Архив на месяц Июль, 2012

18 Июль

Personal phones FAQ

 

Типы наушников

В английском языке существуют два термина: Headphones, буквально соответствующий русскому «головные телефоны» и обозначающий обычные наушники, одеваемые поверх головы, и Earphones, под которым понимаются миниатюрные звукоизлучатели, вкладываемые в ушные раковины, или вставляемые непосредственно в слуховой канал.

Кроме того выделяются наушники, предназначеные для высококачественного профессионального контроля фонограмм: полноразмерные мониторные наушники — Monitors и вставные наушники на основе технологии излучателей со сбалансированным якорем — InEar Monitors (IEM)

 

Типы излучателей

Подавляющее большинство наушников имеет в основе конструкции Динамический излучатель (динамик).  Это самый распространённый вид излучателя, в котором катушка из медной проволоки, размещённая в круглом магнитном зазоре (между двумя полюсами одного магнита) колеблется со звуковой частотой, приводя в движение тончайшую лавсановую мембрану, которая и воспроизводит звук. Достоинства такого излучателя – высокое звуковое давление, широкий частотный диапазон, простота и дешевизна конструкции. Недостатки – довольно высокие нелинейные искажения, обусловленные деформациями самой мембраны.

В Изодинамическом излучателе (или ортодинамическом), катушка нанесена тонким слоем фольги на тонкую пластиковую пленку в виде спирали или «змейки». Эта пленка размещена между двумя рядами магнитов, благодаря чему, возникающие силы электромагнитной индукции приводят её в движение. Так как плоская катушка равномерно нанесена на всю плоскость мембраны, то и движущая сила действует на всю мембрану равномерно, исключая её деформации. Поэтому такие излучатели обладают очень низкими искажениями, высокой точностью воспроизведения, но, в сравнении с динамическими излучателями, более узким частотным диапазоном и меньшим звуковым давлением.

Электростатический излучатель — крайне редкий представитель мира наушников. В его конструкции применена плоская металлизированная мембрана, размещенная между двумя металлическими сетками. К мембране и сеткам (обкладкам) подводится очень высокое напряжение поляризации, в результате чего, мембрана начинает притягиваться попеременно к обкладкам, создавая звуковую волну. Звуковые характеристики подобного типа излучателей схожи с характеристиками изодинамических излучателей, но демонстрируют ещё более низкие искажения. Один из основных недостатков подобных устройств – это необходимость использования специальных согласующих усилителей, создающих напряжение поляризации с размахом в сотни, а то и тысячи вольт.

Излучатель на основе сбалансированного якоря (арматура). Данный тип излучателей существует с 20-х годов прошлого века, но применялся, до недавних пор, в основном в области слухопротезирования. Его основу составляет U-образная металлическая пластина, закрепленная одним концом в магнитном поле катушки, а другим зафиксированная неподвижно. Подвижный конец пластины, через тонкую иглу, приводит в движение мембрану, выполненную из жесткого материала и не подверженную деформациям. Достоинства подобной конструкции – крайне низкие искажения, очень быстрая реакция на подводимый сигнал, высокое звуковое давление, миниатюрные размеры. К недостаткам можно отнести высокую неравномерность частотной характеристики, узкий частотный диапазон и очень высокую стоимость. Два, из трех недостатков, производители обходят, создавая вставные наушники с несколькими излучателями, отдавая им разные участки частотного диапазона. В результате на рынке появляются миниатюрные «монстры» со встроенными фильтрами и количеством излучателей от 2 до 10 штук (и невероятно высокой ценой). Отдельным рынком, потребляющим арматурные излучатели, является рынок «кастомов», т.е. вставных наушников, создаваемых индивидуально по слепку слухового канала и ушной раковины заказчика.

 

Акустическое оформление наушников

В конструкциях полноразмерных наушников важны два момента: тип прилегающей к уху чашки (амбушюра) и степень изоляции от внешней акустической среды.

По типу амбюшуров, наушники разделяются на  supra-aural и circum-aural. Термин supra-aural означает «прямо на ухе» (подушечка), а circum-aural  — «вокруг уха» (валик).

