Наушники как усилитель сигнала

Усилитель для наушников – суть, смысл и вся правда

Стереосистема или домашний кинотеатр – все еще не самый распространенный «зверь» в нашей стране, особенно в эпоху небольших и недорогих беспроводных колонок. А вот свои наушники есть практически у каждого. Рано или поздно многие меломаны начинают глубже вслушиваться в музыку или звуковой ряд фильма, обращая внимание на мельчайшие детали. И портативное устройство (смартфон или ноутбук), конечно же, обладают большими ограничениями, узнав о которых, каждый столкнется с такой категорией электроники, как усилитель для наушников.

Более того, существует даже целая каста меломанов, которые принципиально предпочитают высококлассные наушники любым акустическим системам. И в этом есть определенная логика – практически полная минимизация постороннего звука, будь то топот соседей или шум дороги мегаполиса за окном. И ваша музыка никому не будет мешать – спит ребенок или просто кто-то в семье занят чем-то другим. Но и это не главное – звук с хорошим усилителем для наушников будет не так сильно отличаться от звучания стереосистемы, но со своей уникальной спецификой. Так чем же укомплектовать свой уголок эгоиста? Все детали с предысторией вы найдете в этой статье.

На фото классический пример использования усилителя для наушников с ЦАП (Klipsch Heritage Headphone Amp) в связке с ноутбуком и высококлассными наушниками (Klipsch Heritage HP-3)

Сразу в уши. Время первых усилителей

Прослушивание музыки через наушники возникло и развивалось практически одновременно и параллельно с прослушиванием через колонки. Также очень долгое время в Hi-Fi индустрии практически никто не задумывался о том, как сделать звучание через наушники максимально качественным. Усилители, стереоресиверы или другая воспроизводящая звук*+ техника имела на передних панелях гнездо, в которое включались наушники. Откуда, собственно, появлялся звуковой сигнал в этом гнезде для наушников, никто (или почти никто) из меломанов не задумывался.

Сигнал на этот разъем шел с выхода тех же усилителей мощности, которые работали на колонки — при установке штекера кабеля наушников в это гнездо колонки от выхода усилителя отсоединялись с помощью несложного механического размыкателя. Разумеется, уровень мощности, отдаваемый усилителем, был бы в данном случае слишком высоким – одно неловкое движение регулятором громкости и меломан рисковал остаться не только без наушников, но и без ушей. Поэтому уровень сигнала с выхода усилителя перед подачей на гнездо для подключения наушников понижали с помощью так называемого резистивного делителя. Это было простое решение, но на качество звука (если говорить о серьезном прослушивании музыки) оно влияло не лучшим образом. Тем не менее, пока наушники воспринимались как вспомогательный способ прослушивания музыки, а качество их звука было не слишком высоким, оно было вполне приемлемым.

На фото классический ламповый усилитель для акустики. Современный аналог, модель TAGA Harmony TTA-1000

Специальное усиление для наушников

С ростом качества звучания наушников и их популярности среди меломанов возникла задача создания для них специальных усилителей. Кроме небольшой мощности, безопасной для слуха, такие усилители должны были быть рассчитаны на работу со сравнительно высокоомной нагрузкой, которой обычно являются наушники. И, наконец, характер звучания этих усилителей должен был учитывать прямое (а не с расстояния в пару метров) попадания звука в уши меломана – шумы и искажения здесь были неприемлемы.

На фотографии пример самого простого усилителя для наушников в качестве отдельного самостоятельного устройства. Современная модель Pro-Ject Head Box S2

Усилители для наушников прошли все те же стадии развития, что и классические Hi-Fi усилители. Сегодня на рынке представлены ламповые, транзисторные и гибридные конструкции, работающие в различных классах усиления по двухтактным или однотактным схемам. Подробнее о типах усилителей вы можете прочитать в этой статье: https://www.overton.ru/publications/articles/usiliteli-i-hi-fi-komponenty/hi-fi-usilitel-kak-eto-rab.

