Какое напряжение подается на наушники
Перейти к содержимому

Какое напряжение подается на наушники

  • автор:

Напряжение на выходе 3.5мм современных смартфонов

Человек заморочился вот такой штукой, правда, чтоль? То есть вот таким вот способом можно корректно измерить этот параметр? Это реально определяет качество и громкость? Просто странно, что предшественник оказался лучше более новой модели НАСТОЛЬКО, попутно обогнав самсунгофлагман

Ответы

где же вы раньше были?

я годами во многих материалах талдычу, что у эпловского портатива, с которым воюют диванные патриоты алиэкспреса, имеется честный ОДИН вольт на выходе. Который разумеется чуть проседает под нагрузкой, но некритично из-за низкого выходного импеданса

в любом случае речь идет о недосягаемых для ведроидов величинах

а напряжение можно замерить и дома, надо только параллельно припаять к каналам кабеля соответствующие номиналы сопротивлений

ну а потом мультиметр и синус 1 кгц вам в помощь

ну к слову сказать, с увеличением напряжения ощутимая разница в громкости меняется, но не пропорционально, а в меньшей степени

Как-то, когда колхозил хендмейд усилители, заморочился замерамы выходных напряжений подручных смартфонов и планшетов дома на синусе. Много их накопилось, андройдов и эплов. Получилось от 0.3 до 1.2 вольта

имел можество всевозможных смартфонов и планшетов, всегда айфоны и айпады в наушниках звучали лучше, правда ни разу неимел ни одного андроида с цапом, может там как то по другому, но из того что слушал звук был лучше у изделий эппл, но это касалось смартфонов и планшетов, ибо например мой плеер на андроиде но звучит лучше любого айфона

лучше не из-за ОС, а просто больше запас по току в вашем специализированном устройстве с толстыми стенками

Присоединяюсь. В цифровом плеере — коэффициент усиления L и H. На «высоком» преобразователи напряжения выдают на выходные каскады +-7V, а не 5V. Токовый выход — разный, и звучание — разное.

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Какое напряжение в гнезде Jack 3.5?

Используется для подключения источников и излучателей звука в схеме аудиокоммутатора. Померял мультиметром гнездо на компе — показал 1.8. Собственно хотелось бы узнать с пруф линком, если имеется.

Лучший ответ

изначально мини джек проэктировался для напряжения от 0,002 до 5,25 вольт комп выдаёт 1,35-1,98 (в зависимости от модели звукавухи)

Остальные ответы
хах, интересно, смотря для чего используется.
Хочу запитать от телефона вибродинамик на 25 ват как вы думаете играть будет?
Anonis. AnonimПрофи (559) 5 лет назад
ты шо? Ещё бы саб на 1кВт подключил
Anonis. Anonim, Если Саб на 1 Вт найдёт то будет работать )
kamikaza12340987 qazwsxedcrfvПрофи (709) 3 года назад
Без усилителя не будет
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Электростаты — электростатические наушники

Электростатические наушники принято считать чуть ли не вершиной развития наушникостроения вообще. Якобы это какой-то чуть ли не идеал, который напрочь лишен каких-либо проблем и недостатков. Ну, разве что кроме необходимости использовать специальный высоковольтный усилитель с дополнительными цепями поляризации.

На наш взгляд, разумеется, это не так.

Чтобы разобраться, рассмотрим, как устроен электростатический излучатель и какие в нем происходят процессы.

Принципиальное устройство типичного электростатического излучателя показано на рисунке:

Электростаты - электростатические наушники

Мембрана расположена между двух статоров через изолирующие прокладки.

Мембрана обычно изготовлена из тонкой полимерной пленки с резистивным (токопроводящим покрытием). Возможны варианты, в различных патентах и изделиях встречаются мембраны на основе пленки, бумаги, ткани, фольги и т. д.

Статоры — плоские детали в виде перфорированных пластин, сеток, обладающие способностью пропускать через себя воздух (и звук), а также резистивностью (способностью проводить электрический ток).

Статоры и мембрана имеют между собой зазоры, позволяющие мембране совершать колебания. Также они обязательно электрически изолированы друг от друга (обычно с помощью кольцевых прокладок-изоляторов). На статорах и мембране организованы контакты для подачи на них электрического напряжения.

Как работают электростаты?

На мембрану подается постоянное поляризующее напряжение, в результате чего она приобретает относительно постоянный статический заряд.

На статоры подается переменное напряжение (музыкальный сигнал).

В результате между статорами и мембраной электростатическое поле, пропорциональное звуковому сигналу. Возникающие кулоновские силы (заряды одного знака отталкиваются, а заряды разных знаков притягиваются) заставляют мембрану колебаться в соответствии с подаваемым на статоры сигналом.

