В линийке Astell&Kern имеется высококачественный ЦАП-усилитель XB10, который предоставляет возможность всем наушникам стать беспроводными, поскольку способен принимать сигнал по Bluetooth, закодированный в aptX HD.
Типы и характеристики современных наушников
На сегодняшний день наушники занимают лидирующие позиции среди устройств, используемых для воспроизведения звуковых потоков. Не найдется много людей, которые не имеют хотя бы одной пары наушников, которые могут использоваться с музыкальным плеером или даже просто с мобильным телефоном. Однако процесс проникновения наушников в различные аспекты нашей жизни происходил постепенно. Первые наушники начали использоваться в конце 19-го века, когда в мире еще царило время граммофонов, до того как появились современные акустические системы различной конструкции. Интересно, что наушники того времени существенно отличались от текущих моделей. Их основной задачей было служить практичным устройством для телефонистов, благодаря чему они получили название «головные телефоны». Изобретение наушников в их современном дизайне принадлежит Натаниэлю Болдуину в 1910 году, и вскоре они стали популярны в ВВС США. Распространение наушников ускорилось благодаря изобретению радио, но всё еще их пользователей было не так много — в основном это военные и радиолюбители. Качественные динамические наушники начали появляться на рынке с 30-х годов 20 века, и среди первых были такие легендарные компании, как немецкая Beyerdynamic и австрийская AKG. Однако именно американская компания Koss в 1958 году представила первые стереонаушники, что способствовало проникновению этих устройств в домашние аудиосистемы. Определяющим моментом стало появление в 1979 году первого портативного кассетного проигрывателя Walkman от компании Sony, что сделало наушники практически обязательным аксессуаром для любителей музыки на улице, в общественном транспорте и во время путешествий, что в итоге охватило весь мир.
Наушники стали популярными благодаря различным преимуществам. Среди наиболее заметных — их компактность и мобильность, что позволяет легко их переносить и использовать на улице. Более того, наушники являются индивидуальным устройством, так как они не создают громкого звука, который мог бы мешать окружающим, и при этом частично или полностью изолируют пользователя от внешнего шума. Излучатели наушников расположены близко к ушам, в отличие от традиционных колонок, которые должны заполнять звук всей окружающей обстановке. Это обеспечивает высокую эффективность наушников, даже несмотря на их малый размер, позволяя воспроизводить глубокий бас на частотах до 20 Гц. При этом звучание наушников не подвержено влиянию акустики помещения, что позволяет наиболее полно раскрыть звуковые нюансы музыкальных записей. Кроме того, наушникам не требуется мощное усиление, как это происходит с колонками — зачастую достаточно простого усилителя, встроенного в карманные устройства. Наушники имеют сравнительно низкую себестоимость. Если оценивать качество звучания наушников и колонок в одной ценовой категории, то наушники чаще всего окажутся предпочтительней.
Наушники в дизайне Натаниэля Болдуина, выпускавшиеся 100 лет назад
К относительным недостаткам наушников можно отнести ограниченный потенциал звуковой динамики по сравнению с высококачественными колонками, так как они менее эффективно способны создавать громкий низкочастотный звук. К тому же, наушники иногда испытывают трудности в создании точной и натуральной звуковой сцены; образы зачастую сосредотачиваются в области ушей слушателя, в то время как общая композиция звучания кажется искаженной. Эта проблема может быть решена использованием специальных усилителей, которые добавляют в сигнал немного информации из другого канала, или же через особые методы звукозаписи, такие как бинауральная запись, в которой звук записывается с помощью двух микрофонов, расположенных в модели человеческой головы. Однако такие записи представлены довольно редко, так как предназначены исключительно для прослушивания через наушники. Некоторые производители стараются достичь более естественного звучания, слегка разворачивая излучатели, так чтобы звук попадал в уши с передней стороны. Также на рынке присутствуют наушники с эффектом пространственного звучания, которые имеют несколько направленных в разных плоскостях излучателей в каждом наушнике. Более легким способом достижения объемного звука является использование цифровых процессоров, способных создать эффект объемного звучания даже с простыми наушниками. Тем не менее, такой масштабный звук больше подходит для просмотра фильмов и видеоигр, нежели для прослушивания музыки.
Основные типы наушников
Типы наушников классифицируются по способу их фиксации на голове и ухе пользователя. Полноразмерные наушники оснащены оголовьем и крупными чашками, полностью охватывающими уши. Они, как правило, не давят на уши, что делает их одними из самых комфортных среди всех типов. Размеры этих наушников позволяют конструкторам использовать крупные, производительные излучатели, что означает, что большинство наушников с лучшим звучанием относятся к полноразмерной категории. Однако их размер может быть недостатком, особенно в выездных ситуациях — многие меломаны предпочитают более компактные модели для использования вне дома или офисов.
Полноразмерные наушники полностью охватывают ушные раковины, в то время как накладные наушники располагаются поверх ушей
Накладные наушники в принципе не отличаются от полноразмерных, но имеют меньшие размеры чашек и амбушюров, которые располагаются поверх ушных раковин. Благодаря меньшему весу многие предпочтут эти наушники для прослушивания музыки в поездках; однако этот тип наушников может слегка придавливать уши, вызывая определенные неудобства. В отличие от полноразмерных моделей, накладные наушники не мешают носить очки и серьги большого размера. Кроме того, среди накладных наушников часто встречаются уникальные дизайнерские модели, отличающиеся своими цветами и формой. Такой вариант будет интересен для тех, кто ценит уникальность своего стиля.
Наушники-вкладыши, имеющие форму капли, вставляются в ушную раковину. Они легкие и очень компактные, но не всегда обеспечивают безупречный звук, зато их стоимость вполне доступна, и они позволяют пользователю слышать окружающий звук, предупреждая о возможных опасностях.
Наушники-вкладыши помещаются в ушную раковину, в то время как внутриканальные наушники вставляются в слуховой канал
Для тех, кто ищет миниатюрные наушники с отличной шумоизоляцией и высоким качеством воспроизведения, стоит обратить внимание на внутриканальные модели (иногда называемые «затычками»), которые помещаются в слуховой канал. Тем не менее, для достижения наилучшего качества звука и комфортной носки внутриканальные наушники должны идеально соответствовать диаметру и форме слухового канала, что может потребовать подбора различных насадок-амбушюр; например, пользователи могут приобрести дополнительные насадки из вспененной резины. Некоторые наиболее дорогие модели внутриканальных наушников предлагают индивидуальное изготовление согласно форме ушей клиента. Однако, если такие наушники сидят не идеально, качество звука может существенно пострадать, особенно в области низких частот, что также может вызвать дискомфорт при длительном использовании.
Что это такое?
Если обратиться к официальному определению наушников, становится очевидным, что они часто ассоциируются с головными телефонами. Именно такое толкование слова содержится в большинстве словарей и энциклопедий. Однако на практике наушники представлены в разнообразных формах, что иногда затрудняет понимание их функций. В общем смысле можно сказать, что эти устройства способны преобразовывать различные сигналы от радиоэлектронных устройств в звуковую форму.
Специфика конкретной задачи влияет на геометрию конструкции и её практические параметры.
Для чего нужны?
Наушники обеспечивают возможность прослушивания музыки, радиовещания или других трансляций без создания неудобств для окружающих. Это удобно для людей, совершающих длительные поездки. Путешествие в поездах, автобусах или личных автомобилях может быть утомительным и однообразным, поэтому возможность расслабиться и занять себя чем-то интересным без помех — ценная опция.
Наушники также используются:
- при ожидании в различных государственных учреждениях и банках;
- в процессе спортивных тренировок как на улице, так и в зале;
- для телефонных разговоров в режиме гарнитуры;
- для контроля качества аудиозаписей в процессе их создания;
- для видеотрансляций;
- в различных профессиональных сферах (например, диспетчеры, сотрудники call-центров, горячих линий, секретари, переводчики и журналисты).
Конструкция излучателя наушников
Динамические наушники
Динамические наушники представляют собой наиболее простую, недорогую и широко распространенную конструкцию излучателя. В их основе — мембрана, к которой подводится катушка, вызывающая её колебания под действием переменного тока. У данной конструкции есть определенные плюсы и минусы, но сочетание доступной цены и достаточного уровня качества звука делает её крайне востребованной в разных типах наушников.
Динамические наушники имеют простую и надежную конструкцию.
Электростатические наушники
Излучатели электростатических наушников состоят из тонкой мембраны, которая колеблется в изменяющемся акустическом поле. Главная особенность этого типа — значительно меньшая инерционность, что позволяет мембране точнее передавать резкие изменения сигнала.
Работа таких наушников требует более высокого напряжения в сравнении с другими мембранными конструкциями, что приводит к необходимости использования специального усилителя, однако это напряжение не настолько высоко, чтобы считаться опасным. В большинстве моделей представлена открытая конструкция, что делает их более подходящими для домашнего прослушивания — в шумных местах, таких как метро, они не подойдут.
Изодинамические наушники
Изодинамические или планарные излучатели включают мембрану с прикрепленной звуковой катушкой. Эта конструкция помещена в мощное магнитное поле, откуда и создается звук. Таким образом, можно сказать, что этот тип мембраны представляет собой компромисс между динамическими и электростатическими излучателями.
Для работы изодинамического излучателя также может потребоваться усилитель. Такие наушники могут иметь как закрытую, так и открытую конструкцию, а их отличительной чертой является относительно низкая чувствительность, что важно учитывать при выборе.
Исходя из первоначального вида, они выглядят достаточно просто, но на деле могут открывать массу возможностей.
Преимуществом такого излучателя можно считать его большую площадь мембраны, что обеспечивает более детализированное звучание. К тому же, такие наушники хорошо воспроизводят высокие частоты и идеально подходят для прослушивания музыки в форматах высокой четкости. Но стоит отметить, что цена таких моделей может быть значительно выше, начиная от нескольких десятков тысяч рублей.
Арматурные наушники
Арматурные излучатели являются одним из наиболее прогрессивных типов внутриканальных наушников, обладающих выдающейся чувствительностью и высокой точностью воспроизведения звука.
Такой вид наушников выбирают те пользователи, которым важна хорошая звукоизоляция и высокое качество звучания, сопоставимое с мониторными моделями. Конструкция основана на ферромагнитной пластине в форме буквы П, вокруг которой располагается звуковая катушка. Электрические импульсы вызывают колебания магнитного поля, благодаря чему якорь вращается вокруг своей оси, передавая это движения к мембране. В результате передающиеся звуковые колебания и становятся слышимыми.
Акустическое оформление наушников
Закрытые наушники
Закрытые наушники легко определить: на их корпусе нет отверстий или прорезей, что обычно позволяет добиться лучшей звукоизоляции от внешних шумов. Тем не менее, в городских условиях такие наушники могут нести определенные риски.
Существует мнение, что закрытые наушники могут быть более опасны для здоровья из-за повышенного давления на барабанную перепонку, однако это утверждение давно опровергнуто научными исследованиями.
Как обычно, у любой технологии есть свои плюсы и минусы. У закрытых моделей хорошая шумоизоляция.
Важно подчеркнуть, что закрытыми могут быть как наушники любого типа, так и с любым типом излучателя, что также относится и к открытым наушникам.
Открытые наушники
Открытые наушники, как несложно догадаться, противопоставляются закрытым моделям. Они оснащены отверстиями или прорезями, которые позволяют уменьшить влияние внутреннего давления на мембрану и предоставляют возможность для проникновения наружного звука внутрь. Это может быть как нежелательным побочным эффектом, так и запланированным решением.
Отверстия и прорези на корпусе могут иметь разные формы и размеры.
Эволюционным продолжением концепции открытых наушников можно считать модели, которые используются с микрофоном на внешней части корпуса, что позволяет активировать режим прозрачности и слышать окружающий звук без необходимости снимать наушники. Таким образом, возможно совместить преимущества обеих конструкций и предоставить пользователю возможность самим выбирать подходящий режим.
Как воспроизводится цифровой звук
Для передачи звука на наушники или колонки необходимо произвести процесс конвертации, обратный тому, с помощью которого звук был получен.
Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) является ключевым элементом, присутствующим в большинстве современных смартфонов, плееров и компьютеров. Его основная задача — преобразовать цифровую музыку в аналоговую форму.
Последовательность нулей и единиц, которую могут понимать компьютеры и смартфоны, преобразуется в набор электрических сигналов, которые и позволяют динамикам воспроизводить звук.
Качество звучания на выходе напрямую зависит от мощности ЦАП: чем он выше, тем лучше качество звука. Однако большинство современных устройств не комплектуются мощными преобразователями. Появление ЦАП от известных брендов в смартфонах всегда вызывает интерес у аудиофилов.
Настоящие ценители высококачественного звука предпочитают использовать специализированные музыкальные плееры, такие как модель Astell&Kern KANN, которая обладает выдающимся качеством ЦАП, сравнимым с профессиональной Hi-Fi аппаратурой.
По сути, это устройство объединяет в себе функции Hi-Fi плеера и мощного усилителя, позволяя воспроизводить цифровую музыку с кодированием до 32 бит / 384 кГц. KANN способен выдавать до 7В на балансном выходе, что отлично подходит для подключения как высокоомных наушников, так и низкоомных громкоговорителей.
Также в KANN предусмотрен четырехконтактный 2,5 мм балансный выход, который практически полностью подавляет шумы и обеспечивает большую амплитуду благодаря удвоению передаваемого сигнала.
Что происходит потом
Далее процесс достаточно прост: электрический ток от преобразователя поступает через усилитель на контакты динамиков. Этот ток активирует катушку, которая, в свою очередь, двигает мембрану. Направление тока изменяется в зависимости от частоты звуковых колебаний музыки (или иных воспроизводимых звуков).
ФАКТ: во время воспроизведения музыки смена направления тока может происходить более 25 тысяч раз в секунду.
Громкость звука прямо пропорциональна силе тока, поданного на катушку. При этом более высокое напряжение соответствует большему току в катушке, что приводит к более быстрому разряду батареи мобильного устройства при высоких уровнях громкости.
Типы излучателей
Мы слышим звук благодаря колебаниям воздуха, которые воздействуют на барабанную перепонку. Эти колебания передаются через три мелкие косточки к овальному окну улитки — органу внутреннего уха. В внутрихустье располагается Кортиев орган, состоящий из волосковых клеток, где колебания преобразуются в электрические сигналы. Таким образом, основная задача наушников — создать нужные колебания.
В большинстве случаев колебания производит именно воздух, который воздействует на барабанную перепонку. В то же время, наушники с костной проводимостью передают вибрации через кожу в кости, направляясь непосредственно к косточкам уха. Воздушные колебания, как правило, более естественны для слуха, и, в связи с этим, звучание у обычных наушников оказывается значительно лучше. Для создания этих колебаний требуется специальное устройство — излучатель.
Излучатели бывают разных типов. Если говорить о многом, кроме различных экспериментальных решений, то в наушниках чаще всего используются следующие типы: динамические, арматурные, изодинамические, электростатические, электретные, пьезокерамические и излучатели костной проводимости.
Динамические, или электродинамические, — это самые распространенные излучатели в мире. Надежные, простые в использовании и доступные, они создают мощный бас и активно используются в наушниках всех ценовых категорий.
Принцип работы динамических излучателей прост: есть постоянный магнит на корпусе, а также подвижная диафрагма с прикрепленной обмоткой. Пропуская ток через обмотку, создается магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита, и в зависимости от направления тока диафрагма будет притягиваться или отталкиваться. Таким образом, изменения тока с определенной частотой вызывают колебания диафрагмы и, как следствие, звук.
При одинаковом принципе работы, разные динамические излучатели могут очень существенно отличаться по звучанию, и всё зависит от размеров и материалов, используемых для диафрагмы, подвеса (гибкого кольца, связывающего диафрагму с корпусом динамика), катушки и магнитной системы.
По скорости и детальности динамические излучатели не являются самыми выдающимися. Их нелинейные искажения могут превышать допустимые нормы, а линейность частотной характеристики не всегда на высоте. Тем не менее, для создания мощных басов, с учетом стоимости, они практически незаменимы. Кроме того, динамические излучатели не подходят для создания максимально миниатюрных наушников — здесь, безусловно, выигрывают арматурные.
Арматурные (или излучатели с уравновешенным якорем) занимают второе место по популярности. Изначально они долго использовались в слуховых аппаратах и других специализированных слуховых устройствам, направленных на максимальную разборчивость голоса. Задача создания максимально музыкальных характеристик изначально не ставилась, поэтому многие наушники с таким типом звучат достаточно ограниченно.
Принцип работы арматурных излучателей немного отличается от динамических, но в их конструкции также есть катушка, магниты и диафрагма. Главное отличие — использование якоря. Он представляет собой П-образный металлический элемент, одна часть которого расположена между магнитами, а другая неподвижна. Вокруг незакрепленной части располагается обмотка: при подаче тока создается магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянных магнитов через якорь, заставляя его колебаться. На подвижную часть якоря закреплён так называемый пин — тонкий жёсткий штырь, упирающийся в диафрагму и передающий ей колебания без потерь.
Резюме
Я постарался охватить основы, давая представление о ключевых характеристиках наушников. При этом некоторые аспекты, такие как кабели (которые значительно влияют на качество звука), системы беспроводной передачи, различия в кодеках и даже качества музыкального материала, остались за пределами нашего рассмотрения. Кроме того, я не коснулся характеристик самих наушников, которые часто приводят в своих рекламных материалах производители. Если вам было интересно и полезно, оставляйте комментарии, и я продолжу разговор о мире звука — там еще много интересного!
Какие микрофоны бывают по типам, чем отличаются и какой стоит купить
Разберемся в различных типах микрофонов, начиная с самых простых решений и заканчивая профессиональными устройствами. Мы также обсудим, как правильно их выбирать и на что стоит обращать внимание.
Обзор подставки-усилителя Kennerton Praetor
Представляет собой тихий транзисторный усилитель для стационарного аудио, хотя производитель утверждает, что его можно использовать и со смартфонами. Но наша точка зрения заключается в том, что это не всегда так.
Обзор TWS-наушников Creative Outlier Pro
Мы изучим, что может предложить компания Creative взамен китайским производителям или более известным брендам. Эти наушники обладают функцией шумоподавления и способны работать до 15 часов на одной зарядке, а их цена составляет 8990 рублей.
