What exactly does impedance refer to in headphones? When deciding on the ideal resistance for headphones, what factors should one consider? And most importantly, what is the essence of impedance?

Покупая наушники, можно обнаружить обилие технических сведений на упаковке и в паспорте девайса. Диапазон частот, а также количество мВатт, сопротивление и другие подробности. Желающим найти себе лучшие наушники, ориентируясь на технические характеристики устройства, следует детально разобраться в сути этих параметров. Как влияет сопротивление в наушниках на ваши впечатления от звука? Что такое импеданс в наушниках, и какой лучше?

Невозможно однозначно ответить на вопрос, какое сопротивление лучше. Идеальное сопротивление зависит от типа устройства, с которым вы будете его использовать.

Что означает «импеданс»

Что такое импеданс? Импеданс наушников – это сопротивление. Но не то сопротивление, которое чаще всего указано на упаковках и страницах товара под соответствующим названием. Производители наушников, распространяя свою продукцию, обычно указывают в документах активное сопротивление гарнитуры. Активное сопротивление также носит название «резистивного». Указание на импеданс прибора иногда бывает сложно найти.

Совокупность реактивного и активного дает полное сопротивление. Называется оно «импеданс». Напряжение на выходе появляется, когда сила бегущего по устройству тока наталкивается на сопротивление наушников. Когда происходит взаимодействие силы тока и напряжения, можно говорить о мощности прибора.

На что влияет сопротивление? Полное сопротивление, или импеданс, определяет чувствительность наушников. Чем ниже сопротивление, тем выше чувствительность. Низкая чувствительность образуется при высоком сопротивлении. Количество расходуемого электротока тоже зависит непосредственно от сопротивления.

Зная, что такое импеданс и зачем он нужен, можно определить, как много требуется аудиоустройству энергии для того, чтобы транслировать качественный и достаточно громкий звук. Для профессионального оборудования требуются приборы со значительным сопротивлением. Поскольку из профессиональной аппаратуры исходит очень высокое напряжение, обычные наушники с ним не справятся. Для обычных устройств звуковоспроизведения подходит среднее значение импеданса в диапазоне 120-150 Ом. Устройства карманного типа, смартфоны и всевозможные плееры – имеют очень низкое напряжение на выходе, потому они требуют низкоомных наушников. Оптимальные значения – от 16 до 40 Ом.

Импеданс 32 ом – что это? Это среднее значение импеданса для низкоомных наушников. Если вы не знаете, высокоомный или низкоомный девайс требуется для вашего устройства, попробуйте послушать звук на средних значениях Ом. Это поможет установить середину и понять, в какую сторону лучше сдвигать значения Ом в наушниках.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

Аппаратура относится к тому или иному виду, в зависимости от ее технических показателей. Наушники могут иметь разный частотный диапазон или чувствительность. Знание о сопротивлении ваших наушников может оказаться очень полезным. Наушники в 32 Ом могут звучать очень хорошо и исправно выполнять свои функции, равно как и высокоомные наушники.

Сопротивление наушников исчисляется в значениях Ом, по имени известного немецкого ученого.

В зависимости от того, в подаче какого напряжения нуждается гарнитура, наушники делятся на:

Полноразмерная аппаратура, накладные и большие наушники могут иметь следующие показатели:

Внутриканальные наушники с маленькими динамиками, которые предназначены для удобного размещения в ушной раковине, имеют следующие виды значений Ом:

ВАЖНО! На выходе у смартфонов и плееров установлены ограничения на напряжение. Таких ограничений на подачу тока не стоит. Большое количество тока на выходе сильно портит звук.

В высокоомных наушниках сопротивление току выше, а значит, и звук получается чище и лучше. Выходное напряжение на стационарных приборах не ограничено так, как в случае с портативными девайсами. Поэтому хорошие высокоомные наушники можно эффективно использовать дома без потери качества звука. В это же время, мобильные устройства просто не создают достаточно напряжения, чтобы раскрыть звук в высокоомных наушниках.

Громкость задается сопротивлением и звуковым давлением. SPL, или звуковое давление, измеряется в децибелах на мВатт. Устройства с одним и тем же звуковым давлением при подключении к плееру с потенциалом в 1 вольт, могут выдать совершенно разное звучание. А зависеть оно будет от значения сопротивления.

Кривая импеданса для разных видов устройств

Посмотрим, как зависит частота от сопротивления в различных устройствах. Пределы частоты зададим значениями в 20 и 20000 Гц.

