Классификация наушников или как не потеряться при выборе

Классификация наушников или как не потеряться при выборе

Большинство из нас любит слушать музыку. Кто время от времени фоновом режиме, а кто не выходит за порог своей обители без наушников и плеера или смартфона. В любом случае, вопрос покупки наушников актуален, а их на рынке имеется огромное количество, самых разных конструкций, схем и ценовых категорий.

В данном материале мы постараемся чуть упорядочить весь этот хаос в ассортименте наушников. Сразу стоит заметить, что есть процент населения, кто не слишком бережно относится к наушникам и/или не беспокоится о качестве звука. Звучит — и ладно. Такой подход имеет полное право на жизнь, для таких случаев есть куча "копеечных" наушников в каждом переходе, на них мы не будем останавливаться.

Electrophone System

Углубляться в историю в данном материале не стоит, сегодня речь не об этом, но упомянуть прародителей нынешних наушников в двух словах все-таки стоит. С 1895 до 1926 год в Британии существовал сервис прослушивания концертов и церковных служб дома. Устройство называлось Electrophone System и выглядело подобно старым телефонам, но с четырьмя наушниками на жестких ручках. Само собой, подобие нынешних наушников использовалось телефонными компаниями и в военных целях. Прародители нынешних "затычек" были изобретены в 1891 году французским инженером Эрнестом Меркадье. Это были миниатюрные вставные наушники с резиновыми колпачками, которые использовались «для уменьшения трения на ушную раковину и эффективного перекрытия от внешних звуков». Разработка даже была запатентована, однако к такой конструкции вернулись значительно позже.

KOSS SP-3

Масса производителей в первой половине XX века уже занималась наушниками, в том числе и такие гиганты, как Beyerdynamic и AKG, однако действительно популярными среди потребителей стали наушники KOSS. Подаренные 200 долларов на свадьбу супруги Джона Косса были вложены в бизнес, а именно — прокат телевизоров пациентам больниц в 1953 году. Чуть позже Косс встретил инженера Мартина Ланге, вместе с которым сделал "портативный" проигрыватель пластинок, а для демонстрации возможностей были переделаны военные наушники. Именно они в 1958 году заинтересовали публику на выставке, так появились KOSS SP-3.

Ну да хватит истории, перейдем непосредственно к теме. Стоит помнить, что если покупать наушники не "для галочки", а действительно заморочиться с выбором, в любом случае перед покупкой стоит их послушать и примерить. У каждого своя физиология и личные предпочтения и основываться исключительно на отзывах и обзорах крайне нежелательно. Итак, для начала стоит определиться с источником звука, условиях, в которых будут использоваться наушники и необходимой их функциональностью. Соответственно, перейдем к пункту первому.

Конструкция

Самыми дешевыми, простыми и распространенными являются наушники- вкладыши , в народе именуемые "капельками". Довольно часто такие наушники поставляются в комплекте с портативной электроникой и обычно имеют низкое качество как звука, так и самой конструкции. Такие наушники обычно имеют невысокое качество звука, далеко не всегда подходят к конкретным ушам и обеспечивают низкий уровень звукоизоляции, даже с амбушюрами, которые сделаны из поролона. Количество моделей таких наушников уменьшается, их вытесняют внутриканальные модели, которые обеспечивают лучше звукоизоляцию и удобство. В более дорогих вкладышах в комплекте поставляются специальные сменные насадки для лучшей фиксации в ухе. Иногда и вовсе попадаются уникальные модели типа Dunu Alpha 1 с гибридной схемой излучателей и причудливой формой. Вкладыши компактны, что удобно в дороге.

Вставные гибридные наушники Dunu Alpha 1 довольно причудливой формы

Одни из самых популярных на данный момент (если не самые популярные) — внутриканальные наушники (в народе "затычки" или "вакуумные"). Их особенностью является крепление непосредственно в ушном канале, затыкая его брагодаря эластичным насадкам. Такая конструкция обеспечивает хорошую звукоизоляцию и позволяет уменьшить амплитуду колебаний мембраны, искажения и увеличить частотный диапазон. Первоначально конструкция позаимствована у ослуховых аппаратов и внутриушных мониторов для музыкантов. Собственно, это — другое название внутриканальных наушников (In-ear Monitors или IEM). Основными недостатками такого типа наушников является необходимость в повышенном внимании на улице и не слишком хорошем воспроизведении верхней части диапазона, что обычно решается использованием излучателей с уравновешенным якорем (арматура) или гибридных схем.

