Что такое частотный диапазон для наушников

Гид по выбору наушников (часть 3): читаем характеристики

Как известно, знание — сила, особенно в технических вопросах. Основные характеристики наушников, обычно указанные на упаковке, дают представление об их возможностях до прослушивания. Надо лишь разобраться, что к чему.

Чувствительность

Все сталкивались с ситуацией, когда одни наушники звучат громче других при том, что уровень на плеере (или смартфоне) выставлен одинаково. Часто этот факт связывают с разницей в мощности наушников. Но наушники — не усилитель, такая предпосылка в корне неверна.

На самом деле то, насколько громко зазвучат наушники, зависит от их чувствительности. Традиционно этот параметр лежит в пределах 90–120 дБ, причем для большинства моделей доступных на рынке эти рамки уже 95–105 дБ. Чувствительность показывает, насколько громко будут играть наушники при прочих равных. Чем она выше, тем выше максимальная громкость и меньше нагрузка на встроенный усилитель плеера или смартфона. Мной замечена еще одна прямая зависимость: чем дешевле наушники, тем меньше шансов, что их реальная (а не указанная в техническом паспорте) чувствительность будет высокой.

Наушники AKG K 315. Чувствительность — 126 дБ, импеданс — 32 Ом, максимальная входная мощность — 15 мВт.

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

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.

Частотный диапазон

Частотный диапазон наушников, наверное, самая простая и понятная величина. Чем он шире, тем качественней звук. Выход заводских параметров за пределы слышимого диапазона, например, 5 Гц – 25 кГц, свидетельствует о том, что края этого самого слышимого диапазона будут воспроизведены без особых потерь. Может быть, потому что это простая величина, да еще и с большими цифрами, производители склонны ее приукрашивать. Часто встречаются стандартные цифры, типа 20 Гц – 20 кГц. И никаких указаний о том, при каких условиях были произведены измерения, не говоря уж о графике АЧХ. 20Г ц и правда могут быть, но с такой громкостью, что услышат их лишь приборы в глухой акустической комнате, где, возможно (только возможно), проходили замеры.

Наушники Sony MDR-1R. Чувствительность — 105 дБ, импеданс — 48 Ом, максимальная входная мощность — 1500 мВт, частотный диапазон — 4–80 000 Гц

Уши против цифр

В заключение обзора основных характеристик хочу избавить читателей от одной распространенной иллюзии, что «наушники с одинаковыми паспортными данными одинаково звучат». Ничуть.

При равном частотном диапазоне, одинаковых чувствительности, мощности и импедансе разные наушники, вероятней всего, заиграют совсем непохоже друг на друга. Поскольку наше впечатление от звучания формируется точностью реакции излучателя, формой частотной характеристики и ряда иных показателей, которые публикуются разработчиками крайне редко, а другие и вовсе не могут быть измерены. К сожалению или к счастью, но современные измерительные приборы еще не достигли тех высот, когда они научатся воспринимать музыкальный сигнал комплексно, как человек. Поэтому, изучив характеристики на предмет совместимости с остальным комплектом оборудования (источник, усилитель), соизмерив их стоимость со своим кошельком, нужно все-таки пойти и послушать их. Иначе никак.

Источник

ТОП-5: Технических характеристик хороших наушников (по важности)

Технические характеристики наушников несут в себе определённую полезную информацию, которая, до определённой степени, может помочь в выборе наушников. Условно можно выделить 4 главные характеристики: АЧХ, диапазон воспроизводимых частот, чувствительность и сопротивление. О них мы и поговорим.

На коробках с наушниками обычно написано несколько специфических цифр, а по тематическим ресурсам гуляют всякие слова заветные, типа: АЧХ, КНИ и т.д… Важно понимать, на что влияют, по крайней мере, базовые характеристики. Тогда будет намного легче выбрать наушники: условно для телефона, условно для стационарного использования на мощном оборудовании.

Ничего личного, просто маркетинг

Правда в том, что характеристики, написанные на коробке, в большой степени – маркетинговый ход. Это возможно из-за того, что нет жестких стандартов в измерении параметров наушников. У каждого производителя свои измерительные стенды (именно стенды, одни наушники одного и того же бренда могут быть измерены на одном стенде, другие – на другом), а характеристики могут быть даны в разных единицах измерения.