ВАЖНО! Показатели импеданса наушников сильно отличаются от заявленных производителями значений сопротивления. Потому, если самостоятельно проводить измерения при помощи мультиметра, цифры будут сильно расходиться с указанными в соответствующих документах. Это нормально.

Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами

Большое сопротивление задает низкую чувствительность в наушниках. Если вы будете использовать наушники с различным импедансом на одном и том же воспроизводящем устройстве, заряд батареи автономного питания будет расходоваться с разной скоростью. Это происходит потому, что приборы с отличающимися показателями сопротивления потребляют разное количество электроэнергии. Чтобы лучше представить, какое сопротивление подходит определенным типам техники, рассмотрим несколько примеров.

Некоторые виды портативных звуковоспроизводящих приборов:

Среднее сопротивление в наушниках с арматурным устройством и на одном драйвере, выше. Это позволяет гаджету, воспроизводящему звук, работать дольше. Заряда смартфонов и плееров хватает на больший срок. Это важно, поскольку в современных приборах и без того достаточно программ, усиленно расходующих электричество даже в фоновом режиме.

Многодрайверные приборы арматурного типа, напротив, имеют среднее сопротивление ниже. То же относится к типу динамических приборов. Это позволяет технике подолгу работать без нужды в дополнительном заряде.

Портативный усилитель для оптимального звучания

Высокоомные наушники дают лучшее качество звука, но могут играть слишком тихо на портативных устройствах. Чтобы данная проблема не стояла остро, мощность динамиков должна соответствовать устройству. Иначе громкость звучания всегда будет неудовлетворительной. Если нельзя добиться нужного звука, сочетая наушники с приборами, попробуйте воспользоваться специальным усилителем.

Подбор наушников с правильным импедансом помогает аудиоустройству функционировать стабильно, служить долго и выдавать звук достаточно удовлетворительного качества. Хороший звук ценят не только профессионалы, каждый день работающие в музыкальной сфере. Любому человеку приятно иметь устройство, выдающее чистое, глубокое и красивое звучание. Раздражающие шумы, слишком тихий звук или быстрый расход батареи могут сильно испортить настроение.

Высокие показатели импеданса наушников обеспечивают небольшую отдачу тока. За счет этого расходуется меньше энергии, а частотных искажений происходит меньше. Характеристики амплитуды и частоты в высокоомных наушниках выравниваются благодаря работе через усилитель.

Чтобы понять, какое сопротивление звучит в вашем устройстве, определите, на какое напряжение способно ваше устройство. Маленькие приборы физически не могут создавать большое напряжение. Большое напряжение на выходе образуют приборы стационарного типа, работающие от сети, а не от батареи. Поэтому сопротивление наушников для стационарных устройств звуковоспроизведения должно быть выше, чтобы полнее насладиться возможностями хорошей техники. Однако хороший усилитель может проконтролировать процесс взаимодействия технических приспособлений, сгладить недостатки и раскрыть потенциал приборов.

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.

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 теорииЕсли 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 мощностьЧтобы 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:

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. ЧувствительностьПрежде 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!

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 ошибитьсяВ 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.

Выбирая себе наушники, можно столкнуться со многими техническим параметрами, характеризующими качество звучания. Мощность, электрическое сопротивление (импеданс), габаритные размеры, масса. Среди них выделяется потребительское свойство, – громкость звучания или, говоря техническим языком, чувствительность наушников.

Технические характеристики, общие понятия

Основные физико-технические параметры, влияющие на качество и громкость звука:

Рекомендации:
9 лучших вакуумных наушников
, Какое сопротивление наушников лучше
, Технические характеристики хороших наушников

Диапазон

Человеческое ухо, в основном, воспринимает частотную составляющую в диапазоне 20~20000Гц. Кто-то больше, кто-то меньше, зависит от анатомических особенностей ушной раковины и чувствительности органов слуха. С возрастом, ухо подсаживается, особенно у верхней границы.

С другой стороны, полный спектр частот важен для людей связанных с музыкой, – композиторам, звукорежиссёрам, артистам и меломанам. Такие свойства характерны для профессиональных или высококачественных бытовых изделий. Спектр составляет 5~42000Гц, что позволяет воспроизводить звук с максимально возможной чистотой.

Сопротивление

Или импеданс, – показатель номинального сопротивления на входе наушников. Полный параметр складывается из двух составляющих, резистивной и реактивной. Величина напрямую связана с резонансной частотой.

Сопротивление наушника взаимосвязано с выходными параметрами источника сигнала. То есть, портативная техника (смартфон, плеер, планшет) ограничена по величине выходного напряжения, но лояльна по уровню тока. Поэтому, наушники целесообразно подбирать низкоомные.

Стационарная техника, с более мощным сигналом, допускает варьирование величины напряжения. Отсюда, предпочтительнее пользоваться высокоомными наушниками.

Мощностные показатели

Обобщённый показатель наушников по мощности находится в диапазоне 1~5000мВт. Несоответствие с параметрами источника электрического сигнала, – превышение, может привести к выходу из строя воспроизводящее устройство.

Для получения качественного звучания со смартфона или радиоплеера достаточно нескольких милливатт. Использование более высоких показателей приведёт к быстрому расходу заряда аккумулятора. Кроме этого, звук станет ущербным по частотам, возникнут значительные искажения сигнала. Отсюда, высокая чувствительность наушников компенсирует недостаточную, на первый взгляд, мощность воспроизведения.

Мощные конструкции можно смело применять со стационарными источниками сигнала. Встроенный усилитель обеспечит необходимый уровень. Звук будет чистый и высокого качества.

Степень искажения

Конструкция наушников не может обеспечить сто процентное качество звука. Отклонение от нормативных показателей менее чем на 0.5%, считается высококачественным воспроизведением. Показатель 0.5~2.0% свидетельствует о среднем и посредственном звучании.

Характеристика отражает громкость звучания наушников. Параметр измеряется в децибелах (дБ). Верхний порог находится в диапазоне 100~120дБ. Силу звука определяет размер магнитного сердечника, чем он больше, тем чувствительнее наушники.

Понятно, что у мини устройств, габариты сердечника невелики. Отсюда, вкладыши, таблетки, вакуумные наушники имеют низкий порог чувствительности. Ощущение громкого звучания достигается близким расположением мембраны к барабанной перепонке. Накладные и полноразмерные конструкции обладают увеличенным сердечником и большей гибкой перепонкой. Соответственно, имеют повышенную мощность и чувствительность.

Одинаковый сигнал, поданный на разные виды наушников, будет воспроизводиться неодинаково. Громче при большей чувствительности, тише – с меньшим порогом. В сопроводительной документации производитель, как правило, отражает значения параметра. Но, единого стандарта не существует. Поэтому, одинаковые, на первый взгляд, устройства, звучат с отличной громкостью у разных производителей.

Выбор наушников по чувствительности

Громкость звучания необходима для более полного восприятия всего частотного диапазона и возможность слышать звуковой сигнал в местах с повышенным внешним шумом, – метро, трамвай, оживлённые транспортные магистрали и т.п. Кроме технических возможностей наушников, требуется учитывать источник сигнала. Самые распространённые:

Гаджет имеет компактные размеры. Соответственно, габариты наушников и технические возможности устройства должны быть адаптированы друг к другу по мощности. Дополнительное уточнение, – к мобильному телефону может выбираться гарнитура, для возможности беседы по телефонной линии.

Поэтому, чувствительность определяется назначением наушников. Либо для ведения переговоров по мобильной связи, либо совмещение с прослушиванием музыки. Качество речи может быть одинакова, но музыкальный сигнал будет ограничен. Отсюда, следует обращать внимание на показатели, приводимые производителем в сопроводительной документации.

Наушники для плеера

Обычно, плеер предлагается в комплекте с наушниками. Но, при отличных характеристиках источника сигнала, воспроизводящее устройство может не передавать весь диапазон звукового сигнала, иметь неудовлетворительную чувствительность.

Оптимальная конструкция, – вкладыши (вакуумные) с мощностью до 40мВт. Для мощного (по источнику питания) плеера подойдут накладные наушники с показателем от 300мВт и более. Хорошее качество звука обеспечит чувствительность в пределах 100дБ. Сопротивление в диапазоне 16~32Ом, больше не требуется, – качество звука останется прежним.

Компьютер

Для персонального устройства наушники выбираются для участия в электронных играх и прослушивания музыки. Тип, – накладные или полноразмерные (мониторные). Частотный диапазон не менее 20~20000Гц. Чувствительность от 100дБ и выше. Мощность свыше 300мВт. Но, включать на полный звук не рекомендуется. В противном случае, можно быстро посадить слух.

Как подключить наушники к телевизору

Телевизор

Источник сигнала – стационарное устройство, поэтому, мощность наушников можно довести до 600~800мВт и выше. Сопротивление не более 64Ом. Самые удобные – накладные или полноразмерные виды. Кроме прослушивания фильмов, учебных программ, используются для просмотра музыкальных передач. Отсюда, частотный диапазон составляет 20~20000Гц и шире (для музыкальных центров), чувствительность не ниже 100дБ.

Подводя итоги

Самая оптимальная чувствительность наушников находится в районе 100±1%. И является лучшей для устройств, сопряжённых с мобильными источниками сигнала, – смартфонами и плеерами.

Тематические материалы:
5 лучших наушников JBL
, 5 лучших наушников с костной проводимостью звука
, 6 лучших студийных наушников
, 7 лучших наушников Denon
, 7 лучших наушников вкладышей
, 8 лучших арматурных наушников
, 9 лучших наушников Sennheiser
, Как выбрать наушники для прослушивания музыки на телефоне и компьютере
, Лучшие наушники для бега

Технические характеристики, общие понятия

Для измерения показателя обычно используют стандартный мультиметр.

Смысл характеристики с точки зрения физики

Для начала давайте обратимся к теоретическим знаниям, заглянув в раздел электротехники. Итак, что такое импеданс? Это полное (комплексное) сопротивление (единица измерения – Ом) в двухполюсной электрической цепи при колебаниях переменного тока. Величина это довольно сложная в вычислении, поскольку складывается из активного и реактивного сопротивлений.Также на этот параметр оказывает непосредственное влияние частота колебаний. Расчёт полного сопротивления является сложной задачей, требующей определённой технической подготовки Помимо электрического импеданса существует ещё несколько разновидностей. Наиболее актуальным в нашем случае будет акустический импеданс. Что это? По аналогии с основным подвидом, под этим определением скрывается сопротивление материального объекта различного рода колебаниям. Данный вид сопротивления используется не только в бытовой технике, но и в медицине

Импеданс и особенности параметра в акустике

Со стороны физики, надеемся, всё понятно. Но сейчас нас в первую очередь интересует, что означает импеданс (сопротивление) в наушниках и тому подобной портативной аппаратуре. Итак, импеданс наушников – это значение сопротивления, получаемое на входе. Обозначается он символом «Ω», единицей измерения служит Ом. После прочтения нашей статьи, увидев на упаковке подобную надпись, вы больше не будете вопросительно смотреть по сторонам Данная характеристика определённым образом влияет на громкость звука (об этом позднее) и зависит от выходной мощности устройства. Притом имеет место обратная зависимость, что видно в представленной ниже таблице.

Также в Сети вы можете встретить термин «импеданс динамика». Предвосхищая ваши вопросы о том, что это такое, сообщаем нашим читателям, что в это определение заложен следующий смысл: при воспроизведении в динамике образуется нагрузка, преобразующая электрический сигнал в тепло, а не в звук. Именно с этим негативным явлением мы отчасти и боремся, подбирая оптимальную модель.

Для измерения импеданса динамика используют всё тот же мультиметр (в электротехнике без него – никуда!).

Какой импеданс наушников лучше выбрать вразличных ситуациях

Поскольку в различных плеерах, смартфонах и прочих звуковых системах используется определённая номинальная мощность, перед покупкой следует знать, сколько Ом должно быть в наушниках для тех или иных потребностей. Предлагаем вам рассмотреть несколько наиболее распространённых вариантов. К сожалению, визуально отличить высокоомные модели от низкоомных не получится, только на слух и по спецификации

Оптимальное сопротивление в наушниках для телефона, аудиоплеера или ноутбука

Если вы собираетесь слушать музыку или смотреть фильмы и сериалы при помощи смартфона или компактного ноутбука, то не имеет никакого смысла брать наушники, значение импеданса в которых превышает 50 Ом.

Во-первых, низкий уровень громкости не позволит вам в полной мере насладиться каждой нотой любимых композиций. Во-вторых, компактные устройства в некоторых случаях не смогут предоставить столь высокую мощность – вы поймёте, что значит превышение Омов в наушниках, когда прибор прекратит работу в самый неподходящий момент. Низкоомные (всего 8 Ом!) «уши» AKG K3003 позволят выжать максимум из вашего гаджета, однако высокая нагрузка быстро выведет их из строя

Какое сопротивление наушников лучше подойдёт для стационарных ПК, музыкальных систем и профессиональной работы

В отличие от своих портативных коллег, более крупные устройства с соответствующим усилителем звука обладают значительными возможностями и производительностью. В связи с этим наушники с импедансом ниже 32 Ом на подобном оборудовании лучше использовать с осторожностью: слишком высока вероятность того, что прибор наглядно покажет вам, что значит – не соблюдать правила выбора сопротивления в наушниках, устроив короткое замыкание или иную серьёзную поломку.

А вот если на упаковке и в спецификациях красуется сопротивление на уровне 50-60 Ом и выше – можете смело использовать такой высокоомный девайс с музыкальным центром или игровым ПК. Сверхмощные, ставшие культовыми Sennheiser HD800 с ошеломляющим сопротивлением в 300 Ом предоставят незабываемые ощущения любому пользователю

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Наушники с высоким значением импеданса хоть и требуют больших энергозатрат, но обладают высокой степенью защищённости от замыкания, перегрева или иных непредвиденных повреждений.

Как правильно подобрать наушники

Итак, теперь вы обладаете общими сведениями по необходимости подбора сопротивления при покупке аудиотехники. Но этого мало: важно также понимать, на что влияют пресловутые Омы в наушниках. Давайте рассмотрим несколько важных моментов, которые позволят вам упростить принятие правильного решения.

На что в целом влияет сопротивление в наушниках

Хотя чаще всего встречается утверждение, что импеданс напрямую влияет на громкость, это верно лишь наполовину. На самом деле, высокое или низкое сопротивление в первую очередь влияет на мощность усилителя и, как следствие – на отсутствие искажений сигнала и повышение уровня громкости. Также импеданс оказывает влияние на расход электроэнергии – особенно хорошо это заметно при использовании смартфонов или ноутбуков с высокоомными наушниками. Приобретая мощную гарнитуру, рассчитывайте возможности своего телефона и ёмкость аккумулятора

На что влияет чувствительность наушников

А вот этот параметр, находящийся в зависимости от героя нашего обзора, и является в наушниках главным показателем громкости. Дело в том, что чувствительность наушников – это и есть громкость звуков или музыки при определённом уровне сигнала, измеряемая в дБ (децибелах). Минимальное значение, присутствующее в современной технике, составляет 32 дБ (более низкий показатель будет восприниматься человеческим ухом как шёпот).

Максимальная же цифра достигает 130 дБ, но не более – ведь уже 140 децибел способны привести к болевому шоку. Превышение определённых ограничений по уровню децибел негативно скажется на вашем здоровье и качестве оборудования – помните об этом!

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Также определённую роль в формировании качества звука играет частотный диапазон, измеряемый в Гц (герцах). Наиболее удобным и распространённым считается интервал от 18 до 20 000 Гц. Более профессиональные модели могут предложить ещё более широкие рамки, но человеческое ухо не способно комфортно работать в таких диапазонах.

От чего зависит громкость наушников и чем важен импеданс

Вот и подошло к концу очередное наше путешествие в мир электроники и основных её терминов. Надеемся, теперь вы на 100% знаете, что это такое – сопротивление (импеданс) в наушниках и как Омы влияют на технические возможности различных устройств.

Давайте закрепим усвоенный материал: на громкость в первую очередь влияет чувствительность, но чтобы добиться лучшего результата, она должна согласовываться с мощностью, которая в свою очередь напрямую зависит от импеданса. Так что внимательно смотрите на цифру после значка «Ω» в спецификации или на упаковке перед покупкой – это упростит принятие окончательного

Выбирая наушники, вы наверняка встречали значение импеданса в характеристиках. Многие покупатели не обращают на него никакого внимания, хотя оно может иметь колоссальное значение. У других покупателей с темой импеданса связан ряд вопросов и заблуждений. Сегодня мы поможем разобраться.

Импеданс наушников — это сложно, но не очень

Наушники и другое звуковое оборудование — это электроника. Следовательно, они работают по законам электричества. Импеданс наушников — это номинальное или полное сопротивление переменному току, состоящее из резистивной и реактивной составляющей.

Представьте, что наушники — это машина. Чтобы поехать, двигателю машины нужно топливо, а драйверам — «двигателю» наушников — нужен аудиосигнал (в форме электрического тока), чтобы играть музыку. Чтобы проехать одно и то же расстояние двум машинам может потребоваться не только разное количество, но и разный тип топлива. Аналогично этому наушники с разной конструкцией и драйверами различаются по своим потребностям в питании.

Другими словами, импеданс указывает на то, какую нагрузку наушники дают на усилитель источника. Усиление требуется для работы любых наушников, поэтому встроенная усилительная часть есть в любом плеере или телефоне с разъемом 3.5 мм. Беспроводные Bluetooth-модели (даже самые маленькие True Wireless) снабжены встроенными усилителями, поэтому об их импедансе можно не беспокоиться. Дальше мы будем говорить только про проводные наушники.

Низкоомные vs высокоомные наушники

Импеданс большинства наушников находится в диапазоне от 8 до 600 Ом. Исключение — электростатические модели с сопротивлением выше 100 000 Ом, требующие специальных высоковольтных усилителей.

Импеданс современных потребительских моделей редко превышает 32 Ом. Такие наушники можно назвать низкоомными (иногда границу поднимают до 40-50 Ом). Как правило, такие наушники имеют скромные запросы и могут спокойно работать со «слабым» усилением портативных и бытовых устройств — смартфонов или ноутбуков. Выбирая подобные модели, можно не беспокоиться о специализированном усилителе. Это касается большинства внутриканальных наушников, а также полноразмерных динамических.

В данном случае исключением можно считать магнепланарные (изодинамические) наушники. Даже «планары» с низким импедансом, как правило, будут более сложной нагрузкой для портативной техники, часто обладая небольшой по сравнению с динамическими наушниками чувствительностью (к которой мы еще вернемся).

Наушники с импедансом выше 100 Ом называются высокоомными. Раньше они были стандартом, а сегодня это, как правило, Hi-Fi или профессиональные модели. Подключив такие наушники к смартфону, вы вряд ли порадуетесь результату — они не зазвучат так, как должны. Скорее всего, пострадает и громкость, и динамика, и частотный баланс. Подключите высокоомные наушники к подходящему усилителю, и они поразят вас своим звучанием.

Внимательный читатель спросит, как быть с наушниками с импедансом между 33 и 99 Ом. Это своеобразная «серая зона». Какие-то модели споются и с портативной техникой, другие ведут себя более капризно и «высокоомно».

Импеданс, чувствительность и громкость наушников

Про громкость наушников больше говорит характеристика чувствительности, а от импеданса зависит то, сколько мощности может им дать усилитель. Чувствительность (или эффективность) — это громкость наушников при определенной номинальной мощности. Часто чувствительность измеряют на определенной частоте (1 кГц) при мощности 1 мВт. Обычно она находится в диапазоне 90–105 дБ (исключениями считаются низко- и высокочувствительные наушники).

Таким образом, при прочих равных условиях более чувствительные наушники будут играть громче. Если мы подключим к одному источнику наушники с одинаковой чувствительностью, но разным импедансом, низкоомная модель будет звучать громче на тех же настройках.

Проблема в том, что определенного стандарта или правила здесь нет: и низкоомные, и высокоомные модели могут иметь низкую или высокую чувствительность. Кроме того, она может измеряться при разных условиях или указываться в разных величинах (дБ/мВт, дБ/В или без уточнения). Наконец, чувствительность драйвера может сильно отличаться на разных частотах. Поэтому сравнить разные модели наушников, глядя только на характеристики, которые не всегда соотносятся, может быть сложно.

Согласование импеданса наушников и усилителя

Источник, подающий аудиосигнал в наушники (усилитель, плеер или смартфон), также имеет свое сопротивление — выходное. Чтобы наушники играли качественно, усилитель должен не только дать достаточно мощности, но и быть согласованным по сопротивлению с наушниками. Это не значит, что импедансы обоих устройств должны быть одинаковыми, но они должны соотноситься.

В отличие от наушников, импеданс источника указывается далеко не всегда. Тем не менее, у большинства современных потребительских устройств он довольно низкий, часто менее 4 Ом и во многих случаях приближается к нулю. В профессиональных студийных или Hi-Fi-устройствах, вроде ламповых усилителей бестрансформаторного типа (OTL), выходное сопротивление может достигать 120 Ом и более. Наушники с импедансом 250 Ом и выше получат от такого оборудования достаточно мощности с низкими искажениями, но если подключить к такому усилителю низкоомные внутриканальные наушники, вы рискуете убить громкостью и наушники, и свой слух. А на приемлемой громкости пострадает частотный диапазон, особенно басы.

