Уровни звукового воздействия наушников

Гуляя сегодня по улицам любого города можно заметить, что подавляющее число представителей молодого поколения ходят по городу в наушниках. Причем их с каждым годом становиться все больше. Конечно, многие расценивают это как признак технического прогресса — от огромного магнитофона на плече до практически невидимых плейеров и вакуумных наушников, однако отоларингологи всего мира бьют тревогу — мы стоим на пороге появления «глухого поколения».

О вреде постоянного прослушивания музыки в наушниках сказано многое, сделано много шагов в плане конструктивных особенностей этих устройств, дабы сделать их наиболее безопасными. Однако огромное количество поклонников постоянного прослушивания музыки все равно наносят своему слуху огромный ущерб, по причине того, что не придерживаются элементарных правил безопасности.

Как же происходит повреждение органов слуха при громком прослушивании музыки в наушниках? Начнем с того, что это стресс (излишне сильный раздражитель) для внутреннего уха, которое защищается от громких звуков напряжением мышц барабанной перепонки. При кратковременной перегрузке (близкий пролет самолета, проезд поезда или грузовика) этих мер достаточно.

Но в случае длительного прослушивания музыки в наушниках (особенно на уровне громкости в 90-100 децибелл, как слушает примерно 50-60 процентов меломанов), эти мышцы утомляются и расслабляются, пропуская повреждающий раздражитель к чувствительным волоскам внутреннего уха. При этом в первую очередь вред наносят высокие частоты и чувствительность к ним резко снижается. Выпадение из зоны слышимости отдельных частот со временем может приводить к развитию тугоухости и даже к глухоте к старости.

Ввиду таких опасных последствий от прослушивания музыки в наушниках возникает необходимость выработки правил безопасности, которые позволят нанести как можно меньше вреда органам слуха, но в то же время насладиться любимыми мелодиями. Иногда в публикациях проскакивает информация по этому поводу — слушать музыку не более 40 минут в сутки, на уровне громкости не более 60% и так далее.

Однако они во многом некорректны, так как равняют под одну гребенку все электронные устройства и музыкальные предпочтения. Например, у одного проигрывателя громкость наушников при мощности 60% будет 60 децибелл, а у другого, при использовании этих же наушников — 85. Намного более эффективно подбирать громкость наушников самостоятельно, исходя из конкретной чувствительности органов слуха и окружающей обстановки.

Но для начала следует разобраться, какие типы наушников наиболее безопасны для органов слуха. Наибольшее распространение в настоящее время получили наушники-вкладыши — они удобны, компактны и, что немаловажно, достаточно хорошо защищают от внешних шумов, позволяя полноценно насладиться музыкой. Однако отношение медиков к таким наушникам неоднозначное — большинство исследований говорит о том, что именно такая их разновидность и ведет за собой наибольшую нагрузку на внутреннее ухо.

Люди, которые профессионально работают со звуками (музыканты, звукорежиссеры) никогда не позволяют себе использовать такие наушники, так как со временем это может привести к ухудшению их профессиональных качеств. Поэтому наиболее безопасно использовать наушники так называемого открытого типа, которые имеют крепеж к уху или соединены между собой ободком через голову. Многие считают такую форму архаичной и неудобной, однако с развитием акустики и беспроводных передающих систем такие наушники могут поспорить своим удобством с вечно запутывающимися проводными вакуумными «затычками».

Регулировать громкость звука в наушниках следует исходя из внешних шумов. Наиболее подходящей и безопасностью громкостью наушников является такая, при которой слышны разговоры близстоящих людей. Не следует пытаться установить мощность звука для перекрытия внешнего шума — в маршрутке или метро этот показатель составляет 90-100 децибелл, следовательно, чтобы их «перекричать» необходимо более высокая громкость звука в наушниках — 110-120 децибелл. А между тем, болевой порог барабанной перепонки находится на уровне 130-135 децибел, поэтому попытки перекричать поезд метро могут серьезно повредить слух.

