Какая чувствительность наушников лучше и на что она влияет?

При выборе наушников следует ориентироваться не только на их дизайн и удобство в эксплуатации, но и на основные параметры. Среди них: выходящая мощность, полное электрическое сопротивление (импеданс), воспроизводимый частотный диапазон, степень или нелинейность искажений, громкость звучания или чувствительность. Последний параметр указывает на громкость звучания динамиков, но бывает так, что устройство с низшим показателем играет громче, чем наушники с высшей чувствительностью. Разберёмся, почему.

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.

МОГУТ ЛИ НАУШНИКИ ПОВРЕДИТЬ, СНИЗИТЬ СЛУХ или привести к глухоте.

Здоровое ухо может слышать 10-15 дБ. Шепот в 20 дБ, спокойный разговор — в 30-35 дБ. Крик в 60 дБ приносит раздражение. Разрушительны звуки от 90 дБ. И рок-концерт в 100-120 дБ — травмирующее действие для слуха. Такой звук можно получить в наушниках. Это может повредить, снизить слух или привести к глухоте.

Звук свыше 90 дБ разрушает клетки во внутреннем ухе, в улитке, и возникает сенсоневральная тугоухость.

Учеными всего мира официально доказан вред наушников. Исследования проводились 10 лет и ученые определили заболевания органов слуха, которые вызывает громкая музыка, которую слушают через наушники.

Отрицательное действие наушников наносит вред организму возникают головные боли, головокружение, шум, звон в голове .Особенно разрушительно наушники действует на детей — они быстро устают, им трудно учиться, раздражительны, отрицательно действуют на эмоциональное состояние, снижение концентрации внимания. Наушники отрицательно действуют на головной мозг — головные боли, увеличения тонуса сосудов головного мозга, резкие перепады давления. В слуховой проходе возникает давление, которое постоянно давит на барабанную перепонку.

Когда музыка громко звучит несколько минут, то снижение слуха не произойдет. В организме есть защита от коротких громких звуков, но будет снижение слуха при длительном действии громкой музыке. В первую очередь ухудшится восприятие низких частот. Человек перестает различать пение птиц, шипящие и свистящие звуки. Сначала уменьшается восприятие низких частот, затем высоких и шипящих звуков. Уши перестают слышать пение птиц, шелест листьев.

На что влияет

Меломаны ошибочно полагают, что громкость напрямую зависит от чувствительности, но это не верно (за исключением Sennheiser – чувствительность они приводят по отношению к мощности). И общепринятое понятие: «устройства с высоким сопротивлением играют тише, чем низкоомные при равной громкости телефона, и им требуется усилитель помощнее» неверно.

Для изменения мощности на выходе усилителя низкой частоты (УНЧ) регулируется подаваемое на него напряжение. А так как сопротивление – константа, изменяется и пропускаемый по нему ток (из закона Ома). Без увеличения уровня электрического тока значение напряжения также не повысить.

Как пример, модели линейки наушников Beyerdynamic, часть которых не выпускается, обладают чувствительностью 96 дБ/мВт и разным сопротивлением. Это означает, что для получения 96 дБ/мВт на каждое устройство нужен различный ток и напряжение.

Для устройства с меньшим сопротивлением нужно низшее напряжение и максимальный ток, для высокоомных наушников картина противоположная.

Возвращаемся к напряжению на выходе усилителя: для смартфонов и иных гаджетов это в среднем 200…300 мВ – для высокоомных наушников этого недостаточно, они будут звучать тише, чем предусмотрено производителем по причине недостатка мощности усилителя.

При указании чувствительности относительно напряжения вырисовывается прямая зависимость с уровнем громкости.

Сопротивление, Ом3280600Чувствительность, дБ/мВт969696Чувствительность, дБ/В11110798

• чувствительность правильно указывать относительно напряжения;
• чувствительность повышается со снижением полного сопротивления наушников;
• для смартфонов целесообразно покупать только низкоомные наушники;
• наушники для плееров берите высокоомные, но проверяйте их звучание до покупки.

Импеданс и чувствительность не всегда одинаково взаимосвязаны. Встречаются низкоомные модели с ортодинамическими излучателями, но низкой чувствительностью, например, MyST Ortophones: 77 дБ/мВт при 8 Ом.Второе исключение – высокоомные Koss Porta Pro: 60 Ом – 101 дБ/мВ – сочетаются со смартфоном, но при достаточной громкости ощущается нехватка усиления НЧ.

Любители слушать музыку везде и постоянно знают, что более чистый и приятный звук издают высокоомные динамики. Если не погружаться в физические процессы, то звучат они чище, потому что усилитель подаёт меньше электрического тока, а значит, количество искажений снижается.

При работе в режиме, когда значение напряжения УНЧ превышает допустимое, также появляются искажения.

Какой должна быть максимальная мощность наушников?

Входная мощность должна быть такой, при которой наушники работают без повреждений и обеспечивают достаточную разумную громкость. Конкретное значение входной мощности напрямую зависит от чувствительности наушников. Чем ниже чувствительность у наушников, тем входная мощность должна быть выше.

Например, если мы предполагаем, что наушники без повреждения должны развивать максимальное звуковое давление в 120 дБ SPL, а чувствительность наушников, это 114 дБ/В и 32 Ом.

Для получения 120 дБ SPL на наушники надо подать напряжение 6 dBV (114+6=120). 6 dBV — это 2 Vrms (напряжение из dBV в VRMS можно конвертировать в специальном калькуляторе)

Мощность при подаче 2 VRMS на 32 Ом будет равна 125 мВт. Это можно посчитать в другом on-line калькуляторе, сразу подставляя значения в dBV.

Здесь для простоты сделан отдельный калькулятор, в который надо ввести чувствительность наушников и звуковое давление и получить расчет максимальной входной мощности для наушников.

Вместо отдельных калькулятров можно использовать более сложные, где все считается сразу.

Как узнать, сколько децибел в наушниках

Громкость звука принято измерять в децибелах. Децибел представлен десятичным логарифмом: при повышении громкости на 10 дБ увеличивает её вдвое. Узнать громкость наушников можно из их характеристик в документации или на официальном сайте.

Получить это значение путём измерения затруднительно, ведь звук из наушников направлен внутрь уха, шумомеры сконструированы для получения сведений из окружающего пространства, а не отдельной узконаправленной области. Измерения будут неточными. Чтобы не покупать прибор, можете попробовать соответствующие приложения. Например, Sound Meter, Dezibel X или Шумомер для Android, Dezibel X для iOS, Cyberx Decibel Meter для Windows.Им доверять не следует, хотя бы потому, что многое определяет микрофон.

Для проверки качества звучания наушников прослушайте звуки из всего диапазона, доступного для человеческого восприятия.

Сопротивление

Еще один фактор, существенно влияющий на качество звучания, расход энергии и в целом определяющий совместимость наушников с усилительной частью, — импеданс. С точки зрения физики импеданс несколько отличается от более понятного термина «сопротивление», но с потребительской точки зрения это не столь важно, поэтому на упаковке наушников вполне можно встретить и такое написание.

Любой усилитель имеет некоторый диапазон нагрузок, с которым он способен работать в оптимальном режиме. Величина импеданса наушников, измеряемая в омах, соответственно, определяет режим работы усилителя. В портативной технике обычно стоят усилители, рассчитанные на работу с импедансом от 16 до 32 Ом. Поэтому именно такие цифры вы встретите у большинства наушников. Однако вполне допустимо использовать с портативной техникой наушники с импедансом 40–60 Ом. Принципиальная разница состоит в том, что для работы последних потребуется больше мощности, а значит, увеличится расход аккумулятора. Также помните, что если сопротивление наушников значительно отличается от рекомендованного, усилитель будет работать во «внештатном» режиме, результатом чего могут стать искажения и общее понижение качества звука. А в крайних случаях, еще и приведет к выходу из строя усилителя или наушников.

Наушники Denon AH-C250. Чувствительность — 109 дБ, импеданс — 87 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

Высокоомные наушники, чей импеданс исчисляется сотнями омов, стоит использовать только со стационарными усилителями. Чаще всего высокоомные наушники делают для профессиональных целей, хотя их также можно встретить и среди дорогих High End-моделей для бытового использования.

Внимание, если выбираете модель для дома: импеданс наушников должен попадать в пределы рекомендованного диапазона нагрузки, который указывается в технических данных усилителя. Вообще, большинство наушников и усилителей довольно четко делятся на низко- и высокоомные, так что особенных проблем с поиском подходящей пары возникнуть не должно.

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).

Строгих стандартов измерения показателя не существует, поэтому при выборе наушников полагаться стоит на слух. Для улицы и спорта берите устройство со значением от 100 дБ, хотя по европейским стандартам чувствительность наушников не должна превышать 86 дБ.

Какая частота лучше, и как ее узнать на своих наушниках?

Обычно технические характеристики акустической аппаратуры указываются на обратной стороне упаковки. Как правило, указывается:

• диапазон частот (нижняя и верхняя граница);
• мощность звука в децибелах;
• коэффициент искажения динамиков в процентах (чем меньше показатель, тем выше качество девайса).

Какой должна быть частотность, зависит от назначения девайса. Идеально, если модель поддерживает три типа частот с погрешностью 1% в пределах от 100 Гц до 20 000 Гц. Для «низов» допустима погрешность до 10%, басы будут в пределах стандартного восприятия. Оптимальное значение частотных характеристик для смартфонов, телефонов – от 10 Гц до 20 кГц. Чувствительность – до 100 дБ, это своеобразное КПД устройств. Нужно учитывать, что слишком большая звуковая мощь быстро разрядит мобильный девайс.

Профессионалы для работы выбирают акустическую аппаратуру с частотными характеристиками от 5 Гц до 60 кГц. Практика показывает, чем выше верхняя граница, тем ровнее АЧХ в воспринимаемом интервале. Хотя ровный график АЧХ не гарантируется качественный звук, но отсутствие провалов говорят о сбалансированности звучания.

Резюмируя всю информацию, нетрудно определить три правила выбора наушников:

1. частота – не главный критерий выбора, нужно ориентироваться и на другие показатели звука;
2. минимальный частотный диапазон должен быть не ниже восприятия в пределах от 20 Гц до 20 кГц.
3. Качество звука лучше определять в тестовом режиме, ориентируюсь на собственное ухо.

Какая хорошая чувствительность микрофона для наушников

Проблема приобретения наушников с микрофоном кроется в том, что последний иногда реагирует на звук, издаваемый динамиками. Под чувствительностью звукозаписывающего оборудования подразумевается отношение величины напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению, которое оказывает на него воздействие. Если проще – способность устройства преобразовывать акустическое давление в электрический сигнал. Измеряется в милливольтах на Паскаль. Даёт представление о характеристиках, но не качестве устройства.

Высокочувствительные микрофоны улавливают тихие звуки, передают сигналы от отдалённых источников, «захватывая» шум и помехи. В итоге качество звука снижается. Микрофоны с низкой чувствительностью используются для работы в помещениях и обеспечивают более качественную передачу звука. Различают 5 видов показателя, имеющих особенности в измерении:

• на холостом ходу;
• по давлению;
• по диффузному полю;
• при номинальной нагрузке;
• по свободному полю.

Показатель уровня чувствительности – величина отрицательная. Нормальным и средним считается значение уровня в диапазоне 8…40 мВ/Па, при 10 мВ/Па – -40 дБ, при 25 мВ/Па – -32 дБ. Чем ниже уровень, тем выше будет чувствительность. Оптимальное значение – -45…-35 дБ, но сильно зависит от сфер применения. Существуют модели с показателями -70 дБ и высокочувствительные конденсаторные модули со значением -18 дБ.

При высокой громкости наушники типа IEMs из-за крохотного сердечника издают посторонние звуки (шумы) при низкой громкости. Причина – чувствительность – они «собирают» электрические шумы, игнорируемые большинством моделей. Уменьшить влияние шумов можно, добавив на входе сопротивление (резистор). Также IEMs замечены за воспроизведением свиста в диапазоне 1-10 кГц, на который иногда можно не обращать внимания, но порой досаждает. Исправит ситуацию настройка эквалайзера в соответствующей полосе частот, также на воспроизведение может повлиять замена насадок.

При выборе наушников не полагайтесь только на технические характеристики, особенно такой хитрый показатель как «чувствительность».Высокая чувствительность при низком сопротивлении обеспечивают хорошую громкость звучания, но воспроизведение иногда сопровождается шумами, писком и свистом.

Как выбрать наушники, учитывая чувствительность

Чувствительность должна быть выбрана на основании среды дальнейшего использования наушников. Человек воспринимает звуковое давление от отметки в 0 или 140 дБ. Максимальное значение органы слуха ощущают как болевое воздействие, для получения контузии необходимо преодоление отметки в 145 дБ.

Если захотите заглушить шум от поездки в метро (95 дБ), необходима модель наушников, способная обеспечить максимальную чувствительность в 100–110 дБ. Но следует помнить, что прослушивание музыки на отметке в 90 дБ негативно влияет на органы слуха и постепенно приводит к его угасанию или полной глухоте. К примеру, средняя чувствительность при диалоге между людьми на расстоянии 1 метр составляет 60 дБ.