Сопротивление 32 Ом — насколько это значение велико? 32 Ом — это среднее значение импеданса для низкоомных наушников. Если вы не уверены, какой импеданс необходим для вашего устройства — высокий или низкий, вы можете начать с прослушивания наушников с этим средним значением. Это поможет определить среднечастотный диапазон и выяснить, в какую сторону лучше смещать параметры сопротивления наушников, учитывая ваше устройство.
Что такое импеданс в наушниках, какое сопротивление лучше и на что оно влияет
При выборе наушников покупатели стремятся получить устройство с чистым и приятным звучанием. Однако для достижения этой цели перед покупкой необходимо внимательно изучить все технические параметры. Импеданс наушников — один из важнейших из этих параметров, так как он представляет собой меру общего входного импеданса устройства. Пользователи должны выяснить, как производительность всей звуковой системы зависит от величины импеданса, какие эффекты он оказывает и каково оптимальное значение импеданса в зависимости от характеристик источника звука, к которому подключаются наушники.
- Что такое импеданс наушников простыми словами
- Что такое номинальный импеданс
- В чем разница между сопротивлением и импедансом
- На что влияет сопротивление наушников
- Как влияет сопротивление на качество звучания
- Какой импеданс в разных видах наушников?
- Как измерить сопротивление наушников?
- Какое сопротивление наушников лучше
Что такое импеданс наушников простыми словами
На практике импеданс — это полное сопротивление, измеряемое на входе устройства, в соответствии с определением, представленным в Википедии.
Каждая акустическая система, а также смартфоны, компьютеры с встроенными динамиками и домашние кинотеаты имеют на выходе усилитель. Он генерирует переменное выходное напряжение, благодаря которому динамики излучают звуковые волны. Значения выходного напряжения могут различаться для разных типов устройств. Наушники подключаются к таким устройствам через соответствующие разъемы, для корректной работы им необходимо иметь определенное значение реактивного и активного импеданса для различных соотношений частот. Импеданс — это среднее значение комбинации этих двух показателей.
Поскольку вы можете слушать вокальную или инструментальную музыку или использовать беспроводные модели для тренировок, современные наушники настраиваются на нужный уровень громкости благодаря своему импедансу. Это влияет на их чувствительность и, следовательно, на их громкость.
Что такое номинальный импеданс
Термин «импеданс» в контексте наушников обычно относится к номинальному входному импедансу. Номинальное значение, в свою очередь, близко к прогнозируемому значению. Как правило, именно это значение должно рассматриваться потребителем при покупке устройства.
Значение импеданса непосредственно сказывается на чувствительности наушников. Потребители иногда полагают, что чувствительность эквивалентна громкости, но это не всегда так. Для колонок ПК этот подход оправдан, поскольку импеданс обычно составляет 4 или 8 Ом. Мощность усилителя указывается соответственно, и связь между этими величинами понятна.
Однако наушники — это устройства с множеством технических характеристик и широким диапазоном значений сопротивления. Таким образом, корреляция между этими величинами не столь очевидна. Вместе с тем, высокий импеданс может устранить искажения сигнала и косвенно повлиять на громкость.
Специалисты преобразуют величину импеданса в мощность, учитывая как напряжение, так и ток. Чем ниже значение импеданса, тем выше чувствительность наушников. И наоборот, высокий импеданс предполагает более низкую чувствительность. Этот параметр также влияет на потребляемый ток. Но это — теоретическое понимание, и пользователю необходимо знать, какая чувствительность требуется для конкретного устройства и как на это влияет импеданс.
Следует помнить о следующих ключевых моментах:
- Импеданс влияет не на громкость, а на чувствительность наушников, а также на максимальное время автономной работы аккумулятора смартфона, планшета или плеера. При подключении к домашнему кинотеатру или компьютеру вопрос автономной работы не актуален.
- Чувствительность наушников отражает разницу в уровнях громкости при изменении параметров входящего сигнала.
- Чем выше чувствительность наушников, тем громче они будут звучать. Это актуально как для микрофонов, так и для динамиков, сабвуферов и других звуковых устройств.
