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

Сопротивление 32 Ом — насколько оно велико? Это среднее значение импеданса для низкоомных наушников. Если вы не знаете, какой импеданс требуется вашему устройству — высокий или низкий, попробуйте прослушать звук со средним значением ома. Это поможет вам определить среднечастотный диапазон и то, в какую сторону лучше всего смещать омы наушников.

Что такое импеданс в наушниках, какое сопротивление лучше и на что оно влияет

При выборе наушников покупатели хотят получить устройство с чистым и приятным звучанием. Однако для этого перед покупкой необходимо изучить все параметры. Импеданс наушников играет важную роль — он является мерой общего входного импеданса устройства. Пользователь должен выяснить, как производительность всей звуковой системы зависит от величины импеданса, какие эффекты он оказывает и насколько высоким должно быть значение импеданса в зависимости от характеристик источника звука.

1. Что такое импеданс наушников простыми словами
2. Что такое номинальный импеданс
3. В чем разница между сопротивлением и импедансом
4. На что влияет сопротивление наушников
5. Как влияет сопротивление на качество звучания
6. Какой импеданс в разных видах наушников?
7. Как измерить сопротивление наушников?
8. Какое сопротивление наушников лучше

Что такое импеданс наушников простыми словами

На практике импеданс — это полное сопротивление, измеренное на входе устройства, согласно определению Википедии.

Каждая акустическая система, а также смартфоны, компьютеры со встроенными динамиками и домашние кинотеатры имеют на выходе усилитель. Он генерирует переменное выходное напряжение. Они заставляют динамики излучать выходные волны. Значения выходного напряжения различны для разных типов устройств. Наушники подключаются с помощью этой техники. Для правильной работы они должны иметь определенное значение реактивного и активного импеданса для различных соотношений частот. Импеданс — это среднее значение комбинации этих чисел.

Слушаете ли вы вокальную или инструментальную музыку или используете беспроводные модели для занятий спортом, современные наушники настраиваются на нужную громкость благодаря своему импедансу. Это влияет на их чувствительность и, следовательно, на их объем.

Что такое номинальный импеданс

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

Значение импеданса в основном отражается на чувствительности наушников. Пользователи полагают, что чувствительность равна объему. Для колонок ПК такой подход оправдан, поскольку импеданс составляет 4 или 8 Ом. Мощность усилителя указана соответствующим образом, и связь между этими числами понятна.

Но наушники — это устройство с множеством технических характеристик, с широким диапазоном значений сопротивления. Корреляция между этими величинами не столь очевидна. Но высокий импеданс устраняет искажения сигнала, и косвенно, в громкости.

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. Этот параметр также влияет на потребляемый ток. Но это теоретически. Пользователю необходимо знать, какая чувствительность требуется устройству и как на это влияет импеданс.

В этом контексте мы должны помнить 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 следует описанным правилам. Однако есть некоторые предостережения, которые необходимо учитывать.

Хотя импеданс влияет на срок службы батареи, это не единственный фактор, снижающий состояние заряда. Качество зависит от громкости, на которой пользователь слушает музыку, и от того, сколько энергии требуется для поддержания громкости. Кроме того, необходимо учитывать качество самих наушников. Чем лучше звукоизоляция, тем меньший объем требуется. Поэтому смартфон или плеер прослужит дольше даже при высоком значении импеданса, но в закрытых моделях.

Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук

В этой статье речь пойдет о летающих цветах широкого спектра наушников и одном из важнейших показателей — их импедансе. 16, 32 или 320 Ом — какой импеданс выбрать и каковы его последствия?

Куда бы вы ни пошли на улице, везде вы встретите людей в наушниках. Кто-то привык к компактным наушникам-вкладышам, а для кого-то эталоном хорошего звука являются тонкие накладные наушники. А есть те, для кого качество является решающим фактором: для этих меломанов мониторы можно увидеть на голове. Несмотря на большое разнообразие моделей, практически нет слушателей, знакомых с такими характеристиками, как импеданс, сопротивление и выходная мощность. И даже если слова звучат знакомо, немногие слушатели могут соотнести их с терминами.

Тайна цифр

Представьте, что вы решили купить новую модель наушников. Оставим в стороне вопрос бюджета, ведь толщина кошелька у каждого покупателя разная. Сразу же обратите внимание на технические характеристики.

Наблюдательный покупатель должен был обратить внимание на некоторые неясные физические характеристики, перечисленные на красивой коробке. Ниже приведена фотография с вырезами трех различных моделей наушников от известных брендов:

На что обратить внимание при покупке? Таким образом, существует три модели с различными функциями:

Характеристики модели А:

Характеристики модели B:

Характеристики модели C:

Диапазон частот. Все три модели имеют совершенно разные числовые характеристики. Наша цель: выяснить, какие наушники наиболее совместимы 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 до 20 000 Гц), поэтому частотные характеристики всех трех моделей удовлетворят даже самого требовательного слушателя. Для наушников среднего класса этот параметр не является решающим, а скорее маркетинговым фактором.

Устойчивость Теперь становится интересно: все три модели кардинально отличаются друг от друга. Мы хотим выяснить, что влияет на значение импеданса и каково оптимальное значение импеданса для использования со смартфоном.

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

В мире полноразмерных 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 приведенном выше примере мы имеем дело с тремя резисторами:

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

На вопрос: какие наушники лучше всего подойдут к смартфону, рядовой покупатель уверенно ответит, что лучшая модель – модель с минимальным сопротивлением. «Низкоомные наушники, в связке со смартфоном, будут звучать громче, а для высокоомных нужен отдельный мощный усилитель», – вот общепринятое утверждение продавца-консультанта среднестатистического магазина электроники. «Садитесь, пока что двоечка», – сказал бы мой школьный преподаватель по физике 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 сопротивлением в 22 Ома будет действительно звучать громче, но вместе с этим и потреблять больше тока. Как следствие, 32-омная модель В позволит воспроизводить смартфону музыку дольше, как минимум на четверть. Представленные же на рынке смартфоны, имеют максимальное выходное напряжение не более 150 – 200 мВ, чего недостаточно для раскачки наушников с сопротивлением более 100 Ом. Если же полученная на высокоомных наушниках громкость вполне устраивает, вас ждет приятный бонус – значительное снижение энергопотребления аккумулятора. Теперь откроем лица моделей, рассмотренных в данной статье. Вот имена 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:

Сопротивление : 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 же идея получения качественного звука со смартфона вас по-прежнему не покидает, готовьтесь потратить свои кровные на приобретение внешнего портативного усилителя.Высокоомные 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. —>

На что влияет сопротивление?

Импеданс динамика влияет на несколько из этих значений.

• Чувствительность. Этот параметр определяет наивысший уровень громкости при подаче единицы мощности (1мВт) до тех пор, пока не появятся искажения. Низкое сопротивление дает высокую чувствительность и наоборот.
• Длительность работы. От значения сопротивления зависит и расход электроэнергии. Например, для смартфона оптимальным значением сопротивления является 32 Ом. Если взять уровень в 22 Ом, то батарея телефона будет расходоваться на звук (проигрывание файлов) – заряд кончится быстрее. То есть, чем выше сопротивление, тем дольше хватит энергии.
• Качество звучания. Этот показатель отвечает за такие определения, как объемность, прозрачность, яркость, холодность, естественность и т. д.
• АЧХ/ frequency response (амплитудно-частотная характеристика или частотный отклик системы) акустических приборов.

Показатели разных видов наушников

Диапазон значений импеданса для изделий составляет от 8 до 600 Ом. А самые распространенные наушники имеют импеданс от 16 до 32 Ω. Существуют также модели слуховых аппаратов с индексом и 64 Ом. Аудиоаксессуары доступны в:

Эти значения зависят от того, как эксплуатируются наушники. Например, устройства с небольшим внутриушным динамиком со значением менее 32 Ω считаются низкоомными. Те, что выше 32 Ом, считаются высокоомными. Полноразмерные и недорогие «уши» и наушники имеют сопротивление до 100 Ом. Высокоомные устройства характеризуются импедансом более 100 Ом. Как именно частота сигнала реагирует на уровень импеданса в различных устройствах, становится ясно из кривой импеданса. Это график, который показывает изменение этого значения в зависимости от режима работы.

По сути, смысл в том, чтобы 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. Он характеризуется отсутствием значительных отклонений в диапазоне от 16 до 32 Ом и от 20 Гц до 20 кГц — диапазоне частот, воспринимаемых человеческим ухом.

Полноразмерных и накладных

Большинство наушников этого типа имеют неравномерную кривую, характеризующуюся резким подъемом на низких частотах и небольшим подъемом на высоких частотах. Это указывает на то, что типичный импеданс 32 Ом иногда может отличаться от заявленного.

Арматурных

Аудио аксессуары со сбалансированной арматурой (фитингами) представляют собой миниатюрные устройства. А поскольку аудио требует определенной громкости, недостаток места компенсируется установкой дополнительных драйверов. Таким образом, они могут быть одно-, двух- или пятиместными.

Эти колонки характеризуются ровной амплитудно-частотной характеристикой.

Планарных

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

Какое лучше выбрать?

Значение импеданса слуховых аппаратов зависит от оборудования, с которым эти слуховые аппараты используются. Например, аудио аксессуары с рекомендуемым импедансом 120-150 Ом подходят для обычных стационарных устройств. Для мобильных телефонов, планшетов и музыкальных плееров подходит гораздо меньшее значение 16-40 Ом.

Для компьютера, музыкальной системы нужны большие высокоимпедансные наушники с импедансом до 120 Ω. Это устройства с выходным напряжением более 4 В. Только устройства, постоянно подключенные к электросети, могут обеспечить такое высокое значение. Поэтому для связи с ними следует выбирать компоненты с соответствующим импедансом.

Для высоких выходных напряжений (более 200 мВ) лучше выбирать «уши» с низкой чувствительностью, с уровнем импеданса 32 Ом или более. Они расходуют меньше энергии. Для успешной работы высокоомных аудиоаксессуаров требуется специальный аудиоусилитель.

Его задача — сбалансировать амплитудно-частотные характеристики. Однако это невозможно при использовании низкоомного оборудования.

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

Однако, если нет возможности рассчитать это, вам следует учесть следующее.

• 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 стоит решить для себя, что приоритетнее — наслаждение звуком на высокой громкости или экономия энергии. При выборе подходящих наушников необходимо учитывать самый высокий уровень напряжения, от которого зависит выходная мощность устройства (закон Ома). Это означает, что с увеличением объема увеличивается выходное напряжение, а ток потребляется в зависимости от сопротивления нагрузки. Расчет может быть произведен по этой формуле. Чтобы узнать, какой импеданс необходим устройству, можно попытаться определить оптимальное значение вслепую. Прослушайте звук при средних настройках и при необходимости отрегулируйте значения ом.

Как измерить сопротивление наушников?

Для получения подробного графика вам потребуется специальное программное обеспечение и испытательный стенд. Но для определения величины активного сопротивления (в самом низкочастотном диапазоне) достаточно недорогого мультиметра от 200 рублей.

Вполне нормально проверять сопротивление правого и левого каналов при покупке наушников. В большинстве случаев разница не должна превышать 2-3 Ом между каналами.

Автор Роман Романрекс

Кривая импеданса для разных видов устройств

Давайте посмотрим, как частота зависит от импеданса различных устройств. Установим пределы частот на 20 Гц и 20 000 Гц.

• Полноразмерная гарнитура динамического типа создает кривую импеданса, формирующую небольшие подъемы при функционировании на низких и высоких частотах. Это означает, что, даже если задано стандартное сопротивление в наушниках на 32 Ом, реальное сопротивление может отклоняться от указанного в два или три раза.

• У внутриканальных устройств кривая импеданса является прямой линией, без каких-либо отклонений. Линия лежит в горизонтальной плоскости, параллельно шкале Гц. Это верно, когда мы задаем стандартные значения сопротивления Ом в 16, 24 и 32.

• Аппаратура с изодинамическими и ортодинамическими свойствами, тоже имеют импеданс, выраженный горизонтальной линией. Тем не менее, на ультравысоких частотах могут возникать локальные отклонения. Это происходит только с некоторыми моделями и не является обязательным правилом.

• Арматурная гарнитура внутриканального вида дает чистый красивый звук на высоких частотах. Причиной этому является то, что график импеданса взлетает на высокой частоте. Такое происходит во многих однодрайверных устройствах. Отсутствие искажений звука позволяет полнее им наслаждаться.

• Когда речь идет о многодрайверных наушниках и о гибридным типе гарнитуры, можно отметить, что на значениях свыше 500 Гц кривая импеданса непредсказуемо мечется то вниз, то вверх. Просадка снижается до показателя в 4 Ом. В это же время производители заявляют о том, что просадка составляет 100 Ом на 1кГц

ВАЖНО: Измерения сопротивления наушников значительно отличаются от спецификаций производителя. Если вы проводите измерения самостоятельно с помощью мультиметра, то полученные значения будут значительно отличаться от указанных в соответствующей документации. Это нормально.

Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами

Высокий импеданс означает низкую чувствительность наушников. Если в одном и том же плеере используются наушники с разным импедансом, заряд батареи автономного источника питания будет расходоваться с разной скоростью. Это связано с тем, что устройства с разными настройками импеданса потребляют разное количество энергии. Чтобы лучше понять, какой импеданс подходит для определенных типов оборудования, давайте рассмотрим несколько примеров.

Некоторые типы портативных аудиоустройств:

• Смартфон. Чтобы звук из смартфона звучал лучше, стоит выбирать наушники с номинальным сопротивлением в 22 Ом. Однако в этом случае заряд устройства будет тратиться на проигрывание звуковых файлов. На мобильных устройствах неудобно иметь быстрый расход тока. Чтобы заряд дольше не кончался, возьмите наушники 32 Ом. Перечисленные стандартные значения в 22 и 32 Ом хорошо работают в наушниках для iPhone. Мониторные наушники для профессиональной звукозаписи стоит использовать со смартфоном только если к ним попутно подключен хороший портативный усилитель звука. Помимо этого, нужен также плеер с мощной аудиокартой. Для смартфона подходит низкоомная аппаратура.
• Обычный плеер хорошо совместим с девайсами, у которых сопротивление составляет 16 Ом. Если в устройстве напряжение на выходе составляет более чем 200 мВ, возьмите наушники с чувствительностью пониже. Подойдет и импеданс наушников в 32 Ом. Такие девайсы тратят меньше электроэнегрии, а значит – продлевается время работы прибора.

Средний импеданс выше для наушников с арматурным расположением и для одиночного динамика. Это продлевает срок службы устройства вывода звука. Это делает выходной сигнал более эффективным, и динамик может работать лучше. Это важно, поскольку современные устройства уже имеют множество программ, которые также потребляют много энергии в фоновом режиме.

С другой стороны, многодрайверные устройства Anker имеют более низкий средний импеданс. То же самое относится и к динамичному характеру инструментария. Это позволяет технологии работать в течение длительных периодов времени без необходимости дополнительной зарядки.

Портативный усилитель для оптимального звучания

Высокоомные наушники обеспечивают лучшее качество звука, но могут быть очень тихими на портативном оборудовании. Чтобы избежать этой проблемы, мощность динамика должна быть согласована с устройством. В противном случае объем всегда будет недостаточным. Если вы не можете добиться желаемого звучания, комбинируя наушники и устройства, попробуйте использовать специальный усилитель.

Выбор наушников с правильным импедансом поможет обеспечить бесперебойную работу аудиоаппаратуры, длительный срок службы и вполне удовлетворительное качество звука. Хороший звук ценят не только профессионалы, которые ежедневно работают в музыкальной индустрии. Каждому приятно иметь устройство, которое издает чистый, глубокий и красивый звук. Отвлекающий шум, слишком тихий звук или быстрая разрядка батареи могут сильно испортить настроение.

Высокоомные наушники производят низкий выходной ток. Это потребляет меньше энергии и вызывает меньше частотных искажений. Амплитудные и частотные характеристики высокоомных наушников компенсируются усилителем.

Чтобы понять, как звучит ваш резистор, определите напряжение, которое может выдержать ваше устройство. Для маленьких устройств физически невозможно генерировать высокое напряжение. Большие выходные напряжения генерируются стационарными устройствами, которые питаются от сети, а не от батареи. Поэтому импеданс наушников для стационарной аудиоаппаратуры должен быть выше, чтобы полностью использовать возможности хорошего оборудования. Однако хороший усилитель может контролировать взаимодействие технических устройств, компенсировать недостатки и раскрыть потенциал приборов.