По степени изоляции от внешней среды различаются открытые и закрытые наушники. У открытых наушников практически отсутствуют собственные призвуки корпуса, но возможен некоторый «завал» на низких частотах, а также достаточно большое проникновение внешних шумов. Зачастую открытые наушники обеспечивают более объемное звучание, чем закрытые. При большой громкости открытые наушники заметно излучают звук наружу, что может беспокоить людей вокруг Вас. Закрытые наушники подавляют проникновение внешних звуков, а также звучание наушников в окружающее пространство.

Вставные наушники в подавляющем большинстве являются закрытыми и обеспечивают превосходную шумоизоляцию за счет мягких силиконовых или пенных амбюшур, герметично заполняющих слуховой канал.

 

Тип кабеля

По типу подключения кабеля, они разделяются на съемные и несъемные. Съемные кабели подключаются разъемами непосредственно к наушникам и в случае повреждения их очень легко заменить на новые.

По форме кабеля, можно выделить прямые и витые кабели. Прямые, как правило, царствуют в бытовом сегменте, а витые – в профессиональном. Удобство витого кабеля в том, что он занимает мало места, но при необходимости способен растягиваться до 3 метров и более.

Кабели могут оснащаться как разъемами 3,5 мм (mini-jack), подходящими для портативной техники, так и 6,3 мм разъемами для стационарной и профессиональной аппаратуры. Во многих случаях, кабели с 3,5 мм разъемом комплектуются переходником на разъем 6,3 мм.

 

Частотная характеристика (Frequency Response)

Так же называется Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ)

Данный параметр говорит нам не только, насколько глубокий бас и насколько звонкие высокие частоты способен воспроизвести излучатель, но и указывает на неравномерность частотной характеристики на всём её протяжении.

Диапазон воспроизводимых частот, как правило, указывается до достижения определенного спада на высших и низших частотах. Однако производители практически никогда не указывают ни неравномерность частотной характеристики, ни величину спада на краях диапазона, которая, в некоторых конкретных случаях, может различаться на порядки. Отсутствие жестких требований к описанию технических характеристик наушников привело к тому, что заявленная частотная характеристика дешевых наушников-вкладышей может быть такой же, а зачастую и лучше, чем у самых дорогих полноразмерных студийных наушников.

 

Сопротивление

Различают две основных характеристики сопротивления звуковой катушки динамика: Resistance (Re) и Impedance (Z).

Resistance (Re) – это сопротивление катушки постоянному току, которое определяется на частоте близкой к 0 Гц или измеряется непосредственно омметром. К звучанию наушников данный параметр практически не имеет отношения.

Impedance (Z) – полное сопротивление звуковой катушки на определенной звуковой частоте (стандартно измеряется на частоте 1000Гц). Полное сопротивление складывается из резистивной и реактивной составляющей, в результате чего уровень сопротивления зависит от частоты, на которой оно измеряется и представляет собой импеданс-частотную характеристику (ИЧХ). Данный параметр способен существенно влиять на АЧХ выходного сигнала усилителя, искажая тональный баланс.

Производители наушников вольны указывать любой из этих параметров, зачастую вводя покупателя в недоумение. Нужно внимательно прочитать, какой именно из параметров указан в технических характеристиках и, в соответствии с этим, сделать вывод о том, подходят Вам наушники, или нет. Для портативной техники лучше подойдут наушники с низким сопротивлением (16-32 ома). Такие наушники смогут обеспечить достаточную громкость, ценой несколько более высоких искажений (слабо различимых в условиях улицы). Для работы совместно с высококлассной стационарной техникой, лучше предпочесть высокоомные наушники (до 600 ом).

 

Чувствительность

Данный параметр показывает, какое звуковое давление способен развить излучатель, при подведении стандартного сигнала. Чем данный параметр выше, тем громче будет звук Ваших наушников и тем больше они смогут воспроизвести тонких нюансов в музыке. Наибольшей чувствительностью, как правило, обладают арматурные излучатели, а наименьшей – изодинамические.

 

Мощность

Различают номинальную,  паспортную и пиковую мощность.

Номинальная мощность  — мощность, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Паспортная (синусоидальная) мощность — мощность, при которой излучатель может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.

Пиковая (мгновенная) мощность — кратковременная мощность, при которой излучатель способен оставаться работоспособным. Превышение пиковой мощности, либо длительное её поддержание приводит, как правило, к механическому или термическому разрушению излучателя.