- Не каждый производитель указывает конкретное значение чувствительности. Однако у фирм с хорошей репутацией часто можно встретить указания на этот параметр, либо в терминах относительных единиц, либо в виде соотношения частоты и мощности.
- Когда пользователь изменяет громкость через усилитель или источник звука, он на самом деле не меняет мощность, а просто корректирует уровень выходного напряжения.
- Уровень импеданса также может влиять на качество звука, поскольку может уменьшать искажения. Это касается как автозвука, так и звука из смартфонов и других источников.
- Сопротивление наушников влияет на амплитудно-частотные характеристики модели. При повышении импеданса уменьшаются волновые искажения, что позволяет достичь более равномерных характеристик.
Как влияет сопротивление на качество звучания
В целом, влияние импеданса следует описанным выше правилам. Однако следует учесть некоторые предостережения.
Хотя импеданс влияет на срок службы батареи, это не единственный параметр, определяющий уровень расхода заряда. Важное значение имеют громкость, на которой пользователь слушает музыку, и количество энергии, необходимой для поддержания этой громкости. Более того, качественные наушники с хорошей звукоизоляцией могут значительно снизить необходимость в высокой громкости. Таким образом, даже при высоком импедансе смартфон или плеер может проработать дольше.
Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук
В этой статье мы обсудим важные параметры наушников, особенно фокусируясь на таком показателе, как импеданс. Выбор между различными значениями импеданса — например, 16, 32 или 320 Ом — может оказать значительное влияние на качество звучания и совместимость с вашим устройством.
На улицах можно увидеть множество людей в наушниках. Кто-то предпочитает компактные наушники-вкладыши, тогда как другие считают идеалом тонкие накладные наушники. Есть и такие, для кого самым важным критерием является качество звука: они предпочитают мониторы, которые обеспечивают превосходное звучание. Несмотря на разнообразие моделей, немногие меломаны имеют глубокое понимание таких характеристик, как импеданс, сопротивление и выходная мощность. Даже если эти термины кажутся знакомыми, многие не умеют правильно их соотносить.
Тайна цифр
Представьте, что вы настроены приобрести новую модель наушников. Оставим в стороне финансовый аспект, поскольку бюджет у каждого различен. Сначала обратите внимание на технические характеристики.
Внимательный покупатель заметит несколько физических характеристик, представленных на упаковке. На нижеприведённой фотографии показаны параметры трех разных моделей наушников от известных брендов:
На что обратить внимание при покупке? Мы имеем три модели с различными характеристиками:
Характеристики модели A:
Характеристики модели B:
Характеристики модели C:
Диапазон частот — ещё один важный параметр. Все три модели имеют различные числовые значения. Наша задача состоит в том, чтобы выяснить, какие наушники лучше всего подойдут для использования с портативным плеером или смартфоном. Модель B охватывает самый широкий частотный диапазон, который варьируется от 5 Гц до 40 кГц (хотя человеческое ухо воспринимает диапазон от 16 до 20 000 Гц), поэтому частотные характеристики всех трех моделей способны удовлетворить желания даже самых требовательных слушателей. Тем не менее, для наушников среднего класса этот параметр менее критичен и скорее служит маркетинговым ходом.
Теперь стоит обратить внимание на импеданс. Все три модели различаются этим параметром, и интересно выяснить, что влияет на значение импеданса и каково оптимальное значение для подключения к смартфону.
Наушники делятся на две основные категории: с низким и высоким импедансом, что напрямую зависит от их типа. Например, полноразмерные наушники с импедансом до 100 Ом считаются низкоомными, в то время как модели с импедансом выше 100 Ом называются высокоомными. Внутриканальные наушники (беруши или наушники-вкладыши) имеют импеданс до 32 Ом, что также относит их к низкоомным; значения выше 32 Ом считаются высокоомными.
В мире полноразмерных колонок дела обстоят более просто: вы можете подключить колонку мощностью 30 Вт с импедансом 8 Ом к соответствующему 8-омному усилителю и наслаждаться громким звучанием. Однако ситуация с наушниками значительно более сложная и запутанная. В приведенном выше примере мы имеем дело с тремя резисторами:
- модель A – 22 Ома;
- модель B – 32 Ома;
- модель C – 250 Ом.
