Ортодинамические наушники что это
Перейти к содержимому

Ортодинамические наушники что это

  • автор:

Ортодинамические излучатели

Хочу рассказать немного про нестандартные динамики. Ортодинамические громкоговорители были изобретены, как и многое хорошее, в Японии и долгое время использовались в многих моделях компании Yamaha, Audio Technica и др. Структура таких динамиков одновременно и проста и сложна. По сути они представляют собой два круглых магнита и мембрану между ними, которые образуют своеобразный сэндвич.

Конструкция ортодинамического излучателя

Хитрость данной технологии в том, что намагничены они по-разному, в разных частях магнита. Концентрическими окружностями, похожими на годовые кольца деревьев, области разных полюсов охватывают весь магнит, расходясь от центра к краям. На иллюстрации юг помечен красненьким, так что можете примерно себе представить, как расположено это все. Теперь перейдем к мембране. В отличие от динамической системы, это не диффузор склеенный с магнитной катушкой, а тонкая мембрана, на которую спиралью нанесена токопроводящая дорожка.

Мембрана ортодинамического излучателя

Дорожки наносились либо методом травления ранее нанесенного слоя металлической фольги, либо приклеиванием уже готовой спирали на лавсановую мембрану. Лавсан при толщине пленки 5-8 мкм имел предельно малый вес, сравнимый с весом колеблемого пленкой воздуха. При подаче тока спираль генерировала электромагнитное поле, которое начинало взаимодействовать с постоянным магнитным полем блинов магнитов, ну и как следствие начинала сама вибрировать и генерировать звук. Сам излучатель выглядит так:

Внешний вид ортодинамического излучателя

У данной технологии есть одно главное достоинство: благодаря крайне малой массе пленочной мембраны, уровень искажений очень низок и приближается к идеальному. Это уже класс Hi-Fi. Ортодинамика применялась практически исключительно в наушниках, и собственно для них и была создана, как модификация более ранней технологии изодинамических излучателей. Принцип действия обоих технологий полностью описан в соответствующем патенте.

Теперь хочу аргументировать, почему я отношу наушники, созданные на этой технологии к Hi-Fi.

  • Ортодинамические наушники звучат очень точно и правдиво. Нет бессмысленных задираний басов и верхов, середина не просаживается вообще.
  • Благодаря малой инерционности мембраны, микродинамика впечатляет, очень хорошо передаются все мельчайшие подробности звука.
  • Очень высока мощность наушников (честно говоря, она избыточна на максимальной мощности очень даже реально оглохнуть).

Как и у любой не массовой техники есть свои нюансы.

  1. Такие наушники, почти обязательно требуют наличия спец усилителя для наушников. Без него они тоже будут звучать, но «не так».
  2. Они требуют прогрева. Серьезно, если наушники не слушали месяц им понадобится 5 часов, чтобы достичь своего идеального звучания. При ежедневном прослушивании хватит и 5 минут прогрева.
  3. Качество источника звука должно быть очень высоким, качество записи тоже.
  4. Их надо любить.
  5. При прослушивании современных записей на данных наушниках, необходимо понимать, что сейчас музыку записывают несколько иначе, чем это делали 30 лет назад. Музыка в этих наушниках будет звучать совершенно по другому.
  6. Настоящие гуру добиваются оптимального для себя звучания, с помощью подбора оптимального усилителя и изменения демпфирования наушников.
  7. Большинство наушников не имеют глубокого долбящего нижнего баса. Любителям «выноса мозга » наушники могут не доставить удовольствия. В то же время есть модели, которые прорабатывают весь диапазон.В общем это, так называемый, винтажный звук.

Наибольшее количество моделей производилось в Японии компанией Yamaha. Также существовал широкий модельный ряд наушников в СССР. Последними наушниками, произведенными на территории СНГ, были ЭХО Н-16-40 С изготовленные в городе Смеле.

Наушники ЭХО Н-16-40 с ортодинамическими излучателями

Последние, известные мне модели, производятся японской компанией Fostex.

Ортодинамические излучатели

ТДС-15 тоже были с мембраной, но на ней была не спираль, а параллельные дорожки. Как-то я их разобрал, но уложить магниты обратно не повредив мембрану так и не удалось.

Наушники Амфитон ТДС-15

  • Форум по подбору наушников
  • Акустика. Ортодинамические излучатели

Статья составлена по личной инициативе моих любимых Эхо Н-16-40, которые мне приснились и просили о них не забывать. Спасибо за внимание.

P.S. Ранее я собирал коллекцию советских наушников и иногда подумываю к этому вернуться.

Читайте также

  • Материал диффузора динамиков
  • Типы акустического оформления
  • «Загадочная» акустическая система
  • Коротко об акустических системах
  • Мощности акустических систем и громкоговорителей
  • Параметры электродинамических головок
  • Прогрев колонок
  • Магнитная экранировка акустических систем
  • О громкоговорителях со сдвоенными головками
  • Panasonic внедряет бамбук в акустику
  • история громкоговорителя
  • история динамика
  • конструкции громкоговорителей
  • конструкция динамика
  • устройство громкоговорителя

Ортодинамические наушники что это

Наушники на основе изодинамических и ортодинамических излучателей

05.03.2010
14:45
Сергей Гришечкин

Совершенство складывается из мелочей

Микеланжело

Не секрет, что самым слабым звеном большинства портативных аудиосистем служит их последний элемент – наушники. Работает все обычно по такой схеме: пользователь долго и дотошно выбирает плеер для воспроизведения музыки (в случае с компьютером – подбирает звуковую карту, чтобы «не стыдно было перед парнями»), а затем использует идущие в комплекте наушники, розничная стоимость которых колеблется в диапазоне между $5 и $7. В результате любая музыка, записанная в любом качестве, звучит в такой системе на $5-$7. Неудивительно, ведь любая цепь не прочнее, чем самое слабое её звено.

Изодинамические и ортодинамические наушники

Не так поступают настоящие любители музыки (подробнее о классификации слушателей смотрите в нашей статье про арматурные наушники ). Для них выбор наушников – дело не менее серьезное, чем выбор техники для воспроизведения. И выбор этот делается не из-за заявленных технических характеристик (знаем мы цену этим этикеткам) и не из-за отзывов в Интернет-магазинах (а все мы догадываемся, откуда берутся некоторые из них), а исключительно на основании личного прослушивания десятков моделей, относящихся к категории Hi-End.

Сегодня мы поговорим об одном из подвидов подобной техники – ортодинамических и изодинамических наушниках.

Как это работает?

Прежде чем говорить о необычных наушниках (а изодинамические наушники, несомненно, относятся к категории редких и необычных), нужно определиться, что мы имеем в виду под «обычными» наушниками.

Изодинамические и ортодинамические наушники

Обычные или, так называемые, динамические наушники – это самый распространенный тип головных громкоговорителей на планете. Скорей всего, всё, что вы видели в магазинах техники (если это не специализированные магазины для меломанов) – это динамические наушники. И, вероятно, именно в таких «ушках» вы слушаете сейчас музыку. Основой динамических наушников служат миниатюрные динамики. Диафрагма (диффузор) динамика соединена со звуковой катушкой, которая совершает колебания в магнитном поле. Колебания передаются на диафрагму, которая, в свою очередь, производит колебания воздушной среды. Так рождается звук в динамических наушниках.

Существует великое множество моделей динамических наушников разных брендов, назначений, видов и ценовых категорий. Общим недостатком всех их служат так или иначе проявляемые искажения в передаче звуков и слабая способность передавать тихие сигналы.

Чем же от всего этого добра отличаются изодинамические и ортодинамические наушники?

Для начала следует оговориться, что разница между изодинамическими и ортодинамическими наушниками заключается, по большому счету, лишь в особенностях конструкции устройств, а технология применяется одна и та же. По этой причине оба этих типа головных громкоговорителей традиционно объединяют в одну группу (еще для этой группы можно найти такие обозначения: «планарные» и «планарно-магнетические»).

Мы поступим так же и, дабы не утруждать читателя, не станем вдаваться в подробности отличий ортодинамических излучателей от изодинамических. Остановимся лишь на принципиальной разнице между обсуждаемой группой наушников и традиционными динамическими наушниками.

Изодинамические и ортодинамические наушники

Отличие заключается в технологии излучения звука. В изодинамических наушниках звуковая катушка интегрирована в диафрагму (на мембрану нанесены тонкие токопроводящие дорожки). С обеих сторон диафрагмы находятся намагниченные элементы, которые возбуждают магнитное поле при прохождении электричества. Звуковая катушка двигается в поле вместе со своей мембраной (как мы помним, они объединены здесь в единое целое), обеспечивая тем самым ровное распределение звука.

По данной технологии, кстати, произведен ряд лучших известных винтажных моделей. К их числу относятся и некоторые советские наушники, которые и сегодня пользуются огромным спросом среди истинных любителей хорошего звука.

Нужно сказать, что наибольшее количество моделей изодинамических наушников было произведено 20-25 лет назад. Тогда их изготовлением занимались такие зарубежные бренды, как Yamaha, Technics, Kenwood, Audio Technica, MB Quart, Denon, Grundig и другие, а также советские «Амфитон», «Электроника» и «Эхо». Затем последовало странное затишье, результатом которого стала почти полная гегемония динамических наушников во всех сегментах рынка, слабо разбавленная парой моделей ортодинамических наушников от американской компании Fostex.

Изодинамические и ортодинамические наушники

В последние годы можно наблюдать небольшое повышение интереса к планарным наушникам со стороны производителей. Так в 2009 году на рынок было выведено три совершенно новые модели от двух разных производителей.

Что из этого получается?