Время прослушивания наушников, безопасное для органов слуха, при нормальной громкости составляет несколько часов в сутки, однако каждые полчаса следует делать перерыв хотя бы на 10-15 минут. Такие простые меры предосторожности могут значительно уменьшить риск повреждения слуха от прослушивания музыки в наушниках.

— Вернуться в оглавление раздела «отоларингология»

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Технические характеристики наушников влияющие на громкость и качество звучания

Наушники – предмет первой необходимости, дающий шанс спокойно заниматься делами или отдыхать, не мешая окружающим. «Ушки» нужны для прослушивания аудиокниг и музыки, просмотра фильмов и живого общения через мессенджеры или по телефону. Обширная область применения стала причиной выпуска моделей с отличающимися рабочими показателями. Поэтому при выборе важно внимательно изучить технические характеристики наушников. Хотя указанные производителем параметры не отражают в полной мере качества, важные для пользователей.

Основные характеристики наушников

Чтобы выбрать устраивающую модель, необходимо обратить внимание на назначение и конструкцию, а также характеристики, которые оказывают влияние на качество звука. К последним относят:

Но начинать выбор стоит с общих параметров: назначения и конструкции. По назначению выделяют две большие группы:

Первые – это оборудование для профессионалов и истинных меломанов, студийные модели обеспечивают полную детализацию звука, необходимую для профессиональной работы с аудиозаписями. Такие наушники часто выбирают меломаны, ценители звучания с точным воспроизведением всех нюансов. Модели бытового назначения часто искажают звуковую картину с «выпячиванием» частот нижнего или верхнего спектра.

Учитывая способ сопряжения с источником, выделяют:

проводные, дополненные кабелем и коннектором для присоединения к технике – компьютеру, телефону и пр.;
TWS, при использовании таких моделей источник аудиосигнала связывается с гаджетом посредством Bluetooth.

При покупке проводных наушников следует учесть такой показатель, как длина кабеля, а также проверить наличие адаптера jack 2.5 – 3.5 мм. Если это беспроводная модель, то первостепенная характеристика – радиус беспроводной связи.

Тип конструкции – определяющий параметр выбора. Выпускаются такие модели:

внутриканальные, устройства вставляют в слуховой канал;
в форме вкладышей, помещаемых в ухо;
накладные, представляют собой плоские накладки на уши
полноразмерные, охватывающие ушную раковину.

Тип конструкции наушников

Полноразмерные модели выпускают закрытыми и открытыми. Первые не пропускают звуки извне. Вторые снабжены отверстиями, пропускающими шумы окружающего мира.

Определившись с конструктивными особенностями модели, следует перейти к изучению технических показателей. Разберемся, какими должны быть характеристики хороших наушников, и как они влияют на качество.

Чувствительность

Это показатель, определяющий выходное акустическое давление или, если сказать проще – максимальную неискаженную громкость передачи звука. Единица измерения – децибел (дБ).

Определяется чувствительность несколькими параметрами. Влияние оказывают габариты магнитного сердечника, чем эта деталь больше, тем звук будет громче. А так же материал сердечника, если используются неодимовые магниты, то высокая степень чувствительности будет даже при компактных размерах.

Стандартная чувствительность наушников в пределах 90-120 дБ, показатели зависят от вида гаджета. Так, для внутриканальных моделей чувствительность не превышает 110 дБ, в накладных этот параметр достигает 120 дБ, а в полноразмерных – до 140 дБ.

При высоком уровне чувствительности модели играют громко при выставлении уровня громкости у источника в пределах 50-60%. А вот, если показатель чувствительности низкий, то подключать гаджет необходимо к изначально мощным устройствам для воспроизведения.

Однако значение чувствительности, которое производитель указывает на коробке, часто формальное. Параметр может ввести в заблуждение, так как производители используют неодинаковые способы тестирования. Данные зависят от:

стендовых настроек, при проведении испытаний;
этапа, на котором проводились измерения, некоторые производители указывают значение тестирования только динамиков, а не наушников в сборе.

Если взять модели с одинаковыми значениями чувствительности, но с отличающимися типами проверки, то при тестировании результаты не будут совпадать.

Дополнительное влияние на чувствительность оказывает сопротивление. Чтобы получить тот же уровень неискаженной громкости, высокоомным моделям требуется большее выходное напряжение, чем низкоомным. Поэтому при выборе нужно учитывать параметры звукового сигнала на наушники, подаваемого от источника:

смартфоны и планшеты обеспечивают выходное напряжение 150-300 мВ;
стандартные плееры – 300 мВ;
компьютер и ноутбук – 300 мВ (при выделенной звуковой карте напряжение может быть больше);
телевизоры – 600-800 мВ.

Поэтому необходимо обращать внимание на соотношение чувствительности к напряжению, этот показатель измеряется в дБ/В. При указании параметра за выходную мощность берут постоянную величину – 1 В. Таким образом, если в характеристиках указано значение 130 дБ/В, то при сопротивлении 32 Ом рабочее значение будет 105 дБ.

Выбирать чувствительность следует с учетом среды использования. Для применения дома подойдут и «тихие» модели, а вот для прослушивания композиций на улице и в общественном транспорте необходимо выбирать вариант с показателями громкости, заглушающими уличный шум.

Не стоит забывать, что частое прослушивание аудио с уровнем громкости 90 дБ и более может негативно повлиять на способность слышать. А звук громкостью 145 дБ вызывает контузию. Поэтому нужно выбирать наушники, безопасные для здоровья.

Частотный диапазон

Это показатель пределов воспроизводимых оборудованием частот. Следует понимать, что не всегда широкий разбег между нижним и верхним пределом – это показатель качества звучания.

Органы слуха человека воспринимают звук при частоте колебания в пределах 20 – 20 000 Гц, но этот интервал для каждого человека индивидуален. Так, с возрастом он сужается, люди перестают слышать верхние тона. Влияет на способность воспринимать звуки и место проживания. Жители городов, привычные к шуму, не воспринимают звуки выше 15 000 -17 000 Гц.

Частотный показатель наушников – это формальный параметр, который не способен описать качество звучания. Важен не сам воспроизводимый диапазон, а громкость звучания. Еще ни одному бренду не удалось добиться того, чтобы весь спектр звуков транслировался с одинаковым уровнем громкости. Но чем шире разбег между границами, тем меньше колебания амплитудно-частотных характеристик в нижней части спектра.

Чтобы понять, насколько качественным будет звук, нужно изучить график АЧХ. При построении графика:

на оси абсцисс отмечают частоту звука в Гц;
на оси ординат – громкость звука в дБ.

график АЧХ наушников

На графике видно, каким будет тональный баланс звучания. Выпускают модели с акцентом на нижние частоты или на верхние звуки. На границах диапазона показатели будут резко снижаться вплоть до нуля.

Так, если указан диапазон 5 – 25 000 Гц, то «провисание» звука произойдет за пределами слышимости, то есть звуки, слышимые человеческим ухом, должны воспроизводиться с заявленным уровнем мощности.

При изучении характеристик важно смотреть не только на частотный диапазон, но и на коэффициент искажения в динамиках. Выражается этот параметр в процентах. Чем ниже этот показатель, тем чище будет звучание.

Сопротивление (импеданс)

Импеданс – это полное сопротивление, получаемое на входе наушников. Величина эта складывается из активного и реактивного сопротивления, единица измерения – Ом. Характеристика влияет на громкость звука и зависит от выходной мощности устройства. Больше информации можно узнать здесь.

Если наушники будут использоваться с плеером, смартфоном или компактным ноутбуком, то не рационально искать модель с сопротивлением 50 Ом. А вот для работы с профессиональным оборудованием требуется модель с высоким импедансом.

Импеданс не влияет на скорость разряда батареи. Автономность устройства определяется уровнем громкости, а точнее, мощностью, которая требуется для поддержания заданного уровня громкости.

Выпускаемые наушники принято делить на 2 вида – низко- и высокоомные. Но у полноразмерных и компактных моделей показатели не совпадают. У маленьких наушников к низкоомным относят варианты с импедансом до 32 Ом, у больших – до 100 Ом. Модели с импедансом выше указанных показателей относят к высокоомным моделям.

Если импеданс наушников серьезно превосходит рекомендованное значение, то усилитель будет функционировать с повышенной нагрузкой. Это станет причиной искажения качества звучания или даже приведет к поломке или усилителя на источнике звука, или самих наушников.

Импеданс оказывает влияние и на громкость, и на качество звучания, но не напрямую, а в связи с другими параметрами устройства.

Максимальная мощность

Этот показатель характеризует верхний уровень мощности, который подается на наушники без риска повредить устройство. Измеряется этот параметр в мВт.

Показатель входной мощности связан с другим параметром – чувствительностью. Чем выше чувствительность, тем меньшие показатели мощности потребуются для воспроизведения заданного уровня громкости.

Какие характеристики влияют на громкость наушников

Опытные пользователи не раз сталкивались с ситуацией, когда одни «ушки» звучат намного громче других, несмотря на то, что уровень на плеере не изменялся. Распространенно мнение, что это связано с мощностью модели, но это не совсем так. Да, чем больше мощности, тем сильнее звук, но большее значение для громкости имеет чувствительность.

Нерационально искать модели с большими показателями мощности, если наушники планируется использовать в качестве источника звука смартфон или плеер. Использование чрезмерно мощных наушников может привести к ухудшению качества звука, так как встроенный усилитель источника не будет справляться с нагрузками.

Показатель, влияющий на громкость – это чувствительность. Чем значение чувствительности выше, тем меньше нагрузка на источник звука. Однако ориентироваться только на информацию производителя не стоит. Поскольку пользователями замечена одна особенность: реальная чувствительность редко совпадает с указанной на коробке. Причем, чем меньше цена модели, тем больше вероятность, что это несовпадение будет обнаружено.

Проблема в том, что не разработано стандартов тестирования. Каждый производитель проводит испытания по своим правилам, поэтому рабочие значения моделей с одинаковой чувствительностью могут отличаться.

Какие параметры наушников характеризуют качество звучания

На качество звучания в некоторой степени оказывают влияние все параметры. Но самый очевидный – это частота диапазона. Чем интервал воспроизводимых частот шире, тем богаче палитра звуков. Большинство производителей указывает на коробке стандартный диапазон, в пределах способности человеческого уха воспринимать звуки, то есть 20 – 20000 Гц. Однако эта характеристика недостаточно характеризует качество звучания.

Редкие производители, помимо стандартных цифр, показывают график АЧХ, отражающий рабочую картину. Так, нижние тона могут быть различимы. Но на таком уровне громкости, что слышны исключительно в сурдокамере (акустическом помещении). На улице же услышать басы нельзя. Поэтому указанный на коробке диапазон частоты – это условность.

Примеры технических характеристик популярных наушников

При выборе наушников необходимо внимательно изучать информацию на коробке и в техническом паспорте. Важно не только прочитать краткое описание, но и познакомиться с главными характеристиками, влияющими на звучание.

Xiaomi Redmi AirDots

Популярная модель bluetooth-гарнитуры с надежной влагозащитой. Сопрягается с устройствами на базе Android и iPhone. Соединение производится через Bluetooth 5.0, радиус действия – до 10 метров.

Определить качество звучания помогут характеристики:

чувствительность – 98 дБ;
импеданс – 32 Ом;
частотность – 20-20000 Гц.

На графике АЧХ видно, что в нижнем диапазоне уклон сделан в сторону среднего баса, но НЧ не доминируют. Качество ВЧ типично для наушников бюджетного ценового сегмента, поэтому насладиться мельчайшими нюансами звучания вряд ли получится, но при использовании компактных беспроводных моделей это маловероятно

Судя по отзывам, запаса громкости хватает даже при эксплуатации на улице. Плюс модели – отсутствие задержки сигнала, что часто встречается у других бюджетных беспроводных наушников.

Apple EarPods

Популярная модель беспроводных наушников компании Apple . Очертания вкладышей анатомически выверены, даже при носке в течение дня не ощущается дискомфорта.

чувствительность – 109 дБ;
интервал воспроизводимых частот – 20-20000 Гц;
импеданс – 23 Ом.

Модель с акустическим оформлением открытого типа, вкладыши не оснащены шумоизоляцией. Такая модель подойдет для дома и улиц с транспортным движением, поскольку при прослушивании композиций внешние звуки не подавляются, что позволит вовремя заметить опасность. А вот в общественном транспорте наушники без шумоподавления некомфортны, из-за внешнего шума придется увеличивать громкость, а это вредно для органов слуха.

По сведениям из паспорта чувствительность EarPod равна 104.27 дБ относительно мощности и 118.02 дБ относительно напряжения. Рекомендуемый уровень напряжения источника для этой модели не менее 8.02 dBV на 42 Ом для прослушивания в тихом помещении, и 3.98 dBV на нагрузке 42.21 Ом для применения на улице.

С басами и нижней частью середины полный порядок, а вот верхняя часть средних частот и ноты верхнего регистра после 10кГц подкачали. Возможно, это сделано для улучшения слышимости при разговорах, поскольку Apple EarPod – это в первую очередь гарнитура, а не наушники для меломанов.

JBL Tune 120 TWS

JBL Tune 120 TWS – беспроводная модель, отвечающая строгим стандартам бренда. В описании указано, что диаметр излучателя модели 5,8 мм, и при создании использована технология JBL Pure Bass. Тип акустического оформления – закрытые.

частотный диапазон – 20-20000 Гц;
чувствительность – 96 дБ;
сопротивление 14 Ом.

Частотные характеристики модели с акцентами на верхних (выше 10 кГц) и нижних (70-12о Гц) частотах. Тона ниже 70 Гц слышно хуже, а после 40Гц следует полный провал. Слегка завалены и средние частоты, что негативно отражается на качестве звучания.

Модель с повышенным уровнем звукоизоляции, внешние шумы приглушаются, можно использовать вкладыши в шумной обстановке без необходимости увеличения уровня громкости. Даже в общественном транспорте хватает 60-70% максимума уровня громкости, чтобы комфортно слушать композиции, не отвлекаясь на внешние звуки.

Выводы

В заключение хочется отметить, что изучение характеристик – это существенный, но не определяющий момент при выборе модели. Наушники разных марок с одинаковыми техническими характеристиками отличаются по громкости и качеству воспроизводимого звука.

При прослушивании впечатление формируется не только указанными характеристиками, но и другими показателями. Пока еще не создано приборов, которые могли бы воспринимать музыку так, как человек. Следует учитывать фактор субъективного восприятия. В этом легко убедиться, изучая отзывы покупателей, когда одна и та же модель оценивается противоположно. Одним пользователям звучание кажется подходящим, другие же считают, что звук никуда не годится.

Поэтому, подобрав модели, совместимые с используемыми источниками звука, проводят испытания, оценивая звучание лично. Другого пути найти приемлемое для конкретного пользователя качество звука невозможно.

Источник

Уровни звукового воздействия наушников

В iOS 13 можно узнать, как громко вы слушаете музыку в наушниках

Как iPhone узнает об уровне громкости