Что такое омы в наушниках
Что означает сопротивление наушников и как оно влияет на звук
Данная статья будет посвящена разбору полетов широкого ассортимента наушников и одному из главных показателей – их импедансу. 16, 32 или 320 Ом – какое сопротивление выбрать и на что оно влияет?
Встретить на улице человека с наушниками можно повсеместно. Кто-то привык к компактным вкладышам или наушникам вставного типа. Для кого-то эталоном хорошего звука стали стильные накладные наушники. Есть и те, для кого качество – определяющий фактор: на голове таких меломанов вы можете наблюдать мониторы. Несмотря на такое разнообразие моделей, едва ли найдутся слушатели, знакомые с такими характеристиками, как: импеданс, сопротивление, выходная мощность. А если слова и кажутся знакомыми, то связать все эти термины воедино выйдет далеко не у многих.
Тайна цифр
Представим, что вы решились на приобретение новой модели наушников. Вопрос бюджета отставим в сторону, поскольку толщина кошелька у каждого покупателя своя. Сразу же обратим внимание на характеристики.
Внимательный покупатель наверняка обращал внимание на ряд непонятных физических характеристик, нанесенных на красивую коробку. Ниже приведена фотография с вырезками трех различных моделей наушников известных брендов:
На что обратить внимание при покупке? Итак, перед нами три модели с различными характеристиками:
Характеристики модели А:
Frequency Response – Диапазон воспроизводимых частот: 10 Hz – 20 kHz;
Impedance – Сопротивление: 22 OHM;
SPL – Уровень громкости: 111 dB (+/- 3 dB);
Характеристики модели B:
Frequency Response – Диапазон воспроизводимых частот: 5 Hz – 40 kHz;
Impedance – Сопротивление: 32 OHM;
SPL – Уровень громкости: 102 dB (+/- 3 dB);
Характеристики модели C:
Frequency Response – Диапазон воспроизводимых частот: 5 Hz – 35 kHz;
Impedance – Сопротивление: 250 OHM;
SPL – Уровень громкости: 96 dB (+/- 3 dB);
Частотный диапазон. Все три модели имеют абсолютно различные числовые характеристики. Наша же задача: определить, какие наушники будут чувствовать себя комфортнее с портативным плеером или смартфоном. Самый широкий диапазон воспроизводимых частот у модели B: от 5 Гц до 40 кГц (при том, что человеческое ухо воспринимает диапазон всего от 16 до 20 000 Гц). Таким образом, частотный диапазон всех трех моделей устроит любого, даже самого взыскательного слушателя. При выборе наушников средней ценовой категории этот параметр не является определяющим, а носит скорее маркетинговый характер.
Сопротивление. Вот тут то мы и дошли до самого интересного: все три модели кардинально отличаются друг от друга. Давайте разберемся, на что же влияет показатель импеданса и какое оптимальное значение сопротивления для использования в паре со смартфоном?
Все наушники разделяются на две категории: низкоомные и высокоомные, причем градация этого деления напрямую зависит от их типа. Так, полноразмерные наушники, с импедансом до 100 Ом считаются низкоомными; выше 100 Ом – высокоомными. Наушники внутриканального типа («затычки» или вкладыши) с показателем сопротивления до 32 Ом – низкоомные; выше 32 ОМ – высокоомные.
В акустическом мире полноразмерных колонок и динамиков все просто: есть колонка на 30 Ватт с сопротивлением в 8 Ом. Подключаем к левому и правому каналу соответствующий 8-омный усилитель и наслаждаемся громким звуком. Ситуация с наушниками намного сложнее и запутаннее. Только в приведенном выше примере мы столкнулись с тремя сопротивлениями:
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: от 5 Hz до 21 kHz.
Сам производитель дает четкий ответ: использовать высокоомные наушники с iPhone без дополнительных аксессуаров нецелесообразно.
Варианты получения хорошего портативного звука
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.
Какое сопротивление в наушниках лучше?
В современном мире практически у каждого человека есть наушники. С их помощью люди прослушивают любимую музыку, смотрят фильмы или слушают книги, не отрываясь от повседневных дел. Основным их преимуществом является возможность не взаимодействовать с телефоном и выполнять различную работу, при этом окружающие не будут слышать звука из наушников. Вы можете выбрать подходящую модель, сравнивая показатели разных брендов и компаний. В наше время на прилавках магазинов можно встретить широкий ассортимент техники.
Помимо основного предназначения и встроенных функций есть ряд технических характеристик, на которые следует обращать внимание при покупке наушников для телефона. Одним из наиболее важных показателей является сопротивление наушников. Об этом мы поговорим в нашей статье, подскажем правила выбора и рассмотрим сравнительные характеристики по данному параметру.
Чтобы выяснить, какой импеданс лучше, стоит разобраться в основном определении этого понятия. Под импедансом или сопротивлением понимают такой показатель разности входящего и выходящего сигнала, который образуется при воспроизведении музыкальных композиций, при работе наушников от смартфонов и других электронных устройств. Исходя из этого у пользователей возникает вопрос о правильном выборе подходящего параметра для качественной работы и зависимости качества звучания от используемого сопротивления в гарнитуре.
Как и обычное сопротивление, данный показатель выражается в Омах, подробную информацию и технические характеристики можно уточнить у консультантов или на сайте официального производителя. Также информация может содержаться на упаковке.
В чем отличие между этим показателем?
Для понимания необходимо разобраться в отличиях между различными показателями и выявить, на что они влияют. Основными различиями будут следующие характеристики:
Для смартфона важно подобрать наушники с соответствующим показателем импеданса. Если это не сделать, исходящий звук будет иметь явные искажения и ухудшать транслируемые мелодии.
Помимо критериев работы гарнитуры стоит учитывать мощность и для телефона, от этого также зависит конечный результат воспроизведения.
Какое сопротивление в наушниках лучше: 16 или 32?
Сопротивление в наушниках, которое по-научному называется акустическим импедансом, – это комплексная величина, отображающая силу сопротивления звуковой среды. Любое портативное или мобильное устройство имеет усилитель, который необходим для формирования колебаний выходного напряжения ЗЧ (звуковой частоты). Именно эти колебания вызывают активность динамических головок, которые излучают звуковые волны.
Средний уровень выходного напряжения во всех устройствах (и классах устройств) разный. Акустический импеданс, который измеряется в Омах, напрямую влияет на громкость и чистоту звучания, поэтому обращать внимание на данный момент необходимо в первую очередь, если вы хотите наслаждаться действительно качественным звуком. Модели с сопротивлением 16 и 32 Ом – самые популярные на рынке, и традиционно считается, что лучшими наушниками для смартфонов являются модели с низким импедансом. Именно так нам говорят в магазинах бытовой техники и электроники консультанты, плохо знакомые с законами физики.
На самом деле не стоит забывать, что в момент увеличения громкости в подключенном устройстве на выходе меняется уровень напряжения, а не мощности, поэтому сравнивать две разные модели нужно не по уровню громкости, а по величине максимального напряжения. Это значит, что чувствительность наушников будет гораздо выше у низкоомных моделей, но учтите, что в этом случае существенно возрастет и сила потребляемого тока, то есть, зарядка у наушников с сопротивлением 16 Ом закончится быстрее по сравнению с моделями 24 и 32 Ом. Поэтому если громкость в наушниках 32 Ом вас вполне устраивает, лучше выбирать именно эти модели, особенно если речь идет об устройствах со слабым аккумулятором. Если же вам хочется слушать музыку более громко, советуем присмотреть качественные наушники с сопротивлением 16, 18 или 22 Ом.
Выбираем лучший вариант гарнитуры для телефона
В настоящее время производители известных брендов специализируются на создании двух основных типов наушников, отличающихся по используемому сопротивлению в электрических проводах. В нашей статье мы рассмотрим технические характеристики на примере внутриканальных моделей. К их числу относятся гарнитуры с применением импеданса с показателем 16 и 32 Ом.
Конечно, из представленных вариантов использовать лучше 32 Ом. Он обладает лучшими показателями работы и повышает эффективность эксплуатации оборудования.
Не стоит забывать о технических характеристиках самого смартфона и показателях его производительности, от этого также будут зависеть параметры работы.
Зависит ли от сопротивления гарнитуры громкость звукового сигнала на выходе?
Также очень интересным вопросом для многих пользователей является зависимость громкости от импеданса в наушниках. Существует мнение, что при большем сопротивлении громкость увеличивается. Однако в данном случае принцип работы будет отличаться.
От того, какое сопротивление применяется в выбранной модели, будут зависеть многие показатели, описанные выше. Но на громкость звука главным образом влияет мощность усилителя (в нашем случае смартфона). При этом сопротивление не будет оказывать влияние на показатель громкости. Поэтому выбор модели зависит от ваших личных предпочтений и финансовых возможностей.
Важные характеристики наушников
Из всего ряда доступных характеристик для работы с металлоискателем Вас важны следующие: Для проводных наушников
Для беспроводных наушников
Забегая вперед, можно с уверенностью сказать, что для металлоискателя подойдут практически все продаваемые на рынке наушники. В среднем достаточные характеристики для поиска с этими приборами будут выглядеть так:
Почему это так? Для того, чтобы понять это, надо разобраться с каждым параметром.
Частотный диапазон наушников
Фраза, что частотный диапазон наушников составляет от 20 до 20000Гц, означает, что наушники могут воспроизводить звук с частотами в данном диапазоне. Все, что меньше или больше, будет приводиться к ближайшей границе ряда. Но тут есть 2-а факта:
Отсюда вывод — любые наушники перекрывающие возможности металлоискателя и человеческого уха нам подходят. (Вообще, чем шире частотный ряд, тем наушники лучше. Но в случае с металлоискателем все гораздо скромнее).
Сопротивление наушников
Почему вообще есть низкоомные наушники и высокоомные?
Ранее, до эпохи плееров, металлоискателей и т.п. (т.е. устройств со слабой мощностью) была преимущественно стационарная аппаратура, требующая питания 220В, и имеющая хорошую мощность. Для такой аппаратуры производились высокоомные наушники. После появления устройств слабой мощности, возникла необходимость в наушниках для этих устройств (т.е. соответствующих этой малой мощности). Так стали появляться низкоомные наушники. При этом, качество звучания наушников обеспечивает не сопротивление, а диапазон частот, чувствительность и АЧХ. Поэтому наушники для маломощных устройств вполне могут иметь хороший звук.
Почему до сих пор пользуются популярностью наушники с сопротивление более 100 Ом?
Высокое сопротивление защищает наушники от перегрузки при подключении их к студийному оборудованию (усилителю). Соответственно низкоомные к такому оборудованию не подключишь.
А вот высокоомные к слабо мощному (плеер, металлоискатель) подключить можно. Они будут работать хорошо. Но не обязательно лучше, чем низкоомные (зависит от диапазона частот, чувствительности и АЧХ). Хотя звук будет тише на высокоомных наушниках.
Чувствительность наушников
Чувствительность — это важная характеристика. Для наушников, которые используются с металлоискателями, это значение обычно не пишут (т.к. для этих устройств подходят самые простые наушники). Более того, производители самих металлоискателей в своих документациях к приборам не приводят никаких требований к наушникам:
Вообще в документации нет никаких требований к наушникам. Чувствительность измеряется в dB. Эта величина сообщает — максимальный неискаженный уровень громкости при подаче единицы мощности. Для обычного пользователя это означает, насколько тихие звуки будут слышны в наушниках без искажения (этих звуков). Хорошее значение — 90dB. В силу того, что при передаче сигнала металлоискатель использует малые мощности, то и наушники для него подходят любые.
АЧХ наушников
Время работы и задержка
Эти параметры и так понятны при использовании беспроводных наушников. Наушники есть разные… Некоторые имеют время работы 8 часов. Другие — 12часов. Надо брать те, которые работают дольше. Минимальная задержка крайне важна при работе с металлоискателем. Современные технологии позволяют обеспечить приемлемую величину этой задержки — 0,04-0,06с. Если больше, то уже не приемлемо. В частности, старая технология Bluetooth имела высокую задержку.
Шумоизоляция
Конструктивные особенности наушников для металлоискателя
Проводные наушники для металлоискателя (в плане конструкции) должны иметь толстый, подпружиненный кабель и желательно регулировку звука на каждом динамике. Для беспроводных наушников пока нет конкретных требований к конструкции.
Настройка с помощью Realtek HD Audio
Кроме стандартных средств системы, можно настраивать микрофон с помощью специальной программы — Realtek HD Audio. Ее можно встретить на большинстве ноутбуков и ПК. Найти утилиту можно, перейдя к вкладке «Оборудование и звук» через панель управления компьютера.
Порядок действий следующий:
При наличии второго микрофона (на ноутбуке или в моноблоке) можно выбрать устройство по умолчанию — так же, как в настройках Виндовс. Здесь же можно установить чувствительность записи.
Если коротко ответить на поставленный вопрос, то ответ бы звучал так: Причина кроется в неодинаковых значениях уровня выходного сигнала на разных устройствах, которые используются для прослушивания музыки с одними и теми же наушниками.
Совсем немного теории
Смартфон, компьютер или топовый кинотеатр – каждый из них на выходе имеет усилитель, задача которого сформировать колебания выходного напряжения звуковой частоты (ЗЧ).
Эти колебания напряжения и заставляют динамические головки излучать звуковые волны. Но средний уровень выходного напряжения далеко не одинаков для разных классов устройств.
Усилитель ЗЧ (УЗЧ) смартфона выдает в среднем 200 мВ (миллиВольт). Наушники же, подключенные к выходу УЗЧ, обладают конкретной величиной активного и реактивного сопротивлений для разных частот подаваемого напряжения. Усреднённое значение сумм этих сопротивлений называется импеданс.
Для простоты, и чтобы случайно не перейти к расчету своего УЗЧ с идеальными параметрами, а потом не погрязнуть в согласованиях импеданса, будем считать, что сумма внутренних сопротивлений наушников – константа во всем диапазоне частот.
В полном соответствии с законом Ома, на разных устройствах они будут звучать по-разному, ведь на них будут подаваться разные величины напряжения, а импеданс считаем постоянной и неизменной величиной.
Это значит, что при таких условиях, через излучатель или динамическую головку будет протекать неодинаковое количество тока, на что наушники отреагируют снижением или увеличением уровня громкости.
Рекомендации: 5 лучших наушников до 1000 рублей 
, 9 лучших вакуумных наушников 
, На что влияет чувствительность наушников и какая лучше 
Проблема выбора
Среди тысяч моделей разных типов с уникальным сочетанием характеристик легко запутаться, но оставим в стороне всю совокупность их достоинств и недостатков, разделив по группам с учетом только одного параметра – сопротивления.
Его величина для изделий колеблется от 8 до 600 Ом, но для примера возьмём самые массовые и доступные – канальные наушники-вкладыши с импедансом от 16 до 64 Ом, ведь поняв главный принцип, вы сможете ориентироваться в выборе этих аксессуаров для любого устройства.
Наушники для смартфона
Мобильный телефон – вещь компактная и нормальным адекватным решением является выбор именно вкладышей, которые занимают меньше места по сравнению со старшими моделями. Но в контексте обзора, правильнее отталкиваться не от их размера.
Чтобы сравнить такие параметры как громкость, потребляемую мощность (не последний аргумент для гаджета с аккумулятором), чувствительность – важно знать диапазон значений сопротивления вкладышей, а также уровень напряжения на выходе УЗЧ смартфона. Ни та, ни другая группа характеристик тайной не является:
Технические характеристики хороших наушников 
Громкость и мощность
Чтобы оценить степень влияния импеданса на качество ощущений от прослушивания музыки, для начала, посчитаем ток, который будет протекать в излучателе. От его величины зависит громкость звучания, а также потребляемая мощность.
Возьмем наиболее распространённые 16 Ом модели и увидим, что:
I(сила тока)= U(напр.)/R(сопротивление)
то для самых рядовых моделей, при максимальном режиме громкости на смартфоне (на выходе 200 мВ) значение тока составит:
I(A)= 0,2В /16Ом = 0.0125 А или 12,5 мА
Но если подключить 32 Ом-ную модель, то тока будет протекать ровно в два раза меньше:
I(A)= 0,2В /32Ом = 0.00625 А или 6,25 мА
Это значит, что наушники с более высоким импедансом будут заметно тише.
W(мощность Вт)=I(сила тока, А)*U(напр. В)
При значении импеданса 16 Ом максимальное потребление составит – 2,5 мВт, а 32 Ом – 1,25 мВт. Для покупателя это значит, что высокоомные наушники будут звучать тише, но более экономно расходовать заряд аккумулятора. Низкоомные же, напротив – гораздо громче, при этом потребляя больше тока они, пусть ненамного, но снижают время автономной работы смартфона.
6 лучших студийных наушников 
Чувствительность
Прежде всего, эта характеристика, указывающая, как изменится уровень звукового давления (громкости) при изменении входного сигнала на определённую величину.
Чем выше характеристика чувствительности – тем наушники громче звучат. Однако слишком большая чувствительность добавит к музыке собственные шумы усилителя и электрические наводки различной природы.
Понять степень влияния сопротивления на чувствительность немного сложнее – дело в том, что далеко не все производители ставят потребителя в известность о величине чувствительности, а она зависит от импеданса.
В лучшем случае, на коробке указана чувствительность вообще без единиц измерения, но иногда указывают дБ/мВт – в этих единицах соотношение на всех частотах будет одинаково.
Изменяя громкость регулировками на телефоне или усилителе, Вы не изменяете мощность, а только уровень выходного напряжения. Чтобы вообще иметь возможность оперировать словом «мощность» – нужен потребитель.
7 лучших наушников Sony 
В подтверждение этих слов, поставьте мысленный эксперимент – поверните регулировку звука на максимум в усилителе с подключенной акустикой. Увеличилась мощность? Отлично.
А теперь отключите провода колонок и крутите регулировки – как меняется мощность? Никак.
Сопротивление цепи потребителя стремится к бесконечности. Ток не протекает. Мощности нет. Поэтому, подключая на выход УЗЧ наушники с разным сопротивлением, Вы гарантировано получите несовпадающие величины мощности усилителя.
Это говорит о том, что 16-Ом наушники с чувствительностью 97 dB/мВт, обязанные выдавать на каждый потраченный мВт 97 dB звука, и такой же 32-Ом аксессуар с аналогичной чувствительностью, при подключении к одному источнику совершено точно будут работать с разным фактическим уровнем громкости, выдавая разную мощность.
Таким образом, 32-Омные наушники звучат заметно тише, ведь чтобы обеспечить одинаковый ток при разном сопротивлении нужно приложить разное напряжение, а его на выходе УЗЧ может и не хватить.
Как не ошибиться
В идеальном случае для подбора сопротивления наушников по сопротивлению к конкретной технике надо знать максимальный уровень напряжения, который возможен на выходе УЗЧ без искажений. Имея в наличии эту информацию, достаточно легко посчитать величины тока и фактическую мощность для наушников с разным сопротивлением.
Но, если нет возможности сделать расчет, то можно запомнить простое решение:
Тематические материалы: 5 лучших игровых наушников с микрофоном 
, 5 лучших наушников для игры на гитаре 
, 5 лучших наушников с костной проводимостью звука 
, 7 лучших беспроводных накладных наушников 
, 7 лучших наушников Denon 
, 8 лучших арматурных наушников 
, 9 лучших наушников Sennheiser 
, Как выбрать наушники для прослушивания музыки на телефоне и компьютере 
, Ремонт наушников своими руками 
Совсем немного теории
Если коротко ответить на поставленный вопрос, то ответ бы звучал так: Причина кроется в неодинаковых значениях уровня выходного сигнала на разных устройствах, которые используются для прослушивания музыки с одними и теми же наушниками.
Смартфон, компьютер или топовый кинотеатр – каждый из них на выходе имеет усилитель, задача которого сформировать колебания выходного напряжения звуковой частоты (ЗЧ). Эти колебания напряжения и заставляют динамические головки излучать звуковые волны. Но средний уровень выходного напряжения далеко не одинаков для разных классов устройств. Усилитель ЗЧ (УЗЧ) смартфона выдает в среднем 200 мВ (миллиВольт), а головное устройство Hi-End класса может работать и на единицах Вольт и даже больше! Наушники же, подключенные к выходу УЗЧ, обладают конкретной величиной активного и реактивного сопротивлений для разных частот подаваемого напряжения. Усреднённое значение сумм этих сопротивлений называется импеданс.
Громкость и мощность
Чтобы оценить степень влияния импеданса на качество ощущений от прослушивания музыки, для начала, посчитаем ток, который будет протекать в излучателе. От его величины зависит громкость звучания, а также потребляемая мощность. Возьмем наиболее распространённые 16 Ом модели и увидим, что:
Если
I(сила тока)= U(напр.)/R(сопротивление)
то для самых рядовых моделей, при максимальном режиме громкости на смартфоне (на выходе 200 мВ) значение тока составит:
I(A)= 0,2В /16Ом = 0.0125 А или 12,5 мА
Но если подключить 32 Ом-ную модель, то тока будет протекать ровно в два раза меньше:
I(A)= 0,2В /32Ом = 0.00625 А или 6,25 мА
Это значит, что наушники с более высоким импедансом будут заметно тише.
Считаем мощность:
W(мощность Вт)=I(сила тока, А)*U(напр. В)
При значении импеданса 16 Ом максимальное потребление составит – 2,5 мВт, а 32 Ом – 1,25 мВт. Для покупателя это значит, что высокоомные наушники будут звучать тише, но более экономно расходовать заряд аккумулятора. Низкоомные же, напротив – гораздо громче, при этом потребляя больше тока они, пусть ненамного, но снижают время автономной работы смартфона.
Чувствительность
Прежде всего, эта характеристика, указывающая, как изменится уровень звукового давления (громкости) при изменении входного сигнала на определённую величину. Чем выше характеристика чувствительности – тем наушники громче звучат. Однако слишком большая чувствительность добавит к музыке собственные шумы усилителя и электрические наводки различной природы.
Понять степень влияния сопротивления на чувствительность немного сложнее – дело в том, что далеко не все производители ставят потребителя в известность о величине чувствительности, а она зависит от импеданса. В лучшем случае, на коробке указана чувствительность вообще без единиц измерения, но иногда указывают дБ/мВт – в этих единицах соотношение на всех частотах будет одинаково. Возможно это и проще для рядового покупателя, только привязка чувствительности к мощности вообще никак не поможет в выборе!
Изменяя громкость регулировками на телефоне или усилителе, Вы не изменяете мощность, а только уровень выходного напряжения. Чтобы вообще иметь возможность оперировать словом «мощность» – нужен потребитель.
В подтверждение этих слов, поставьте мысленный эксперимент – поверните регулировку звука на максимум в усилителе с подключенной акустикой. Увеличилась мощность? Отлично. А теперь отключите провода колонок и крутите регулировки – как меняется мощность? Никак. Сопротивление цепи потребителя стремится к бесконечности. Ток не протекает. Мощности нет. Поэтому, подключая на выход УЗЧ наушники с разным сопротивлением, Вы гарантировано получите несовпадающие величины мощности усилителя.
Это говорит о том, что 16-Ом наушники с чувствительностью 97 dB/мВт, обязанные выдавать на каждый потраченный мВт 97 dB звука, и такой же 32-Ом аксессуар с аналогичной чувствительностью, при подключении к одному источнику совершено точно будут работать с разным фактическим уровнем громкости, выдавая разную мощность.
Таким образом, 32-Омные наушники звучат заметно тише, ведь чтобы обеспечить одинаковый ток при разном сопротивлении нужно приложить разное напряжение, а его на выходе УЗЧ может и не хватить.
Как не ошибиться
В идеальном случае для подбора сопротивления наушников по сопротивлению к конкретной технике надо знать максимальный уровень напряжения, который возможен на выходе УЗЧ без искажений. Имея в наличии эту информацию, достаточно легко посчитать величины тока и фактическую мощность для наушников с разным сопротивлением.
Но, если нет возможности сделать расчет, то можно запомнить простое решение:
более низкоомные наушники обеспечат больший уровень громкости при высокой чувствительности (возможны шумы и искажения). Идеальное решение для смартфонов и плееров, где ограничено выходное напряжение УЗЧ.
высокоомные – будут заметно тише при низкой чувствительности (наводки просто не могут оказать влияние на звучание, их амплитуда слишком мала для этого), но требуют наличия усилителя с большим уровнем выходного напряжения – хорошее решение для стационарной техники.