На вопрос: какие наушники лучше всего подойдут для использования с смартфоном, рядовой покупатель скорее всего ответит, что модель с минимальным сопротивлением является оптимальной. Общеизвестно мнение, что «низкоомные наушники будут звучать громче в связке со смартфоном, а для высокоомных потребуется мощный усилитель». Это распространенное утверждение, которое часто звучит от продавцов в магазинах электроники, но на самом деле такой подход может быть слишком упрощённым. Мой школьный преподаватель по физике сказал бы «недостаточно» и вот почему.
Когда вы увеличиваете громкость воспроизведения музыки, изменение происходит не в уровне мощности, а в напряжении выходного сигнала. Именно напряжение напрямую влияет на мощность. Для этого вам нужно вспомнить простые формулы закона Ома:
Таким образом, чтобы определить, какие наушники будут воспроизводить звук громче, а какие окажутся недостаточно громкими, если вы планируете использовать их только с смартфоном, следует обращать внимание не только на уровень сопротивления наушников, но и на максимальное выходное напряжение, которое может обеспечить ваш смартфон или плеер через порт миниджека. Как правило, производители электроники не раскрывают эти данные. Узнать конкретный уровень напряжения на выходе разъёма можно только в тех случаях, когда доступны схемы устройства, что затруднительно в большинстве случаев. Сравнивать две разные модели по громкости следует, опираясь не на мощность, а на уровень потребляемого напряжения. Чувствительность наушников с меньшим сопротивлением, как правило, выше, чем у высокоомных моделей, но как это влияет на время автономной работы вашего смартфона?
Наушники и iPhone
Модель A с сопротивлением 22 Ом действительно будет звучать громче, но она также будет потреблять больше тока. В результате модель B с сопротивлением 32 Ом обеспечит более длительное воспроизводство музыки на смартфоне, как минимум на 25%. Современные смартфоны имеют максимальное выходное напряжение около 150–200 мВ, что оказывается недостаточным для эффективной работы наушников с импедансом более 100 Ом. Если рейтинг высокоомных наушников вас устраивает и они обеспечивают необходимый уровень громкости, то это может стать приятным бонусом — они значительно меньше расходуют заряд аккумулятора. Теперь позвольте представить все три модели, упомянутые в этой статье. Вот их названия:
Наиболее оптимальным вариантом для использования с iPhone станут низкоомные наушники, такие как Bowers & Wilkins P7. Они обеспечивают громкое звучание и стандартный частотный диапазон. Вместе с тем модель Audio-Technica ATH-CKR10 имеет умеренное сопротивление в 32 Ом и хороший диапазон воспроизведения. Напоминаем, что эти наушники относятся к классу внутриканальных и обеспечивают качественную звукоизоляцию, что позволяет им достигнуть удовлетворительного уровня громкости с помощью выходного напряжения смартфона. В завершение рассмотрим Beyerdynamic DT 990 Pro — немецкую модель, предназначенную для профессионального звукозаписи. Хотя качество звука на уровне, которое может поразить даже дорогостоящие альтернативы, между тем, высокая величина сопротивления в 250 Ом делает использование данной модели с iPhone сложным, поскольку она требует дополнительного усилителя или мощного аудиоплеера. Наушники EarPods, идущие в комплекте с iPhone, обладают такими характеристиками, как:
-
Сопротивление : 23 Ом Чувствительность : 109 дБ Частотный диапазон : 5 Гц — 21 кГц.
Производитель также подчеркивает, что использование высокоомных наушников с iPhone без дополнительных аксессуаров нецелесообразно.
Если вы все же хотите получить качественное звучание с вашего смартфона, будьте готовы потратить средства на покупку портативного внешнего усилителя.
Высокоомные наушники действительно часто предлагают лучшее качество звука по сравнению с низкоомными аналогами, и вот почему. Благодаря высокому сопротивлению наушников более низкий ток от усилителя, но более высокое напряжение, что способствует снижению волновых искажений на выходном каскаде. Более того, высокоомные наушники имеют более сбалансированные амплитудно-частотные характеристики (это связано с увеличением количества витков на магнитной подушке динамика). При этом, если уровень сопротивления снижен, то АЧХ также может оставаться статичной. Еще одной альтернативой, обеспечивающей качественное звуковоспроизведение, могут стать однодрайверные арматурные наушники.
Внешне они не отличаются от традиционных вкладышей, но заметно повышают уровень средних и высоких частот, создавая «чистое и прозрачное» звучание. Можно рассмотреть и другой вариант — использование плеера с высоким уровнем выходного напряжения.
В отличие от смартфонов и экономичных плееров, в устройствах от Hidisz установлен мощный предусилитель. Преимущество для меломана очевидно: 2,2 В против 100-150 мВ у смартфонов. Применение таких плееров открывает автоматический доступ к высокоомным наушникам с настоящим качественным звучанием. Перед покупкой любых наушников, особенно высокоомных моделей, полезно определить максимально возможный уровень громкости при воспроизведении музыки на выбранном устройстве. При обращении внимания на числовые характеристики наушников, не следует забывать, что восприятие звука и работа любой аудиоаппаратуры — это строго индивидуальный процесс. Наушники с, на первый взгляд, средними значениями сопротивления и частотного диапазона могут иногда предоставить более впечатляющее звучание, чем самые продвинутые технологии.
P.S. Искренние благодарности компании Bowers & Wilkins за помощь и профессиональную консультацию в подготовке данного материала.
На что влияет сопротивление?
Импеданс динамика оказывает влияние на несколько параметров:
- Чувствительность. Этот параметр определяет максимальный уровень громкости при подаче единицы мощности (1 мВт), прежде чем начнутся искажения. Низкое сопротивление дает высокую чувствительность, в то время как высокое сопротивление предполагает более низкую чувствительность.
- Длительность работы. Значение сопротивления также влияет на расход электроэнергии. Например, для смартфонов оптимальным значением сопротивления будет 32 Ом. Если взять уровень в 22 Ом, то батарея будет тратиться быстрее. Проще говоря, чем выше сопротивление, тем дольше устройство сможет функционировать на одном заряде.
- Качество звучания. Этот параметр охватывает такие характеристики, как объемность, прозрачность, яркость, холодность, естественность и многие другие аспекты.
- АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) — показатель частотного отклика системы.
Показатели разных видов наушников
Диапазон значений импеданса для наушников варьируется от 8 до 600 Ом. Наиболее распространенные модели наушников имеют импеданс от 16 до 32 Ом. Также существуют модели слуховых аппаратов с индексом до 64 Ом. Аудиоаксессуары, как правило, имеют:
Эти значения зависят от специфики эксплуатации наушников. Устройства с небольшими внутриушными динамиками со значением менее 32 Ом классифицируются как низкоомные, тогда как модели с более высоким значением сопротивления считаются высокоомными. Полноразмерные и недорогие накладные наушники обычно имеют импеданс до 100 Ом, в то время как высокоомные устройства отличаются значениями более 100 Ом. Как именно частота сигнала реагирует на уровень импеданса в различных устройствах, можно понять из графика, демонстрирующего изменения этого значения в зависимости от режима работы.
Смысл в том, чтобы показать влияние импеданса на амплитуду и нелинейные искажения при воспроизведении звука.
Внутриканальных наушников
Для проводных и беспроводных аудиоаксессуаров, таких как обычные наушники и штекеры, кривая импеданса представляет собой ровную горизонтальную линию, подтверждающую отсутствие значительных отклонений в диапазоне от 16 до 32 Ом, а также в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, который воспринимается человеческим ухом.
Полноразмерных и накладных наушников
Наушники этого типа, как правило, имеют неравномерную кривую, что проявляется в резком подъёме на низких частотах и небольшом повышении на высоких частотах. Это означает, что типичный импеданс 32 Ом иногда может заметно отличаться от заявленного значения.
Арматурных наушников
Существует и такое представление аудиоаксессуаров, как со сбалансированной арматурой (фитингами), характеризующиеся миниатюрными динамиками. Поскольку эти устройства требуют определенной громкости, ограничения пространства компенсируются установкой дополнительных драйверов. В итоге могут быть предложены одно-, двух- или пятиместные решения.
Эти наушники характеризуются равномерной амплитудно-частотной характеристикой.
Планарных наушников
Аудиоаксессуары с эквивалентным плоским динамиком показывают кривую импеданса, представленную прямой горизонтальной линией. При выборе таких устройств стоит учитывать их низкую чувствительность, хотя на высоких частотах также возможны определённые отклонения.
Какое сопротивление выбрать?
Значение импеданса наушников зависит от оборудования, с которым они будут использоваться. Например, аудиоаксессуары с рекомендуемым импедансом от 120 до 150 Ом идеально подходят для стационарных устройств. В то время как для мобильных телефонов, планшетов и музыкальных плееров рекомендуется меньшее значение, в диапазоне 16-40 Ом.
Для настольного компьютера и большей аудиосистемы подойдут высокоимпедансные наушники с импедансом до 120 Ом. Эти устройства, как правило, могут выходить на выходное напряжение более 4 В. Доступно такое высокое значение обычно лишь для подключенных к электросети устройств. Поэтому для их правильной работы следует выбирать компоненты с соответствующим импедансом.
На выходных напряжениях выше 200 мВ лучше выбирать наушники с низкой чувствительностью и уровнем импеданса 32 Ом либо выше. Они будут менее энергозатратны. Высокоомные аудиоаксессуары требуют специального аудиоусилителя.
Основная задача такого усилителя — сбалансировать амплитудно-частотные характеристики, однако это невозможно без низкоомного оборудования.
У небольших устройств выходное напряжение часто менее 1 В, что предполагает, что импеданс наушников также не должен быть высоким. Если он превысит допустимые значения, то это приведет к снижению громкости. То же правило может применяться для определения необходимого импеданса для смартфонов. Правило 1/8 может помочь в выборе аудиоаксессуаров в зависимости от источника. Это означает, что выходное значение импеданса источника должно быть в 8 раз ниже, чем импеданс самих наушников. Например, от 2 Ом до 16 Ом.
Однако, если у вас нет возможности делать такие расчёты, нужно учитывать следующие рекомендации:
- Низкоомные наушники обеспечивают большую громкость, но сокращают время автономной работы устройства, что делает их более подходящими для портативных устройств.
- Высокоомные модели будут звучать тише, но более экономно расходуют заряд батареи, что делает их более предпочтительными для стационарных систем.
Важным моментом станет решение о том, что именно представляет для вас большую ценность: получение чистого звука на высоком уровне громкости или же экономия энергии. При выборе подходящих наушников обязательно учитывайте уровень максимального выходного напряжения вашего устройства, от которого зависит мощность. Это подразумевает, что вместе с увеличением громкости на выходе увеличивается напряжение, а ток потребляется в зависимости от сопротивления нагрузки. Вычисления можно выполнить, используя базовые формулы. Если вы хотите выяснить, какой импеданс больше подходит вашему устройству, попробуйте максимально просто определить оптимальное значение, прослушивая звук при среднем уровне громкости и подстраивая параметры сопротивления при необходимости.
Как измерить сопротивление наушников?
Для получения подробного графика вам потребуется специализированное программное обеспечение и испытательный стенд. Однако для определения величины активного сопротивления (в самом низкочастотном диапазоне) достаточно недорогого мультиметра стоимостью около 200 рублей.
Проверка сопротивления правого и левого каналов при покупке наушников — это нормально. В большинстве случаев разница между каналами не должна превышать 2-3 Ом.
Автор: Роман Романрекс
Кривая импеданса для разных видов устройств
Рассмотрим, как частота зависит от импеданса различных устройств, установив пределы частот от 20 Гц до 20 000 Гц.
- Полноразмерные динамические гарнитуры создают кривую импеданса, формирующую небольшие подъемы при функционировании на низких и высоких частотах. Это означает, что даже при стандартном значении в 32 Ом реальное значение импеданса может отклоняться от заявленного в два или три раза.
- Внутриканальные устройства демонстрируют кривую импеданса в виде прямой линии без отклонений, находясь горизонтально в отношении снижения до значений в 16, 24 и 32 Ом.
- Аппаратура с изодинамическими и ортодинамическими характеристиками также показывает импеданс в виде горизонтальной линии. На ультравысоких частотах могут наблюдаться локальные отклонения, однако это может иметь место только у некоторых моделей и не является общепринятым правилом.
ВАЖНО: Измерения сопротивления наушников значительно отличаются от спецификаций производителя. Если вы проводите измерения самостоятельно с помощью мультиметра, то полученные значения могут отличаться от указанных в соответствующей документации. Это нормально.
Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами
Высокий импеданс провоцирует низкую чувствительность наушников. Если в одном и том же плеере используются наушники с разным импедансом, заряд батареи автономного источника питания будет расходоваться по-разному. Это объясняется тем, что устройства с разными настройками импеданса потребляют различное количество энергии. Для лучшего понимания, какой импеданс подходит для определенных типов оборудования, рассмотрим несколько примеров.
Такие устройства, как:
- Смартфон. Чтобы звук из смартфона показал приемлемое качество, наушники с номинальным сопротивлением в 22 Ом могут подойти. Однако при высоком значении заряд устройства будет расходоваться на воспроизведение звуковых файлов, что нежелательно для мобильных устройств. Чтобы обеспечить длительное использование без потребления заряда, стоит выбирать наушники на 32 Ом. Таким образом, стандартные значения в 22 и 32 Ом хорошо комбинируются с наушниками для iPhone. Профессиональные мониторные наушники стоит использовать вместе со смартфоном только в связке с хорошим портативным усилителем звука. И конечно, потребуется и мощный аудиоплеер.
- Обычный плеер будет хорошо работать с устройства, в которых импеданс составляет 16 Ом. Если напряжение на выходе превышает 200 мВ, стоит использовать низкоомные наушники с меньшей чувствительностью. Подойдет и импеданс наушников в 32 Ом. Такие устройства потребляют меньше электроэнергии, что увеличивает время работы.
Средний импеданс выше у наушников с арматурным расположением и у одиночного динамика, что способствует увеличению срока службы устройства вывода звука. Это также делает выходной сигнал более эффективным, и динамик может работать более эффективно. Это важно, так как современные устройства часто используют множество программ, которые потребляют много энергии в фоновом режиме.
С другой стороны, многодрайверные устройства, такие как Anker, имеют более низкий средний импеданс. Это также относится к динамическому характеру инструментария. Это позволяет технологии функционировать долго без необходимости дополнительной подзарядки.
Портативный усилитель для оптимального звучания
Высокоомные наушники предлагают лучшее качество звука, однако на портативных устройствах они могут быть весьма тихими. Чтобы справиться с этой задачей, мощность динамика должна соответствовать устройству. В противном случае громкость будет недостаточной. Если при комбинации наушников и устройств вам не удаётся добиться желаемого звучания, стоит попробовать использовать специальный усилитель.
Выбор наушников с правильным импедансом поможет достичь бесперебойной работы аудиоаппаратуры, увеличить срок службы и получить хорошее качество звука. Приятный звук ценят не только профессионалы, которые ежедневно работают в области музыки. Каждому было бы приятно иметь устройство, способное продуцировать чистый, глубокий и красивый звук. Дразнящий шум, некомфортная тишина или слишком быстрый разряд батареи могут испортить настроение.
Высокое сопротивление наушников воздействует на низкий выходной ток, что ведет к меньшему расходу энергии и снижению искажений по частоте. Амплитудные и частотные характеристики высокоомных наушников восполняются усилителем.
Для понимания, как сопротивление вашего устройства (резистора) влияет на качество звука, важно определить напряжение, которое устройство может вынести. Маленькие устройства физически не способны генерировать высокое напряжение. Большие выходные напряжения создают стационарные устройства, работающие от сети, а не от аккумуляторов. Таким образом, для стационарной аудиоаппаратуры необходимо, чтобы импеданс наушников был выше для полного использования потенциала качественного оборудования. Однако хороший усилитель может контролировать взаимодействие технической аппаратуры, снижать недостатки и раскрывать возможности оборудования.