Согласование наушников и усилителя

Пожалуй, единственным специфическим усилителем для наушников в настоящее время, практически не имеющим аналогов в классе усилителей для акустики, являются ламповые конструкции без использования выходных трансформаторов. Как мы уже знаем, в традиционных усилителях трансформатор нужен для согласования сравнительно высокого сопротивления выходной лампы (сотни Ом) с низким сопротивлением колонок (4 — 8 Ом). Для наушников, чье сопротивление может составлять 100 Ом и больше, необходимость в таком трансформаторе отпадает, особенно при использовании определенных схемных решений. Это существенно упростило создание ламповых усилителей для наушников, что привело к множеству подобных самодельных бестрансформаторных конструкций.

В целом же задача согласования усилителя с наушниками, импеданс которых в зависимости от конкретной модели может находится в очень широких пределах — от десятков до сотен Ом — является не такой уж простой инженерной задачей. Если низкоомным наушникам от усилителя нужно больше тока и меньше напряжения, то высокоомные нуждаются в высоком подаваемом напряжении при сравнительно скромном потребляемом токе. С этим, кстати, связано то обстоятельство, что наушники для портативной техники обычно имеют небольшой импеданс. Встроенный аккумулятор смартфона или портативного проигрывателя просто не способен обеспечить усилитель большим по величине напряжением питания, а значит и значительному напряжению на выходе там взяться неоткуда.

По этой причине высококлассные усилители для наушников обычно имеют специальные переключатели, с помощью которых можно оптимизировать их работу с наушниками с различным импедансом. Аппараты же без такого переключателя обычно имеют рекомендованный диапазон сопротивлений подключаемых наушников, который стоит учитывать. А зачастую разное качество (или характер) звука одного и того же усилителя при работе с двумя парами наушников зависит именно от различий их сопротивления. И, разумеется, как и в случае с акустикой, чем выше чувствительность наушников, тем меньшая подводимая мощность им требуется для получения по-настоящему сбалансированного и насыщенного звука.

На фото высококлассный усилитель для наушников с ЦАП от компании Klipsch, модель Heritage Headphone Amp, где мы можем увидеть возможность гибкой настройки под наушники

Уникальность наушников и секреты усилителей

То, как мы слышим музыку через наушники, значительно отличается от прослушивания через колонки. Звук от пары АС, разнесенных в пространстве друг относительно друга и слушателя по правилам классического треугольника, формирует в комнате стереокартину, которая располагается перед нами. Равномерность этой картины (отсутствие провала в середине) возникает из-за того, что звук пары колонок частично смешивается между собой (разумеется, на качество звуковой сцены влияют и сама система, и мастерство звукорежиссера). При этом звук от правой колонки попадает в левое ухо с небольшой задержкой, и наоборот. Затем в работу включается психоакустика и наш мозг достраивает ту самую звуковую сцену.

В случае же использования наушников каждое ухо получается сигнал только одного стереоканала, изолированный от другого. Так возникает эффект «звук внутри головы», из-за которого многие меломаны недолюбливают прослушивание музыки в наушниках (и наоборот). Для борьбы с таким эффектом в схеме усилителей иногда используют частичное подмешивание сигналов между стереоканалами или их различную процессорную обработку. Однако в большинстве случаев, при использовании по-настоящему качественных наушников и усилителя, этот эффект очень быстро просто перестаешь замечать.

На фото показан богатый внутренний мир высококлассных усилителей для наушников (модель Klipsch Heritage Headphone Amp)

Осторожно – высокое напряжение! Про «электростаты»

Существуют на рынке и совершенно особый тип наушников, нуждающийся в специфическом усилении. Это электростатические модели, звук в которых создает тонкая металлизированная мембрана, колеблющаяся в электрическом поле. Для работы такому излучателю, кроме входного сигнала, нужно высокое поляризующее напряжение величиной в несколько сотен вольт. Именно это напряжение и должен создавать усилитель для электростатов, кроме подачи на них собственно музыкального сигнала. Ввиду того, что характеристики электростатических наушников различны, они часто уже комплектуются соответствующим усилителем.

Аудио для эгоиста

Повышение качества звучания наушников и усилителей для них привело к существенному росту популярности слушать музыку именно таким образом. Зачастую меломаны вообще не ставят дома классические стереосистемы, ограничиваясь парой высококлассных наушников. Индустрия, разумеется, учла это обстоятельство, свои встроенные усилители для наушников получили самые различные устройства – от ЦАП до проигрывателей винила. Уровень качества подобных встроенных схем постоянно растет и зачастую они могут конкурировать с отдельными устройствами довольно высокого класса. Тем не менее, отдельный усилитель для наушников является наиболее гибким решением, который позволит слушать музыку с высоким качеством с различных источников, без необходимости размещения в комнате пары колонок.

На фото пример современного проигрывателя винила с встроенным усилителем для наушников, рассчитанный на их прямое подключение к источнику (модель Pro-Ject Essential III Headphone)

Остались вопросы? Пишите комментарии, наши специалисты с радостью вам помогут.

Источник

Портативные усилители для наушников — какие они бывают (подборка — путеводитель)

Усилители для наушников – что это, зачем и почему?

Вроде бы, и без них можно музыку можно слушать прямо со смартфона, плеера или компьютера. А усилитель, как дополнительный элемент в аудио-тракте, к звуку ещё добавит своих искажений (нелинейных, шумов, взаимопроникновения каналов и т.д.).

Усилители для наушников, как правило (но не всегда), применяются в тех случаях, когда не хватает мощности источника сигнала (чаще всего этим страдают смартфоны, но и многие плееры тоже).

Проблема ещё больше усугубляется, если наушники у пользователя – с низкой отдачей или высокоомные (выше 32 Ом; но и с наушниками на 32 Ома тоже бывают проблемы).

В результате многие звуки в проигрываемом треке остаются слаборазличимыми, и художественное впечатление от музыки страдает.

И вот здесь приходят на помощь портативные усилители для наушников. Даже за счёт банального усиления мощности сигнала они позволяют добавить звуку сочности, проявить те звуки и их оттенки, которые были незаметны.

Обычно портативные усилители для наушников не имеют какого-то огромного усиления, в большинстве случаев оно составляет 3-12 дБ; но и этого бывает достаточно для «перехода количества в качество».

Вместе с тем владельцам особо высокоомных наушников (100 Ом и более) при выборе усилителя необходимо уделять усилению и выходной мощности повышенное внимание: «раскачать» такие наушники – очень непросто!

Кроме собственно функции усиления, многие из рассматриваемых устройств имеют дополнительные возможности; например, по подъёму нижних или высоких частот (чаще – нижних, ввиду особой востребованности этой функции).

Вместе с тем, в связи с появлением на рынке смартфонов, не имеющих в принципе линейного выхода на наушники (джека 3.5 мм), становятся более актуальными усилители, совмещенные с ЦАП-ами или Bluetooth-приёмниками. Эта тема тоже вскользь будет затронута.

Цены на товары указаны на дату обзора и могут меняться; в ссылках на товары применены сокращения «АЭ» (Алиэкспресс) и «ЯМ» (Яндекс.Маркет или «Беру»).

Усилитель для наушников Linkfor

Этот усилитель для наушников относится к категории «попроще — оно получше» и сильно похож на NoName модель. 🙂

Он — проще следующих усилителей в подборке, да и подешевле тоже.

Функции подъёма басов нет (что не испугает тех, кто любит «ровные» характеристики); а усиление не нормировано.

Заявлена мощность 40 мВт на нагрузке 16 Ом; что, хотя и не слишком много, но зато похоже на правду.

Имеется переключатель усиления.

В целом дизайн — без особых изысков.

Цена — около 1200 рублей ($17).

Простота и небольшая цена таких усилителей не означает автоматически, что они — «полный отстой».

Как правило, они производятся на основе малошумящих операционных усилителей NE5532P или на специализированных микросхемах для наушников MAX97220 (например); и если производитель не испортит хорошие элементы плохой схемотехникой, то в результате получаются добротные изделия начального уровня.

На этом считаем тему NoName усилителей завершенной.

Источник

Как увеличить дальность действия беспроводной гарнитуры

Одно из самых больших преимуществ, которое беспроводные наушники есть то, что они дают нам полную свободу передвижения, так как мы не будем буквально привязаны к кабелям, чтобы заставить их работать с ПК. Плохо то, что в зависимости от используемой беспроводной технологии у них есть максимальное расстояние, на котором они работают, и это ассортимент довольно ограничен. В этой статье мы покажем вам, как можно увеличить это расстояние чтобы они пошли как можно дальше.

Как правило, в беспроводных наушниках используется USB-приемник, который подключается к ним через радиочастоту 2.4 ГГц; Это, как правило, дает им максимальное рабочее расстояние от 8 до 12 метров (они обычно говорят в среднем 10 метров), но оно уменьшается в зависимости от того, есть ли между ними стены или экологическая ситуация в том, где мы встретить.

Как уменьшить расстояние, на которое путешествуют ваши беспроводные наушники

Расстояние, которое наушники достигают от приемника, может сильно различаться в зависимости от условий, в которых вы находитесь, поэтому мы рассмотрим их все и дадим вам ряд рекомендаций, чтобы вы могли убедиться, что у вас наилучший диапазон.

Энергия, получаемая приемником, зависит от расстояния

Как вы знаете, порт USB, к которому мы подключаем приемник, обеспечивает его энергией, необходимой для приема и передачи сигнала в беспроводные наушники, и, что любопытно, несмотря на то, что это цифровой сигнал (и, следовательно, он либо работает или не работает), расстояние, на которое распространяется сигнал, не является значительным и во многом зависит от того, может ли приемник получить всю необходимую мощность. Поэтому мы даем вам следующие рекомендации:

• Попробуйте подключить его к одному из портов USB на материнской плате, а не к переднему USB.
• Если это невозможно, используйте концентратор USB с внешним питанием или клавиатуру с функцией USB Passthrough.
• Удлинители USB также действительны, если к ним не подключены другие устройства, и они идут непосредственно к портам на плате.

Поэтому избегайте подключения приемника к USB-концентраторам без питания или к передним портам коробки, поскольку — в последнем случае — если они не в идеальном состоянии или не хорошего качества, они могут уменьшить получаемую энергию или даже поставить вмешательство.

Расположение приемника тоже

Также важно, чтобы приемник располагался в положении, благоприятном для передачи сигнала; Раньше мы говорили вам, что если вы подключите его к задним портам коробки, у него будет больше энергии, но это может быть контрпродуктивным в зависимости от того, где у нас физически находится коробка: если он прикреплен к стене сзади или если вы положите его на землю, забудьте о том, чтобы воткнуть его туда.

В идеале, приемник не должен быть закрыт какой-либо деталью и чтобы у него не было слишком близких стен (по крайней мере, не приклеенных), а также чтобы он находился высоко, не скрыт и находился вдали от других устройств, которые могут вызывать помехи, например, маршрутизатор или другие беспроводные устройства.

Меньше батарея в наушниках, меньшее расстояние

Другой фактор, влияющий на радиус действия беспроводных наушников, также связан с мощностью, хотя в данном случае с батареей самих наушников. Хотя это правда, что это происходит не со всеми моделями, во многих из них заметно, что чем меньше у них заряда батареи, тем меньше их диапазон.

Поэтому рекомендуется всегда заряжать аккумулятор и следить за тем, чтобы он не разрядился полностью, чтобы избежать износа. Короче говоря, поддержание батареи в хорошем состоянии и недопущение ее чрезмерной разрядки также полезно для оптимизации расстояния, на которое дойдут наушники.

Есть ли наушники с лучшим расстоянием, чем другие?

Определенно да, и это во многом связано с несколькими причинами, но они указывают на одно и то же: на качество материалов. Если на обоих концах используется хороший приемник (наушники и USB-ключ) и если материалы хорошие, у наушников будет лучшее расстояние, на котором они продолжат работать. Если мы добавим к этому несколько хороших практик относительно того, где подключить приемник и его местоположение, как мы объясняли ранее, это когда вы получите наилучший возможный диапазон.

Чтобы дать вам пример с нашими собственными тестами, беспроводные наушники Corsair VOID RGB 7.1 Wireless имеют рабочее расстояние около 11 метров, в то время как Corsair Virtuoso SE (которые относятся к категории «Премиум» с точки зрения своих компонентов) достигают 15 метров. без проблем, или даже 6 метров с толстой стеной между ними.

Источник