Зачем вообще нужна вся эта возня с другой технологией производства? «Фишка» изодинамических наушников заключается в потрясающей точности передачи записи музыкального произведения. Пользователь слышит все: самые тихие аккорды, едва уловимые касания инструментов, шаги музыкантов, их дыхание и даже шорох их одежды! Все звуки естественны, без перевирания и искажений – в общем, наушники обеспечивают эффект непосредственного присутствия при записи. Включая любимый трек, аудиофил каждый раз «приходит в гости» к музыкантам, он стоит прямо перед ними, слышит, как они отбивают ногой в такт музыке, подробно слышит каждый инструмент и даже может рассказать, на каком расстоянии находятся друг от друга исполнители.

Конечно, совершенных наушников в природе не существует, и ортодинамика здесь не исключение. Прежде всего, следует сказать о высокой стоимости таких наушников. Кроме того, чтобы добиться от них наилучшего звучания, потребуется подключение усилителя, а это означает потерю мобильности и дополнительные финансовые затраты.

Кстати, изодинамические наушники можно подключать и напрямую к плееру, но нужно быть готовым к некоторому недостатку громкости

Для слушателя, привыкшего к звучанию современных наушников, изодинамика (особенно винтажная) может показаться лишенной низких басов. Звучание старых моделей изодинамических наушников может показаться «неправильным» для уха современного слушателя, который ранее слышал только новую технику. Этот эффект, правда, со временем и опытом уходит в небытие.

Вывод: Кому это нужно?

Изодинамические и ортодинамические наушники

Хотя изодинамические излучатели звука были изобретены много лет назад, они так и не получили широкого распространения. Причина кроется, главным образом, в их дороговизне. Тем более что к расходам на покупку наушников аудиофилу, как правило, следует добавлять траты на приобретение хорошего усилителя. Кроме того, на рынке представлен огромный ассортимент динамических наушников, способных удовлетворить любой спрос. Ну, почти любой.

Есть среди слушателей музыки особая категория людей, которые трепетно относятся к вопросу чистоты и достоверности звука и готовы вкладывать свое время и средства в то, чтобы прослушивать любимые композиции на достойном оборудовании. Именно среди таких аудиофилов и можно найти счастливых обладателей изодинамических наушников.

Конечно, не все меломаны выбирают изодинамику. Многие находят отличные варианты среди динамических или, скажем, арматурных наушников. Однако удачная модель изодинамических наушников никогда не оставит равнодушным настоящего ценителя музыки. Более того, нередко после близкого знакомства с такой техникой аудиофил в душе «изменяет» своим любимым динамическим наушникам и начинает собирать деньги на изодинамические.

Изодинамические и ортодинамические наушники

А какое отношение подобные устройства имеет к нам, простым пользователям, слушающим музыку чаще всего в качестве фона основному занятию? – спросите вы.
Ответить мы можем лишь советом: никогда не пробуйте послушать свои любимые композиции в lossless-качестве на хорошем оборудовании в изодинамических наушниках. Так как одним из побочных эффектов возможно появление жгучего желания присоединится к компании энтузиастов, собирающих деньги на новую покупку!

Акустика. Ортодинамические излучатели

Привет всем.
Хочу рассказать немного про нестандартные излучатели.
Ортодинамические мембраны были изобретены, как и многое хорошее, в Японии и долгое время использовались в многих моделях компании Yamaha, Audio Technica и др.
Структура таких динамиков одновременно и проста и сложна. По сути они представляют собой два круглых магнита и мембрану между ними, которые образуют своебразный сендвич.

Желающих прошу под кат.

Хитрость данной технологии в том, что намагничены они по разному, в разных частях магнита.
Концентрическими окружностями, похожими на годовые кольца деревьев, области разных полюсов охватывают весь магнит, расходясь от центра к краям.
На иллюстрации юг помечен красненьким, так что можете примерно себе представить, как расположено это все.
Теперь перейдем к мембране. В отличии от динамической системы, это не диффузор склеенный с магнитной катушкой, а тонкая мембранна, на которую спиралью нанесена токопроводящая дорожка.

Дорожки наносились либо методом травления ранее нанесенного слоя металлической фольги, либо приклеиванием уже готовой спирали на лавсановую мембранну. Лавсан при толщине пленки 5-8 мкМ имел предельно малый вес, сравнимый с весом колеблемого пленкой воздуха.
При подаче тока спираль генерировала электромагнитное поле, которое начинало взаимодействовать с постоянным магнитным полем блинов магнитов, ну и как следствие начинала сама вибрировать и генерировать звук.
Сам излучатель выглядит так:

У данной технологии есть одно главное достоинство: благодаря крайне малой массе пленочной мембраны, уровень искажений очень низок и приближается к идеальному. Это уже класс Hi-Fi.
Ортодинамика применялась практически исключительно в наушниках, и собственно для них и была создана, как модификация более ранней технологии изодинамических излучателей.
Принцип действия обоих технологий полностью описан в соответствующем патенте.

Теперь хочу аргументировать, почему я отношу наушники, созданные на этой технологии к Hi-Fi.
— Ортодинамические наушники звучат очень точно и правдиво. Нет бессмысленных задираний басов и верхов, середина не просаживается вообще.
— Благодаря малой инерционности мембраны, микродинамика впечатляет, очень хорошо передаются все мельчайшие подробности звука.
— Очень высока мощность наушников (честно говоря, она избыточна на максимальной мощности очень даже реально оглохнуть).