Накладные наушники имеют конструкцию, которая подразумевает прижатие наушников к ушным раковинам, при этом они не закрывается наушниками. Обычно фиксируются за счет оголовья (как в верхней части головы, так и за головой) или специальных заушин. В таком случае излучатели уже находятся за пределами уха, так что для комфортного прослушивания необходимо сделать погромче. Такие наушники обычно легкие и их вполне кормфортно использовать в качестве портативных. Но хорошей звукоизоляции от таких наушников ждать не стоит.

Чашки полноразмерных наушников полностью охватывают уши, благодаря чему достигается лучше звукоизоляция и меньше потери звука. Первоначально были предназначены преимущественно для домашнего использования, но сейчас существует масса полноразмерных моделей, которые отличаются легкой, удобной (иногда и складной) конструкцией и кабелем сравнительно небольшой длины, что способствует удобству использования с портативной техникой.

Мониторные наушники по своей основной сути аналогичны полноразмерным: чашки полностью закрывают уши. Но в данном случае сами наушники больше, массивнее, как правило оснащены более серьезными излучателями и длинным, толстым кабелем. Это — типичный стационарный вариант, обычно с довольно высоким импедансом, который слабо пригоден для портативного использования. Активно используются людьми, кто профессионально занимается звуком.

Акустическое оформление

В корпусах наушников открытого типа обычно есть отверстия, прорези или щели, это сделано для того, чтобы динамик не находился в изолированной камере. Таким образом извне попадают звуки, а часть звуковых волн динамиков выходит наружу, благодаря чему уменьшается количество отражений и искажений звука. Обычно такие наушники звучат более чисто и естественно, но слабо подходят для использования в шумных условиях и общественных местах: излишнее количество шума будет мешать прослушиванию музыки, в то время, как окружающих вполне может раздражать ваша музыка, которую им будет прекрасно слышно.

В закрытых наушниках корпуса не имеют никаких прорезей и отверстий, таким образом динамики оказываются закрытыми от внешнего окружения, а звук направлен в ушную раковину. В таких наушниках значительно лучше звукоизоляция и их можно использовать в шумных местах. Такие наушники обычно более "басовиты".

Существует еще такое понятие, как Полуоткрытые (или Полузакрытые) наушники, это — компромисс между вышеперечисленными, который не имеет каких-то четких требований и разные производители временами вкладывают в данное название разный смысл.

Типы излучателей

Динамические излучатели являются самыми распространенными и используются в наушниках любых конструкций и типов. В них используется мембрана, к которой прикреплена катушка с проводом и постоянный магнит, в магнитном поле которого она находится. При пропускании переменного тока через катушку возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. Благодаря этому мембрана начинает колебаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой волны. Динамические наушники обычно имеют достаточно широкий диапазон воспроизводимых частот, но не лучшую точность и детальность.

Схема "арматурного" излучателя компании Westone

Излучатели с уравновешенным якорем (арматура) были изобретены еще в 20-х годах прошлого века и отличались высокой чувствительностью и мощностью, первым их применением были слуховые аппараты. Основная их часть — пластина П-образной формы (якорь), вокруг которой располагается катушка. Якорь может двигаться только вокруг оси, проходящей через центр той его части, которая находится внутри магнитного поля. Электрические сигналы вызывают колебания магнитного поля, в результате которых якорь движется, что передается на мембрану, которая производит звуковые волны. "Арматура" используется только во внутриканальных наушниках. Основными достоинствами является высокая точность, детальность воспроизведения и высокая чувствительность. Из минусов — сравнительно небольшой диапазон, в частности на низких частотах. Эта проблема решается использованием нескольких арматурных излучателей одновременно, или гибридной схемы с арматурой и динамическим излучателем.

Внутриканальные наушники Westone W50 с пятью арматурными излучателями

В основе Изодинамических, ортодинамических (планарно-магнитных) излучателей лежит тонкая и легкая пленочная мембрана с нанесенными на нее металлическими дорожками. Она размещена между двумя магнитами, при подаче тока на которые она приводится в движение. Так называемый излучатель Хейла, который был запатентован 1973 году. В изодинамических используется прямоугольная мембрана, в ортодинамических — круглая. Используются в полноразмерных наушниках, отличаются высокой точностью звука, однако и довольно высокой стоимостью.

В Электростатических наушниках используется сверхтонкая мембрана, которая расположена между двух электродов. Под действием высокого напряжения мембрана приходит в движение и создает звуковые колебания. Электростатические наушники обладают невероятно ровным, качественным и детальным звуком, который практически не имеет искажений. Импеданс таких наушников измеряется килоомами и поставляются они обычно с собственным усилителем. Это — решения для самых безнадежных аудиофилов с внушительным доходом: такие наушники обычно имеют очень высокую стоимость.

Варианты подключения

Стандартным является проводной вариант подключения с 3.5-мм коннектором. Такой вариант совместим с подавляющим большинством источников, будь то портативный плеер, смартфон, ноутбук, планшет или компьютер. В некоторых случаях используется разъем 1/4" (6.3 мм). Чаще можно встретить в стационарной и профессиональной аппаратуре, в некоторых случаях в комплекте поставляется переходник, если нет — найти в продаже не составит труда. Проводное подключение выигрывает по качеству звука и стабильности сигнала, однако не столь удобно.

Вариантов беспроводного подключения может быть несколько: постепенно отходящие на второй план домашние варианты с радио и инфракрасным подключением. Все больше появляется моделей с кодключением по Wi-Fi. Самыми распространенными на данный момент являются модели с Bluetooth, которые обычно имеют микрофон и могут использоваться с мобильными телефонами в качестве гарнитуры. Существуют модели беспроводных наушников, которые поддерживают и проводное соединение, что будет полезно если села батарея.

Некоторые полезные дополнения
и особенности

Распиновка разных стандартов

Сейчас многие пользователи отказываются от отдельных плееров в пользу смартфонов, в таком случае стоит выбирать наушники-гарнитуру с микрофоном и кнопками управления, как минимум приема вызова. Бывают варианты и с кнопками для управления воспроизведением, в таком случае используются разъемы с распиновкой CTIA или OMTP. Большинство производителей используют CTIA.

Еще один вариант наушников с микрофоном — геймерские гарнитуры. В данном случае микрофон особенно важен в сетевых играх, когда необходимо в реальном времени общаться с другими игроками. Существуют разные конструкции: с фиксированным микрофоном, со съемным и прячущимся в корпус наушников.

Вернемся к типам подключения, а именно — проводному. Обычно провод является самой слабой частью наушников и выходит из строя быстрее всего (в частности — места подключения). Если кабель несъемный — паяльник в руки или сервисный центр. Есть много моделей, где кабель съемный, что упрощает процесс замены или починки провода, вдобавок к этому возможно использование разных кабелей: как классического, так и гарнитуры.

Пассивное шумоподавление достигается с помощью конструкции и формы наушников и амбушюров. Но существуют модели и с так называемой активной системой шумоподавдения. Такие модели оснащены специальными микрофонами для улавливания внешних шумов и устройств, которое генерирует обратный сигнал внутри наушника для нейтрализации шума. Для работы системы необходимо дополнительное питание, а качество реализации существенно отличается в зависимости от производителя и модели.

8 комментариев

SpitFireA 6 июля 2015 г. 9:07:05 #

Спасибо за статью. Добавил несколько пунктов в свою базу знаний :)

Ответить

Dmitriy Kisil 6 июля 2015 г. 11:52:10 #

Отличный дизайн странички ну и статья конечно же!))) добавлю в закладки

LH44 6 июля 2015 г. 16:40:36 #

суперский пост! всё кратко, всё понятно, всё красиво. еще в статье про терминаторов поразил дизайн странички, даже друзьям кидать приятно было ссылку! давайте, ПОЖАЛУЙСТА, побольше таких замечательных кратких позновательных статей! слава богу тем миллион ( аудиосистемы, мониторы, графические планшеты, кондиционеры, квадрокоптеры, сигвеи, интернет вещей!! ) ну а я пока поделюсь ссылкой с интеллектуальным развитым обществом :-) ps инфографика тоже уместна

EuGenE_New 6 июля 2015 г. 17:14:20 #

Кстати, странно, что тема квадриков тут не затрагивается, ведь они стремительно набирают популярность )

Технослав Бергамот 6 июля 2015 г. 18:32:23 #

мы работаем над этим ;)

EuGenE_New 6 июля 2015 г. 19:06:20 #

Отлично, я так и думал )

ГадЖеТы-гАДжет 7 июля 2015 г. 0:23:17 #

Забыли помянуть советские ТОН-2 ;) Их систему я бы окрестил как магнито-динамическую: на ярме магнитопровода с постоянным магнитом намотана стационарная катушка, пермаллоевая (магнитомягкий материал такой) мембрана притягивается к полюсам магнитопровода и колеблется благодаря модуляции магнитного поля постоянного магнита переменным полем стационарной катушки. Параметры: входное сопротивление 2кОм, диапазон частот (чисто "телефонный") 0,4 ... 3,4 кГц, АЧХ, по-моему, даже не нормировалась

Che Burachka 9 июля 2015 г. 13:24:17 #

Очень познавательный пост, надо сказать. Некоторые раритетные модели я бы приобрел. " Все больше появляется моделей с подключением по Wi-Fi" а с этого места поподробнее, пожалуйста. Можно использовать BT, как думается, наиболее распростраенный вариант - например, модель на фотке это Plantronics BackBeat Pro, 2,44Гц для Playstation применяется. А вот по Wifi не сталкивался.