Что такое импеданс в наушниках, какое сопротивление лучше и на что оно влияет. Импеданс наушников что это.

Если производитель колонок или смартфона дает конкретные инструкции, следует им следовать. Наушники с высоким импедансом подразумевают большую потребляемую мощность, но они лучше защищены от короткого замыкания или перегрева.

Что такое сопротивление наушников?

Проще говоря, импеданс — это один из параметров, характеризующих наушники. Он выражается в омах и определяет соотношение между током и напряжением в цепи переменного тока.

Другими словами, он определяет импеданс катушек в динамике наушников. Это значение существенно влияет на качество звука, воспроизводимого устройством, — оно отвечает за громкость и чистоту звучания.

Низкий или высокий импеданс в наушниках?

Сложно дать однозначный ответ на этот вопрос — многое зависит от ваших личных предпочтений и от того, как вы используете свои устройства. Если вы часто слушаете музыку или подкасты через портативные MP3-плееры, то более низкие значения импеданса являются преимуществом. Песни ваших любимых исполнителей будут звучать громко и четко, а устройство не будет потреблять много энергии.

Если же громкость для вас важнее качества звучания, выбирайте более высокий импеданс. Такие наушники воспроизводят более детальные звуки — вы сможете услышать каждое нажатие клавиш или гитарную струну. Однако имейте в виду, что подобное решение обычно требует дополнительных инвестиций. Речь идет о специальных усилителях.

Типичный импеданс для вставных и накладных наушников составляет от 16 до 32 Ом и от 32 до 64 Ом для накладных и объемных моделей.

Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук

Проще говоря, импеданс акустической системы — это общее сопротивление, измеренное на входе устройства.

Он считается суммой активного и реактивного импеданса динамиков и всех остальных элементов электрической схемы наушников и любого другого электронного устройства.

Уровень импеданса динамика или наушников влияет на их чувствительность. Многие пользователи полагают, что это значение напрямую связано с громкостью динамика, но это не совсем так. Чем ниже импеданс, тем выше чувствительность наушников и тем меньше напряжения необходимо подавать на вход. Это напрямую влияет на энергопотребление. Для компьютерной гарнитуры импеданс в 8 Ом действительно довольно низкий. Но для гарнитуры для смартфона это совсем неплохо и находится в пределах допустимого минимума.

При подключении таких устройств аккумулятор потребляет меньше энергии и дольше сохраняет заряд.

Следует также отметить, что высокий импеданс влияет на устойчивость к искажению звука. Хорошая компьютерная гарнитура должна иметь высокий импеданс. Кривая частотной характеристики такого устройства более ровная от низких до высоких частот.

Какой вид импеданса у разных наушников

Различные типы наушников по-разному делятся на низкоомные и высокоомные. Давайте теперь рассмотрим, что это означает на практике и какие последствия имеет.

Эти устройства имеют относительно неравномерную кривую импеданса, с небольшой «волной» на низких частотах и подъемом на высоких. Полноразмерные наушники с импедансом менее 100 Ом считаются низкоомными, а наушники с импедансом более 100 Ом уже считаются высокоомными.

Лучше всего выбирать компьютерные колонки с более высоким импедансом, так как это не сократит время автономной работы, но будет менее подвержено искажению звука.

Что такое номинальный импеданс

Термин «импеданс» уже относится к номинальному входному сопротивлению. Номинальное значение, в свою очередь, близко к номинальному. Именно это число должно интересовать потребителя при выборе устройства.

Значение импеданса в основном отражается на чувствительности наушников. Пользователи предполагают, что чувствительность равна громкости. Для компьютерных колонок такое предположение оправдано, поскольку импеданс составляет 4 или 8 Ω. Соответственно указывается мощность усилителя, и связь между этими числами вполне узнаваема.

Однако наушники — это устройство с множеством технических особенностей и широким диапазоном значений импеданса. Взаимосвязь между этими значениями не столь очевидна. Но высокий импеданс снижает искажения сигнала и, косвенно, громкость.

Специалисты преобразуют импеданс в мощность, принимая во внимание как напряжение, так и ток. Чем ниже импеданс, тем выше чувствительность наушников. И наоборот, высокий импеданс означает низкую чувствительность. Это значение также влияет на силу тока. Однако это только теоретически. Пользователю необходимо понять, какая чувствительность требуется устройству и как на это влияет импеданс.

Для этого необходимо принять во внимание следующее:

1. Импеданс влияет не на громкость, а на чувствительность, а также на максимальное время работы аккумулятора смартфона, планшета или плеера. При подключении к домашнему кинотеатру или компьютеру о продолжительности автономной работы речь не идет.
2. Чувствительность отражает разницу в уровнях громкости при изменении параметров входящего сигнала.
3. Чем выше чувствительность – тем громче звучание устройства. Это касается и микрофонов, и динамиков, и сабвуферов.
4. Не каждый производитель показывает конкретное значение чувствительности. Но солидные фирмы указывают его либо без единиц измерения, либо в виде соотношения частоты и мощности.
5. Когда потребитель меняет громкость на усилителе или источнике звука, он не меняет мощность, но корректирует уровень выходного напряжения.
6. Уровень импеданса также влияет на качество звука, поскольку может убрать искажение. Это касается и автозвука, и смартфона, и других источников.
7. Сопротивление наушников влияет на амплитудно-частотные характеристики модели. Если оно увеличивается, то уменьшаются волновые искажения, и можно добиться равномерных характеристик.

Как влияет сопротивление на качество звучания

В целом, влияние импеданса подчиняется описанным правилам. Однако есть некоторые оговорки, которые необходимо учитывать.

Хотя импеданс влияет на время работы аккумулятора, это не единственный фактор, снижающий состояние заряда. Качество зависит от громкости, на которой пользователь слушает музыку, и от того, сколько энергии для этого требуется. Кроме того, необходимо учитывать качество самих наушников. Чем лучше звукоизоляция, тем меньше требуется громкость. Поэтому смартфон или плеер прослужит дольше даже при высоком импедансе, но с закрытыми моделями.

Какой импеданс в разных видах наушников?

Такие устройства делятся на два типа — полноразмерные и внутриканальные (маленькие наушники, в просторечии называемые «берушами» или «затычками»). Внутри каждой группы существует еще одно подразделение. Полноразмерные наушники делятся на низкоомные (импеданс до 100 Ом) и высокоомные (импеданс свыше 100 Ом).

Внутриканальные устройства также делятся на низкоомные и высокоомные, но цифры разные — до 32 Ом (что приводит к типичным вариантам 16 и 24 Ом) и свыше 32 Ом соответственно.

Значения импеданса обычно указываются производителями как средние значения. Однако для внутриканальных моделей они обычно соответствуют реальности. А для полноразмерных динамических аппаратов возможна большая разница, так как значение зависит от положения в комнате, и один и тот же аппарат может характеризоваться увеличением импеданса в диапазоне 32-64 Ом. Многое зависит от конкретного изделия, его конструкции, характеристик корпуса и т.д.

Однако это вовсе не означает, что вам следует искать полноразмерные динамические наушники с прямым импедансом. Чтобы добиться такого значения, производитель часто снижает другие характеристики. Устройства с большим разбросом значений импеданса можно найти даже в топовых моделях. Это следует учитывать при покупке и выбирать модель, соответствующую импедансу усилителя.

Беспроводные наушники также могут быть полноценными наушниками или наушниками-вкладышами, при этом требуемое значение импеданса должно соответствовать приведенным ниже правилам.

Существуют также гибридные наушники с динамическими драйверами и арматурными драйверами. Они также могут иметь низкий или высокий импеданс, но характеризуются большими пиками импеданса на средних и высоких частотах, поэтому их сложнее выбрать.

Показатели разных видов наушников

Диапазон значений сопротивления в изделиях составляет от 8 до 600 Ω. А наиболее распространенные наушники имеют импеданс от 16 до 32 Ом. Существуют также модели слуховых аппаратов с показателем 64 Ом. Аудиоаксессуары представлены в:

Эти значения зависят от того, как эксплуатируются наушники. Например, устройства с небольшим внутриушным динамиком со значением менее 32 Ом считаются низкоомными. Устройства со значением выше 32 Ом считаются высокоомными. Полноразмерные и накладные наушники» с низким значением имеют импеданс до 100 Ом. Высокоомные устройства характеризуются импедансом более 100 Ом. Как именно частота сигнала реагирует на величину импеданса различных устройств, показывает кривая импеданса. Она представляет собой графическое изображение изменения этого значения в зависимости от режима работы.

По сути, это способ показать влияние импеданса на амплитуду и нелинейные искажения при воспроизведении звука.

Внутриканальных

Для проводных и беспроводных аудиоаксессуаров, таких как обычные наушники и штекеры, кривая импеданса представляет собой ровную горизонтальную линию. Она характеризуется отсутствием значительных отклонений в диапазоне от 16 до 32 Ом и от 20 Гц до 20 кГц — частотном диапазоне, воспринимаемом человеческим ухом.

Полноразмерных и накладных

Большинство наушников этого типа имеют неровную кривую, характеризующуюся резким увеличением на низких частотах и небольшим увеличением на высоких частотах. Это указывает на то, что типичный импеданс в 32 Ом иногда действительно может отклоняться от заявленного.

Арматурных

Аудиокомпоненты с балансным якорем (арматурой) представляют собой миниатюрные устройства. Поскольку для воспроизведения звука требуется определенная громкость, недостаток места компенсируется установкой дополнительных динамиков. Поэтому они могут быть с одним, двумя или четырьмя динамиками.

Такие динамики характеризуются плоской амплитудно-частотной характеристикой.

Планарных

Аудиоаксессуары с эквивалентным плоским динамиком имеют кривую импеданса, обозначенную прямой горизонтальной линией. При выборе этих устройств учитывайте их низкую чувствительность, хотя на высоких частотах возможны отклонения.

Какое лучше выбрать?

Значение импеданса слуховых аппаратов зависит от устройств, с которыми эти слуховые аппараты будут использоваться. Для обычных стационарных устройств, например, подходят слуховые аксессуары с рекомендуемым импедансом 120-150 Ом. Для телефонов, планшетов и музыкальных плееров подходит гораздо меньшее значение — 16-40 Ом.

Для компьютера, музыкальной системы необходимы высокоомные полноразмерные наушники с импедансом до 120 Ом. Это устройства с выходным напряжением более 4 В. Такое высокое значение могут обеспечить только устройства, постоянно подключенные к электросети. Поэтому для соединения с такими устройствами следует выбирать аксессуары с соответствующим импедансом

Для высоких выходных напряжений (более 200 мВ) лучше выбирать «уши» с низкой чувствительностью и импедансом 32 Ом или более. Они потребляют меньше тока. Аудиоаксессуары с высоким импедансом для успешной работы требуют специального аудиоусилителя.

Его задача — сбалансировать амплитудно-частотные характеристики. Однако это невозможно с низкоомным оборудованием.

У небольших устройств выходное напряжение обычно составляет менее 1 В, поэтому импеданс в наушниках также не должен быть высоким. В противном случае звук стал бы тише. Тот же принцип можно использовать для определения необходимого импеданса для смартфона. Правило 1/8 может помочь в подборе аудиоаксессуаров к источнику. Оно гласит, что уровень импеданса выхода источника должен быть в 8 раз ниже, чем импеданс наушников. Например, от 2 Ом до 16 Ом.

Но если у вас нет возможности рассчитать это, подумайте о следующем.

• Низкоомные «уши» дают большую громкость, но снижают время автономной работы устройства. Они подходят для портативных устройств.
• Высокоомные гаджеты будут звучать тише, но более экономно расходовать батарею. Их лучше использовать в сочетании со стационарным оборудованием.

Здесь вы должны решить для себя, что для вас приоритетнее — наслаждение звуком на высокой громкости или экономия энергии. Чтобы правильно выбрать наушники, необходимо учитывать наибольший уровень напряжения, от которого зависит выходная мощность устройства (закон Ома). То есть с увеличением громкости звука увеличивается выходное напряжение, а потребляемая мощность зависит от сопротивления нагрузки. В соответствии с этой формулой можно произвести расчет. Чтобы узнать, какое сопротивление необходимо устройству, можно попробовать определить оптимальное значение вслепую. Просто прослушайте аудио на средних настройках и при необходимости отрегулируйте резисторы.

Тайна цифр

Допустим, вы решили приобрести новую модель наушников. Оставим на время в стороне вопрос бюджета, ведь у каждого покупателя свой кошелек. Теперь давайте посмотрим на технические характеристики.

Внимательный покупатель должен обратить внимание на ряд неясных физических характеристик, напечатанных на красивой упаковке. Ниже приведена фотография с вырезами трех разных моделей наушников известных брендов:

На что обратить внимание при покупке? Итак, перед нами три модели с разными техническими характеристиками:

Характеристики модели А:

Характеристики модели B:

Характеристики модели C:

частотный диапазон. Все три модели имеют совершенно разные числовые характеристики. Наша цель: выяснить, какие наушники будут наиболее комфортно чувствовать себя с портативным плеером или смартфоном. Модель B имеет самый широкий частотный диапазон — от 5 Гц до 40 кГц (хотя человеческое ухо воспринимает только диапазон от 16 000 Гц до 20 000 Гц), поэтому частотная характеристика всех трех моделей должна удовлетворить даже самого требовательного слушателя. Для наушников среднего класса этот параметр не является решающим, а скорее маркетинговым фактором.

Сопротивление Вот здесь становится интересно: все три модели кардинально отличаются друг от друга. Давайте разберемся, что влияет на величину сопротивления и какое значение импеданса оптимально для использования со смартфоном.

Все наушники делятся на две категории: с низким и высоким импедансом, причем градация напрямую зависит от их типа. Например, полноразмерные наушники с импедансом до 100 Ом считаются низкоомными, а свыше 100 Ом — высокоомными. Внутриканальные наушники (вкладыши или беруши) с импедансом до 32 Ом считаются низкоомными, а свыше 32 Ом — высокоомными.

В мире больших колонок все просто: у вас есть колонка мощностью 30 Вт с импедансом 8 Ом. Подключите соответствующий 8-омный усилитель к левому и правому каналам и наслаждайтесь громким звуком. Ситуация с наушниками гораздо сложнее и запутаннее. Только в вышеприведенном примере мы имеем дело с тремя импедансами:

• модель A – 22 Ома;
• модель B – 32 Ома;
• модель С – 250 Ом.

На вопрос, какие наушники лучше всего работают со смартфоном, средний покупатель уверенно ответит, что лучшая модель — та, у которой самый низкий импеданс. «Наушники с низким импедансом звучат громче в паре со смартфоном, но для наушников с высоким импедансом нужен отдельный мощный усилитель», — это обычное заявление продавца в магазине электроники. «Садитесь, первая двойка», — сказал бы учитель физики в школе, и вот почему.В тот момент, когда вы увеличиваете громкость воспроизведения музыки, на выходном сигнале меняется не уровень мощности, а напряжение. И лишь напряжение напрямую влияет на мощность. Для этого из школьного курса физики достаточно вспомнить две простых формулы закона Ома:Таким образом, для определения того, какие же наушники будут играть ГРОМЧЕ, а громкости каких в условиях использования исключительно смартфона будет недостаточно, следует обращать внимание не только на показатель сопротивления самих наушников, но и на максимальный уровень напряжения, которое выдает порт миниджек вашего смартфона или плеера. С этим показателем практически все производители электроники не спешат нас знакомить. Узнать четкий вольтаж на выходе миниджека можно, как правило, только по схемам устройства, найти которые нелегко. Сопоставлять две разных модели по громкости следует не по уровню мощности, а по уровню потребляемого напряжения. Чувствительность наушников с меньшим сопротивлением больше, чем у высокоомной модели. Но как это отражается на времени автономной работы смартфона?

Наушники и iPhone

Модель А с импедансом 22 Ом будет звучать громче, но и потреблять больше энергии. Поэтому с 32-омной моделью B смартфон сможет воспроизводить музыку по крайней мере четверть времени. С другой стороны, представленные на рынке смартфоны имеют максимальное выходное напряжение от 150 до 200 мВ, чего недостаточно для управления наушниками с импедансом более 100 Ом. Однако если вас устраивают высокоимпедансные наушники, вас может ожидать приятный бонус — значительное снижение расхода энергии аккумулятора. Давайте теперь раскроем грани моделей, рассмотренных в этой статье. Вот названия всех трех моделей:Самым «правильным» вариантом наушников для использования в связке с iPhone – низкоомная модель Bowers&Wilkins P7. Это действительно самая громкая из рассмотренных моделей со стандартным диапазоном звуковых частот. Следующая модель Audio-Technica ATH-CKR10 имеет хороший диапазон воспроизведения и немалое сопротивление в 32 Ом. Учитывая то, что наушники представляют категорию вкладышей, они обеспечивают хороший уровень звукоизоляции, и выходного напряжения смартфона будет достаточно для достижения оптимальной громкости. Наконец, модель наушников-мониторов Beyerdynamic DR 990 Pro – немецкий эталон в сфере профессионального мастеринга. Качеству звучания этих наушников позавидует любой дорогостоящий конкурент, но высокий уровень сопротивления в 250 Ом делает их использование с iPhone невозможным. Для DR 990 Pro и наушников этой категории требуется отдельный усилитель или аудио-плеер с мощной звуковой картой. Идущие в комплекте с iPhone наушники EarPod, могут похвастать такими характеристиками:

Импеданс : 23 OHMS Чувствительность : 109 DB Частотный диапазон : 5 Гц — 21 кГц.

Сам производитель дает четкий ответ: использовать высокоомные наушники с iPhone без дополнительных аксессуаров нецелесообразно.

Если идеяВысокоомные наушники действительно звучат лучше своих низкоомных собратьев и вот по какой причине. За счет высокого уровня сопротивления наушников, усилитель отдает меньше тока (при более высоком напряжении), а это предотвращает волновые искажения на его каскаде. Более того, наушники с большим сопротивлением имеют более равномерные амплитудно-частотные характеристики (следствие увеличенного количества витков на магнитной подушке динамика), а при условии низкого сопротивления и со стороны усилителя, АЧХ могут оставаться практически неизменными. Еще одной альтернативой получения качественного звука является использование так называемых однодрайверных арматурных наушников .Внешне они ничем не отличаются от традиционных вкладышей, но имеют поднятый диапазон средних и высоких частот, что обеспечивает «чистое и прозрачное» звучание. Наконец, раз и навсегда решить проблему терзаний перед выбором наушников может покупка плеера с высоким уровнем выходного напряжения.В отличие от смартфонов и недорогих плееров, в Hidisz установлен мощный предусилитель. Преимущество на лицо: 2,2 В против 100-150 мВ у смартфона. Использование подобных плееров открывает перед меломаном широкий ассортимент высокоомных наушников с настоящим качественным звучанием. Перед покупкой любых наушников, а особенно высокоомных моделей, обязательно определите максимально возможный уровень громкости, проигрывая музыку на том устройстве, с которым планируете дальнейшую эксплуатацию. Акцентируя внимания на числовых характеристиках наушников, не забывайте, что слух и любая аудиоаппаратура – вещи строго индивидуальные. Наушники с, казалось бы, средними значениями сопротивления и частотного диапазона, зачастую могут дать фору самым технологически совершенным экземплярам. P.S. Выражаем спасибо компании Bowers & Wilkins за помощь и профессиональную консультацию в подготовке материала. —>