Как и у любой не массовой техники есть свои тонкости.
Нюанс 1. Такие наушники, почти обязательно требуют наличия спец усилителя для наушников. Без него они тоже будут звучать, но «не так».
Нюанс 2. Они требуют прогрева. Серьезно, если наушники не слушали месяц им понадобится 5 часов, чтобы достичь своего идеального звучания. При ежедневном прослушивании хватит и 5 минут прогрева.
Нюанс 3. Качество источника звука должно быть очень высоким, качество записи тоже.
Нюанс 4. Их надо любить.
Нюанс 5. При прослушивании современных записей на данных наушниках, необходимо понимать, что сейчас музыку записывают несколько иначе, чем это делали 30 лет назад. Музыка в этих наушниках будет звучать совершенно по другому.
Нюанс 6. Настоящие гуру добиваются оптимального для себя звучания, с помощью подбора оптимального усилителя и изменения демпфирования наушников.
Нюанс 7. Большинство наушников не имеют глубокого долбящего нижнего баса. Любителям «выноса мозга » наушники могут не доставить удовольствия. В то же время есть модели, которые прорабатывают весь диапазон.В общем это, так называемый, винтажный звук.

Наибольшее количество моделей производилось в Японии компанией Yamaha. Также существовал широкий модельный ряд наушников в СССР.
Последними наушниками, произведенными на территории СНГ, были ЭХО Н-16-40 С изготовленные в городе Смеле.

Последние, известные мне модели, производятся японской компанией Fostex.

Статья составлена по личной инициативе моих любимых Эхо Н-16-40, которые мне приснились и просили о них не забывать.
Спасибо за внимание.

З.Ы. Ранее я собирал коллекцию советских наушников и иногда подумываю к этому вернуться.

Типы и характеристики современных наушников

Сегодня наушники без сомнения являются самыми популярными и многочисленными устройствами для воспроизведения звука. Найдется немного людей, кто не имеет хотя бы одной пары наушников, используемых если не с музыкальным плеером, то хотя бы с мобильным телефоном. Однако проникновение наушников в разные сферы нашей жизни шло постепенно. Первые наушники стали применяться с конца 19-го века, застав еще эпоху граммофонов, задолго до появления акустических систем современного вида и конструкции. Впрочем, и наушники тех лет отличались от современных, они прежде всего были практичными устройствами, предназначенными для телефонистов, отчего заслужили дословное название «головные телефоны». Наушники условно современного дизайна были изобретены Натаниэлем Болдуином в 1910-ом году и приняты на вооружение ВВС США. Распространение наушников подстегнуло изобретение радио, но по-прежнему круг их пользователей был невелик, включая в основном военных и радиолюбителей. Наушники, оснащенные высококачественными динамическими излучателями, стали появляться на рынке, начиная с 30-ых годов прошлого века, здесь пионерами стали легендарные компании ‒ немецкая Beyerdynamic и австрийская AKG. Но больше всех делу проникновения наушников в домашние аудиосистемы поспособствовала американская компания Koss, изготовившая в 1958-ом году первые «головные телефоны» со стереофоническим звуком. Однако окончательная победа пришла к наушникам в 1979-ом году, когда Sony представила первый портативный проигрыватель Walkman. С прогрессом портативного аудио, для которого «головные телефоны» стали практически безальтернативными устройствами воспроизведения, наушники из офисов, студий и домов переместились на улицы и парки городов, в общественный транспорт и путешествия на природу, захватив в итоге весь мир.

Наушники стали популярными не просто так, а в силу ряда преимуществ, самые очевидные из них ‒ компактность и мобильность (их легко перевозить и большинство из них можно носить на улице). Кроме того, наушники персональны, с одной стороны не мешая громким звуком окружающим, а с другой частично или полностью изолируя пользователя от стороннего шума. Излучатели наушников сидят близко к ушам, и им не надо, как традиционным колонкам, заполнять звуком все помещение. Поэтому наушники могут быть очень эффективны, обладая совсем небольшими излучателями, свободно воспроизводя глубокий бас от 20 Гц. Звучание наушников не зависит от акустики помещения, наилучшим образом раскрывая истинный характер музыкальной записи. Наушники не нуждаются в мощных усилителях, которые требуются традиционным колонкам, многим наушникам хватает усилителей карманных устройств. Наушники имеют невысокую себестоимость, ‒ если сравнить по качеству звучания наушники и колонки сходной цены, наушники в большинстве случаев выиграют.