То есть, одинаковые характеристики Sony и Beats, к примеру, при сравнении на одном стенде, покажут результаты отличные от цифр на коробке.

Отдельно хочется отметить характеристики китайских TWS наушников –дешёвых клонов AirPods (типа i12). При выборе таких наушников не стоит вовсе обращать внимание на характеристики. Ведь они заведомо подделки или почти подделки, продающиеся только из-за внешнего вида. Качество компонентов (в том числе динамиков) и сборки в данном случае настолько плохо, что не имеет смысла смотреть на какие-либо характеристики.

Более-менее достойные китайские TWS наушники и более интересные полностью беспроводные модели не дороже 100$ собраны в нашем специальном рейтинге.

Конечно, универсальный принцип «чем больше цифЕрки – тем лучше» всё ещё работает, но с некоторыми оговорками. Рассмотрим основные характеристики наушников подробнее. Не будем ударяться в нюансы, их очень, ну очень много. Попробуем вооружиться основными понятиями, которые реально помогут в выборе наушников.

1. АЧХ наушников

АЧХ наушников – амплитудно-частотная характеристика. Её не упоминают на коробках, но именно с неё стоит начинать. Если «по-простому» – это график зависимости громкости от частоты. На графике ниже расписано, какие частоты относятся к басу, середине и так далее. А зелёная линия сверху – это и есть АЧХ.

Собственно, если всмотреться в него, всё становится понятно. Горизонтальная ось – частоты, вертикальная – звуковое давление, громкость.

АЧХ показывает тональный баланс наушников, будут ли они «тёмными» (с акцентом на НЧ и нижнюю середину, с спадом на ВЧ), «светлыми» (наоборот – ВЧ без спада, подъёмы на верхней середине), а то и «яркими» (подъём на верхней середине и, может быть, подъём на высоких).

Sennheiser HD 800s АЧХ

Если не ударяться в психоакустику (хотя для достоверности надо бы, ведь восприятие звука у всех разное: кому-то одни и те же наушники кажутся яркими, а кому-то – вполне приятными, но это отдельная огромная тема), то можно представить процесс выбора наушников с помощью АЧХ так.

Как выбрать наушники по характеристикам АЧХ

• Выбираете некий круг наушников, которые вам интересны (по отзывам, описаниям, бюджету и прочему), к примеру из лучших мониторных моделей.
• Определяетесь, какой звук хотите получить, какой почерк больше нравится. Басовый, для вокала, для классики и так далее.
• И, наконец, смотрите на АЧХ. Нужны басовые – ищите с подъёмом на мидбасе и поздним спадом на нижнем басе. Нужны наушники для вокала, смотрите середину: чтоб была без больших подъёмов и провалов. Любите высокие – смотрите на поздний спад на верхах и более-менее ровный участок в том диапазоне. И так далее по вкусам.

Sennheiser HD 800s

Стоит отметить два нюанса:

1. Резкие и узкие (по горизонтальной оси) пики могут быть дефектом измерительного стенда, они редко означают реальные перепады. Это касается именно очень узких пиков и спадов.
2. На самых высоких частотах АЧХ всегда волнистая. Это нормально, зависит от особенностей стенда. По большому счёту, от посадки наушников она меняется примерно так же. Главное, чтоб не было широких «впадин» или «холмов».

Meze 12 Classics. График АЧХ есть в прилагаемой документации

А где вообще найти АЧХ наушников, если, как упомянуто выше, на коробке её чаще всего нет? Вообще, иногда есть. Иногда может быть в документации внутри коробки. Или на сайте производителя. Но зачастую (особенно для неаудиофильских моделей) производитель не делится АЧХ.

Зато многие ресурсы, занимающиеся тестами и обзорами наушников, имеют свои измерительные стенды, и выкладывают АЧХ для проверенных моделей. У нас в рейтингах и обзорах тоже можно найти АЧХ для интересующих наушников. Мы перелопатили интернет за вас. 😉

2. Чувствительность наушников (дб)

Чувствительность наушников – самый хитрый параметр. Чтоб разбираться во всех нюансах надо реально вспоминать курс физики-радиотехники. Но не будем погружаться так глубоко. Чувствительность – это отношение. Обычно указывается к мощности, в дБ/мВт. Но это не очень удобно. Если выразить чувствительность к напряжению дБ/В, то можно её брать прямо из АЧХ.

Обычно она берётся на 1 КГц, так как это самая ровная часть АЧХ. Впрочем, по одному из стандартов для наушников рекомендуется измерять чувствительность на 500 Гц. Так что, повторюсь, стандартизации нет, на 100% полагаться на эту характеристику нельзя.

Есть уже пересчитанные значения дБ/В из дБ/мВт для основных значений:

Соответственно, если у наушников сопротивление 32 Ом, а чувствительность, скажем, 105 дБ/мВт, то её можно представить, как 115 дБ/В.

Чувствительность наушников, какая лучше?

На что влияет чувствительность наушников?

Удобство представления чувствительности в дБ/В ещё и в том, что можно оценить зависимость громкости от подаваемого напряжения (а изменение громкости на плеере – это и есть изменение напряжения). Рассмотрим на конкретных цифрах для удобства:

• Изменение громкости на 6 дБ требует увеличения напряжения в два раза.
• Наушники чувствительностью в 96 дБ/В будут играть с аналогичной громкостью, что и наушники 90 дБ/В (при одинаковом сопротивлении), если выставить громкость плеера для вторых в два раза выше.

Высокая чувствительность и низкое сопротивление дают более высокую громкость, но, при этом могут появиться лишние шумы в наушниках (шум усилителя и прочее). Конечно, их слышно только, когда не играет музыка, но всё же. Можно сказать, что наушники с высокой чувствительностью будут громче аналогов с низкой, но забывать про сопротивление нельзя.

3. Сопротивление наушников

Сопротивление (импеданс) – номинальное сопротивление на входе наушников. Довольно значимый параметр. Самое интересное, почему-то по нему многие определяют громкость наушников. Что не совсем верно. На громкость больше влияет чувствительность. Сопротивление, конечно, тоже, только не в первую очередь.

Можно установить примерные границы: сопротивление до 100 Ом – наушники для портативного использования. Всё, что выше – для стационарного. У портативных источников обычно нет возможности выдавать большое напряжение, соответственно, тут желательно низкое сопротивление. А вот стационарные усилители вполне себе выдают любое напряжение, поэтому им показаны высокоомные наушники.

Импеданс наушников, какой лучше?

• Если подбираете модель для телефона или простенького плеера, импеданс наушников для телефона не выше 32 Ом.
• Если у вас имеется хороший портативный плеер или усилитель, то можете рассматривать модели и «потуже», но, опять же, выше 100 Ом не стоит рассматривать.
• В остальных случаях (стационарные модели) важно согласовывать сопротивление с мощностью усилителя. Не каждый стационарный усилитель «вытянет» 600 Ом, по крайней мере, качественно.
• Но не стоит отталкиваться только от сопротивления («в вакууме»). Обязательно нужно учитывать ещё чувствительность. И мощность усилителя – в идеале.

К примеру, у меня от портативного плеера вполне неплохо (и даже довольно громко) звучат винтажные 600-Омные beyerdynamic DT990. Но я прекрасно знаю, что это далеко не всё, на что они способны. Для полноценного раскрытия не только по громкости, но и по качеству нужен хороший стационарный усилок.

4. 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.

Есть простенькие тесты (хороший вариант – здесь), где в наушники подаётся тон разной частоты. Проверьте себя, до какого уровня слышите. Я вот слышу максимум 17 КГц. Это уже далеко не 20.

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?

Мы не услышим 5 Гц, по крайней мере, ушами. Только собаки услышат 25000 Гц… или дельфины. Не человек – точно. 😛

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.

Но, скорее всего, расширенный частотный диапазон – чистой воды маркетинг. Хотя, конечно, я и сам знавал одного сверхчеловека, который «слышал» 25 кГц. Но его суперсила – умение убедительно врать, не более. 😉

5. Беспроводные Bluetooth наушники — важные характеристики

Из важных характеристик для беспроводных наушников можно выделить:

1. Наличие кодеков aptX (HD), LDAC, AAC и SBC, подробнее об этом: ТОП-5: Bluetooth аудио-кодеков — aptX (HD), LDAC, AAC и SBC
2. Поддержка версии Bluetooth 4.0+. В лучшем случае 5.0+. Bluetooth 5 – все что нужно знать о технологии
3. Автономность 10 ч + (в зависимости от конституции).
4. Шумоподавление в зависимости от необходимости. ТОП-15: Лучших наушников с активным шумоподавлением.

Кроме того, конечно же, важны и вышеописанные характеристики, но с некоторыми нюансами:

1. АЧХ и частотный диапазон. Как указано выше, расширенный частотный диапазон имеет смысл в том плане, что в нём можно маскировать шумы беспроводной передачи данных. Но не обязательно такой диапазон связан именно с удалением всех искажений в неслышимый диапазон. Иногда это просто маркетинг.
2. Сопротивление. Оно имеет смысл либо при проводном подключении (если Bluetooth наушники имеют такую опцию), либо указано внутреннее сопротивление излучателя, что для покупателя не несёт никакой полезной нагрузки.
3. Чувствительность. Всё также служит показателем уровня громкости, но далеко не таким точным. В беспроводных наушниках громкость зависит от многих параметров: кодека, качества сигнала, версии Bluetooth и так далее.

Примеры характеристик блютуз наушников JBL и Xiaomi

• Тип: полностью беспроводные внутриканальные
• Тип: динамические
• Диаметр мембраны: 5.8 мм
• Диапазон воспроизводимых частот: 20 — 20000 Гц
• Чувствительность: 96 дБ
• Максимальная мощность: 15 мВт
• Поддержка Bluetooth: Bluetooth 4.2
• Поддержка профилей: A2DP, AVRCP, Hands free
• Аккумулятор Литий-ионный, 85 мА / 3,7 В
• Разъём для зарядки кейса: microUSB
• Время работы: 4 ч
• Время работы от аккумулятора в кейсе: 12 ч
• Время зарядки: 2 ч
• Индикация: светодиод
• Вес: 73 г
• Цена: 94$

Как видимо, диапазон частот стандартный. Громкость тут определяется чувствительностью и мощностью. В очередной раз чувствительность указана просто в дБ, хотя должно быть отношение дБ к чему-то. Вот и попробуй пойми. 15 мВт для «затычек» – вполне неплохая мощность.

Однако, мощность, как характеристика не столь важна для большинства наушников, да и указывают её не очень часто, поэтому в основной статье она и не упомянута.

Поддерживается Bluetooth 4.2, что неплохо. Автономность тоже достаточная для TWS модели. Поддержки каких-либо кодеков, кроме стандартного SBC нет (он подразумевается всегда), шумоподавления тоже.

• Форм-фактор: внутриканальные, полностью беспроводные
• Тип излучателя: динамический
• Вес наушников вместе с кейсом: 58 грамм
• Вес одного наушника: 5,8 грамм
• Размер кейса 50x40x30 мм
• Емкость аккумулятора кейса: 410 мАч
• До 3 часов проигрывания музыки на одном заряде наушников
• До 10 часов автономности вместе с кейсом
• Время для полного заряда: 40-60 минут
• Активное шумоподавление
• Поддержка кодека AAC
• Поддержка профилей: A2DP, AVRCP, Hands free, Headset
• Влагозащита IPX4
• Сенсорное управление
• Поддержка голосового помощника
• Работа в качестве гарнитуры

• Сопротивление: 16 Ом
• Диапазон частот: 20-20000 Гц
• Чувствительность: 93дБ ± 3дБ
• Разъём для зарядки: USB Type-C
• Bluetooth 4.2
• Радиус действия: 10 метров
• Цена: 93$

У данной модели характеристики прописаны подробнее. Хотя чувствительность всё равно просто в дБ, правда, с допустимым отклонением. Диапазон частот и версия Bluetooth указаны. Есть упоминание и сопротивления. Оно не имеет никакого значения в данном случае.

Тут уже есть поддержка кодека AAC – мелочь, а приятно. Даже активное шумоподавление имеется. Автономность расписана тоже довольно подробно, что радует. Из бонусов – влагозащита IPX4. Правда, это кажущееся преимущество. Защита такого уровня, по большому счёту, есть у любых закрытых наушников. Подробнее можно посмотреть в нашей специальной статье.

Автономность тоже может быть измерена кучей способов. Она зависит от многих параметров: громкости и кодека, как минимум. Даже от температуры окружающей среды зависит. Данные, приведённые в характеристиках, это автономность при работе на средней (что бы это ни значило) громкости при соединении по кодеку SBC. Чаще всего, имеется в виду именно такой сценарий.

Источник