 29 990 рублей

В то время как Chord Mojo выигрывает за счет более компактного корпуса, Dacamp дает пользователям смартфонов на iOS дополнительное удобство подключения в виде USB-входа. При этом разница в габаритах по большей части непринципиальная: Dacamp ненамного длиннее, чем Mojo, и чуточку тяжелее.

Огромный запас по уровню сигнала позволяет девайсу работать даже с дорогими высококачественными наушниками. Элементы управления представлены в виде «крутилок», что сильно упрощает настройку звука. Параметров не так много, как например в программном эквалайзере, но и с помощью имеющихся средств можно заставить любой стиль музыки звучать так, как хочется.

Может, это не самый дешевый портативный усилитель, но у него есть уникальная фишка – это возможность заряжать от RHA Dacamp L1 другие устройства. Емкость встроенной батареи составляет 4000 мАч, этого хватит для экстренной подзарядки телефона в дороге.

Преимущества:

Поддержка iOS через USB.
Автономность 10 часов.
Простое и понятное управление.

Недостатки:

Ограниченное количество настроек.

Разъем TRS – «джек»

Стандарт TRS является одним из старейших и проверенных временем, поскольку впервые применялся еще на заре проектирования телефонных коммутаторов в XIX веке. Изначально TRS-разъем имел упрощенную TS-конструкцию (отсутствовал дополнительный канал-кольцо). Суть же самой аббревиатуры заключается в следующем:

T = tip – в переводе с английского «кончик»;
R = ring – в переводе с английского «кольцо»;
S = sleeve – в переводе с английского «гильза»;

Конструкция TRS-штекера полностью оправдывает его составные части: остроконечная гильза с пластиковыми перегородками-изоляцией, разделяющими каналы. Общепринятым стандартом TRS-штекера и, соответственно, порта, является традиционный стерео-джек, предусматривающий три контакта: левый и правый каналы + земля.

С появлением смартфонов, TRS претерпел незначительные изменения, получив дополнительное кольцо, отвечающее за микрофонную гарнитуру (формат TRRS). Дальше всех пошла компания Sony, представившая серию смартфонов Xperia Z, гарнитура которых имеет пятиконтактный джек (TRRRS) на два кольца которого запитаны два микрофона: один для записи речи, другой – для шумоподавления.

Существует три типоразмера аудиоразъемов TRS:

6,3 мм джек (1/4 дюйма). Используется в профессиональном музыкальном оборудовании: от микшеров и звуковых карт, до микрофонов и музыкальных электроинструментов.
3,5 мм джек. Универсальный аудиовыход, который используется в потребительской электронике и портативной технике любого уровня.
2,5 мм джек. Стандарт, который постепенно уходит в прошлое. Сфера применения: портативная техника, тюнеры, порты подключения чашек наушников со съемными шнурами.

Как слушается: Подключение посредством TRS является самым простым: под любой размер порта и штекера несложно подобрать соответствующий переходник, но главным врагом дешевизны остается физика. От TRS не ждите «сверхзвука» и лавр «эталонного винила».

Небалансный кабель

Небалансный кабель имеет два провода: сигнал и «земля», он пропускает только одну копию сигнала. Из-за того что есть только одна копия сигнала, этот кабель легко подвержен наводкам. Обычно длина таких кабелей не превышает 6 метров, ими соединяют примочку, гитару и гитарный усилитель.

Взгляд изнутри: под прорезиненной внешней защитой небалансного кабеля находится экранирующая оплетка, представляющая собой сетку из тонких медных проволок, которой обернут основной сигнальный провод. Экранирующая оплетка может быть различных видов, у каждой их которых есть свои плюсы и минусы в способности оказывать различный эффект на шум и помехи.

Четыре контакта

О балансных наушниках мы знаем два факта. Первый — балансными могут стать обычные наушники, если к ним подключить специальный кабель. Более того, даже наушники изначально не заявленные производителем как балансные, превращаются в таковые при использовании соответствующего кабеля стороннего производителя. Как правило, речь идет о внутриканальных наушниках или полноразмерных с Y-образным подключением кабеля, у которых динамики левого и правого каналов не связаны общим «минусовым» кабелем. Примеров тому может быть масса, начиная от High-End наушников типа Audeze и Astell&Kern AK T5p, включая добротные модели Hi-Fi вроде Sennheiser HD660 и заканчивая копеечными «затычками» QKZ с Aliexpress.

Вот так (буквально) подается сигнал на правый и левый канал наушников при балансном подключении. Для передачи сигнала используются по два контакта из трех

3. Стационарные источники звука

Стационарным источником звука у большинства из нас выступает компьютер. Хорошо, если с дискретной звуковой картой. Но прослушивание музыки в домашних условиях может выйти на новый уровень, если источником сделать специальный плеер+ЦАП. На самом деле решений несколько:

Стационарный проигрыватель со встроенным высококлассным ЦАПом;
Плеер и отдельно ЦАП;
Компьютер и ЦАП.

Под стационарным проигрывателем тут я подразумеваю и сетевые плееры, которые могут воспроизводить музыку с флешек, внешних HDD, по Wi-Fi, с телефона (обрабатывая сигнал при этом самостоятельно), и CD\DVD-проигрыватели. Проще всего купить качественный внешний ЦАП и слушать музыку с компьютера через него. Все крупные производители аудио-техники имеют в своём арсенале такие девайсы на любой вкус и кошелёк.

Усилители наушников

Как нетрудно догадаться, они усиливают аудиосигнал воспроизводящего устройства до нужных значений. Но современные модели умеют гораздо больше и бывают трех основных типов:

1. Портативные, чтобы воткнуть в него смартфон или плеер и слушать музыку в дороге. Они очень удобны:

Многие, как FiiO uBTR, подключаются к устройству воспроизведения по Bluetooth и превращают любые проводные наушники в беспроводные. Но надо внимательно смотреть, чтобы устройство поддерживало нужные кодеки (подробнее о кодеках здесь).
Обычно усилитель можно подключить к смартфону так, чтобы забрать у него музыку не в аудио, а в нулях и единицах. Это позволяет обойти встроенный усилитель, звук получается совсем иного качества, порой на голову выше того, что может предложить оригинальное устройство.
Многие портативные усилители, например, Creative Sound Blaster E5, могут работать и с ПК.
Некоторые содержат дополнительные фичи: эквалайзер, усиление басов и т. п.

Но, как водится, есть и минусы:

Это дополнительное устройство, причем порой не очень маленькое. Скорее всего, придется таскать смартфон и усилитель в связке, как бутерброд.
Из-за отсутствия специализированного ПО редкие плееры иногда не могут вывести аудио по цифровому тракту.
При выводе звука по цифровому тракту некоторые усилители с аппетитом кушают батарею смартфона.
Все варианты аналоговых подключений по качеству сигнала будут звучать идентично подключенным напрямую к смартфону наушникам (зато будет громче).
Может смутит стоимость некоторых устройств, которая не уступает самому смартфону, плееру или наушникам.

2. Стационарные, причем разных ценовых категорий:

Недорогие для массового пользователя, бывают и «ламповыми» — снабжены гордо сияющей радиолампой, в основном для красоты.
Средней ценовой категории для меломанов и эстетов.
Дорогой хай-энд для аудиофилов. К числу последних можно отнести и специфические усилители для дорогих электростатических наушников, требующих поляризующего напряжения в несколько сотен вольт.

Стационарные усилители для наушников выполняют ту же роль, что и обычные усилители у любителей большой акустики, но с дополнительными фичами. Как правило, в них встроен ЦАП, поэтому они сочетают в себе роль внешней аудиокарты и усилителя. Например, FOSTEX HP-A8MK2 — такие штуки удобны, если нужен бескомпромиссный прибор для извлечения максимально качественного звука из домашнего ПК прямо в уши.3. Студийные усилители нужны, в основном, для живой записи группы музыкантов — хора, оркестра и т. п. Поэтому студийные приборы имеют по восемь выходов на наушники, чтобы каждый исполнитель мог себя слышать. Некоторые из них имеют вид внушительных рековых приборов и попросту не нужны в домашних условиях, хотя на студии без них никуда.