100 лет назад выпускались такие наушники дизайна Натаниэля Болдуина

Из относительных недостатков наушников можно отметить сниженный потенциал звуковой динамики в сравнении с хорошими колонками ‒ уступают они в умении «качнуть» воздух, изобразив хлесткий низкочастотный удар. Кроме того, наушники зачастую испытывают сложности в построении точной и естественной музыкальной сцены ‒ образы группируются где-то в голове слушателя, а общая композиция как бы деформируется. Проблемы со сценой можно решить либо с помощью специальных усилителей, подмешивающих в сигнал одного канала небольшую часть другого, либо используя особый метод звукозаписи (бинауральный), в котором запись производится при помощи двух микрофонов, встроенных в макет человеческой головы. Естественно, такие записи довольно редки, так как предназначаются исключительно для наушников. Отдельные производители добиваются более натурального положения музыкальной сцены, слегка разворачивая излучатели, чтобы звук приходил в уши спереди. Кроме того на рынке можно встретить наушники с пространственным звучанием, оснащенные несколькими по-разному ориентированными излучателями на каждый наушник. Еще проще объемный звук получить с помощью программ звукового процессора, создающий эффект трехмерности даже простыми наушниками. Впрочем, их впечатляющий и масштабный звук больше подходит для прослушивания фонограмм кинофильмов и видеоигр.

Современный сегмент наушников весьма разнообразен, подразделяясь на несколько категорий: по конструкции, по акустическому оформлению, по типу излучателей, по дополнительным функциям и назначению. Не стремясь в одной статье охватить все многообразие наушников, мы постараемся рассказать об основных видах «головных телефонов», которые встречаются на российском рынке.

Основные типы наушников

Типы наушников отвечают на вопрос, как они держатся на голове и сидят на ушах. Полноразмерные наушники, оснащаются оголовьем с большими чашками и амбушюрами, полностью охватывающими уши. Наушники по определению не давят на уши, поэтому считаются наиболее комфортными среди всех типов. Размеры наушников не ограничивают конструкторов в использовании крупных высококачественных излучателей, поэтому подавляющее большинство самых совершенных по звучанию наушников ‒ полноразмерные. Но крупные размеры иногда могут быть и недостатком, например, вне дома и офиса большинство меломанов предпочитают более компактные модели.

Полноразмерные наушники полностью охватывают уши, накладные — садятся поверх ушной раковины

Накладные наушники принципиально не отличаются от полноразмерных, но имеют меньшие размеры чашек и амбушюров, не охватывая, а накладываясь на ушные раковины. Из-за меньшего веса многие меломаны выбирают их для прослушивания музыки в дороге, однако этот тип наушников слегка придавливает уши, причиняя некоторые неудобства. Зато, в отличие от полноразмерных моделей, накладные наушники не мешают носить очки и крупные серьги. Кроме того, среди накладных наушников часто встречаются модные дизайнерские модели, отличающиеся разными цветами и оригинальной формой. Такие наушники подойдут тем, кто ценит индивидуальность стиля и любит выделяться.

Наушники-вкладыши, похожие формой на капли, вкладываются в ушную раковину. Легкие и очень компактные эти наушники не дают бескомпромиссного звука, зато стоят недорого и позволяют слышать, что происходит вокруг, предупреждая пользователя о возможных неприятностях.

Вкладыши помещаются в ушную раковину, внутриканальные — вставляются в слуховой канал

Тем же, кто хочет получить миниатюрность наушников, но и отличную шумоизоляцию вкупе с высоким качеством воспроизведения стоит обратить внимание на внутриканальные модели («затычки»), которые вставляются прямо в слуховой канал. Однако для наилучшего качества воспроизведения и комфортного использования внутриканальные наушники должны как можно точнее подходить к диаметру и форме ушного канала, поэтому пользователям часто приходится подбирать насадки-амбушюры, приобретая, например, дополнительные насадки из вспененной резины. Самые дорогие модели внутриканальных наушников предлагают опцию индивидуального изготовления под уши будущего владельца. Если же внутриканальные наушники сидят в ушах не идеально, они и звучать будут также, особенно в области басов, вызывая к тому же неприятные ощущения во время длительных сеансов прослушивания.

Акустическое оформление наушников

Акустическое оформление наушников связано с конструкцией чашек: открытый тип ‒ воздух от обратной стороны излучателя свободно покидает наушники сквозь чашку, сделанную обычно в виде металлической или пластиковой решетки. Закрытый тип ‒ задняя чашка динамика герметична, создавая акустическую камеру, в которой работает излучатель. Встречается также третий тип ‒ полуоткрытый, где камера излучателя не закрыта полностью, оставляя проход для воздуха.

Открытые наушники – облегченные, комфортные, имеющие нейтральный и воздушный характер воспроизведения, ‒ в отсутствии задней камеры негде проявиться корпусным резонансам, окрашивающим звук. С другой стороны от наушников открытого типа труднее получить самый глубокий бас, так как производители вынуждены бороться с естественным спадом чувствительности -6 дБ/октава. Помимо этого, открытые наушники почти не отсекают внешние звуки, хуже защищены от влаги и пыли, поэтому плохо приспособлены для использования в шумных местах и вне помещений.

Cлева — открытые наушники, справа — закрытые

Закрытые наушники дают повышенную звукоизоляцию, отсекая внешние шумы и не допуская утечек звука вовне. Закрытая камера без особых проблем позволяет настроить воспроизведение хоть на повышенную отдачу басов, хоть на равномерный баланс воспроизведения. Недаром большинство мониторных наушников для профессионалов имеют закрытую конструкцию. С другой стороны у некоторых закрытых моделей все же можно заметить легкую корпусную окраску или слабое эхо от герметичной камеры. При длительном прослушивании в закрытых наушниках могут перегреваться (потеть) уши.

Полуоткрытые наушники ‒ промежуточная конструкция, по звукоизоляции и характеру воспроизведения они берут больше от открытого или закрытого типа в зависимости от степени звукопроницаемости чашек.

Типы излучателей наушников

Динамический излучатель ‒ самый распространенный тип драйвера, применяемый в большинстве наушников и традиционных акустических систем. Динамические излучатели используют схему с неподвижной магнитной системой, в зазор которой помещают подвижную звуковую катушку, соединенную с диффузором. В магнитном поле на катушку с переменным током действует переменная сила, которая начинает колебать катушку, а вместе с ней и диффузор излучателя. К преимуществам динамических излучателей относят очень хорошо отработанную за десятилетия технологию, широкий диапазон рабочих частот, большой ход диффузора и большую выходную мощность. Недостатки динамиков ‒ сравнительно большая масса подвижной системы и связанная с ней инерция диффузора, ограничивающая скорость срабатывания при малых изменениях сигнала, из-за чего сложнее добиться предельной детализации воспроизведения. Собственные резонансы динамических излучателей часто приводят к увеличению неравномерности АЧХ в области верхних частот.

Пример динамического излучателя наушников

Сравнение принципов работы динамического и арматурного излучателя

Арматурный излучатель ‒ особый класс драйверов, широко распространенный во внутриканальных наушниках. В излучателях используется металлический П-образный «якорь», одна сторона которого зафиксирована, а другая, с намотанной звуковой катушкой, точно центрируется в зазоре поля, созданного постоянными магнитами. Взаимодействие электрического сигнала, проходящего через звуковую катушку, и магнитного поля заставляет свободную часть «якоря» двигаться, а вместе с ним начинает колебаться диафрагма драйвера. Арматурный излучатель обычно помещается в металлический корпус, внешне похожий на прямоугольную бутылку, ‒ звук «выливается» наружу через горлышко. Преимущества арматурного излучателя ‒ его можно сделать очень маленьким, звук детален и быстр, демонстрируя отменный «тайминг», хорошая чувствительность, позволяет работать с маломощными усилителями. Недостатки ‒ малый ход мембраны, ограничивающий максимальную громкость и рабочий диапазон драйвера в области нижних частот; нелинейная зависимость импеданса от частоты, что может вызвать проблемы совместимости с некоторыми усилителями, имеющими высокое выходное сопротивление. Некоторые производители избавляются от проблемы ограниченной полосы, применяя в одном наушнике несколько драйверов, работающих совместно или в разных частотных полосах. Но этот путь, решая одни вопросы, сталкивается с другими, — наличие кроссовера может приводить к фазовым искажениям звука, зависимость импеданса от частоты становится еще более сложной, напоминая поведением традиционные многополосные колонки.

Схема гибридного внутриканального наушника

Ограничение частотного диапазона одного арматурного драйвера можно решить с помощью дополнительной полосы нижних частот, которую будет озвучивать динамический излучатель. Такие системы принято называть гибридными. Преимущества «гибридов» очевидны ‒ широкая частотная полоса, детальность и высокая звуковая динамика во всем спектре. Однако грамотное сочетание в одной системе двух разнородных драйверов требует серьезных усилий от инженеров, плюс системе не обойтись без кроссовера, который приводит к упомянутой нелинейности частотной зависимости импеданса и проблемам аккуратного фазового согласования драйверов.

Слева типичная мембрана планарного излучателя, справа действующая модель изодинамических наушников от главных апологетов этого направления — компании Audeze

Планарный (изодинамический, ортодинамический) излучатель отличается от обычного динамика тем, что имеет плоский диффузор ‒ очень легкую, тонкую мембрану, с нанесенными на нее дорожками «звуковой катушки». Постоянные магниты, обычно сделанные в виде решеток, устанавливаются сверху и снизу от мембраны. Чем плотнее нанесены проводящие дорожки, тем лучше, ‒ тем однороднее будет сила, действующая на диффузор, и меньше будут нелинейные искажения. Преимущества «планаров» ‒ натуральный и очень детальный звук; минус ‒ малый ход мембраны, ограничивающий отдачу на низких частотах. Чтобы улучшить воспроизведение басов, инженеры вынуждены применять излучатели большой площади, поэтому самые эффективные и высококачественные «планарные» наушники имеют полноразмерный формат.

Среди немногочисленных компаний, продвигающих электростатические наушники, особое место занимает японская компания STAX; на правом фото их флагман — модели SR-009S

Электростатический излучатель по конструкции похож на планарный драйвер, но использует другой принцип. Тончайшая мембрана (обычно майларовая), заряженная от высоковольтного блока питания, подвешивается между двумя электродами-решетками, на которые подается звуковой сигнал. В переменном электрическом поле, сформированном между электродами, заряженная мембрана начинает колебаться с частотой звукового сигнала. Минимальный вес мембраны и однородность действующей на нее силы приводят к тому, что электростатические излучатели не имеют равных в передаче переходных процессов и детализации звука. Однако, подобно «планарам», электростатические излучатели отличаются малым ходом мембраны, и, следовательно, нуждаются в большой площади диффузора. Еще один минус «электростатов» ‒ им необходим специальный усилитель.

Дополнительные функции наушников

Гарнитурные наушники имеют встроенный микрофон. Микрофон может быть интегрирован в кабель, поддерживая функцию Hands Free, желанную для тех, кто использует наушники вместе со смартфоном. Или микрофон может выноситься на вращающейся штанге ‒ компьютерная гарнитура, которую можно использовать для работы или в видеоиграх.

Микрофон интегрируется в наушники для разговоров: по телефону, «скайпу», в видеоиграх и т.д.

Пульт ДУ ‒ некоторые наушники имеют на шнуре пульт, с ним пользователю не надо каждый раз лезть в карман с музыкальным плеером или телефоном, чтобы регулировать громкость или переключать треки.

Наушники с активным шумоподавлением используют специальную электрическую схему. Крошечный датчик улавливает внешний шум и подает его на схему-анализатор, которая генерирует электрический сигнал, равный, но находящийся в противофазе со сторонним шумом. После этого дополнительный сигнал подмешивается в звук наушников, нивелируя внешнюю помеху.

Беспроводные наушники очень востребованы, потому что способны работать без надоедливых, вечно перепутывающихся кабелей, и будут полезны как на улице, так и дома. Беспроводные наушники могут использовать разные интерфейсы: Bluetooth, инфракрасные частоты, радиочастоты и Wi-Fi. Все перечисленные беспроводные интерфейсы имеют разные параметры связи и тонкости, влияющие на прием сигнала и производительность. Среди портативной аудиотехники лидером по распространенности является интерфейс Bluetooth, подразумевающий определенное сжатие звука. Таким образом, качество воспроизведения беспроводных наушников будет несколько хуже, чем у проводных моделей того же класса. Однако чтобы распознать отличия, нужно иметь достаточно хороший слух. Поэтому многих пользователей звук беспроводных наушников более чем устраивает, особенно, если наушники используются на шумной улице или дома для просмотра телевизионных программ или фильмов.

Cовременные беспроводные наушники не обязательно большие (с оголовьем и чашками), на рынке есть множество беспроводных наушников-вкладышей и «затычек»

Наушники с активным шумоподавлением и беспроводные модели используют электронику, требующую элементов питания ‒ аккумуляторов или сменных батареек, за зарядом которых необходимо следить.

Основные технические характеристики наушников

На какие технические параметры наушников стоит обратить внимание? Чувствительность ‒ отношение уровня громкости наушников к уровню поданного на них сигнала от усилителя, измеряемое в дБ/В или дБ/мВт. В принципе, чем выше чувствительность наушников, тем меньшая мощность потребуется от усилителя, чтобы получить в наушниках хорошую громкость звука. Соответственно, наушники с низкой чувствительностью требуют от усилителя большей мощности и могут не подойти для портативных музыкальных проигрывателей.

Пример нелинейного поведения импеданса многодрайверных арматурных наушников

Импеданс наушников ‒ полное сопротивление, учитывающее резистивную и реактивную (емкостную и индуктивную) составляющие. На рынке наблюдается очень большой разброс значений сопротивлений наушников от единиц до тысячи Ом. Импеданс ‒ хитрый параметр и цифра, приведенная в спецификациях наушников, может относиться к определенной частоте, в то время как реальный импеданс может быть переменным. Согласно закону Ома при одинаковом напряжении наушники будут потреблять ток в зависимости от сопротивления. Поэтому высокоомным наушникам нужен усилитель, способный давать высокое выходное напряжение, а низковольтовые усилители портативных устройств таким наушникам подходят хуже. Низкоомные же наушники в большинстве своем будут хорошо работать и с портативными усилителями. Другой вопрос, что импеданс ‒ не единственный параметр, влияющий на выбор усилителя для наушников, надо принимать в расчет еще и чувствительность. Поэтому в группе динамических наушников со средней чувствительностью низкоомными (подходящими для «портативки») считаются наушники с импедансом до 32 Ом, и одновременно отдельные арматурные модели будут звучать с хорошим запасом громкости, имея сопротивление 100 Ом.

Если аудиосистему представить в виде электрической схемы, выходное сопротивление усилителя будет создавать так называемый делитель напряжения, снижающий отдачу мощности на нагрузке (наушниках). Поэтому желательно, чтобы импеданс наушников был много выше, чем выходное сопротивление усилителя.

Типичная АЧХ наушников, которая субъективно будет воспринимается как близкая к равномерной

Частотный диапазон говорит о воспроизводимом наушниками спектре и, в принципе, чем он шире, тем лучше. Однако на самом деле определение частотного диапазона в наушниках оказывается слишком расплывчатым. Во-первых, в мире пока еще нет стандартов измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) наушников, все используют разные стенды, получая различные результаты. Во-вторых, в спецификациях часто указываются частоты в десятки кГц, но слышимый человеческим ухом диапазон протирается только до 20 кГц, и это в лучшем случае, ‒ с возрастом чувствительность слуха к верхним частотам неуклонно падает. Хотя очень широкая (равномерная) рабочая полоса может весьма благосклонно восприниматься усилителем. В-третьих, производители обычно не указывают ни допусков, ни неравномерностей, измерений частотной полосы наушников. И их можно понять. Это традиционные колонки, создающие звуковое поле вокруг слушателя, проектируют так, чтобы получить как можно более ровную АЧХ в как можно более протяженной частотной полосе. Как показала практика, с наушниками приходится учитывать дифракцию и интерференцию звука в ушной раковине и/или слуховом канале, а также естественные вариации чувствительности человеческого слуха на разных частотах. К примеру, в ряде лабораторий при аппаратном тестировании наушников применяются поправки в виде передаточных функций HRTF (Head Related Transfer Function). Но надо понимать, что все эти ухищрения носят приближенный характер, потому что HRTF у каждого человека своя. Поэтому ориентироваться в измерениях на общие подходы можно лишь с оглядкой. И последнее, на частотный диапазон и АЧХ собранной аудиосистемы может существенно влиять согласование сопротивлений наушников и усилителя.

Несколько советов по выбору наушников

Первым делом нужно определиться, для чего нужны наушники и в каких условиях они будут использоваться.

Например, наушники для дома, чтобы внимательно прослушивать любимую музыку, лучше выбирать с прицелом на качество воспроизведения и максимальную комфортность, серьезно рассматривая приобретение специализированного усилителя. Если позволяет бюджет для такой настольной стереосистемы можно присмотреть наушники High-End класса, а уж выбор типа зависит от предпочтений меломана: открытые, закрытые, полноразмерные, электростатические, изодинамические, лучшие динамические или внутриканальные арматурные модели. Если же дома наушники нужны для вечернего просмотра телевизора или кино, не беспокоя родных, можно присмотреться к закрытым беспроводным моделям.

На работу в офис, чтобы не мешать коллегам, лучше взять наушники с минимальной утечкой звука: закрытые наушники, беспроводные или внутриканальные. А вот для работы, профессионально связанной со звуком, нужны особые наушники: музыкантам и звукоинженерам ‒ закрытые модели мониторных серий, отличающиеся высокой нейтральностью и звуковым разрешением, ди-джеям ‒ специализированные закрытые модели с характерным тональным балансом, подчеркивающим басы, и особенной конструкцией, позволяющей разворачивать одну из чашек от уха и следить за реакцией зала.

Наушники для поездок и общественного транспорта лучше подбирать из следующих соображений: они должны обладать хорошей звукоизоляцией (закрытые модели, внутриканальные) или, еще лучше, иметь функцию активного шумоподавления. Накладные наушники и вкладыши не обеспечивают хорошей изоляции от внешних шумов, однако на улице полная звукоизоляция не всегда уместна, человеку полезно слышать, что происходит вокруг. Наушники для поездок должны быть совместимы с портативным устройством владельца. Кстати, не все портативные проигрыватели оснащены маломощными усилителями, есть карманные устройства, которые обеспечивают серьезное усиление по напряжению и току и способны «раскачать» даже высокоомные наушники. В поездках большое значение играет компактность и малый вес наушников, этим критериям соответствуют накладные модели, вкладыши и те же внутриканальные наушники. Некоторые наушники с оголовьем умеют складываться, занимая меньше места при перевозке. В дороге отлично себя проявляют беспроводные наушники с Bluetooth. Также стоит присмотреться к наушникам с пультом ДУ на кабеле, а к смартфону хорошо подходят наушники со встроенным микрофоном, поддерживающие функцию Hands Free.

Наушникам для активного отдыха должны крепко держаться на голове: спортивные накладные модели оснащаются специальными фиксаторами, «заушинами» и т.д. При этом уличные модели должны иметь защиту от влаги и пыли. По определению для спорта хорошо подходят внутриканальные модели. По статистике, в этой категории предпочтение все больше отдается беспроводным моделям.

Наушникам для активного отдыха должны крепко держаться на голове: спортивные накладные модели оснащаются специальными фиксаторами, «заушинами» и т.д. При этом уличные модели должны иметь защиту от влаги и пыли. По определению для спорта хорошо подходят внутриканальные модели. По статистике, в этой категории предпочтение все больше отдается беспроводным моделям.

Подготовлено по материалам портала «Avreport.ru», апрель 2019 г. www.avreport.ru

Эту статью прочитали 67 502 раза
Статья входит в разделы: Как выбрать. Гид покупателя

Поделиться материалом:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *