что такое акустическое оформление наушников
Как выбрать наушники. Часть 2: сопротивление, чувствительность, акустическое оформление
В тоже время по самой АЧХ опять нельзя выбирать наушники — можно только отфильтровать их на хорошие и плохие, так как определить характер звучания по АЧХ очень сложно — проще послушать модель вживую, используя конкретные композиции. Помимо частотного диапазона на коробке указывают еще два параметра, которые уже представляют некоторую важность.
Один из них — сопротивление. Если не вдаваться в радиотехнику, то можно сказать следующее — чем больше сопротивление, тем более мощный источник нужен для наушников и тем меньше влияние самого источника на звук. То есть если к низкокачественному плееру вы подключите наушники с сопротивлением 8-16 Ом, то помимо всех мельчайших деталей и нюансов музыки, вы услышите еще и такие «приятные» звуки, как шум усилителя, треск от внутренних процессов (например, перемещений головки жесткого диска в HDD-плеерах, или просто шорох от переключения вкладок в меню плеера и т.п.). Естественно, подразумевается, что сами наушники довольно высокого качества, чтобы услышать такие нюансы, на низкокачественных ушах подобных проблем нет, но и хорошей детализации самой музыки там тоже нет.
Если же вы подключите к портативному источнику большие мониторные наушники на 250 Ом, то ничего с плеером не произойдет — он не задымится, как почему-то многие думают. Просто звук будет тихий и плоский. Наушники будут именно «шептать», а не играть. И как при шепоте не возможен бас, глубина, красота голоса, так и здесь все это будет потеряно.
Компромисс для портатива обычно находится в районе 32-64 Ом — в этом диапазоне ушки будут раскачаны практически любым плеером. Один будет играть чуть громче, другой — чуть тише, но можно будет слушать комфортно. Если сопротивление в наушниках больше 100 Ом, то нет смысла брать их для портативной техники, подключая напрямую, если меньше, то плеер должен иметь аудиовыход высокого качества. Сперва нужно разобраться с конкретными наушниками и источником, а потом уже судить — будет ли воспроизведение отвечать вашим запросам или нет.
Чувствительность — это второй значимый параметр наушников. Опять же, если не уходить в радиотехнику, то это — КПД наушников. С ним все гораздо проще, нежели с сопротивлением: чем больше значение, тем громче звук, чем меньше — тем тише. И без всяких оглядок на источник.
Сопротивление и чувствительность могут дать приблизительные параметры о громкости наушников и возможности их использование с тем или иным источником (исключения, конечно, тоже бывают, но их меньшинство). Например, если имеются ушки с сопротивлением 100 Ом, то, скорее всего, они не раскачаются портативным плеером в полном объеме, но есть наушники Numark D200, у которой при таком сопротивлении чувствительность зашкаливает за сотню, в результате получаем на портативе вполне сочный звук.
Если вы не хотите мучиться с цифрами или вы в них ничего не поняли, не расстраивайтесь — эти данные все равно очень условны, и как, вы уже догадались, позволяют очень приблизительно судить лишь о «глобальных параметрах» и никак о качестве звука. Поэтому наушники лучше один раз услышать, чем сто раз увидеть.
Также необходимо обратить внимание на акустическое оформление наушников, которое бывает «закрытым», «открытым» и промежуточным — «полуоткрытым». Название пафосное, но на самом деле все просто. Я думаю, вы не раз видели большие наушники, такие, которые закрывают все ухо целиком. Присмотритесь к ним как-нибудь, вы сможете заметить, что у некоторых моделей внешняя стенка самого наушника закрыта наглухо, а у некоторых «вся в дырочках», или даже просто покрыта сеткой. В первом случае — это закрытые наушники, во втором — открытые. Есть и некий промежуточный вариант с «полуприкрытыми дырочками» — полуоткрытые.
На что это влияет, кроме внешнего вида? В первую очередь, на звукоизоляцию. В закрытых наушниках вы ничего не слышите вокруг, и никто не слышит, что играет у вас. В открытых все наоборот — вы слышите всех, и все слышат то, что у вас играет в наушниках.
С первого взгляда может показаться, что открытые наушники вообще не нужны, так как имеют одни минусы. Но это совсем не так, из-за глухой задней стенки динамика, звук не выходит наружу, отражается от нее и идет обратно в ухо, что вносит небольшие искажения, некую гулкость. Производители стараются всеми силами бороться с этим эффектом, обклеивая внутренние стенки наушника различными материалами, придумывая разные конструкционные изыскание, но радикального средства нет.
Закрытые наушники с качеством звучания, аналогичным открытым, сделать сложнее, в результате, если мы возьмем две модели одинакового ценового диапазона, то открытые будут играть лучше (но у каждого правила есть свои исключения). С другой стороны, если вы будете использовать наушники в метро, или ваши домочадцы не очень любят вашу музыку — то вариантов у вас практически нет, кроме как брать закрытые модели. Также закрытое акустическое оформление подойдет любителям баса. Бас в таких наушниках обычно воспроизводится сочнее, хотя не всегда точнее.
Закрытость и открытость характерны не только для больших мониторных наушников, но и для любых наушников, даже у маленьких вставных наушников тоже могут быть «дырочки».
Какой лучше выбрать тип наушников — открытый или закрытый
Каждый пользователь предпочитает слушать музыку через разные приспособления: одни предпочитают полную изоляцию от внешних звуков, другие любят одновременно слышать происходящее вокруг и поддерживать беседу с друзьями. Поэтому производители постоянно совершенствуют различные модели, например, открытые наушники или закрытые, которые отличаются типом звучания.
Многие потребители путают эти модели, потому что не знают их индивидуальных отличий. Чтобы заполнить этот пробел в вашем кругозоре, прочитайте внимательно нашу статью — мы постараемся ответить на все часто задаваемые читателями вопросы.
Наушники открытого и закрытого типа
Специалисты так трактуют открытость — это небольшая изоляция с обеих сторон при прослушивании музыкальных треков, мелодия слышна окружающим, а пользователь улавливает все посторонние звуки. У таких наушников нет эффективной защиты от внешних звуков, а внешняя часть их конструкции выполнена в виде перфораций или сетки, через которые наружные звуки свободно проникают внутрь, а музыка слышна окружающим.
Открытые наушники более всего подходят для прослушивания произведений с обилием высоких и средних частот, т. е. для любителей классики. Устройства с закрытой конструкцией — это изделия с хорошей звукоизоляцией, не пропускающие звук ни снаружи, ни изнутри.
Поэтому наушники закрытого типа имеют такие особенности:
Эти устройства привлекательны для любителей рока или металла, потому что басы прослушиваются наиболее ощутимо и четко.
Какая разница между ними
Разницу между закрытыми и открытыми наушниками можно представить при помощи таких ключевых моментов:
Только высокотехнологичные наушники могут обеспечить качественную и полную изоляцию, бюджетные модели обеспечивают нормальное прослушивание только в закрытых помещениях с низким и средним уровнями шума.
Выпускаются комбинированные модели — полуоткрытого или полузакрытого типа, так что можно найти для себя любой вариант.
Характеристики
Все основные параметры указываются в паспорте на изделие, перечислять их мы не будем, они будут описаны конкретно для каждой модели в специальном разделе ниже. Стоит только отметить, что некоторые изделия идут с шумоизоляцией, выполненной различными способами — это могут быть, например, плотные амбушюры из натуральной кожи, которые плотно охватывают ухо, не пропуская наружные шумы и не давая возможности звукам просочиться наружу.
Оформление может быть разным, но суть одна — надежная защита от посторонних шумов. Кроме этого, некоторые модели выпускаются с шумоподавлением искажений и других звуков, появляющихся во время воспроизведения установленной аппаратурой.
Плюсы и минусы
Открытые наушники
Они сконструированы таким образом, что позволяют наружному воздуху просачиваться сквозь прорези или перфорации в чашках к динамикам, что исключает появления эха. Высококачественные модели таких наушников позволяют получить естественную и чистую передачу звукового воспроизведения.
Такое возможно только в домашних условиях, где минимум посторонних шумов, т. к. открытая форма устройства не позволяет эффективно блокировать внешние звуки, кроме этого, прослушиваемая музыка будет слышна снаружи, что не приносит комфорта окружающим вас людям, например, в городском транспорте. К тому же они сильнее подвержены износу, потому что у них нет защиты от проникновения влаги — извечного врага электрических и электронных изделий.
Их хорошо использовать только в таких ситуациях:
Они не подходят в следующих случаях:
Закрытые наушники
Эти устройства имеют такую конструкцию, которая обеспечивает выход звука именно в том месте, где он свободно проникает в слуховой проход. Музыкальные треки максимально защищены от постороннего влияния, но звучать будут не столь естественно, а долгое использование способствует усилению нагрузки на уши — они будут потеть.
Для городского транспорта, а также во время путешествий такие наушники являются оптимальным вариантом, помогут они и в студии звукозаписи, там используются мониторные варианты этих устройств, обеспечивающие прослушивание с минимальным уровнем записи. Закрытые наушники идеально подходят в таких целях:
Закрытые изделия могут быть и накладные, т. е. прижиматься к уху, а не охватывать его.
Как выбрать
Особую популярность среди российского потребителя имеют модели знаменитых компаний: Sony, Samsung, Koss, Beyerdynamic, Sennheiser, AKG и Philips, но существуют и другие фирмы, которые не так знамениты, а выпускают продукцию практически с аналогичными параметрами. Дизайн моделей имеет довольно широкий ассортимент, поэтому каждый покупатель выбирает оптимальный для себя вариант.
Беспроводные наушники
Такие изделия имеют особую популярность у молодого поколения, т. к. их удобно использовать во время занятий спортом, поездках в городском транспорте и во многих других ситуациях. Среди этих изделий существуют несколько вариантов:
Как бы ни рекламировали эти варианты передачи звука, но они не способны обеспечить аналогичное качество, как у проводных наушников.
Полноразмерные
Закрытые или открытые варианты приемлемы для всех пользователей, разница у них только в защите от внешнего шума. Первый вариант используют музыканты и звукорежиссеры, а второй — меломаны, геймеры и те пользователи, для которых важное условие — это качество звука в закрытом помещении. Минус у них один на всех — большие габариты, а особенность — довольно высокая стоимость.
Конструкция
Перед покупкой не стесняйтесь досконально проверить изделие, чтобы не приобрести кота в мешке.
Лучшие модели наушников
Открытого типа
Koss Porta Pro
Аудиофилькина грамота: ликбез по акустическому оформлению
Предыдущая статья о закрытом ящике продемонстрировала, что у некоторых читателей возникают вопросы относительно отличий между различными типами акустического оформления. Люди задавались вопросом о том, что вообще такое закрытый ящик, в чем его отличие от фазоинверторного оформления и от прочих типов. Большинство участников опроса ответили, что при покупке АС в принципе не будут интересоваться акустическим оформлением.
Полагаю, будет не лишним сконцентрировать внимание читателей на основных сильных и слабых сторонах различных типов акустического оформления и провести небольшой ликбез на эту тему. Я не стану в этот раз касаться слишком редких и экзотических типов, но постараюсь сравнительно подробно описать достоинства и недостатки наиболее распространенных. Часть поста, посвященная ЗЯ — ответ на вопрос, заданный lair, которому было непонятно, почему «Аудиофилы и притязательные богачи избалованы более изощренными решениями, а средний класс не готов поступиться объемом небольших квартир».
Коротко о зависимости звука от корпуса АС
Акустическое оформление корпуса оказывает влияние главным образом на АЧХ, а также на некоторые другие параметры. В зависимости от расчетов и выбранного оформления, такое влияние может улучшать или ухудшать верность воспроизведения. Любое решение в акустике является своеобразным компромиссом между практичностью (и нередко эстетичностью формы) и инженерными решениями, которые стремятся повысить верность воспроизведения. Проблема верности воспроизведения упирается в законы физики её ограничивающие, акустическое оформление — это попытка инженеров уменьшить влияние факторов ухудшающих верность воспроизведения, при этом получить приемлемые для конечного пользователя эксплуатационные свойства.
Полагаю, большинству читателей известно, что без оформления динамики не будут звучать правильно — возникнет, т.н. акустическое короткое замыкание. Воспроизводимая динамиком волна давления с длиной, соизмеримой с размерами диффузора, компенсируется за счет разрежения воздуха с тыльной стороны диффузора.
Идеальная акустическая система — это бесконечная стена. Если не затрагивать область идеального, то путь от центра внешней стороны диффузора до его центра тыльной стороны диффузора должен быть больше половины максимальной длины излучаемой звуковой волны. Особенно много проблем здесь возникает с НЧ. Так, при 20 Гц (нижний порог восприятия) длина волны составляет немногим более 17 метров. Естественно, что АС в виде стены такого размера несколько великовата для коммерческой серии. По этой причине стен не строят, а предпочитают ящики, которые полностью не решают проблем, но способны в значительной степени их компенсировать.
Проблемы существуют не только с акустическим коротким замыканием, но также с другими свойствами АС. Например, любой динамик имеет резонансную частоту, ниже которой происходит крутой завал АЧХ, ок. 12 дБ на октаву. При работе на резонансной частоте возникает множество гармонических искажений. Решить проблему завала АЧХ и нелинейных искажений слишком резким снижением резонансной частоты нельзя, так как огромная амплитуда резонансных колебаний порвёт диффузор.
Резонансы корпуса и форма
Все корпуса колонок представляют собой объемные резонаторы (будь то открытый ящик, ФИ, ЗЯ или лабиринт), у которых огромное количество собственных резонансов. Это хорошо видно по формуле расчета резонансов для закрытого ящика:
где a, b и l — стороны корпуса резонатора, а m, n и g — целые числа
Резонансы определяются стоячими волнами, возникающими внутри корпуса, что существенно влияет на АЧХ, как правило, не лучшим образом. Чтобы их убрать используют всё те же демпферы, которые снижают добротность резонансов, однако полностью их не убирают.
Можно говорить о том, что резонансы напрямую зависят от формы корпуса, по иному, от соотношения сторон. Распространенная сегодня форма в виде столба прямоугольного сечения является крайне неудачной, если говорить о резонансах корпуса. А форма куба, напротив, позволяет размазать резонансы по всей АЧХ и сделать менее заметными. Для ЗЯ и ФИ также иногда используется сферическая форма корпуса, которая препятствует образованию стоячих волн, но также не способна полностью их устранить.
Пара слов об открытом ящике
Несмотря на то, что сегодня это оформление тяжело встретить в серийных устройствах, у него есть одно уникальное преимущество. Открытый ящик не влияет на резонансную частоту динамика. Именно за эту особенность его любили в прошлом. Большой проблемой открытого ящика являются внушительные габариты. Без них он не способен с достаточным звуковым давлением воспроизводить низкие частоты. По этой причине сегодня такие АС в основном удел любителей и кастомных мастерских, которые производят их как жанровые модели для музыки, нижний порог частотного диапазона которой заканчивается в районе 200 — 300 Гц. В качестве акустического демпфера в открытых ящиках использовалась панель акустического сопротивления в виде тонкой перфорированной задней стенки.
Закрытый ящик
Закрытый ящик представляет собой корпус, полностью изолирующий динамик во внутреннем объеме. Конструкция закрытого ящика приводит к повышению резонансной частоты динамической головки, так как помимо жесткости подвеса диффузора начинает влиять упругость воздуха, находящегося во внутреннем объеме ящика. Чем меньше этот объем, тем выше частота резонанса.
Первый вариант закрытого ящика — это сделать объем ящика настолько большим, что бы он не мог ощутимо повлиять на резонансную частоту динамика.
Второй вариант закрытого ящика предложил Эдгар Вильчур. Он обратил внимание на то, что линейность пневматической пружины, которой фактически являлся воздух в замкнутом объеме, выше, чем линейность подвеса диффузора. Вильчур впервые предложил максимально снизить жесткость подвеса диффузора, чтобы фактически заменить механический подвес на пневматический, настолько, на сколько это было возможно. И таким образом увеличить линейность.
Фрагмент патентной заявки Эдгара Вильчура на закрытый ящик
Оба варианта, как всё в акустике, имеют свои достоинства и недостатки. Вариант Вильчура не позволил снизить коэффициент гармоник, так как диффузор не может держаться только на воздухе, и механические части сохраняются в конструкции, пусть часть функции подвеса берет на себя внутренний объем. Более того, выяснилось, что при малых объемах и работе в поршневом режиме воздух также нелинеен. Чтобы избежать такой нелинейности объем ящика должен быть равен объемам комнаты, в которой находится. Что практически нивелирует все преимущества варианта Вильчура.
Вариант с большим объемом не требует особых условий для конструкции динамика и сравнительно хорошо работает, имея габариты немного меньше открытого ящика при равном SPL (звуковом давлении) на низких частотах. При этом граница частотного диапазона на НЧ, при меньших размерах, может быть значительно ниже, чем в открытом ящике. Для того, чтобы сгладить горбатую АЧХ, используются демпфирующие звукопоглотители.
Капризный фазоинвертор
Принцип ФИ акустики знаком многим. Фазы колебания изнутри и снаружи в том же закрытом ящике противоположны. Установка в корпус трубы определённой длины позволяет повернуть фазу на 180 градусов. Таким образом на выходе из трубы фазоинвертора звук на его резонансной частоте становится синфазным со звуком с внешней стороны диффузора, они складываются и звуковое давление увеличивается.
Наличие дополнительного резонанса увеличивает скорость спада АЧХ на 6 дБ на октаву. В недостаточно широких трубах возникают вихри из-за большой скорости прокачки воздуха, что отражается на звуке в виде выраженных посторонних призвуков и дополнительных нелинейных искажений. Также в ФИ нередко возникают т.н. органные СЧ-резонансы, турбулентные и другие призвуки. Избавление от всех этих “прелестей” стоит значительных усилий со стороны колонкостроителей инженеров. По этой причине можно говорить о том, что ФИ-акустика при всей её популярности является наиболее проблемной.
Покупать ФИ-акустику без предварительного посещения шоурума и прослушивания — категорически нельзя, так как можно нарваться на очень красивые, но гудяще-дребезжащие колонки.
В силу изложенного, говорить об ФИ-акустике как о каком-то универсальном решении не приходится. Главным достоинством является усиленное воспроизведение НЧ на резонансной частоте ФИ, за которую пользователь платит линейностью АЧХ, высокой вероятностью резонансных проблем и посторонних призвуков.
Трансмиссионная линия
Это один из вариантов лабиринтной акустики, о котором я подробно писал здесь.
В итоге
Таким образом наиболее простые и наименее проблемные с акустической точки зрения типы акустики требуют большего объема, а любые ухищрения, в частности инверсия фазы, чревато искажениями и призвуками. Из изложенного можно заключить, что рынок делает выбор в пользу громкой, а если точнее, басовитой акустики меньших размеров, и практически игнорирует логичные решения, предполагающие более высокую верность воспроизведения.
90% АС для дома, ориентированных на hi-fi рынок, которые производятся сегодня в мире — это фазоинверторная акустика преимущественно двух типов: напольные столбики и небольшие полочники. Для некоторых людей проблему с ФИ решают заглушки, которыми закрывается ФИ, что превращает АС в ЗЯ.
Реклама
Мы продаём акустические системы. В нашем каталоге их много, при желании можно найти АС и сабвуферы закрытого типа, в изобилии представлены АС с фазоинвертором.