Электростаты - электростатические наушники

Устройство электростатического излучателя является одним из самых простых и известно более 100 лет. Самый ранний патент на эту тему, что мы смогли найти, относится к 1912 году.

Электростаты - электростатические наушники

Называется он «конденсаторный телефон» и принципом работы ничем не отличается от современных конструкций. Все те же перфорированные статоры и мембрана.

Рассмотрим некоторые особенности, которые оказывают влияние на характер звучания, и которые можно считать проблемами этой конструкции.

В первую очередь — это проблема создания действительно эффективного статора.

Дело в том, что в традиционной конструкции звукопрозрачность и электрическая (электростатическая) эффективность статора находятся в принципиально неустранимом противоречии.

С одной стороны, сам статор представляет собой «акустическую тень», а также «акустическую линзу» со свойствами необратимого преобразования акустического сигнала.

Любой статор, находясь между мембраной и ухом, препятствует прохождению звукового сигнала в полной мере, искажая его.

При этом статоры, не являясь 100% акустически прозрачными, создают повышенное/пониженное давление при колебаниях мембраны, то есть акустически демпфируют её.

Акустическое демпфирование в данном случае ограничивает амплитуду колебаний, а также определяет поведение мембраны на пиках и негативно сказывается на импульсных и переходных характеристиках. В связи с тем, что амплитуда в НЧ диапазоне выше, то в первую очередь проблемы появляются именно здесь.

В случае же попыток сделать статор более открытым (например, увеличивая размеры отверстий, и уменьшая промежутки между ними, либо используя сетчатый статор), значительно снижается его эффективность и падает чувствительность.

Кроме падения чувствительности, страдает и равномерность электростатического поля.

На иллюстрации — симуляция электростатического поля между двумя статорами с отверстиями разного размера. Чем больше отверстия и чем меньше между ними промежутки, тем поле неравномернее.

Электростаты - электростатические наушники

Следующая проблема, связанная со статорами, связана с тем, что статор должен быть максимально жестким и неподвижным.

Из закона сохранения импульса ясно, что если мембрана отталкивается от статора, то с точно таким же усилием и статор отталкивается от мембраны. Силой, которая противодействует отталкиванию статора, является сила упругости материала и конструкции самого статора.

Электростаты - электростатические наушники

Тем не менее, статор в любом случае совершает колебания в противофазе с мембраной и при этом находится между мембраной и ухом, перекрывая значительную часть мембраны. И всё это в слышимом диапазоне. Это разумеется источник специфических искажений.

Некоторые производители частично решают эту проблему с помощью дополнительных «ребер жесткости», прикрепляемым к статорам, однако в целом особенность остается.

Следующая особенность статоров электростатов, которую обязательно нужно учитывать при проектировании — это их дифракционные свойства.

Каждое отверстие в статоре меньше, чем длина звуковой волны, поэтому дифракционные явления неизбежны. Напомним, что даже граничная частота 20 кГц имеет длину волны около 16 мм.

Электростаты - электростатические наушники

Мембрана генерирует приближенную к плоской звуковую волну. При прохождении через отверстие меньше длины волны происходит отклонение от ее прямолинейного распространения и волна преобразуется в сферическую. Если отверстий несколько — неизбежно наблюдается сложная интерференционная картина. Является ли это источником искажений? Конечно, хотя их можно называть и «окрасами», а не искажениями)))

Однако, именно в таком виде (одна мембрана между двух статоров) электростатический излучатель в наушниках встречается крайне редко, поскольку им практически невозможно пользоваться хоть сколько-нибудь длительное время. Причина — отсутствие пыле- и влагозащиты. Повышенная влажность, которая образуется под амбушюрами, влияет на заряд, а также на проводящие свойства всех сопрягаемых поверхностей в излучателе. Статоры мембраны (и сама мембрана) находятся под высоким напряжением, поэтому активно притягивают пыль. По этой причине спустя некоторое время, а иногда и почти сразу, появляется утечка тока и слышны различные высокочастотные шумы («писк», «сверчки», «щелчки» и т. д.).

Основной метод борьбы с этой особенностью состоит в том, что используются дополнительные защитные мембраны, которые устанавливаются по разные стороны излучателя и конструкция несколько усложняется.

Электростаты - электростатические наушники

В связи с этим стоит рассмотреть один устоявшийся миф, который гласит, что электростатические наушники хорошо звучат, так как у них самая тонкая и самая легкая мембрана.

Но на наш взгляд стоит рассматривать не мембрану отдельно, а как минимум, массу всей подвижной системы.

А для примера она состоит из:

— собственно мембраны (допустим, 2-3 мкм сама пленка вместе с резистивным покрытием)

— воздух между статором и основной мембраной (например 0,5+0,5 мм)

— воздух между статором и защитной мембраной (0,5+0,5 мм).

— защитные мембраны (например 1 мкм+1 мкм).

Плотность воздуха 1,225 кг/м³, плотность лавсана 1300 кг/м³. Таким образом, масса воздуха толщиной 2 мм эквивалентна примерно (2х1,225/1300)/1000 = 1,9 мкм лавсана.

То есть суммарно — масса подвижной системы, находящейся между защитными мембранами эквивалентна примерно 6 мкм лавсана. А если зазоры больше — то и 8-10 мкм То есть фактическое преимущество относительно, например, изодинамических мембран, — не такое уж и существенное, если не сказать, что его практически нет.

При этом — у изодинамических наушников мембрана излучает звук напрямую, без преобразований сигнала, характерных для электростатов.

Ни иллюстрации схематично показана «половинка» излучателя (основная мембрана, статор, защитная мембрана) и происходящие волновые процессы.

Колебания основной мембраны образуют плоские звуковые волны (1).

При прохождении через решетку статора происходит преобразование плоских волн во множество сферических, которые образуют волновой фронт состоящий из множества сферических волн и результата взаимодействия (интерференции) между ними (2).

Этот волновой фронт (2) приводит в движение защитную мембрану. Поскольку она натянута в плоскости, то происходит преобразование в новый волновой фронт опять плоских волн.

Электростаты - электростатические наушники

Так как все элементы этой системы обладают упругостью, массой (и инерцией), каждое из преобразований происходит с потерями. Особенно заметно это сказывается на мелких нюансах звучания.

Выводы:

1. Мы описали устройство и некоторые, на наш взгляд, наиболее существенные особенности и проблемы электростатических излучателей для наушников.

2. Характерный тип «звука электростатов» — это результат заложенных в конструкцию особенностей, которые формируют определенный набор преобразований сигнала с характерными потерями и искажениями, которые и определяют очень узнаваемые особенности звучания. Особенности:

— демпфирование мембраны статорами

— колебания самих статоров в противофазе с мембраной

— преобразования волнового фронта с потерями и специфическими искажениями (окрасами).

3. Любые электростатические наушники являются далеко не идеальными, каждый вариант конкретной конструкции — это определенный набор разных инженерных компромиссов в решении описанных проблем, результатом чего является и достаточно разный качественный уровень и характер звучания.

Наушники: о чем говорят параметры

В характеристиках любых наушников обязательно указываются их импеданс (сопротивление) и чувствительность, а часто – и обеспечиваемое ими звуковое давление. Что все это значит и как это влияет на выбор усилителя для наушников?

Наушники: о чем говорят параметры

При выборе наушников и усилителя для них важно понимать, как правильно соотносятся три параметра: чувствительность, сопротивление, выходная мощность усилителя. Это сложное уравнение с тремя переменными, неправильное решение которого может испортить впечатление от звучания даже самых лучших наушников. Но в результате важны даже не цифры спецификаций, а то, как звучание будет восприниматься нашим слухом и мозгом. Немного терпения – сейчас мы все объясним.

Наушники: о чем говорят параметры

Чувствительность и громкость

Чувствительность измеряется так. На наушники подается синусоидальный сигнал одной частоты или спектра частот сигнал мощностью 1 мВт, и измеряется создаваемое ими звуковое давление. Получившееся значение и будет чувствительностью наушников. Предположим, что чувствительность наушников оказалась равна 101 дБ. Значит ли это, что им требуется всего 1 мВт подводимой мощности, чтобы развить звуковое давление в 101 дБ? Ведь это довольно громкий звук, примерно как в фан-зоне на рок-концерте. Технически это верно, но на самом деле не соответствует действительности.

Наушники: о чем говорят параметры

В реальном мире звуковой сигнал очень редко бывает похож на гладкую синусоиду. Именно поэтому точная запись звука – целое искусство. График хорошо записанной музыкальной композиции состоит из множества пиков и впадин, и может показаться, что он выглядит как беспорядочное нагромождение множества сигналов. Главным же является то, что в записанной музыке есть переходные сигналы, которые и определяют ее суть.

Переходный сигнал – это всплеск громкости, который выделяется из общей канвы мелодии. Примеры такого звукового акцента легко найти в партии ударных. Переходный сигнал имеет очень небольшую длительность, а громкость его гораздо выше среднего уровня записи. Это превышение может составлять от 10 до 50 дБ. Для примера рассмотрим запись джазовой композиции «Black Arthur’s Bounce» группы Mark Dresser Seven (рис. 1). Обратите внимание, что в ее начале уровень сигнала небольшой и переходные сигналы не так значительны, но в конце громкость нарастает и переходные сигналы легко рассмотреть даже непрофессионалу.

Наушники: о чем говорят параметры

Рисунок 1

Мощность соотносится с громкостью звука по логарифмической шкале. Это означает, что для увеличения пиковой громкости на 10 дБ вам потребуется увеличить мощность в 10 раз. Таким образом, если заявленная чувствительность модели составляет 101 дБ при 1 мВт, то для передачи пиков сигнала в 111 дБ потребуется уже 10 мВт. Если увеличить громкость пиков еще на 10 дБ – до 121 дБ – мощность снова должна вырасти в 10 раз, до 100 мВт. Для пиков в 131 дБ будет нужно уже 1000 мВт. Если усилитель не может обеспечить достаточную мощность для воспроизведения этих пиков, он «отрежет» верхушки переходных сигналов. В Hi-Fi это называют ограничением сигнала, которое приводит к неприятным на слух искажениям.

Вот почему качественные усилители для наушников часто способны развить мощность, которая скорее подошла бы для небольших колонок. Цель состоит не в том, чтобы воспроизводить музыку как можно громче, а в том, чтобы точно передать все переходные сигналы. Звук музыки будет чистым и четко артикулированным даже на небольшой громкости, ведь все нюансы мелодии можно будет легко воспроизвести без искажений.

Наушники: о чем говорят параметры

Рисунок 2

Выше приведено изображение, на котором показаны ограничения сигнала на композиции «Black Arthur’s Bounce» при недостатке запаса по мощности. Участки, помеченные красным, будут звучать с искажениями – здесь присутствуют ограничения сигнала.

Работа мозга

Наверняка многие из вас подумали: «130 дБ — это достаточно громко, чтобы повредить мой слух! Зачем мне воспроизводить эти пики, если я оглохну?». И опять это верно лишь отчасти. Важно понимать, что, хотя громкость на переходных сигналах может быть намного выше безопасной для слуха, длятся они всего несколько миллисекунд. Кроме того, наш мозг устроен так, что сам ограничивает пиковый уровень переходных сигналов, хотя и делает это очень плавно. Например, пиковые уровни в 120 дБ человек будет воспринимать как 90 или 100 дБ. На картине ниже показано, как это работает. Желтая область представляет собой средний уровень громкости, воспринимаемый мозгом, а синяя область показывает полный динамический диапазон сигнала.

Наушники: о чем говорят параметры

Рисунок 3

Но вернемся к чувствительности наушников. Если ее показатель составляет не 101, в 121 дБ, то для создания такого же звукового давления и передачи пиков сигнала усилителю нужно будет напрягаться гораздо меньше. Меньшая нагрузка для усилителя означает и меньшие искажения в звуке.

Импеданс или сопротивление

Нам осталось разобраться с импедансом наушников. Импеданс предоставляет собой сопротивление, значение которого зависит от частоты подаваемого сигнала. Поэтому значение сопротивления, которое вы видите в спецификациях модели (например, 32 Ом) всего лишь усредненный показатель импеданса.

Наушники: о чем говорят параметры

На разных частотах сопротивление будет больше или меньше, и усилителю придется справляться с этим. Чем выше сопротивление, тем большее напряжение необходимо для достижения высокого уровня громкости. То есть усилителю необходим запас по выходной мощности, чтобы громкость звука была одинаковой во всем частотном диапазоне.

Итак, какие же выводы мы можем сделать?

  1. Чем выше чувствительность наушников, тем меньшая мощность требуется от усилителя, чтобы не было ограничения сигнала.
  2. Мощность, необходимая для передачи переходных сигналов при сохранении звукового давления, на самом деле на несколько порядков выше, чем используемая при измерении чувствительности наушников.
  3. Наш мозг сглаживает резкие пики громкости, а это означает, что переходные пики на самом деле должны быть намного громче, чем нам кажется, чтобы звучать точно.
  4. Наушники с низким импедансом требуют меньшего уровня подаваемого напряжения, чем с высоким. Это уменьшает нагрузку на усилитель. С другой стороны, наушники с более высоким импедансом при правильном выборе усилителя могут дать более насыщенный, детализированный звук, но об этом мы поговорим в следующий раз.

Наушники в нашем каталоге

Эту статью прочитали 1 144 раза

Поделиться материалом:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *