Низкий и высокий импеданс в наушниках – как выбрать. Импеданс наушников какой лучше?

Для упрощения математических расчетов в области акустики принято рассматривать значение сопротивления, выражаемое в омах, как постоянное для различных звуковых частот. В соответствии с законом Ома, разные устройства, такие как домашний кинотеатр, телефоны или компьютерные лампы, передают звук по-разному из-за различий в напряжении, в то время как количество Ом в этих устройствах остается неизменным.

Что такое сопротивление наушников?

Импеданс наушников — это важный параметр, который описывает электрические характеристики устройства. Он измеряется в омах и служит для характеристики взаимосвязи между электрическим током и напряжением в контексте цепей переменного тока. Это значение непосредственно отражает импеданс катушек динамиков наушников и играет ключевую роль в качестве воспроизводимого звука, включая громкость и чистоту звучания, что делает его критически важным для аудиофилов и профессионалов.

Таким образом, низкий импеданс позволяет наушникам работать с меньшими уровнями напряжения, что в свою очередь уменьшает энергопотребление устройства и делает его более универсальным для использования, например, с портативными MP3-плеерами.

Низкий или высокий импеданс в наушниках?

На этот вопрос сложно дать однозначный ответ, так как выбор между низким и высоким импедансом зависит не только от ваших личных предпочтений, но и от условий использования вашего аудиооборудования. Например, если вы часто слушаете музыку или подкасты через портативные устройства, такие как MP3-плееры или смартфоны, то наушники с низким импедансом (в пределах 16–32 Ом) могут стать преимуществом. Такое решение обеспечит громкое и четкое звучание, требуя при этом минимального расхода энергии.

Однако, если при прослушивании музыки вы предпочитаете получать больше деталей и качества звука, стоит рассмотреть наушники с высоким импедансом, например, от 80 Ом и выше. Эти устройства способны воспроизводить более детализированные звуки, позволяя вам отличать каждое нажатие клавиш на пианино или нюансы звука гитарной струны. Однако важно учитывать, что наушники с высоким импедансом часто требуют наличия специального усилителя, что влияет на общую стоимость и сложность системы.

Стандартный диапазон импеданса для наушников, как правило, составляет от 16 до 32 Ом для портативных и накладных моделей, а для полноразмерных наушников он может варьироваться от 32 до 64 Ом.

На что ещё обратить внимание при покупке наушников?

Импеданс наушников — это лишь один из терминов, который следует учитывать. Вам также необходимо обращать внимание на другие характеристики, которые могут существенно повлиять на ваши впечатления от прослушивания. Рассмотрим ключевые аспекты:

• Частотная характеристика — измеряется в герцах (Гц) и определяет диапазон частот, который способны воспроизводить ваши наушники, т.е. насколько высокие и низкие звуки они могут воспроизводить. Обычно этот диапазон составляет от 20 до 20 000 Гц.
• Чувствительность наушников — характеризует уровень звукового давления и измеряется в децибелах (дБ). Это показывает, насколько громко работает устройство и как оно улавливает искажения звука при высоком уровне громкости. Чем выше данный показатель, тем лучше.
• Максимальная входная мощность — указывает на максимальный уровень тока, который может выдержать устройство, не подвергаясь риску повреждений отдельных компонентов.
• Вес — наушники должны быть достаточно легкими, чтобы не создавать дискомфорта при длительном использовании.
• Длина кабеля — может варьироваться от 100 до 300 см. Портативные модели, как правило, имеют более короткий кабель, в то время как стационарные модели обычно оборудованы длинным проводом.
• Беспроводные версии — предлагают пользователям большую гибкость, позволяя слушать любимую музыку на значительном расстоянии от источника звука и заниматься другими делами одновременно.

В мире акустических систем полноразмерных колонок все довольно просто: есть 30-ваттный динамик с импедансом 8 Ом. Подключите подходящий усилитель с тем же импедансом к левому и правому каналам, и вы сможете наслаждаться громким звуком. Однако ситуация с наушниками значительно сложнее и запутаннее. В упомянутом выше примере мы столкнемся с тремя резисторами.

Что означает «импеданс»

Импеданс в наушниках указывает на сопротивление, которое влияет на вход устроек, и непосредственно влияет на мощность и другие технические характеристики портативных слуховых аппаратов. Чтобы узнать необходимые параметры для достижения хорошего звучания, этот параметр обычно указывается в спецификациях портативных устройств.

Единицей измерения электрического сопротивления проводников является Ом (Ω).

Для карманных аудиоплееров и современных смартфонов наилучшим вариантом становятся наушники с номинальным сопротивлением в диапазоне 16-40 Ом. Это значение не только обеспечивает высокое качество звука, но и позволяет эффективно работать с низкими выходными сигналами. Если требуется подключение наушников к звуковым картам со стандартными характеристиками и специализированными усилителями, следует обратить внимание на устройства с высоким импедансом в диапазоне 120-150 Ом. Такие приборы обычно подходят для специалистов, использующих специальные устройства с высоким выходным напряжением.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

Современный рынок мультимедийных устройств предлагает широкое разнообразие аудиоаппаратуры с различными техническими параметрами, включая чувствительность, импеданс и диапазон частот. Рассмотрим два типа наушников на основании их импеданса:

1. Низкоомные наушники — это устройства с импедансом до 32 Ом для внутриканальных моделей и до 100 Ом для полноразмерных наушников.
2. Устройства с высоким импедансом — это наушники, у которых импеданс превышает 32 Ом для внутриканальных моделей, а для полноразмерных версий этот порог составляет более 100 Ом.

Кривая импеданса для разных видов устройств

Теперь стоит рассмотреть информацию, которую дает график частотной зависимости импеданса для различных типов устройств в диапазоне от 20 до 20 000 Гц:

1. Полноразмерные динамические наушники. Для данного типа оборудования кривая импеданса не является простой и может проявлять небольшие наклоны и градиенты на высоких и низких частотах. Например, если импеданс у динамических наушников задан как 32 Ом, фактические показания мультиметра могут колебаться в два или три раза выше на определенных частотах.
2. Стандартные трубки. Для этой категории наушников график не показывает никаких значительных отклонений при стандартных значениях таких как 16, 24, 32 Ом; кривая импеданса здесь представляет собой горизонтальную прямую линию.
3. Ортодинамические и изодинамические наушники. Это устройства, такие как HiFiMan, Fostex или Oppo, где кривая импеданса обычно представляет собой прямую линию. Тем не менее, некоторые модели могут демонстрировать отклонения в определенных частях частотного диапазона, особенно на сверхвысоких частотах.
4. Акустическая внутриканальная арматура. Обычно у большинства одиночных динамиков наблюдается рост кривой импеданса на высоких частотах, что позволяет наушникам воспроизводить «чистый звук» без искажений.
5. Многодрайверные и гибридные наушники. Кривая импеданса для таких моделей ведет себя непредсказуемо при частотах выше 500 Гц, периодически изменяя своё значение. В одном из примеров фактическое значение импеданса может снизиться до 4 Ом на частоте 1 кГц, если номинальный импеданс равен 100 Ом.

Анализируя кривые импеданса, можно сделать вывод, что значение, указанное наушниками, зачастую отличается от фактических свойств устройства.

Как выбрать беспроводные наушники: Типы и конструкции. В последние годы я испытал наушники от различных производителей, многие из которых оставили меня разочарованным…

Общие выводы из представленной информации

• Импеданс динамических и изодинамических внутриканальных наушников соответствует тому, что указано на упаковке.
• Импеданс динамических и полноразмерных наушников также совпадает с указанными значениями, но может иметь небольшие увеличения.
• Импеданс арматуры и гибридных наушников, как правило, не совпадает с тем, что указывается на упаковке.

Информация об импедансе ваших наушников поможет вам правильно подобрать их к выбранному плееру или усилителю. В случае выбора гибридных или арматурных наушников, всегда проверяйте доступные результаты измерения импеданса перед покупкой.

На какие параметры влияет импеданс наушников?

Чувствительность

Чувствительность наушников в очень значительной степени зависит от их мощности; конечный результат возникает в результате сочетания двух характеристик — напряжения и тока. Чувствительность служит удобной конечной характеристикой для теоретиков, однако для среднего потребителя она может вызвать путаницу.

Многие из вас, вероятно, слышали утверждение, что чувствительность равна громкости. В общем, это верно, но такая зависимость проявляется в случае со стерео колонками. Указанное значение импеданса для колонок может варьироваться между 4 и 8 Ом.

Но наушники работают по другой схеме. Существует более 11 различных значений импеданса: 8, 16, 24, 32, 64, 128, 256, 320 и другие. Выясняется, что взаимосвязь между чувствительностью и громкостью действительно работает только в тех случаях, когда чувствительность выражается в терминах напряжения, а не мощности (производители, такие как Sennheiser, именно так и делают). Однако большинство других производителей наушников вообще не указывают единицу измерения чувствительности. Это порождает заблуждение, согласно которому наушники с высоким импедансом предполагаются как более тихие, в то время как низкоомные наушники считаются громкими.

Для более глубокого понимания того, как импеданс влияет на чувствительность, можно использовать простую школьную формулу:

Также необходимо рассчитать силу тока:

W — выходная мощность усилителя, Вт; U — выходное напряжение усилителя, В; I — ток, А.

На качестве звучания хорошо показывают наушники серии DT 770 от Beyerdynamic, которые представлены в различных вариантах импеданса: 32, 80, 250 и 600 Ом (однако некоторые модели уже сняты с производства).

Все эти наушники имеют одинаковую чувствительность, равную 96 дБ/мВт. Это означает, что если к ним подать ровно 1 мВт, уровень звукового давления составит 96 дБ SPL.

Для достижения 1 мВт мощности на разных моделях нам будут нужны разные уровни напряжения и тока:

Этот пример иллюстрирует, что чувствительность наушников демонстрирует гораздо более тесную связь с напряжением, чем с мощностью. Таким образом, чем выше импеданс, тем ниже чувствительность.

Длительность работы плеера или смартфона

С увеличением импеданса наушников вы можете заметить, что плеер или смартфон работает дольше без необходимости в подзарядке. Это связано с тем, что устройства с высоким импедансом потребляют меньшую энергию, предполагая, что наушники работают на «максимальной» громкости, вне зависимости от фактического уровня громкости, установленного на устройстве.

Если ваш смартфон имеет низкую мощность, вам, вероятно, придется выбрать низкоомные наушники, которые подходят по чувствительности. Однако для более мощных аудиоплееров или смартфонов рекомендуется использовать наушники с высокой чувствительностью и низким импедансом, либо с низкой чувствительностью и высоким импедансом. Например, замена наушников с импедансом 16 Ом на 32 Ом может сократить потребление энергии на одну треть.

Результаты графиков показывают, что наушники Anker имеют более высокий средний импеданс, в то время как с ними ваш плеер или смартфон сможет работать дольше без необходимости в подзарядке. И наоборот, устройства с несколькими динамиками обладают более низким импедансом, что приводит к меньшему времени работы вашего смартфона или аудиоплеера.