В случае с акустическими системами ситуация согласования проще — у большинства колонок импеданс 4 или 8 Ом. Усилители часто могут работать с обоими и имеют ясные указания по мощности к нагрузке. Разброс импеданса от 8 до 600 Ом у наушников усложняет ситуацию. Многие усилители для наушников оптимизированы только под определенную нагрузку, но существуют модели с несколькими режимами для наушников с разным импедансом. Например, у лампового Auris Nirvana MK4 доступно пять опций, покрывающих самые распространенные варианты от 32 до 600 Ом.

Модели наушников с несколькими импедансами

Обычно конкретная модель наушников доступна только с одним импедансом. Основное исключением из этого правила — серии наушников beyerdynamic DT 770/880/990. Существуют вариации этих моделей с импедансом 32, 80, 250 или 600 Ом.

beyerdynamic делит наушники с разным импедансом по предназначению:

Сопротивление наушников во многом определяется звуковой катушкой драйвера. В высокоомных моделях beyerdynamic используется провод вдвое тоньше человеческого волоса (0.018 мм) и больше витков на звуковой катушке. В низкоомных наушниках провода толще, витков меньше, но катушка тяжелее. Более легкие катушки у моделей на 250 и 600 Ом являются одной из причин, по которой эти наушники звучат лучше. Меньший диаметр проводов обеспечивает более плотную намотку, что делает электромагнитное поле звуковой катушки сильнее. Все это снижает искажения для высокоомных моделей.

Заключение

Чтобы вам было проще ориентироваться и понять тему, мы резюмируем основные мысли:

Конечно, мы не стали углубляться в такие детали, как особенности импедансов у разных типов излучателей или резонирующая частота динамика, но тут без графиков и формул уже не обойтись. Однако большинству потребителей, выбирающих сегодня наушники (беспроводные или проводные низкоомные), на этот счет можно не волноваться.

При выборе аудиотехники всегда лучше полагаться не на цифры, а на свои уши. Мы приглашаем вас в салоны Dr.Head в Москве и Санкт-Петербурге — у нас всё можно послушать и сделать собственные выводы!

Все статьи, обзоры, обсуждения и мнения — в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь и присоединяйтесь к обсуждениям в чате!

Разные наушники при подаче одинакового уровня сигнала с усилителя играют с разной громкостью. Наушники с высокой чувствительностью играют громко, а наушники с низкой чувствительностью играют тихо.

По вертикали на графике АЧХ указывается уровень звукового давления, в мировой практике выражается в децибелах (дБ). Значения могут указываться относительными, а могут быть абсолютными в SPL (Sound pressure level — уровень звукового давления). Если значения указаны в SPL и указано, при каком уровне напряжения или мощности, то можно вычислить чувствительность наушников. Зная чувствительность наушников, можно вычислить, с какой громкостью будут играть наушники при подаче определенного уровня сигнала.

На графике показаны наушники с разной чувствительностью, для дальнейшего примера сопротивление наушников примем равным 32 Ом. Это важно для того, чтобы связать мощность с выхода усилителя и чувствительность, выраженную по отношению к мощности, а не напряжению. Ниже предлагается наглядная табличка.

Зависимость от чувствительности

наушники с высокой чувствительностью (зеленый) наушники с выше средней чувствительности (желтый) наушники со средней чувствительностью (красный)Чувствительность по отношению к напряжению на 1 кГц, В 133 121 108Чувствительность по отношению к мощности на 1 кГц, мВт 118 107 94Подаваемое напряжение на наушники для достижения громкости в 120 дБ, В 0.23 0.8 3.6Подаваемая мощность на наушники для достижения громкости в 120 дБ, мВт 1.6 3 405Соотношение длительности работы усилителя от одинаковой батареи 1 раз 2 раз 250 разЕсли у усилителя максимальный уровень напряжения для 32 Ом равен 0.3 В / 3 мВт, то максимальная громкость наушников будет равна, дБ SPL 122 111 98

Чувствительность по отношению к напряжению берется прямо из графика АЧХ, там, где линии графика пересекают 1 кГц, по вертикальной шкале берется значение в дБ. По отношению к мощности значение отдельно пересчитывается. Знание чувствительности необходимо как для расчета максимальной громкости, которую могут развить наушники при использования конкретного усилителя, так и для расчета энергопотребления.