Как устроены наушники для телефона

С момента появления первых наушников, их устройство кардинально не изменилось. Улучшилось лишь качество звучания, расширились возможности и поменялся внешний вид — аксессуар стал более компактным. Сегодня ассортимент всевозможных наушников и гарнитур позволяет выбрать модель в соответствии с индивидуальными запросами. Что же представляет собой данный аксессуар?

Устройство наушников, их основные компоненты

Различают две основные разновидности конструкции наушников:

• с оголовьем — накладные, мониторные;
• без оголовья — внутриканальные или «капельки».

Кроме этого, аксессуар подразделяется по степени закрытости.

Вне зависимости от вида наушники устроены практически одинаково и состоят из следующих компонентов:

1. Штекер. Представляет собой переходник между устройством воспроизведения и динамиками.
2. Провод. Предназначен для передачи электрического колебаний в динамики.
3. Динамики. Встроены в корпус. Получая сигнал, создают акустические колебания и передают звук в ухо.

СПРАВКА! Существуют и беспроводные модели. Сигнал на них подаётся посредством доступных радиочастот. Чем ближе источник сигнала, тем лучше его качество.

Принцип работы

Специфика работы акустического устройства проста. Магнит, прикреплённый к корпусу создаёт магнитное статическое поле, в пределах действия которого размещается катушка. На неё подаётся переменный ток от воспроизводящего устройства.

Разница между переменным и статическим напряжением способствует движению катушки, которое передаётся на мембрану. Последняя, в свою очередь, повторяет движения катушки. Эти колебания и воспринимаются как звук.

СПРАВКА! Принцип воспроизведения в полноразмерных аксессуарах и в так называемых капельках несколько различается. Последние имеют на катушке якорь, который воспринимает её колебания и передаёт их на мембрану посредством жёсткого соединения.

Современные наушники хорошего качества способны передать звук широкого диапазона частот — от 5 до 25000 Гц.

Сложно найти более распространенный технический объект, чем наушники. Многообразие форм, цветов и дизайнерских решений порой поражает воображение. Но вот о том, «что внутри» — уже известно заметно меньше. Именно этот пробел я хочу восполнить и рассказать о том, какие бывают виды наушников «изнутри», зачем они придуманы, и как отличаются.

Схема работы

Самая популярная схема излучателей, использующихся в наушниках — это всем известные динамические излучатели с подвижной катушкой.

Схема работы достаточно проста. К корпусу наушника неподвижно крепится постоянный магнит, создающий статическое магнитное поле. Обычно в откровенно дешевых наушниках используют ферритовые магниты, в большинстве моделей среднего и высокого уровня нормой стало использовать неодимовые (хотя некоторые производители до сих пор подчеркивают неодимовые магниты как некую выдающуюся особенность своих моделей).

В статическом магнитном поле находится катушка из провода, по которому проходит переменный ток, промодулированный звуковым сигналом. Изменение тока в проводнике приводит к изменению электромагнитного поля, окружающего его. В свою очередь, взаимодействие двух магнитных полей (постоянного от магнита и переменного от катушки) заставляет катушку перемещаться. Катушка крепится к тонкой мембране, закрепленной на эластичном подвесе, и движение катушки вызывает вибрацию мембраны, которая передается по воздуху и воспринимается нами как звук.

Мембраны изготавливают из разного материала, и это, безусловно, влияет на звук. В дешевых наушниках используются разные синтетические полимерные пленки, в решениях дороже очень популярен майлар, целлюлоза и другие материалы. В некоторых топовых моделях наушников используется титан, хотя сейчас уже есть FA-003Ti, предлагающие динамики с титановой мембраной по доступной цене.

Вот пример типичного динамического излучателя наушников.

Эта схема с минимальными изменениями используется практически во всех современных наушниках любых форм-факторов, хотя встречаются порой и удивительные представители семейства. Например, AKG K1000, по сути являющиеся не наушниками, а двумя маленькими колонками, подвешиваемыми на голову. Благодаря подвесу, их можно поворачивать относительно ушей, регулируя виртуальную сцену, а в силу использованных излучателей — для их раскачивания требуется полноценный усилитель для акустических систем. Сейчас уже эти наушники сняты с производства, но на вторичном рынке продаются по цене около 1300 долларов.

Несмотря на широкую распространенность, динамические излучатели обладают целым рядом недостатков. Первый из них — невысокая порой скорость реакции на изменение звука, особенно в области низких частот. Особенно это характерно для наушников-вставок и вкладышей. Так как там используются излучатели диаметром от 4 мм и где-то до 14 (обычно от 7 до 10), заставить такую мембрану одинаково хорошо играть и низкие частоты, и высокие — очень тяжело. Это привело к появлению динамических моделей с двумя излучателями, наиболее популярны у нас — Fischer Audio Tandem, Ritmix RH-145 Pro и Brainwavz R1.

Так же страдают излучатели подобной конструкции из-за неравномерности магнитного поля, в котором движется катушка, да и сама мембрана с ее подвесом — тоже в реальном мире добавляет звуку неравномерности и непредсказуемости.

Наконец еще один фактор — достаточно большие линейные размеры динамических излучателей. Как ни крути — сделать компактной круглую мембрану не выйдет.

Попыткой решить все эти проблемы стало появление излучателей со сбалансированным (уравновешенным) якорем. Они же — «арматуры», от их английского названия «balanced armature».

Изобретены эти излучатели были в 20-х годах прошлого века, и из-за небольшого размера практически сразу стали использоваться в медицине для слухопротезирования. В годы Второй мировой войны их также активно использовали в военных телефонах, которые благодаря «арматурам» обеспечивали звук на 20–40 % громче динамических собратьев.

Устройство этих излучателей достаточно просто. Как несложно догадаться из названия, в их основе лежит П-образная пластина-якорь с катушкой, расположенной на ее оси. Эта пластина подвешена (уравновешена) в магнитном поле таким образом, что может вращаться в нем. Дальше все просто: звуковой сигнал подводится к катушке, возникает магнитное поле, якорь отклоняется от своего обычного положения. Через соединение движение якоря передается на мембрану, которая и дает звук.

Такая схема обеспечивает сразу несколько преимуществ. Во-первых, она компактна, якорные излучатели выполняются в очень маленьком корпусе, закрытом со всех сторон, кроме небольшого звуковода. Благодаря этому, наушники с такими излучателями можно делать очень маленькими и использовать несколько излучателей в одном наушнике (про это ниже). Кроме этого, за счет закрытой конструкции звук таких излучателей меньше зависит от формы и материалов корпуса наушников. Во-вторых, арматуры избавлены от искажений, вызванных формой диффузора из-за большой массы самого якоря. Таким образом, эти излучатели обходят аналогичные динамические в чувствительности, громкости и четкости звука. Также обычно (хотя не всегда) арматурки обладают более ровной АЧХ.

Как водится, нет плюсов без минусов, минус этих излучателей — более узкий частотный диапазон по сравнению с «динамами». Производители преодолевают это разными способами. Некоторые тюнингуют излучатели, добиваясь максимального диапазона (например, одни из признанных лидеров рынка слухопротезирования Phonak с их линейкой наушников Audeo). Другие производители комбинируют в одном наушнике сразу несколько излучателей, отвечающих за разные участки частотного диапазона. Эту задачу упрощают и производители самих излучателей, выпуская сдвоенные модели в одном корпусе. Гонка вооружений достигла уже невероятных высот, и сейчас есть модели наушников с 4 драйверами на одно ухо (Sony, Westone, и другие), а в кастомных наушниках, изготавливаемых по слепкам ушей, так и вообще есть популярные модели от 6 до 10 драйверов.

Последнее время многие компании выпускают гибридные наушники, в которых динамический излучатель для низких частот сочетается с арматурным для среднего и высокочастотных диапазонов.

С уходом 80-х годов, эти излучатели как-то «подзабылись», и уступили пальму первенства динамическим, но последние лет 5-7 наблюдается возвращение интереса к ним, они прочно заняли места в пантеоне топовых дорогих моделей, в первую очередь благодаря усилиям компаний HiFiMan и Audeze.

Принцип работы и изо- и ортодинамических моделей одинаков, отличается только формой самого излучателя. На тонкую мембрану наносится токопроводящая спираль-пленка, сама мембрана размещается между двух магнитных решеток. Дальше все традиционно — на спираль подается ток, электромагнитное поле катушки взаимодействует с полем магнитов, мембрана колеблется, получается звук.

Вот мембрана одной из самых популярных моделей изодинамических наушников — Fostex T50RP.

Ортодинамические излучатели работают по тому же принципу, но имеют круглую форму.

В целом, изодинамические наушники отличаются более высоким уровнем детальности, но обычно требуют хорошего усилителя для раскрытия их возможностей.

Еще один малоизвестный тип излучателей — электростатические. Юмор ситуации в том, что появились первые такие модели еще в 80-х годах 19 века, но поскольку способов электрического воспроизведения сигналов тогда еще не было, то использовались они в основном для опытов с ультразвуком. Мощные магниты тогда еще делать не научились, поэтому технология электростатов давала лучшие результаты по сравнению с динамическими излучателями. Уже в начале 20 века, с появлением ламповых усилителей стали появляться первые электростатические системы воспроизведения звука, использовавшиеся для озвучивания кинотеатров.

С появлением нормальных ферромагнетиков, динамические излучатели вырвались вперед, так как для электростатики нужна очень тонкая мембрана, которую было невозможно производить в то время.

Возвращаться в широкое использование электростаты стали где-то с 1950-х годов, в основном в виде больших акустических систем. В 1960 году, японская компания Stax выпустила свою первую модель электростатических наушников SR-1, и в настоящее время Stax и электростатические наушники стали почти синонимами, хотя электростаты выпускают и другие компании, среди них Koss, AKG и Sennheiser (их система Sennheiser Orpheus стоит нездоровых 12 000 долларов).

Как работает этот шедевр аудиофильской промышленности? Мембрана из тончайшего полимера располагается между двумя электродами-сетками, покрытыми изолирующим лаком. На эти электроды подается звуковой сигнал, правда, в отличие от других видов излучателей — с очень большим напряжением (от 100 до 1000 вольт), возникает электрическое поле, которое вызывает колебания мембраны. Через отверстия в электродах звук выходит наружу. Из-за необходимости высокого напряжения, электростатические наушники требуют специальных усилителей (или особых устройств-«энерджайзеров», являющихся по сути повышающими трансформаторами).

Электростатические наушники дороги (некоторые — просто нереально), требуют специального оборудования и не рассчитаны на портативное использование (хотя есть исключения). Взамен они обладают большим динамическим диапазоном: от 20 Гц до 20 КГц, и даже больше, очень ровной АЧХ, малыми искажениями, особенно в области ВЧ, где остальные наушники не так хороши, и массой других достоинств.

Иногда на вторичном рынке появляются электростатические наушники б/у в хорошем состоянии, и это способ обзавестись ими за вменяемые деньги. Я, например, весьма недорого купил винтажные «золотые» Stax SR-5 с энерджайзером, и очень доволен покупкой.

Вот основные типы излучателей, используемые в современных наушниках. Не попали в рассмотрение некоторые экзотичные решения типа плазменных излучателей, пьезоэлектрики и ряда других, но они, пожалуй, достойны отдельного рассмотрения, если я соберу достаточно материала про них.

Устройство наушника: виды, конструкция наушников и принцип работы

В современном мире можно встретить большое разнообразие всевозможных наушников. Поэтому сделать необходимый выбор не составит труда даже самому требовательному потребителю. Выбор устройства наушников осуществляют по нескольким параметрам, самым важным из которых считается способ удержания его в ушах. По этому признаку различают два основных вида приспособлений. Первые вставляются непосредственно в ухо. Вторые называются накладными, потому что они прикладываются к ушам с наружной стороны.

Существуют и другие различия, позволяющие классифицировать имеющиеся виды подобных приборов. Таким образом, устройства наушников можно разделить на проводные модели и те, что работают без участия проводов. Также существуют аппараты открытого типа и закрытые устройства. Кроме этого, они могут иметь вид вкладышей или являться вакуумными. Существует еще ряд других признаков, позволяющих разделить приспособления на группы.

Устройство наушников является основополагающей причиной выбора большинства современных потребителей. Сегодня этот вид акустических аксессуаров представляют несколько основных групп товаров.

Вставные

В быту эти устройства имеют более простое название – их прозвали «вкладышами». Среди прочих моделей они имеют наиболее привлекательную стоимость. Чаще всего подобными аксессуарами комплектуют всевозможные мобильные гаджеты. К примеру, они могут выступить в качестве устройства наушников для телефона. Современный стандарт таких моделей был создан разработчиками компании Etymotic Research.

Произошло это еще в первой половине 90-х годов прошлого века, однако общедоступной эта группа товаров стала значительно позже. Устройство динамиков и наушников этой марки не отличается наилучшим качеством звука – говорят отзывы. Кроме этого, техника плохо сочетается с анатомическими особенностями некоторых людей. В комплектации предусмотрено наличие амбушюр из поролона, однако ожидаемой степени звукоизоляции они не производят.

Сменные насадки

Для более дорогих моделей телефонов предусмотрены сменные насадки. Они позволяют лучше осуществлять фиксацию устройства наушника в ухе. Положительным качеством подобных образцов является их компактность, создающая комфортные условия во время путешествий. Однако на смену вставным приборам сегодня приходят более совершенные модели внутриканальных наушников, которые имеют с ними схожие внешние данные.

Внутриканальные

На текущий момент эти аксессуары являются одним из самых востребованных видов товаров, позволяющих прослушивать всевозможную звуковую информацию с mp3-плееров, а также смартфонов. Фиксация таких приспособлений в ухе происходит намного лучше, чем в предыдущей модели из-за более глубокой посадки. Эта особенность позволяет значительно улучшить качество воспроизведения музыкальных треков за счет снижения амплитуды колебаний на мембране. Также это позволяет уменьшить степень искажения звука, так говорят отзывы пользователей.

В комплекте с устройствами всегда прилагается большое число различных насадок. Качество внутриканальных наушников значительно выше, чем у вставных, но все же ниже по сравнению с накладными. Это связано с тем фактом, что миниатюрный динамик не способен физически составить конкуренцию более крупным образцам. Владельцам этого вида наушников рекомендуется проявлять внимание на улицах из-за качественной изоляции воспроизведения от внешних шумов.

Стоит отметить, что вставные и внутриканальные устройства благодаря своей компактности являются наиболее удачными для использования в мобильных телефонах. Кроме этого, в их комплекте всегда присутствует полезная гарнитура. Устройство наушников с микрофоном пользуется наибольшей популярностью среди прочих аналогов.

Накладные

Способ фиксации этих аксессуаров на внешней стороне уха красноречиво заложен в названии устройства. Такая разновидность наушников является наиболее удобной применительно к спортивным моделям. Они накладываются снаружи на ушную раковину, однако до конца не перекрывают ее. Динамик, служащий источником звука, не попадает во внутреннюю полость, а ведет передачу звука извне.

Это служит причиной установки более мощного излучателя, способного выдавать более мощную громкость. Это становится возможным за счет возросших габаритов. Этот вид наушников обладает относительной компактностью. На них устанавливают два вида креплений. Они имеют раздельные дужки, надевающиеся на каждое ухо, либо связаны общим креплением в виде дуги. Среди основных минусов можно отметить недостаточную звукоизоляцию.

Полноразмерные

Этот вид аксессуаров хорошо подходит для стационарного домашнего использования, благодаря превосходному качеству передаваемого звука. Однако объемные габариты устройств этой группы не позволяют удачно использовать их для поездок и передвижений. Хотя ценителей полноценного звучания этот факт не всегда останавливает.

Чашки подобных моделей своим размером способны полностью перекрывать ушные раковины. Эта особенность в совокупности с эластичными амбушюрами позволяет создавать значительную изоляцию от внешних шумов, что дает возможность воспринимать даже тончайшие музыкальные оттенки. Сегодня полноразмерные наушники относятся к премиум-сегменту. Подобные аксессуары отличаются облегченным весом и удобной конфигурацией. В некоторых случаях применяют складывающиеся модели с укороченным вариантом шнура, позволяющим более выгодно использовать приспособление с мобильными устройствами.

Мониторные

Такая разновидность моделей имеет много внешних сходств с полноразмерными наушниками благодаря своим габаритам. Чашки этих устройств также способны перекрывать всю поверхность ушных раковин. Но отличаются они более объемной конструкцией, а также ощутимо повышенной мощностью излучателя. Кроме этого, на таких наушниках устанавливают мощную соединительную дугу и кабель, имеющий большую длину.

Этот вариант исполнения наушников совершенно не предназначен для применения с портативной аппаратурой и непригоден для прослушивания треков низкого качества. Здесь применяется широкий диапазон звуковой передачи, распределяемой в выверенном балансе. Такие аксессуары применяются для студийной аппаратуры и профессиональной аудиотехники высокого качества.

Способы передачи сигнала

Эта характеристика позволяет разделить модели наушников по способу подключения к воспроизводящей аппаратуре. В этой группе долгое время доминировали проводные системы, не имеющие вовсе никакой альтернативы. Однако сегодня на потребительском рынке можно приобрести наушники, использующие беспроводную систему передачи сигнала на определенном расстоянии. Такие устройства имеют исключительное качество, они совершенно не ограничивают свободу перемещения. Наибольшей популярностью пользуются блютуз-наушники. Устройство это очень компактное и качественно передает звук.

Проводные

Проводные системы до сих пор не утратили актуальности и являются наиболее востребованной группой товаров среди звукопередающих устройств. Они обладают более привлекательной стоимостью и отличаются высоким качеством воспроизведения. Для подключения наушников этого типа используют провода, различные по длине, посредством коннектора, оборудованного разъемом серийного стандарта mini-jack 3,5 миллиметра.

В проводе может устанавливаться микрофон или регулировка громкости, а также кнопка, позволяющая принять вызов. Проводные системы используют абсолютно для всех видов наушников, независимо от конструкции или типа выключателя. Большим спросом пользуются USB-наушники. Устройство позволяет подключаться, минуя линейный выход, предназначенный для большинства проводных систем. Штекер таких наушников подходит к любому не занятому USB-порту, который имеется на всех современных устройствах.

Беспроводные

Новая беспроводная система позволяет избавиться пользователю от всех ограничений, связанных с проводами. Для некоторых людей до сих пор остается загадкой, какими бывают подобные системы и на что необходимо обращать внимание при покупке подобных приспособлений. Хоть сегодня еще существуют все 4 вида беспроводных систем, однако радио- и инфракрасный порт уже практически не применяются.

Наибольшей популярностью пользуется компактное устройство – Bluetooth-наушники. Кроме этого, увеличивается спрос на Wi-Fi-системы, отличительной чертой которых является большой радиус приема. WI-Fi-устройства способны осуществлять прием передач непосредственно из сети. Питание такие приспособления получают от персональных аккумуляторов, встроенных в корпус. Среди наушников с беспроводным оборудованием можно также встретить гибридные системы, которые позволяют использовать различные пути подключения.

Устройство наушников айфона

Основным производителем этой категории товаров является компания Apple, которая недавно запустила новую серию AirPods с беспроводной системой подключения. Это первый опыт компании в выпуске устройств беспроводных наушников, подключается которое через Bluetooth. Это решение, скорее всего, спровоцировано отсутствием в новых iPhone 7/7s гнезда диаметром 3,5 мм, позволяющего подключать проводные аксессуары. А это означает, что потребителям приходилось для подключения использовать переходники либо приобретать фирменные устройства, имеющие разъем Lightning.

Заключение

Осуществляя выбор наушников, необходимо принимать во внимание, что имеют значение не только внешние характеристики, но и способность передавать качественное звучание. Этот фактор стоит ставить во главу списка требований к приобретаемому устройству. Перед принятием окончательного решения рекомендуется произвести суммарную оценку положительных качеств аксессуара и оценить качество воспроизведения.

Не стоит останавливать окончательный выбор на моделях, способных выдавать наиболее громкий звук. Это свойство не всегда соответствует качеству звучания. Лучше обратить внимание на приспособления закрытого типа, обладающие лучшей шумоизоляцией. Использовать наушники с усиленной изоляцией от внешних звуков не рекомендуется в местах большого скопления людей, чтобы избежать неприятных ситуаций. Пользоваться устройством следует в течение ограниченных временных промежутков. Иначе могут начаться проблемы со слухом.

Как работают беспроводные наушники. Их функции и характеристики

С массовым наплывом на рынок беспроводных наушников у многих стали возникать разнообразные вопросы. Как именно наушники получают и передают сигналы, и какие модели делают это лучше? Какие функции есть у современных наушников? Эти и другие вопросы мы и разберем ниже.

Как работают беспроводные наушники для телефона и других устройств

С работой проводных наушников все ясно: они подключаются к устройствам по проводу, по которому и идет передача сигнала. В беспроводных наушниках принцип действия такой же, только сигнал передается по воздуху при помощи радиоволн. В зависимости от того, какой принцип передачи используется, наушники бывают нескольких видов. К самым распространенным сегодня относятся bluetooth-наушники (обычные и TWS) и радионаушники. Их мы и будем рассматривать.

Принцип работы радионаушников

Принцип действия беспроводных гаджетов проще всего понять на примере радионаушников. Они комплектуются собственной базой с передающей антенной. Эта база обычно подключается по проводам к розетке и к транслирующему устройству, например компьютеру. На самих наушниках есть приемник, способный поймать передаваемую радиоволну на определенной частоте. Чтобы этот приемник мог постоянно принимать посылаемый сигнал, ему необходимо питание. Поэтому в радионаушники вставляют аккумуляторы, заряжаемые от сети, собственной зарядной станции или подходящего источника вроде ПК. Такие наушники обычно громоздкие и плохо защищены от помех, но зато и радиус действия у них может составлять десятки и даже сотни метров, причем сигнал может проходить сквозь стены.

Как работают bluetooth-наушники

В bluetooth-наушниках в роли транслятора выступает устройство, имеющее приемопередатчик bluetooth. Это может быть ноутбук, смартфон, планшет или другой девайс. В наушниках имеется приемник bluetooth, улавливающий радиоволну от передающего устройства. Для его работы тоже требуется энергия, поэтому и в гаджетах этого типа есть аккумулятор в корпусе наушников или шейном ремешке. После включения наушников автоматически запускается их блютуз-модуль, причем в режиме ожидания он потребляет намного меньше энергии, чем во время работы гаджета.

Bluetooth-соединение работает на меньших расстояниях, но имеет лучшее качество звука и большую устойчивость к помехам по сравнению с радионаушниками. И одно из главных их качеств для беспроводных наушников — мобильность. Для прослушивания музыки достаточно иметь под рукой смартфон. Не менее важно и то, что подключение устройств друг к другу происходит по зашифрованному каналу, причем каждое из них имеет свои идентификационные номера. Если в радионаушниках достаточно подключить к устройству базу с антенной и включить сами наушники, то блютуз-наушники нуждаются в сопряжении с устройством. Это процесс, при котором телефон (или другое устройство) обнаруживает наушники и разрешает им подключиться к себе (разрешение часто сопровождается вашим нажатием кнопки «Подтвердить» на телефоне).

Наиболее популярные сегодня модели bluetooth-наушников столь малы, что их можно легко положить в карман или кошелек. Хотя бывают и большие модели, ряд из которых работают в двух режимах (по проводу или по Bluetooth). Чтобы устройства могли больше работать без подзарядки, разработчики придумали для них миниатюрные зарядные кейсы, которые также можно носить с собой. Суть их работы такова. В кейс встроен аккумулятор, пополняющий энергию от подходящего источника (им может быть Power Bank, ноутбук, планшет и пр.) через USB-кабель. Внутри кейса и на самих наушниках есть зарядные контакты. Когда наушники вставляют в гнезда кейса, контакты соприкасаются, и начинается зарядка (во многих моделях автоматически). Таким способом можно продлить время работы наушников в несколько раз.

Как работают наушники TWS

При покупке беспроводных наушников вы можете заметить, что выделяют две категории: блютуз-наушники и TWS. Те и другие передают сигнал по технологии Bluetooth, только у обычного гаджета оба наушника соединены между собой проводом (то есть они не полностью беспроводные), а у TWS никаких соединений нет (true wireless stereo переводится как истинно беспроводные наушники). Примером первых является модель Xiaomi Mi Sports Bluetooth, вторых — Xiaomi Mi Airdots Pro или Xiaomi Mi Air 2.

Технические характеристики беспроводных наушников

При покупке наушников обращайте внимание на те характеристики, которые важны для решения ваших задач. Рассмотрим основные из них.Тип конструкции и способ передачи сигнала. По типу конструкции бывают вкладыши (вставные), затычки (внутриканальные), накладные и охватывающие наушники. Первые два типа миниатюрны и вставляются прямо в ухо, причем затычки обеспечивают лучшую звукоизоляцию. Именно эти два вида используют в блютуз-наушниках. Два последних типа накладываются на уши, поэтому они обычно громоздки и применяются в радионаушниках. По способу передачи сигнала гаджеты делятся на проводные, блютуз-наушники, радионаушники и ИК-модели (работают с инфракрасным каналом).

Функционал. Функции гаджета могут указываться в одной строке или быть разбросанными по всему списку характеристик в разделах общих параметров, дополнительной информации и так далее. Кроме перечисленных выше функций, беспроводные наушники могут быть спортивными, игровыми, содержать mp3-плеер и другие возможности.Акустические характеристики. Здесь производители указывают разные характеристики, которые помогут в целом оценить возможности гарнитуры по передаче качественного звука. Пределы воспроизводимых частот показывают, насколько хорошо наушники передают высокие и низкие частоты. Тип акустического оформления говорит о степени шумоизоляции. У гаджета открытого типа шумоподавление отсутствует (для этого заднюю стенку обычно делают сетчатой), из-за чего звук чище, но в шумных помещениях с ними будет сложнее. Также есть наушники закрытого (с шумоподавлением) и полузакрытого типа (с частичным шумоподавлением).

Характеристики микрофона. При наличии в гаджете микрофона обращайте внимание на то, где он расположен, как фиксируется и какие особенности имеет. Так, он может быть расположен на ремешке или в самом наушнике, что будет влиять на качество разговора, есть неподвижные микрофоны и такие, которые легко ближе придвинуть ко рту.Дизайн и конструктивные особенности. В этом разделе указывают тип крепления (оголовье, затылочная дужка, без крепления и другие) и способ соединения наушников между собой (провод или без провода). Здесь же производитель указывает цвет изделия, наличие подсветки, магнитного крепления и других конструктивных особенностей.

Беспроводное подключение. Характеристики подключения подскажут вам, например, радиус действия ваших наушников. Однако эту величину стоит проверять на практике или уточнять в отзывах, так как на деле она может сильно отличаться в меньшую сторону от заявленной. Здесь же указывают версию Bluetooth (для блютуз-наушников). Чем она выше, тем дальше и мощнее сигнал может передавать гаджет, однако такую же версию должен поддерживать и ваш телефон или другое устройство, к которому вы подключаете наушники. В разделе подключения обращайте внимание и на время автономной работы, так как одни модели могут работать всего пару часов без подзарядки, а у других с зарядным кейсом эти цифры могут быть внушительными.

Функции беспроводных наушников

Из-за мобильности и компактности блютуз-наушников рынок буквально завален ими, а производители все активнее работают над расширением их функционала. Например, на сегодня выпущено не только несколько версий фирменных наушников вроде AirPods, но и десятки их копий вроде наушников i7, i8, i9, i10. Поэтому ниже мы рассмотрим функции именно этого вида беспроводных наушников.

Функция гарнитуры. Ее наличие означает, что в наушниках есть один или несколько микрофонов, позволяющих использовать их для разговора. Работает это так. Когда вам звонят, вы можете ответить на звонок прямо с подключенных к телефону блютуз-наушников, не доставая его из кармана.Функция автоподключения. Гаджет с такой функцией способен автоматически подключаться к тому устройству, с которым был сопряжен ранее. Для этого устройство должно быть в радиусе действия наушников и на нем должен быть включен Bluetooth.

Функция автопаузы. Нередко бывает, что при прослушивании музыки наушник выпадает или мы вынуждены сами его вытащить, чтобы что-то услышать. При этом мы пропускаем любимую песню или фрагмент прослушиваемого аудиоурока. Автопауза означает, что при вынимании гаджета из уха (это определяют специальные датчики) он поставит на паузу проигрываемый файл и запустит заново, как только наушник вернется в ухо.Функция шумоподавления. Так как мы часто оказываемся с беспроводными наушниками в шумных местах (на улицах, в кафе, в транспорте), эта функция защитит нас от избыточного внешнего шума. Хотя во многих моделях она больше условна, но все же частично гасит фоновые звуки.

Сенсорное управление. Эта функция означает, что можно переключать треки, регулировать громкость или ставить музыку на паузу простыми касаниями сенсора на корпусе наушников.Функция регулировки звука. Наличие этой возможности позволит нам не дергать каждый раз смартфон, когда нужно увеличить или снизить звук проигрываемой музыки. Для регулировки звука может использоваться кнопка на самих наушниках или соединяющем их ремешке, а также сенсорный датчик.

Голосовые функции. Некоторые модели наушников голосом сообщают о каких-то событиях, например о низком уровне их заряда или покидании зоны действия Bluetooth. Также в наушниках может присутствовать возможность работы с голосовым помощником, которому вы отдаете любые подходящие команды. Функция беспроводной зарядки. Здесь надо различать, что именно будет заряжаться без проводов. У одних моделей без проводов могут заряжаться только сами наушники, в то время как кейс или дужка заряжаются по USB-кабелю от других устройств. А у других и сам кейс имеет встроенную беспроводную зарядку. Примером последних устройств являются модели Pixel Buds 2 и AirPods 2.

Функция Multipoint. Она означает возможность подключения гарнитуры к нескольким устройствам (чаще всего двум). Например, вы можете подключить наушники сразу к двум телефонам, что позволит принимать звонки с них обоих. Или подключить их к смартфону и ноутбуку, чтобы сразу и какой-то урок слушать, и оставаться на связи.Сменные панели. Это уже декоративный элемент, но не менее важный для тех, кто желает разнообразия или заботится о стиле. Он подразумевает наличие разноцветных насадок и амбушюр для конкретной модели.

Подведем итог сказанному выше. Если вы ищите беспроводной аксессуар для телефона, обратите внимание на миниатюрные блютуз-наушники типа вкладышей и затычек. Они занимают мало места, долго держат заряд (при наличии зарядного кейса), обладают широким функционалом и вполне походят для прослушивания аудио на прогулке или в транспорте. Если вы хотите слушать насыщенный звук с компьютера и при этом выполнять какие-то дела по дому, возьмите накладные или охватывающие блютуз- или радионаушники.

Наушники, что, как и почему? Часть III.

mr_zvook

May. 22nd, 2013 at 2:49 PM

Принцип генерации звука или принцип действия наушников.

По принципу действия различают следующие виды наушников:Динамические наушники. Динамические наушники являются самыми распространёнными и выпускаются во множестве видов — от портативных складных моделей до студийных мониторов. Звуковые преобразователи таких устройств, представляют собой миниатюрные динамики, состоящие из диафрагмы, соединённой со звуковой катушкой, которая двигается в магнитном поле, создаваемом постоянными магнитами. Этот тип наушников подключается к соответствующему разъёму плеера, телефона (смартфона), стереосистемы или подобного аудиокомпонента. Кроме того, динамические наушники очень надёжны, Они так же являются самым распространённым типом головных телефонов, применяемых в студиях звукозаписи.Изодинамические наушники. В изодинамических наушниках звуковой излучатель — это миниатюрный вариант плоского изодинамического динамика (для примера можно рассмотреть излучатель Хейла). В тонкую диафрагму наушников монтируется плоская звуковая катушка. Магнитные компоненты по обеим сторонам диафрагмы создают магнитное поле, в котором она вибрирует. Изодинамические диафрагмы не настолько лёгкие, как электростатические, но имеют одинаково с ними большую область излучения и большую точность передачи звука. Однако, изодинамические наушники, менее эффективны чем обычные динамические, так как уступают динамическим в чувствительности (имеют несколько меньшую громкость).Электростатические наушники. Имеют тонкую и легкую диафрагму, которая находится в электростатическом поле. Они воспроизводят музыку с высокой степенью детализации и малыми искажениями, благодаря быстрому отклику. Источник постоянного тока высокого уровня напряжения поляризует диафрагму, которая подвешена между двумя металлическими пластинами, называемыми “статорами”. Поляризатор чаще всего работает на переменном токе, но встречаются и поляризаторы с батарейным питанием. Когда звуковой сигнал сообщается статорам, они преобразуют электростатическое поле, в котором перемещается диафрагма. Возможен вариант излучателя с одним статором, однако взаимодействие двух дает максимальную точность передачи звука. Такие наушники получают в комплект специальный усилитель, который усиливает аудио сигнал до несколько сотен вольт. В качестве альтернативы дорогой электронике в данном случае может выступать трансформатор, соединенный с выходами обычного усилителя. Электростатические наушники обычно стоят немало, но уступают по громкости динамическим наушникам. Они популярны среди аудиофилов.Электретные наушники (стационарные электростатические). Конструктивно они имеют перманентно поляризованную диафрагму (или содержат поляризующий материал, создающий электростатическое поле). Таким образом, наличие поляризующего напряжения для них необязательно. Но они также должны быть снабжены усилителем высокого напряжения или трансформатором, соединённым с обычным усилителем. Электретные наушники по ряду характеристик схожи по быстроте отклика, детализации звука с электростатическими наушниками. Их основным недостатком является то, что со временем электретный звукоизвлекающий элемент обычно деполяризуется и нуждается в периодической замене.Наушники так же еще делят по типу шумоподавления:Активные наушники — с активным шумоподавлением (активной звуковой ликвидацией шумов). Эти наушники оснащены устройствами, которые улавливают окружающие звуки с помощью миниатюрных микрофонов, и генерирующими обратный сигнал внутри наушника для нейтрализации шума в противоположной фазе. При совпадении внешнего проникающего сигнала с противофазным сигналом сгенерированным системой шумоподавления происходит его нейтрализация. Эффект активного шумоподавления позволяет подавить внешний сигнал до 80% (15-20 dB). Технология активного шумоподавления наиболее эффективно справляется с  низкочастотными шумами, например, со звуком двигателя самолета, поезда, метро, даже с шумом вентилятора у компьютера. Очень хорошие результаты показывают накладные наушники, целиком обхватывающие ушную раковину, обеспечивая тем самым дополнительное пассивное шумоподавление внешних высокочастотных звуков.  Со своей стороны я могу точно сказать, что  некачественные наушники такого типа передают заглушенный звук.Наушники с пассивным шумоподавлением. Это закрытые наушники, в конструкцию которых заложены специально  сделанные амбишуры для максимальной фильтрации внешних звуков. По весу такие наушники значительно тяжелее, чем обычные накладные или мониторные наушники, поэтому они определенно могут доставлять некоторое неудобство при длительном ношении. Их оголовье должно обеспечивать плотное прилегание чашек наушников к ушам пользователя, при этом его давление на поверхность головы может показаться достаточно сильным и не комфортным. Такие наушники используются при стрельбах из охотничьего и спортивного оружия, гоночных автотрассах и других местах с сильным широкополосным шумом внешней среды. Большим недостатком этих наушников является то, что звукопоглощающий материал может влиять на качество звука —  ослаблять басы, создавать зоны “провалов”, т.е. увеличивать частотную неравномерность воспроизведения (изменять АЧХ наушников).Наушники так же еще различают и по  типу формирования моделирования акустического пространства (построения сцены):Наушники с “перекрёстным” звучанием. Эти наушники конструктивно обладают подвижными звуковыми излучателями, амбишуры которых слегка отстают от ушей. Таким образом, каждое ухо частично слышит звук из излучателя с другой стороны. Кроме того, воздействие звука на складки ушной раковины воссоздаёт сигналы, используемые мозгом для локализации звука. Возникающее вследствие этого звуковое поле отличается глубиной и реалистичностью. Подвижные звуковые излучатели, а вернее угол между ними и ушами, можно регулировать для достижения лучшего эффекта «пространства». В этих наушниках есть и большой минус — такие наушники, к сожалению, не могут обеспечивать хорошую акустическую изоляцию.Наушники с локализацией звука перед слушателем (in-front localization — IFL). В этих наушниках заложена попытка  воспроизвести звуковое поле перед слушателем. В обычных стереонаушниках звуковой излучатель расположен так, чтобы звук проникал прямо в уши пользователя. В наушниках IFL звуковые излучатели  вмонтированы слегка спереди, перед ушами, таким образом, при таком расположении излучателей моделируется акустический путь звуковых волн, воспринимаемый в обычных условиях. Хоть звуковое поле и воспроизводится перед слушателем, наушники IFL не в состоянии передать звуковое поле в полном объеме без дополнительной обработки сигнала (эмуляции самого сигнала воспроизведения).Наушники с функцией “Surround sound” или “звук вокруг”. Возникли во времена квадрофонии и сейчас вновь становятся популярными благодаря домашним кинотеатрам. Существуют 2 типа таких наушников: 4-канальные наушники и персональные surround системы. 4-канальные наушники оснащены 4 преобразователями (по 2 с каждой стороны) и подключаются к 4-канальному усилителю. Передача 4-канального сигнала выражается в существенно более объёмном звуке, чем тот, который можно услышать в обычных стереонаушниках. В зависимости от дизайна, такие наушники могут также локализовать звук спереди/сзади от слушателя.                                     

Тип исполнения.Одна из важнейших деталей наушников — удобство и комфорт, которые они обеспечивают своему владельцу. Эти характеристики производная непосредственно особенности конструкции того или иного типа наушников, а также зависит от вкусов и предпочтения самого пользователя. Сразу оговорюсь, что вариантов дизайна моделей, представленных на рынке, тьма. Складные, гибкие, мягкие, твердые, большие и маленькие… однако некие общие тенденции в конструкторской мысли можно выделить. Эти тенденции я и попробую здесь обобщить.Итак, по типу исполнения наушники можно классифицировать исходя из того, какое положение они занимают по отношению к уху во время эксплуатации.Мониторные наушники — это  модели наушников, которые обхватывают своими амбушюрами каждое ухо полностью и плотно прилегают вокруг него.Итак — Мониторные наушники.Ранее, термин «мониторные» изначально указывал на наушники для мониторинга звука, что подразумевало очень точное воспроизведение звуковой картины. Но сейчас под мониторными наушниками подразумевают любые наушники с крупными амбушюрами и динамиками. Четкая грань между мониторными и накладными сейчас довольно расплывчата, особенно, учитывая наличие некоторых «переходных» моделей наушников. Из главных плюсов мониторных наушников стоит отметить высочайшее качество звучания. Качество звука дорогих моделей (от $250 и выше) может превосходить звучание колонок сопоставимой стоимости. Уровень детализации и передачи пространства звуковой картины в таких наушников столь высок, что часто позволяет сосчитать количество исполнителей в оркестре и определить, кто и где находится в зале. Второй существенный плюс — высочайший уровень комфорта (к сожалению, также относится главным образом к дорогим моделям). Вы сможете слушать музыку часами, даже забыв, что у вас что-то одето на голове. Вес моделей часто совсем мал, а конструкция фиксации глубоко продумана.Хотите почувствовать себя в кресле звукорежиссера и услышать самые тонкие нюансы любимой композиции — тогда обратите внимание на мониторные наушники. Мониторные наушники со складной конструкцией  очень удобны в транспортировке.Большинство мониторных наушников ориентировано на использование дома и не предназначено для работы с портативными плеерами. Не только из-за своего размера, но и из-за повышенных требований к источнику звука. Для значительной части топовых мониторов недостаточно будет даже выхода на наушники обычного центра или компонентной системы — им необходим отдельный усилитель для наушников.

Накладные наушники отличаются от мониторных наушников тем, что они не охватывают уши целиком, а просто накладываются на них. Накладные наушники — это небольшие наушники, не закрывающие амбушюрами все ухо целиком, а лишь накладывающиеся на него. Они являются самым оптимальным вариантом для портативных источников звука (плееров, смартфонов, планшетов…). Основным плюсом в накладных наушниках является  очень хорошее качество звучания. Если их сравнивать с наушниками — затычками за ту же приблизительно стоимость, то у накладных наушников звучание на порядок а то и два лучше. Появляются признаки объемности, красивого баса и высоких частот. Накладные наушники проигрывают по компактности, хотя в большинстве моделей конструктивно предусмотрена складная конструкция. Если же рассматривать минусы, то они в основном связаны с эксплуатацией: девушкам может не понравиться наличие дужки от наушников на голове – прическу портят. Существуют  накладные наушники с дужками-клипсами на каждое ухо, или наушники с дужкой на затылочной области. По звукоизоляции даже закрытые модели накладных наушников уступают вставным, но, тем не менее, могут использоваться  даже для поездок в  метро и при перелетах на самолете.                                              Удобные и доступные накладные наушники.

Наушники-вкладыши, как можно догадаться из названия, размещаются непосредственно в ушной раковине и кстати, довольно плохо там держащиеся. Такие наушники очень распространены благодаря своей дешевизне и портативности. Их обычно включают в комплект поставки любых портативных музыкальных устройств. Дорогих и хороших моделей здесь мало. Рассматривать закрытость/открытость не имеет смысла — звукоизоляция у них крайне слабая, даже у моделей с закрытым типом акустического оформления. «Вкладыши» оставляют ушной канал открытым, не препятствуя проникновению звуков извне. Плюсы наушников — вкладышей — это комфорт и доступная цена, а к минусам следует отнести слабую звукоизоляцию и отсутствие объемности звуковой сцены, хотя при переходе дороги у них есть очень положительный момент – Вы легко расслышите сигнал автомобиля, который собирается Вас раздавить и наверняка успеете увернуться от него!

                                                    Образцово-показательный пример наушников-таблеток с привлекательным дизайном.Моделей подобного типа довольно много, особенно среди дешевых наушников, но в основном большинство из них имеет  о низкое качество звука. Впрочем, как и везде, существуют свои исключения из правил.

Вкладыши-затычки (вставные наушники) получили свое прозвание за то, что, в отличие от наушников-вкладышей, будучи вставляемыми в уши, они целиком и полностью перекрывают собой слуховой канал. Такая конструкция позволяет получать хорошее воспроизведение басов при ее компактности. По внешнему виду похожи на вкладыши, но принципиальное отличие в том, что они входят в ушной канал на некоторую глубину (на несколько миллиметров, как обычные беруши) и полностью затыкают ухо, обеспечивая очень хорошую звукоизоляцию. Качество звука в таких наушниках очень сильно разнится от фирме к фирме и от модели к модели.                Наушники-затычки — это хороший звук, отличная звукоизоляция и привлекательный дизайн.Звучание вставных наушников лучше чем у вкладышей, за счет звукоизоляции, но все равно оно довольно низко по уровню детализации и объемности. Почему? — Маленький излучающий диаметр мембраны динамика (капсюля, драйвера) в наушниках-вставках не в состоянии физически давать уровень звука больших мембран в накладных наушниках. Второй существенный минус – это комфорт. Не каждому понравится, когда в его ухе находится посторонний предмет. У меня лично от таких наушников-вставок начинает болеть ушной канал уже через час-полтора, при прослушивания музыки или просмотра фильма. К плюсам наушников-вставок можно отнести их компактность, и вышеупомянутую хорошую звукоизоляцию. В том же метро, автобусе, трамвае или самолете Вам не надо будет выставлять максимальную громкость, чтобы «перекричать» гул, создаваемый этими видами транспорта. Любимую музыку, аудиокниги можно будет слушать  комфортно и на невысокой громкости, не травмируя при прослушивании свой слух.Наушники-вставки и наушники-вкладыши рекомендованы в основном для использования с мобильными звуковоспроизводящими устройствами. И не смотря на некоторые преимущества, предоставляемые их малым размером, компактная конструкция этих устройств все же не подразумевает грандиозного качества воспроизведения звука. Эти наушники нередко теряются и ломаются благодаря своей врожденной конструктивной хрупкости и малых размеров. От частого ношения таких наушников могут сильно уставать уши, а врачи и вовсе не рекомендуют злоупотреблять ими, так как при подобном типе наушников на слуховые каналы оказывается наиболее неблагоприятное воздействие, способное привести к постепенной порче слуха.Общая рекомендация по выбору наушников того или иного типа исполнения может быть только одна — брать нужно те, которые субъективно кажутся и ощущаются удобными.Есть еще один тип наушников, которые по внешнему виду очень похожи на обычные наушники-вставки. Это арматурные наушники, или излучатели на основе сбалансированного якоря (IEM — In-Ear monitor). Данный тип излучателей существовал аж с 20-х годов прошлого века, но применялся в основном до недавнего времени в области слухопротезирования. Основу конструкции излучателя составляет U-образная металлическая пластина, закрепленная одним концом в магнитном поле катушки, а другим зафиксированная неподвижно. Подвижный конец пластины, через тонкую иглу, приводит в движение мембрану, выполненную из жесткого материала и не подверженную деформациям. Достоинства подобной конструкции – крайне низкие искажения, очень быстрая реакция на подводимый сигнал, высокое звуковое давление, миниатюрные размеры. К недостаткам можно отнести высокую неравномерность частотной характеристики, узкий частотный диапазон и очень высокую стоимость. Высокую неравномерность частотной характеристики, узкий частотный диапазон производители легко обходят, создавая вставные наушники с несколькими излучателями, отдавая им разные участки частотного диапазона (как и в многополосных АС). И вот в результате на рынке появились миниатюрные, многополосные «колонки для ушей» со встроенными фильтрами и количеством излучателей от 2 до 10 штук, и невероятно высокой ценой.              Арматурный наушник конструктивно.Если Вы бывали на концертах, или просто смотрели концертное видео, то могли заметить такие наушники в ушах исполнителей (чем-то похожие на наушники охранников).                Арматурные наушники  могут изготавливаться  по индивидуальному слепку ушного канала своего будущего владельца.До недавнего времени «арматура» была довольно экзотична, и владельцев наушников этого типа можно было пересчитать по пальцам. Сегодня же это один из самых прогрессивных видов наушников. Их выбирают те, кому нужна хорошая звукоизоляция. В отличие от обычных динамических наушников, арматурные лучше всего играют при закрытом акустическом оформлении. Практически полностью перекрывая ушной канал, они обеспечивают наилучшую звукоизоляцию из всех существующих наушников. Гул в метро почти не слышен. Уровень детализации сравним с мониторами за аналогичную стоимость. Ну и последний плюс — компактность.

            Арматурные наушники могут обеспечивать звукоизоляцию до -22 dB.Определенный плюсы арматурных наушников:• Арматурные наушники обладают низким сопротивлением и «раскачиваются» любым портативным плеером.• Полностью перекрывая ушной канал, арматурные наушники обеспечивают наилучшую звукоизоляцию из всех существующих наушников.Ну и естественно хочется озвучить основные минусы арматурных наушников:• Худшая передача сцены и объемности звука, чем у мониторных наушников.• Высочайшая  цена.• Так же серьезным недостатком арматурных наушников  является проблема с комфортом: долго слушать музыку с глубоко заткнутыми ушами — проблематично. Но выход из этого положения есть — индивидуальные насадки …• Изготовление же индивидуальных насадок по слепку ушного канала хотя и может исправить положение (тогда звукоизоляция станет еще лучше, а степень комфорта сильно повысится), вот только изготовление этих индивидуальных насадок по слепку опять-таки сильно ударит по Вашему кошельку.• Данный класс наушников является, едва ли не самым требовательным к качеству источника звукового сигнала. Идеальный вариант кроме винтажных высококлассных плееров — цифровые плееры с качественным звуком и поддержкой несжатых аудиозаписей, а также с воспроизведением кодеков flac, wma, lossless, ape, wav и т.д.Интерфейс подключения у наушников.В зависимости от того, для каких целей и условий эксплуатации Вы приобретаете наушники, а также с какими устройствами в связке им предстоит работать, нужно выбирать модели того или иного типа исполнения с определенным интерфейсом подключения.В отношении интерфейса принципиальным является момент проводного или беспроводного подключения. Недостаток первого вида наушников налицо — слишком короткий кабель неудобен и стесняет движения, слишком длинный все время путается, из-за чего он может способствовать потере контакта или образованию «бороды», которую в конечном итоге приходится распутывать его владельцу. Справедливости ради стоит отметить, что типов кабелей существует несколько, каждый из которых обладает своей степенью удобства. Например, Y-образный кабель, раздваивающиеся и соединяющие обе чашки наушников, или односторонний, подключенный к наушникам лишь с одной стороны.Я хотел бы добавить еще одну характеристику, так как  с точки зрения потребительских характеристик наушников, считаю ее достаточно важной.И так,  наушники по типу подключения самого кабеля к наушникам разделяются на:—  на наушники со съемным кабелем.—  на наушники с не съемным кабелем.Съемный кабель подключается разъемом непосредственно к наушникам через разъем (чаще всего mini-jack 3,5mm) и в случае повреждения его очень легко заменить на новый. Как Вы понимаете – это большущий плюс!По форме кабеля, можно выделить прямые и витые кабели. Прямыми кабелями, как правило, комплектуют наушники  в бытовом сегменте, а витыми кабелями – в профессиональном. Удобство витого кабеля в том, что он занимает мало места, но при необходимости способен растягиваться до 3÷5 метров.Съемные и несъемные кабели могут оснащаться как разъемами mini-jack 3,5 мм, подходящими для портативной техники, так и 6,3 мм разъемами для стационарной или профессиональной аппаратуры. Так же к кабелю с разъемом mini-jack3,5мм  наушников бытового сегмента могут добавлять в  комплект дополнительный  переходник  3,5÷6,3 мм.Помимо кабельного подключения, наушники могут отличаться интерфейсами, будучи цифровыми или аналоговыми устройствами.  Аналоговые наушники присоединяются к источнику посредством стандартных разъемов 3,5 мм или 6,3 мм (в профессиональных моделях может быть использован ряд других, уникальных разъемов) к аналоговым разъемам звуковоспроизводящих устройств.Цифровые наушники или гарнитуры, как правило, предназначены для подключения к ПК и для этого в них повсеместно используется интерфейс USB. Такие модели зачастую даже не требуют наличия в компьютере звуковой карты, однако для их корректной работы необходима установка специальных драйверов.Беспроводные наушники.Беспроводные наушники удобны тогда, когда параллельно с прослушиванием музыки хочется иметь возможность активно передвигаться (например, заниматься спортом, танцевать или свободно разгуливать по офису). Соединение без проводов может осуществляться посредством Bluetooth или радиосвязи.Bluetooth – технология беспроводной передачи данных, используемая в основном в сфере мобильных устройств. Так, технология Bluetooth позволяет связывать поддерживающие этот стандарт устройства p2p типом. То есть pier-to-pier (один к другому).Технология появилась в 1998 году в компании Ericsson. Технология проста – устройства, поддерживающие ее содержат в себе недорогую и маленькую микросхему, которая и позволяет связываться с себе подобными на частоте 2,4ГГц. Такие микросхемы действительно просты, дешевы, не вредят здоровью организма и отличаются тем, что очень мало потребляют энергии. Все эти причины и привели к популярности данной технологии.Использование Bluetooth абсолютно бесплатно, не подлежит контролю, оригинально на всей территории земного шара, используется как в промышленных, так и в личных целях. Радиус действия около 10 (до 15 метров в прямой видимости).В принципе ничего сложного. Bluetooth хватает для того, чтоб создать соединение между компьютером и телефоном, телефоном и телефоном, компьютером и другим компьютером или ноутбуков. Связываться может все, что имеет поддержку Bluetooth.                              A2DP (Bluetooth Advanced Audio Distribution Profile) — расширенный профиль распространения двухканального стерео аудиопотока. Этот протокол представляет собой технологию, позволяющую передавать в режиме реального времени высококачественный стереофонический звук с одного устройства на другое с помощью Bluetooth. Профиль полностью поддерживает низко компрессированный кодек Sub_Band_Codec (SBC) и опционально поддерживает MPEG-1,2 аудио, MPEG-2,4, AAC и ATRAC, способен поддерживать кодеки определенные производителем.Обычно различают два типа устройств:• Передатчик (A2DP-SRC, Advanced Audio Distribution Source)• Приёмник (A2DP-SNK, Advanced Audio Distribution Sink)При установлении связи передатчик и приёмник согласуют кодек, который будет использован, а также параметры кодирования (битрейт, частоту дискретизации, и т. д.).В качестве передатчика может быть, например, сотовый телефон или КПК, с которого стереозвук передаётся на Bluetooth-стереонаушники. Дальнейшим применением этой технологии является беспроводная передача MP3-файлов с сотового телефона на музыкальный центр или автомагнитолу. Очень часто профиль A2DP идёт с поддержкой AVRCP .AVRCP (Audio / Video Remote Control Profile), был  разработан для управления стандартными функциями телевизоров, Hi-Fi оборудования и прочих девайсов, и позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A2DP или VDPT для дистанционного управления передатчиком.В качестве передатчика может быть например сотовый телефон или PDA, с которого стерео звук передавался бы на Bluetooth-стереонаушники. Дальнейшее применение этой технологии является, беспроводная передача MP3-файлов с сотового телефона на музыкальный центр или автомагнитолу.Очень часто профиль A2DP идёт с поддержкой AVRCP для дистанционного управления передатчиком.Дальность уверенного действия Bluetooth составляет 10 м (до 15 м в зоне прямой видимости).Радиосвязь имеет меньше ограничений на удаленность от источника, чем Bluetooth (до 30 метров), однако способствует большим звуковым искажениям при передаче сигнала. Кроме того, для радио-наушников необходимо учитывать близость прочих радиоприборов, а также используемые ими несущие частоты. Если этот параметр у наушников совпадает с каким-то другим близлежащим устройством, передатчик головных телефонов следует держать от него подальше или настроить на другой диапазон частот. В противном случае искажений и флуктуаций звуковых волн, порождаемых передачей данных различными приборами на одной и той же частоте, избежать не удастся. Те  же верно проблемы могут быть в связи с возрастающим использованием импульсных блоков питания — можно вообще не отстроится от помех.

Я хочу закончить этот рассказ о наушниках со следующими выводами:· При выборе наушников не стоит полагаться только лишь на известность торговой марки. В мире наушников брендовость ничего не означает. Это не гарантия более высокого качества, зато гарантия более высокой стоимости товара.· Наушники всегда необходимо мерить и слушать прежде, чем купить. Желательно слушать наушники на аппаратуре, аналогичной по классу той, на которой вы собираетесь их использовать. Исключение можно сделать только в случае, если вы приобретаете наушники по дешевке, для одноразового использования.· Если вы собираетесь использовать наушники с портативными звуковоспроизводящими устройствами, не поленитесь принести их с собой в магазин. Звучание наушников, при использовании конструктивно и внешне похожих МР3-плееров, может быть совершенно различно.· Примерка наушников не менее важна, чем прослушивание их аудио свойств. Возможно, в наушниках вы будете слушать музыку несколько часов подряд, поэтому удобное «сидение» наушников на голове или в ушах (наушники-вкладыши, наушники вставки) не менее важны, чем качество звука. Если качество звука у модели отличное, но наушники сидят на голове неудобно, лучше отказаться от покупки – вы ведь все равно не сможете насладиться звучанием из-за того, что амбушюры наушников, например, слишком давят на ушную раковину.В заключение хочу еще добавить — Мы стараемся минимизировать в звучании наших наушников количество таких особенностей, которые делали бы субъективно это звучание более красивым, приятным при воспроизведении одной музыки, но шли бы во вред воспроизведению другой. Говоря простыми словами, наш принцип – минимум «вкусовщины», максимум объективного качества звучания.

Tags:

• наушники

Выбираем наушники — основные моменты

Сейчас для покупателя в любом около компьютерном или музыкальном магазине представлен огромный выбор наушников. К сожалению, большинство доступных моделей представляют дешевые и не качественные «пищалки». Ниже представлена информация, как выбрать оптимальные для вашей задачи наушники.

Внимательно читайте характеристики на коробке.

У хорошего производителя всегда будут указаны основные характристики наушников. Внимание стоит обратить на :

— частотный диапазон (характеристика)

— тип звукоизлучателя

— тип наушников (открытый или закрытый)

— стерео или объёмного звучания

— сопротивление

— вес

— длина кабеля

Частотная характеристика

Это показатель того, в какой диапазон частот, обычно от 10-20000 Гц, ваши наушники могут воспроизводить. Человеческое ухо может слышать звук на частоте от 16 Гц до 22 кГц. Сейчас большинстов наушников могут работать в этом диапазоне. Но это еще не значит, что все наушники звучат хорошо и, что все звуки в этом диапазоне вы сможете слышать. Дело в том, что физически конструкция наушников подразумевает, что различные частоты вы будете слышать с разной громкостью. Это обусловлено тем, что материал излучателя (по другому называют еще диафрагма или мембрана),  в силу своих физических свойст будет вибрировать на разных частотах по разному, с разной силой. Некоторые производители указывают на своих коробках диаграмму частотный характеристики. Пример подобной диаграммы для наушников Shure SRH440 и Sennheiser HD238, в сравнении, приведен ниже.

Частотная диаграмма показывает, что амплитуда,измеряется указывается обычно в dBr — dB(relative), как «громко» наушники будут выводить определенную частоту.

Например ниже показано сравнение амплитуд наушников того же Shure SRH440 и Monster Beats by Dr. Dre Studio.

Эти два наушникак отличаются примерно как небо и земля, Beats Studios имеют более тяжелый бас, Shure SRH440 является полной противоположностью и имеет более яркий, легкий звук с более мягким басом. Тестирование производилось на одинаковом источнике звука.

Преобразователь

Про него можно сказать только то, что он будет определять будет являтся ваш наушник откытым или закрытым. На важно из чего он сделан — из китайских консервных банок или ил сушеных бананов, как это делала одна передовая компания. Для вас важен результат — подходит наушник под ваши задачи или нет.

Виды громкоговорителей в наушниках.

• динамические — обычно используют медную катушку, при подаче электричества на которую возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с диафрагмой (мембраной), перемещает её вверх-вниз. Эта технология используется в большинстве динамиков и наушников из-за низкой цены, отсутсвия обязательного требования к наличию специального усилителя или источника питания (в отличии от электростатических).

• электростатические — более редкие и дорогие типы динамиков, в них используются специальные усилители и дополнительное питание, но они реализуют наименьшие искажения среди коммерческих технологий воспроизведения звука. Принцип их работы построен на движении диафрагмы между двумя электродами, при прохождении заряда создается магнитное поле, которое используется для движения мембраны.

• наушники с уравновешенным якорем («арматурные» — balanced armature). Особенность заключается в способе воздействия на излучающую мембрану при помощи подвижного якоря, поворачивающегося под воздействием переменного поля, в отличие от обычной динамической схемы, в которой неподвижным является только постоянный магнит, а катушка, создающая переменное магнитное поле, закреплена непосредственно на мембране. Стандартная схема приведена ниже.

• магнитная — относительно новая, в которой используются воздействие механической части под влиянием магнитного поля. Такие наушники еще называют плоские магнитные. К плюсам данной технологии относятся малый вес, низкие искажения, более высокая чуствительность и намного лучший коэффициент диаграмы.

httpv://youtu.be/3I2lyIQDC24

Магнитные наушники делают такие компании как HiFiMAN и Audez’e.

• наушники на основе костной проводимости — совсем свежая разработка, которая стала известна публике особенно после появления очков Google Glass, использующих данную технологию. Наушники с костной проводимостью следует прижимать не к ушам, а к скулам. Устройство содержит преобразователь, который трансформирует электрический сигнал в вибрации. Вибрации, в свою очередь, передаются пользователю через кости черепа в обход барабанной перепонки. Эта технология уже реализована в некоторых моделях наушников, гарнитур и слуховых аппаратов. Такие модели выпускают например Panasonic и Aftershokz (Bone Conduction Headphones). Достоинством такого решения является то, что звук остается четким даже в шумных местах — например, на оживленной улице, компактность, возможность работы в разных погодных условиях (под водой например). Звук воспроизволдимый такими наушниками вы слышите так же четко, как и звук окружающего мира.httpv://youtu.be/F0IIM7GjFxQ

Открытые или закрытые наушники выбирать?

Открытые наушники имеют отверстия с внешней стороны, которые позволяют воздуху циркулировать. Это придает звуку легкости и смягчает басы. Открытые наушники дают более чистый и детальный звук, подходящий для оркестровой и инструментальной музыки. А вот басы даются открытому типу плохо — чтобы создать по-настоящему низкие частоты, воздух позади мембраны не должен никуда уходить. А у открытых наушников он уходит наружу, под давлением колебаний мембраны. Из открытых наушников услышат и окружающие — через решетку звук прекрасно слышен на расстоянии нескольких метров.

Закрытый тип не отличаются от открытых худшим звуком, но у них немного иное предназначение. Закрытые наушники ориентированы больше на басистую музыку, вроде электронной. Некоторые некачественные модели закрытого типа даже перенасыщают композиции низкими частотами. Важное достоинство подобных наушников — никто в тихом офисе не будет потревожен мощными гитарными рифами. Звукоизоляция закрытых наушников прекрасна как для вас, так и для окружающих.

Типы наушников.

Отсутствие дефицита и широкий ассортимент продукции со всех уголков земного шара привел к массовому заполнению рынка товарами самых различных категорий, качества и уровня. Рынок наушников – не исключение. Ленивый покупатель, приняв опрометчивое решение, легко прощается с деньгами, отдав их за первую же понравившуюся модель. Желания разбираться в вопросе нет, а вследствие чего приобретается продукт, едва ли оправдывающий изначальные запросы. Наличие тысяч различных моделей привела к тому, что покупка тех «единственных и неповторимых» наушников по сложности выбора недалеко ушла от приобретения первого автомобиля.

Перед тем, как рассказать о всех модификациях представленных наушников, я попробую поставить себя на место покупателя, отложившего н-ную сумму и готового приступить к покупке прямо сейчас. Наш покупатель едва ли знаком с особенностью каждой категории наушников, но у него есть немного свободного времени для того, чтобы вникнуть во всю суть вопроса и затем сделать правильный выбор.

По типу конструкции

Среди всего обилия наушников один из главных критериев их деления является тип конструкции. Любой товар мы встречаем по одежке и именно тип конструкции сразу же бросается в глаза.

Вставные наушники.

Этот тип наушников в обиходе чаще называют «пуговками» или «вкладышами». Они вставляются непосредственно в ушную раковину и являются одними из самых распространенных. Общепринятый стандарт был разработан еще в 1991 году инженерами компании Etymotic Research, а прародителями вставных наушников стали используемые в научных центрах аудиологические наушники.

Среди аксессуаров, сопутствующим вставным наушникам, стоит отметить примитивные амбушюры – круглые кусочки поролона.

Их основная задача заключается не только в том, чтобы сделать ношение более комфортным, но и улучшить уровень звукоизоляции.

Внутриканальные наушники

Чаще всего вставные наушники путают с внутриканальными, получившими народное название «затычек» или «вакуумных». Внутриканальные наушники (IEM – In-Ear-Canalphone) устанавливаются прямо в ушной канал. Их посадка в человеческом ухе значительно глубже, чем у вставных наушников.

Конструкция внутриканальных наушников также позаимствована из достижений в области медицины, а прародителем этой категории аудиоустройств стали слуховые аппараты и наушники-мониторы, успешно используемые музыкантами на сцене уже более 20 лет.

Главное отличие внутриканальных наушников от вставных заключается в улучшенной герметизации и концентрации звука. Использование мягких амбушюров позволяет максимально изолировать воспроизведение музыки от посторонних шумов и снизить уровень амплитудных искажений мембраны за счет увеличения звуковой площади.

Еще одной отличительной чертой внутриканальных наушников является наличие широкого ассортимента насадок. Одним словом, видите наушники с характерной мягкой насадкой-носиком – можете быть уверены, что перед вами представитель внутриканальных наушников.

Больное место внутриканальных наушников – передача высокого диапазона частот, проигрывающая гулкому и мясистому басу.

Вывод: вставные наушники или «вкладыши» и внутриканальные наушники – «затычки» – это два разных типа наушников, относящихся к одной категории внутренних ушных наушников.

Накладные наушники

Наушники накладного типа получили свое название не случайно. Их принцип фиксации заключается в закреплении на поверхности уха и прижатии к нему снаружи, а сам источник звука находится за пределами ушной раковины.

В связи с тем, что накладные наушники находятся на ощутимом (по меркам звука) расстоянии от ушного канала, для их полноценного звучания требуется более высокий уровень громкости. Накладные наушники могут иметь различный тип крепления: при помощи заушины, либо при помощи дугообразного оголовья.

Полноразмерные наушники

Идеальными наушниками для домашнего использования по праву считают полноразмерные наушники. Особенность их конструкции – полный охват уха. Качественное звучание подчеркивается хорошей шумоизоляцией. Более того, за счет охвата уха амбушюры создают дополнительное звуковое пространство.

Полноразмерные наушники редко оснащаются складным механизмом, поэтому по части портативности они далеко не лучшие союзники. С целью продвижения полноразмерных наушников на рынок, производители используют псевдокласс наушников близких к накладным, но по характеристикам стремящихся к полноразмерным. Чего не сделаешь ради популяризации. «Демисезонность» в музыке – плохо, поэтому выбирать что-то «между накладными и полноразмерными» не стоит.

Мониторные наушники

Отдельная категория наушников, которые на первый взгляд можно спутать с полноразмерными. Назвать мониторные наушники полноразмерными действительно можно, ведь своими амбушюрами они полностью покрывают ухо. Главные признаки того, что перед вами мониторные наушники: большое, мощное оголовье, немалый вес, толстый, чаще кольцеобразный, длинный шнур и отсутствие какого-либо намека на портативность.

Категория этих наушников предназначается исключительно для звукорежиссеров, но никак не для меломанов. Мониторные наушники имеют широкий частотный диапазон и воспроизводят звук без лишних «украшательств» и пост-эквалайзинга. Другими словами, любимые композиции, которые на протяжении многих лет восторгали вас своим звучанием, в мониторах могут показаться унылыми, скучными и искаженными.

По конструкции излучателя

В зависимости от того, какой источник излучения звука установлен в наушниках их делят на 4 категории.

Динамические

Самый распространенный тип наушников. В их основе используется электродинамический тип преобразования. В части, недоступной покупателю без сторонних инструментов, расположена мембрана к которой подведена катушка с проводом. Под действием переменного тока установленный магнит создает магнитное поле, которое передается на мембрану.

Несмотря на то, что с акустической точки зрения такая конструкция считается самой примитивной и имеет целый ряд недостатков, совершенствование технологий и применение производителями новых решений позволяют назвать динамические наушники, наушниками с хорошим качеством звука.

Электростатические (Электретные)

Наушники, относящиеся к категории устройств класса Hi-End. Вы не встретите их в магазинах бытовой электроники, их нет в широкой продаже. Все из-за высокой стоимости, нижний предел которой составляет 2,5 – 3 тысячи долларов.

Принцип работы электростатических наушников заключается в использовании тончайшей мембраны, расположенной между двумя электродами. Под действием высокого тока мембрана приходит в движение и создает звуковые колебания. Электростатические наушники обладают самым качественным звуком, практически лишенным искажений. Существенным недостатком таких наушников является обязательное наличие внушительного по размерам усилителя.

Изодинамические и ортодинамические

В погоне за качественным звуком громкоговорителей в 1973 в Бюро Патентов США была подана заявка на так называемый излучатель Хейла. Именно это изобретение лежит в основе изодинамических наушников.

В качестве излучаемого элемента используется прямоугольная мембрана, изготовленная из тонкой тефлоновой пленки с алюминиевым напылением в виде прямоугольных полосок. Эта сложная конструкция расположена между двумя магнитами с сильным магнитным полем. Ток приводит пластину в действие и именно эти колебания слышит человеческое ухо. Преимущество изодинамических наушников – высокая точность и внушительный запас мощности (особенно актуален при производстве громкоговорителей).

Разновидностью излучателей Хейла являются ортодинамические наушники. Единственным их отличием является использование круглой мембраны (в изодинамических она прямоугольная).

Арматурные

Арматурные наушники – наушники, которым присуща исключительно внутриканальная конструкция. В их основе используется П-образный магнитопровод, в поле которого расположен якорь со звуковой катушкой. Диффузор прикреплен непосредственно к якорю. В момент, когда на звуковую катушку подается ток, якорь выходит из состояния покоя и приводит в движение диффузор.

Арматурные наушники обладают высоким уровнем КПД при компактных размерах. В силу специфики конструкции излучателя арматурные наушники звучат четче и чище.

Вывод: наушники-вкладыши могут быть динамическими. Наушники внутриканального типа могут быть динамическими и арматурными. Наушники накладного типа представлены преимущественно динамическими моделями. Полноразмерные наушники могут быть динамическими, электростатическими, изо- и ортодинамическими.

По акустическому оформлению

В зависимости от оформления корпуса, в который заключены динамики наушников, их делят на две категории: закрытые и открытые.

Закрытые

Имеют полностью закрытый корпус без характерной перфорированной решетки. Использование наушников закрытого типа позволяет изолировать звук от посторонних шумов.

Одновременно с этим, наушники закрытого типа полностью направляют звук в ушную раковину слушателя, а звук извне практически не слышен.

Открытые

Наушники открытого типа предусматривают размещение динамика в камере, оснащенной прорезями, щелями или драпировкой. Благодаря такому решению открытые наушники имеют «связь с внешним миром».

С точки зрения прослушивания музыки в городском режиме, наушники открытого типа являются более безопасными. Помимо музыки, открытые наушники пропускают и окружающий шум. Использование открытых наушников позволяет избежать эффекта воздушной подушки, который усложняет работу мембраны, создавая дополнительные акустические искажения.

Вывод: независимо от типа конструкции и используемого излучателя, все наушники могут быть как открытыми, так и закрытыми. Определить их тип можно по внешнему виду амбушюров и головки, в которой размещен динамик. «Полуоткрытые» или «полузакрытые» наушники на практике существуют исключительно в воображении маркетологов.

По способу передачи сигнала

В зависимости от того, как именно звук поступает от источника звука до излучателя наушников, они делятся на две категории: проводные и беспроводные.

Проводные

Проводные наушники обладают высоким качеством воспроизведения звука. Несмотря на то, что вся эволюция наушников нераздельно связана с проводом, напрямую подключаемым к излучателю, параллельно с развитием самих наушников совершенствовались и используемые акустические кабеля.

К проводным наушникам могут относиться все вышеперечисленные виды конструкций с различными типами излучателей и акустическим оформлением.

Беспроводные

Решив, что потребитель устал от вечно путающихся проводов наушников, производители решили сделать очередной шаг на пути к комфортному прослушиванию музыки, создав беспроводные наушники.

Существует четыре типа беспроводных наушников: инфракрасные, радио, Bluetooth и Wi-Fi. Представлены на рынке и «гибридные» модели, используя которые пользователь самостоятельно может решить подключать ему провод или воспользоваться всеми преимуществами его отсутствия. Беспроводные наушники практически не применяются при звукозаписи, поскольку имеют незначительную задержку в несколько миллисекунд.

Какие бы наушники не выбрали вы, помните, что главным критерием всегда должно оставаться качество звучания. Как выражаются звукорежиссеры: «Наушники нужно слушать ушами», – и в этом есть неоспоримая истина. Определитесь с тем, как именно планируете использовать наушники, затем – какой стиль музыки считаете предпочтительным и уверенно отправляйтесь в магазин с широким ассортиментом моделей.

Technics рекомендую 10 лет ни разу не подвели, по ощущениям что только «обкатку» прошли))Почитал, оценку почему то поставить не могупикабу опять обновился походупорекомендуйте хорошие вставные наушники

На сегодняшний день рынок предлагает разнообразные модели наушников, среди которых можно подобрать и дешевые китайские модели, и дорогостоящие изделия. При этом их стоимость во многом зависит от технической составляющей. В большинстве наушников закрытого типа применяется технология активного шумоподавления. Ходят слухи, что она является причиной головных болей при длительном прослушивании музыки.

Немного истории

Стоит рассмотреть историю и принцип работы системы активного шумоподавления. Музыка позволяет человеку расслабляться, справляться с сильными эмоциями, она сопутствует человеку во всей его жизни. Изготовители стали задумываться о портативной музыке в середине прошлого века, так в 79 году Sony создала кассетный плеер. Уже через несколько лет это устройство было признано величайшим изобретением компании. В 84 году был создан первый CD-плеер, и уже в 98 году пользователям стали доступны MP3-плееры, которые используются и на сегодняшний день. Развитие данной отрасли невозможно охарактеризовать без упоминания наушников, ведь именно они обеспечивали хороший и качественный звук.

Система активного шумоподавления начала свою историю в сороковых годах прошлого века. Именно тогда изобретатель Пол Люг запатентовал исследование, в котором описывался принцип действия синусоидальных сигналов. В 50 году Лоуренс Фогель использовал систему подавления шума в вертолете, самолете. В наушниках данная система стала использоваться с 57 года, тогда Уиллард Микер смог отсечь шум от 50 до 500 Гц. Уже в 80 годах стали выпускаться наушники для авиации, в них использовалась данная технология.

Как работает система шумоподавления?

Если рассматривать принцип работы САШ, то специалисты описывают его довольно просто. Каждый отдельный звук представляет собой волну, из чего можно сделать вывод, что его можно отразить. И эта инвертированная волна будет полностью гасить исходную. Если взять в пример наушники, в которых используется система, то внутри будут располагаться микрофоны. Они предназначаются для того, чтобы измерять уровень возникающего шума. Поэтому получаемый звуковой сигнал преобразуется в инвертированную волну, после чего он передается на основной динамик. Здесь функционирует противофаза к шуму, при этом музыка не повреждается, как полезный сигнал, за счет этого шум убирается.

Эффективность работы системы активного шумоподавления

Прежде всего, следует сказать, что качественно работает такая система не во всем диапазоне частот, а в промежутке приблизительно от 100 до 1 КГц. На этом участке хорошие модели наушников способны обеспечить снижение шума до уровня -30 дБ. В самом нижнем звуковом диапазоне, до 100 Гц, человек воспринимает звуковые колебания не столько органами слуха, сколько телом, и наушники, какой бы уровень компенсации они бы не давали, от шума не спасут.

В диапазоне свыше 1 КГц система даже может немного добавлять шума. Однако это не уличный гул, а равномерное, спокойное «шипение», к тому же — очень тихое — расслышать его можно лишь в очень спокойной обстановке.

В диапазоне 100-1000 Гц при условии качественной реализации «шумодав» вполне способен значительно снизить звуковое давление окружающей среды. В хороших шумоподавляющих наушниках вполне реально почувствовать себя в тихом безлюдном помещении, находясь на шумной улице.

В отдельных моделях «шумодав» работает воистину поразительно. Это, например, свежая линейка Bose и старшие модели Sony, в особенности MDR-1000x: надеваешь наушники и первое время отказываешься верить своим ушам.

Очень хорошо справляются с отсечением шумов такие модели как Sennheiser Momentum 2.0 Wireless, Parrot Zik, всевозможные Beats. В то же время во многих бюджетных «ноунейм»-вариантах «шумодав» может присутствовать лишь номинально, а эффект от его работы стремиться к нулю.

Почему болит голова?

Многие считают, что использование такой системы делает музыку более качественной, а прослушивание более комфортным. Но это не совсем так. Люди активно стали использовать подобные устройства, поскольку наушников с системой активного шумпоподавления становятся все популярнее. При этом рынок предлагает изделия из разных ценовых категорий, среди них есть и привычные затычки, и полноразмерные модели. Нужно понимать, что технологии не стоят на месте, система совершенствуется, качество звучания музыки постоянно улучшается. Также изготовители стараются продвигать устройства с данной технологией, предпринимая различные маркетинговые решения. Но часть покупателей вынуждена отказать от подобного приобретения, не смотря на качество звучания. Это происходит из-за того, что они не переносят систему активного шумоподавления. У некоторых людей организм реагирует на отсутствие посторонних звуков и кристально чистое звучание музыки головной болью. Наушники кажутся совершенными, но такой эффект может возникать по нескольким причинам.

1. Эффект качки на корабле. Если вам знакома морская болезнь, если тяжело переносите нахождение на кораблях, то вы можете оказаться в той категории людей, которая не переносит САШ (систему активного шумоподавления). Пусть вы представляете собой только 7 процентов от всех пользователей, но есть вероятность, что вы находитесь в числе этих людей. Смысл заключается в том, что при использовании таких наушников вы обманываете свой мозг, как и в ситуации, когда находитесь на корабле. Вы идете по улице и видите прохожих, шумное автомобильное движение, резкий ветер. Органы зрения передают информацию мозгу о том, что вы находитесь на улице, но органы слуха не передают шум из-за использования системы. Именно поэтому мозг находится в замешательстве, из-за чего и появляется недомогание, головные боли.
2. Монотонный раздражитель. Поняв принцип работы системы, стоит сделать акцент на том, что на каждое действие есть противодействие. В результате работы системы у изготовителей получается устранить шум и позволит слушателю полностью погрузиться в музыку. Но нужно учитывать такую особенность, что в данном случае на органы звука будут воздействовать монотонные звуковые волны. А человеческий мозг настроен исключительно на то, чтобы принимать разнообразные звуки. Стоит сказать и об особенностях нервной системы, которая может негативно отреагировать на такое чистое звучание. Из-за особенностей организма при использовании системы могут возникать тошнота, головные боли. При этом невозможно предугадать, кто предрасположен к таким последствиям, а кто — нет.
3. Тишина не является залогом спокойствия. Известные изготовители тестируют создаваемые устройства в специальных организациях. Исследования проводятся в специальных помещения, так называемых абсолютно тихих комнатах. В комнатах блокируются практически все посторонние звуки. Этим создаются идеальные условия для проверки оборудования. Но специалисты придерживаются мнения, что абсолютная тишина не способствует спокойному состоянию организма.

   Если человек окажется в подобной комнате, то его станет преследовать чувство беспокойства. Уже через несколько минут он начнет слышать писк комара, урчание собственного живота. Достаточно всего пять минут нахождения в подобных условиях, чтобы организм перешел в состояние тревоги, беспокойства. Исследования показали, что человек не может проводить в таком помещении больше, чем 45 минут. Пусть при использовании систем не создается абсолютная тишина, поскольку играет музыка, но принцип работы системы затрагивает понятие абсолютной тишины. Ведь при использовании подобных наушников человек слышит исключительно музыку. Именно поэтому люди при использовании устройств могут почувствовать головную боль, тошноту.

4. Негативное влияние басов. При создании музыки все частоты разделяются на высокие, средние, низкие. Используемая в наушниках система предназначается для того, чтобы исключать все низкие частоты, они и представляют собой шум улицы. В системе существует риск «подавить» полезный звуковой сигнал, то есть музыку. Звуковая волна, которая создается в противофазе, насыщена низкими частотами. Как известно, они могут воздействовать на жидкость, вызывая вибрации, соответственно, могут воздействовать и на вестибулярный аппарат, который заполняется специальной жидкостью — эндолимфой. По этой причине из-за мощного баса на определённой частоте могут возникать головные боли.
5. Недостатки в конструкции также могут стать причиной возникновения головных болей. Если дуга наушников является слишком тугой, то она может стать причиной появления раздражения, головных болей. В этом заключается общая проблема накладных наушников, которая не относится именно к системе активного шумоподавления. Изделия должны удерживаться на голове, потому они не должны быть слишком слабыми, так они не будут держаться. Но они не должны быть и слишком тугими, ведь постоянное напряжение может стать причиной повышения давления. Уже через несколько часов прослушивания музыки в таких наушниках начнет болеть голова, а также может появиться ощущение тошноты.

Что следует учесть при покупке наушников с активным шумоподавлением

Такие наушники обладают рядом преимуществ, которые делают их уникальными и современными. Это и комфорт при прослушивании треков, и высокий уровень детализации звука. При этом отмечается безопасный уровень громкости, которые не сказывается негативно на здоровье органов слуха. Но все эти моменты не являются гарантией того, что организм положительно отреагирует на САШ. Если не желаете жаловаться на головную боль, стоит предварительно испробовать наушники друзей или знакомых. Это позволит исключить негативное воздействие системы на ваш организм, на общее состояние, для этого потребуется слушать музыку в наушниках примерно 2,5 часа.

Что в итоге?

Наушники с активным шумоподавлением — удобный инструмент для комфортного прослушивания музыки в условиях современного города. Они хорошо подойдут тем, кто привык не расставаться с любимым радио или плей-листом, но при этом испытывает дискомфорт от «капелек» в ушах. Они также понравятся тем, кто работает в шумных условиях, много ходит по улице или ездит в метро. При этом не обязательно постоянно слушать музыку — можно просто включить систему шумоподавления и оказаться в тишине, находясь при этом посреди шумного мегаполиса.

В целом сегменту беспроводных наушников предсказывают активное развитие, а отказ крупных производителей смартфонов от 3,5-миллиметрового аудиоразъема должен заметно тому поспособствовать. «Шумодав» в таких условиях может стать стандартной опцией для качественных беспроводных наушников. При том что реализация подобной системы в устройстве, где априори есть электронная начинка и элементы питания, выглядит не слишком затратной

Как устроены наушники

Устройствами для воспроизведения звука изначально были примитивные электромагнитные телефоны. Создание первого телефона традиционно приписывают Александру Грэму Беллу, который в 1876 году запатентовал устройство для передачи звука, принцип работы которого лег в основу конструкции наушников.

Содержание статьи

• Наушники, телефоны и прочее
• Далеко не так просты наушники

Наушники, телефоны и прочее

Фактически все наушники устроены одинаково, если какие-то различия и существуют, то они скорее связаны с элементами устройства и используемыми материалами, но не с конструктивной схемой.

Таким образом, любой наушник устроен, как и все гениальное, достаточно просто. В первую очередь это некий корпус, в котором закреплено электромагнитное устройство, состоящее из катушки, гибкой мембраны и постоянного магнита.

Катушка обычно представляет собой определенный каркас, который закрепляют на гибкой мембране. На каркасе имеется обмотка из тонкой медной проволоки, причем сопротивление этой обмотки должно соответствовать определенному стандарту. Оно должно находиться в пределах 20 – 120 Ом. В последнее время в мире намечается переход на стандарт 50 – 600 Ом. На выводы этой катушки и подается переменное напряжение от источника звуковых колебаний.

Постоянный магнит расположен внутри катушки, и между ним и собственно катушкой обеспечен гарантированный зазор, который позволяет катушке беспрепятственно перемещаться вдоль оси. При поступлении на выводы катушки сигнала в виде переменного напряжения, модулированного частотой звуковых колебаний, в катушке наводится соответствующее переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, взаимодействуя с постоянным магнитным полем магнита, заставляет колебаться мембрану, поскольку последняя жестко закреплена на каркасе катушки.

Далеко не так просты наушники

Таким образом устроены практически все наушники для телефонов, но на этом этапе начинаются иные различия. И они достаточно существенны. Так, к примеру, на качество звучания влияют и чистота меди, из которой выполнены провода, и качество пайки контактов, и наличие золочения на контактных парах, а уж если говорить о симметричности наушников, то в топовых моделях они калибруются и подбираются практически вручную, чем и обусловлена крайне высокая цена.

Не меньшее внимание изготовителей наушников привлекает и скоба оголовья. Это внешне несложное устройство испытывает постоянные переменные нагрузки, к тому же оно должно обеспечивать оптимальный охват и необходимое, и в тоже время, комфортное сжатие.

Отдельных слов заслуживают специальные наушники для компьютерных игр, которые уже сегодня оснащаются тремя динамиками каждого канала, имеют имитатор сабвуфера и передают звук по фронтальным, тыловым и боковым каналам.

Электростатические наушники. Принцип работы

Один из недостатков наушников электродинамической системы состоит в том, что диафрагма возбуждается движущей силой, приложенной в ее центре, поэтому, изгибаясь, она может вносить искажения (так как различные ее части смещаются не одновременно). Чтобы уменьшить это явление, необходимо увеличить жесткость диафрагмы. Но увеличение жесткости влечет за собой увеличение толщины материала, а значит, и его массы, ограничивая, таким образом, воспроизведение высоких частот и ухудшая переходную характеристику.

         Для акустического преобразователя идеальным является случай, когда колеблющийся излучающий элемент возбуждается движущей силой, равномерно распределенной по всей поверхности. Тогда вся поверхность будет двигаться синфазно. Если удастся обеспечить такое возбуждение диафрагмы, то нет необходимости в повышении ее жесткости, и поэтому она может быть тонкой и легкой и, следовательно, хорошо передавать переходной процесс. Именно так устроены преобразователи электростатической системы.

Рис. 1 поясняет принцип работы дифференциального электростатического преобразователя. Подвижная пластина 1 выполненная из тонкой (0,05 – 0,1 мм) пластиковой пленки, имеющей металлизированное покрытие, расположена между двумя акустически прозрачными неподвижными металлическими пластинами 2. Для создания электрического поля между подвижной пластиной и средней точкой вторичной обмотки согласующего трансформатора 3 подается поляризующее напряжение. Оно может подаваться путем выпрямления переменного звукового сигнала. Такая цепь 4 показана на рис. 1.

Рис. 1. Принцип действия дифференциального

электростатического преобразователя.

1 – подвижная пластина;

2 – неподвижные пластины;

3 – согласующий трансформатор;

4 – зарядная цепь;

5 – усилитель НЧ.

Переменное напряжении (звуковой сигнал) подается на первичную обмотку согласующего трансформатора, необходимого для согласования низкого выходного сопротивления усилителя 5 с высоким сопротивлением электростатического преобразователя. Со вторичной обмотки трансформатора сигнал поступает на пластины, создавая попеременно различные потенциалы подвижной пластины относительно неподвижных. В результате происходит притяжение и отталкивание подвижной пластины в соответствии с частотой и амплитудой звукового сигнала.

Такая система обеспечивает двухтактное действие. Сила взаимодействия прикладывается равномерно по всей поверхности пластин, поэтому подвижная диафрагма двигается подобно идеальному поршню, не создавая искажений. Благодаря незначительной массе резонанс давления, возникающий в электростатическом головном телефоне, находится на частоте около 2000 Гц. Ниже этой частоты характеристика давления получается практически линейной. Незначительная масса диафрагмы обусловливает хорошую частотную характеристику в области высоких частот, а также хорошую переходную характеристику.

На рис. 2 представлен разрез корпуса практической модели электростатического головного телефона.

Рис. 2. Разрез корпуса электростатического головного телефона.

1 – акустический экран;

2, 4 – пластический демпфирующий заполнитель;

3 – согласующий трансформатор;

5 – демпфирующий блок;

6 – сетка;

7 – диафрагма;

8 – амбушюр.

         Схема включения стереотелефонов показана на рис. 3. Напряжение звуковой частоты на пластины стереотелефона подается через повышающие трансформаторы Тр1 и Тр2 (с коэффициентом трансформации 60) от усилителей правого и левого каналов. Высокое постоянное напряжение поляризации на электроды мембран снимается с выпрямителя-утроителя, собранного на диодах Д1 и Д3 с фильтром, образованным резистором R2 и конденсатором С4. Стабилизация осуществляется цепочкой из трех стабилитронов Д4–Д6. Высокоомные резисторы R3, R4 служат для ограничения тока в цепях мембран. Неоновые лампочки Л1 и Л2 применяются в качестве индикаторов уровня громкости.

Рис. 3. Схема включения электростатических наушников

         Высококачественное звучание, получаемое при использовании хороших электростатических наушников, проявляется очень убедительно. Такая конструкция позволяет получить чистое и прозрачное звучание.

Автор: Виктор Евгеньевич Скляров

Как выбрать беспроводные наушники

Музыка — наше всё. Она имеет потрясающее влияние на наш мозг, вызывая определенные психо-эмоциональные состояния, радуя, заставляя грустить, пускаться в размышления или отстраняться от проблем и лишних мыслей. Некоторые исследования показывают, что музыка подобна наркотикам, что она полезна для мозга, и ему просто нравится ее обрабатывать. Например, когда ты слушаешь свою любимую песню, серое вещество включается в работу и дешифрует поступающие звуковые волны в сигналы, определяя частотные характеристики с помощью низкоуровневых механизмов, раскладывая звук, аккорды и гаммы на части. В зависимости от найденных паттернов, мелодичных сочетаний, анализа тембров и неожиданных музыкальных поворотов формируется твое отношение к композиции. Короче, мозг понимает музыку, причем математически. Даже если по твоим ушам прошелся медведь с расстроенной балалайкой.

Так или иначе, твоя голова будет не против, если вливать в нее качественный звук. Как его получить? Это сложный вопрос. Именно поэтому мы поговорили с представителем компании Audio-Technica Ксенией Туз.

Туз Ксениямаркетолог российского представительства компанииAudio-Technica

Audio-Technica — компания, которая существует уже более 50 лет. За это время она стала ведущим японским производителем высококачественного звукового оборудования. Любой аудиофил знает о них, и, конечно же, о широкой линейке наушников, славящихся своим качеством и звуковыми характеристиками.

1. Виды наушников

Начать хотелось бы с вопроса о видах наушников. Мониторные, любительские, студийные, арматурные и другие. Какие они бывают еще, и в чем отличия между ними (предназначение, материалы, технологии)? Почему цены так разнятся и всегда ли они обоснованы?

Разнообразие моделей наушников очень велико, поэтому в них легко запутаться. Мы попробуем разобраться по порядку и начнем с назначения. Выделим 2 группы: мониторные (студийные, профессиональные) и потребительские.

Первые, как правило, хорошо сбалансированы по звуковым частотам и имеют высокое качество звука. Это необходимо в студиях, чтобы звукорежиссер мог слышать даже самые мелкие дефекты записи. За счет очень высокой детализации такие наушники раскроют вашу любимую композицию совершенно по-новому, обнажив те ноты, которые вы раньше не замечали. Конечно, качество должно быть соответствующее, иначе вместе с достоинствами они выявят и недостатки самой записи.

Вторые могут иметь преднамеренно дисбалансированное по частотам звучание, выделяя, например, низкие, средние или высокие частоты. Как правило, их подбирают под определенный музыкальный жанр. Поэтому нередко приобретают сразу несколько пар наушников под разные музыкальные направления.

По типу конструкции можно выделить полноразмерные (закрытые, открытые, полуоткрытые), накладные, внутриканальные и вкладыши. Далее поговорим о конструкции излучателя (он же драйвер), которая в большой степени влияет на стоимость наушников. Драйвера могут быть динамические, с уравновешенным якорем (арматурные), планарно-магнитные (по форме мембраны делятся на изодинамические и ортодинамические) и электростатические. Излучатель является ядром всех наушников, поэтому мы поговорим про особенности каждого.

Имеет значение сложность изготовления, материалы и сам принцип работы. Начнем с самых популярных и наиболее распространенных — динамических наушников. В основе лежит электродинамический принцип преобразования, который мы можем помнить еще из школы. Наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то создаваемое катушкой магнитное поле станет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты. На YouTube очень много роликов, которые наглядно объясняют принцип работы данного излучателя. Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но совершенствование конструкции и новые материалы позволяют достигать звука очень высокого качества. Именно поэтому вариантов таких наушников очень много, от самых дешевых до дорогих. Все зависит от качества используемых материалов.

Мы постоянно работаем над улучшением конструкции динамиков — так родились премиальные серии W, ESW, ES, ART MONITOR, AIR DYNAMIC, в которых были использованы самые лучшие и качественные материалы: как для динамиков с широкой мембраной — бескислородная медь, неодимовые магниты, которые практически не теряют своих свойств со временем, так и для конструкции самих наушников — мягкие кожаные амбушюры, 3D-оголовье, чашки из дорогих пород дерева, металла и пластика. У нашего бренда Audio-Technica огромный модельный ряд, мы стараемся создавать наушники для каждого отдельного человека. По большей части мы представляем разнообразие динамических наушников, потому как именно здесь самое большое поле для новаторства и экспериментов: новые материалы и технологии.

Следующий, не менее интересный тип — это наушники с уравновешенным якорем или, как их часто называют, арматурные, из-за созвучия английского слова armature («якорь») с русским словом «арматура». Звуковая катушка таких наушников намотана вокруг металлической «П»-образной пластины (якоря), один из концов которого зафиксирован, а второй свободен и располагается в магнитном поле. Под действием электрического сигнала магнитное поле приводит якорь в движение. Якорь, в свою очередь, передает движение миниатюрной мембране, колебания которой мы и слышим. Помимо принципа работы отличаются такие наушники и типом корпуса, в который заключен излучатель. Он имеет миниатюрную, обтекаемую форму с вытянутым «горлышком», через которое и выводится звук, сформированный мембраной. Именно благодаря такой форме корпус помещается в ушной раковине, обеспечивая плотную посадку.

Такие наушники используют музыканты на сцене, потому что они обладают высокой детализацией и минимальным уровнем искажений. Они прекрасно передают вокал, поэтому их часто используют любители такой музыки, где голос вокалиста наиболее важен. Есть у них слабая сторона — это недостаток басов, но чтобы добиться полного сбалансированного звучания, встраивается несколько «арматурных» излучателей на каждый канал звука. Боюсь ошибиться, но на сегодняшний день самое большое количество драйверов, использованных в «арматуре», равняется 12. И, возможно, это не предел. В своей серии наушников с уравновешенным якорем IM мы используем от 1 до 4 излучателей. Мы старались сделать более-менее доступные по стоимости модели, так как наушники данного типа не могут быть совсем дешевыми по определению. Ведь нужно разработать излучатели настолько маленького размера, чтобы они не повлияли на компактность наушника, так как, если он будет слишком большой, это доставит дискомфорт при эксплуатации. Ну и, конечно, цена растет пропорционально увеличению драйверов. Наша старшая модель в линейке IM04, как нетрудно догадаться, обладает четырьмя драйверами на каждый канал звука.

Две последние группы излучателей являются очень специфическими, поэтому такие наушники производят всего несколько брендов. Планарные представляют собой тонкую пленочную мембрану с нанесенными на нее металлическими токопроводящими дорожками. Она заключена в решетку из стержневых магнитов и колеблется между ними. Такие наушники обладают очень естественным звучанием, высокой детализацией и, как правило, имеют открытую конструкцию. Все свои преимущества данные модели раскроют только в паре со специальным усилителем, так как без него они играют очень тихо и сложно будет понять все их плюсы. Остается у нас самый редко используемый тип излучателей — электростатический, состоящий из сверхтонкой мембраны, расположенной между двумя электродами. Особенность таких моделей — их нельзя напрямую подключить к стандартному разъему для наушников, поэтому к ним в комплекте прилагается специальная док-станция.

Как правило, стоимость наушников обоих групп достаточно высокая, кроме того, за счет своих особенностей они предназначены скорее для домашнего прослушивания.

Из всего вышесказанного мною, надеюсь, стало понятно, что все-таки цены на наушники обоснованы. Но если все еще остались сомнения, прочитайте тематические статьи и обзоры, послушайте разные типы наушников, сравните и сделайте свои выводы.

2. Стоимость и звук

Из чего слагается стоимость наушников? Что есть база, от которой зависит всё, а что является маркетингом (в плане технологий и новшеств)?

Все наушники делятся на категории: Hi-Fi наушники для использования в домашних условиях, для смартфонов, для диджеев, для студии и так далее. В каждой группе будет своя ценовая градация, но, как правило, наушники, которые обеспечивают качественный сбалансированный звук — Hi-Fi, обычно стоят на порядок дороже. Мы стараемся сделать качественный звук доступным для обычного потребителя и объединить сразу несколько аспектов в одной модели. Например, в SR5 мы добились сочетания компактности, комфорта, Hi-Res звучания и вполне доступной стоимости. Сейчас модель стоит чуть меньше 10 000 рублей. Конечно, цена складывается сразу из нескольких важных факторов. Самое важное, «ядро» всех наушников – это тип излучателей, о котором мы говорили ранее, и компоненты, из которых он собран. Далее — технические характеристики и различные интересные технологии, как в случае с нашими динамическими наушниками CKR 9 и CKR 10, где были использованы два динамика на каждый канал звука. Это было сделано для сбалансированного звучания по всему частотному диапазону, а также для уменьшения гармонических искажений. Самое важное в наушниках — это качество звучания, которое достигается сочетанием передовых технологий и использованием правильных материалов.

Стоит ли тратить крупные суммы, чтобы получить такой звук, каким его задумывали аудиорежиссеры и музыканты? Что еще, помимо наушников, потребуется для этого? Стоит ли использовать ЦАПы, усилители, если наушники бюджетные? И что такое lossless-форматы?

Вопрос, стоит ли тратить огромные суммы на что-либо, всегда остается открытым для каждого человека. Это скорее риторический вопрос, и его можно применить к различным областям нашей жизни, начиная с известных брендов электроники и заканчивая сумками за несколько тысяч долларов. Здесь многое зависит от пристрастий и материального дохода, поэтому, конечно, каждый сам ограничивает себе диапазон, который может потратить на ту или иную вещь.

Но абсолютно любой потребитель стремится к качеству, будь то телевизор, который подарит особые ощущения от любимого фильма, или же это деликатес, вкусом которого можно наслаждаться часами. Так чем же отличается звук? Почему наши слуховые рецепторы должны довольствоваться посредственными записями на смартфоне? К хорошему привыкаешь быстро: возможно, одного прослушивания музыки «в качестве» будет мало, но послушав еще, сравнив одну и ту же композицию на разных источниках звука в паре с различными наушниками, вы найдете свою идеальную пару. Совсем не обязательно сразу бежать и покупать всё самое дорогое, но начинать однозначно стоит. Во всем должна быть гармония и целесообразность. Нужно помнить, что слушая музыку на смартфоне, вы вряд ли поймете прелесть высокоомных наушников по той простой причине, что он не сможет их раскачать. Поэтому, конечно, в правильном сбалансированном звучании важно сочетание наушников и того, на чем вы их слушаете.

Начинающим советуем присмотреться к бренду недорогих, но очень достойных Hi-Fi плееров — FiiO. В каком формате слушать музыку? Однозначно в lossless. Это аудио-форматы без потери качества, способные выдавать качество звучания, аналогичное классическим CD-дискам и даже выше, если это ALAC, FLAC, APE, WMA. Есть еще формат DSD, используемый в студиях звукозаписи, то есть на сегодняшний день это формат, способный обеспечить максимальный динамический диапазон среди используемых аудиоформатов. На сегодняшний день только несколько моделей плееров воспроизводят его без конвертации. Также вы должны понимать, что чем лучшего качества музыкальный файл, тем больше он весит, поэтому запаситесь картами памяти большого объема. Если же у вас недорогие наушники, и вы, слушая музыку на смартфоне, хотите улучшить звучание, но не готовы покупать отдельно плеер и новые наушники, тогда воспользуйтесь портативными усилителями для наушников. Они совсем маленькие, легкие и стоят недорого. Например, у FiiO есть очень миниатюрный А1.

3. Предназначение наушников

Мы часто видим в обзорах такие выражения, как «глубокий звук», «выраженные низы», «детализация», «динамика», «стереокартинка», «искажения», — часть из этих определений субъективна, часть просто непонятна. Как оценивают звук эксперты?

В первую очередь, вы должны понимать, что просто прочитать обзор – ничтожно мало, чтобы окунуться в мир качественного звука. Нужно слушать, слушать и еще раз слушать. Очень важно, какого жанра музыку вы предпочитаете, потому что тяжелый рок и металл, где важная роль отводится басам, просто невозможно слушать в изящных арматурных наушниках. Зато все грани вокала они передадут идеально. Поэтому все эти красивые и книжные термины становятся понятны только после плотного погружения в действительно удивительный мир музыки. Постоянно сравнивая между собой разные модели наушников, вы со временем начнете понимать все эти непонятные слова. А если что-то так и останется непонятным — нестрашно, главное, что к пресному смартфонному звуку уже будет очень трудно вернуться.

Также интересно, как производитель затачивает наушники под определенные стили музыки? Классика, коммерческие поп-композиции, рок — интуитивно мы понимаем, что дело не только в диапазоне частот. В чем еще?

Как я уже говорила выше, это связано с тем, что в вашей любимой музыке преобладает, и без чего она будет совершенно другой. Даже если вам «медведь на ухо наступил», уж басы-то вы ни с чем не перепутаете, правда? Поэтому если вы обожаете электронику или тяжелый рок, то наушники, у которых басы не ярко выраженные, не смогут полноценно отразить композицию. И даже если вы не поймете сразу, что нет нужных басов, то уж точно заметите, что чего-то не хватает. Или вы поклонник оперного пения — тогда для вас достоверное воспроизведение средних частот будет на первом месте.

Ну а вообще, помните, что музыка — это в первую очередь эмоции, а правильные наушники должны вам их доносить и делать счастливыми. И если вы надели наушники и почувствовали огромное удовольствие от любимой композиции — смело покупайте их, и неважно, какие у них цифры в характеристиках.

4. Беспроводные наушники

Многим из нас хотелось бы избавиться от проводов и пользоваться беспроводными наушниками. Но большинство считает, что звук в них хуже. Многие ругают не только звучание, но и технические неполадки (прерывания в зависимости от окружения и температуры). Иногда на одну и ту же модель можно найти противоположные отзывы. Прокомментируйте эти моменты.

Да, очевидно, что мы живем в эру «мобильности»: всё должно быть маленьким, компактным, удобным, многофункциональным и мобильным. Именно поэтому в своих моделях мы стараемся объединить качество исполнения, высокие звуковые характеристики и портативность. Конечно, перед нами, производителями, задача стоит не из легких. Но мир передовых технологий не стоит на месте, и мы должны успевать за ним, не теряя при этом своей индивидуальности. Плодом наших инноваций стала модель SR5 в двух своих ипостасях: проводной и беспроводной. Ниже мы подробнее расскажем о всех преимуществах этих компактных наушников.

Конечно, без проводов звук будет несколько хуже качеством, чем по проводу. С этим сложно спорить. Но, как правило, в комплекте ко всем Bluetooth-моделям идет провод. Кроме того, тех, кто ругает беспроводные наушники, никто не заставляет их покупать. Всегда можно выбрать классику. Например, наши наушники SR5 представлены сразу в двух вариантах — с проводами и без. Конечно, беспроводные наушники сейчас – это очень удобно: ничто не мешается, не ограничивает твою свободу, да и опять же, слушая музыку на смартфоне, нет риска случайно дернуть за провод и выронить телефон. Ну а после выхода Iphone7 без стандартного разъема под наушники Bluetooth- гарнитуры популярны как никогда.

Что же относительно неполадок: здесь нужно выбирать проверенных временем производителей, но также не стоит забывать, что все-таки это техника, и, конечно, на очень большом морозе у нее могут быть небольшие сбои. У меня смартфон выключается, если долго держать его в руках и при большом минусе, ниже нуля. Насчет противоречивых комментариев: тут подходит прекрасная русская поговорка — «на вкус и цвет товарищей нет». При желании недостатки можно найти в чем угодно, здесь главное — правильно расставить приоритеты: что для вас является допустимым, а что совсем неприемлемо.

Как работает шумоподавление и чем отличается активное от пассивного? Как сильно оно влияет на батарею наушников?

Пассивное шумоподавление заключается в плотности прилегания амбушюр к голове. Конечно, в накладных, которые плотно прилегают к уху, и в полноразмерных наушниках, охватывающих ухо целиком, посторонние звуки будут менее слышны, чем во внутриканальных и во вкладышах. Здесь главное — не переборщить, ведь если наушники будут сильно давить, то со временем это вызовет дискомфорт.

Активное шумоподавление — это способ устранить нежелательный шум с помощью наложения специально сгенерированного звука. Что это значит? Работу системы обеспечивают два микрофона и оба находятся снаружи чашек наушников. Активное шумоподавление достигается накладыванием улавливаемого микрофоном шума в противофазе на музыкальный сигнал. Работает оно от батарейки, на сами наушники оно никак не влияет. Постоянно его использовать смысла нет, оно актуально в очень шумных местах, например, в метро. Советую вам обратить внимание на нашу модель с активным шумоподавлением MSR7NC. Благодаря большим и мягким амбушюрам у них и пассивный шумодав на высоте.

Вы упоминали серию наушников SR5. Какие преимущества имеют эти модели? Чем они отличаются от конкурентов?

Основное отличие SR5 от конкурентов — их портативность в сочетании с высоким качеством звучания. Мы уже говорили выше о том, что при беспроводном соединении качество звука несколько теряется, так вот в данной модели мы постарались, насколько это возможно, уменьшить потерю качества. А также обеспечили превосходную чёткость звука благодаря 45-мм драйверам. Кроме того, наушники запоминают до восьми устройств и автоматически подключаются к ближайшему, а также обеспечивают до 38 часов непрерывного воспроизведение от аккумулятора. Управление очень простое и расположено на чашке наушника, технология NFC позволяет легко выполнять сопряжение одним касанием. Ну и, конечно же, очень мягкие пенные амбушюры с эффектом памяти, которые запоминают форму вашего уха — это огромный плюс.

Наушники с костной проводимостью звука: конструкция, какой звук, преимущества

Какие бывают типы наушников и чем они отличаются

Часто, когда возникает обсуждение какого-то типа наушников, у многих возникает недопонимание. Иногда бывает слишком сложно понять, чем внутриканальные отличаются от вкладышей, а полноразмерные от накладных. Словосочетание ”мониторные наушники” вызывает в памяти образ геймера с гарнитурой, а ”арматурные” сразу напоминают о стройке. Большинство людей просто не знает этих терминов и сводит их просто в одно слово ”наушники”. На самом деле не все так сложно и основных типов наушников буквально несколько. Давайте освежим их в памяти и поймём, какие лучше выбрать.

Типы наушников бывают совершенно разные.

В первую очередь, стоит определиться, что наушники делятся на группы по трем основным признакам:

• Конструкция корпуса
• Конструкция излучателя
• Акустическое оформление

Некоторые сочетания из приведенных выше бывают только в одном варианте и не могут пересекаться с другими категориями. Но, в первую очередь, надо определиться с конструкцией корпуса. Для 90 процентов пользователей этого бывает достаточно, и именно эта характеристика является основной при выборе наушников.

Конструкция корпуса наушников

Как правило, наушники по конструкции корпуса делятся на четыре типа.

Вкладыши

Обычные вкладыши знакомы всем.

Этот тип известен всем по недорогим смартфонам и старым плеерам. Раньше, до появления других вариантов, именно такие наушники были самыми распространенными. Сейчас их можно встретить в основном в экскурсионных автобусах и других местах, где надо раздать индивидуальные наушники, которые стоят чуть больше 12 копеек.

Главным минусом будет невысокое качество звука в недорогих моделях и слабая изоляция от внешнего шума. Из-за этого качество звука будет страдать еще больше. При этом, если такие наушники сделаны хорошо, то в тихом помещении они будут звучать относительно неплохо.

Разновидностью таких наушников можно назвать получившие популярность после выхода EarPods аналоги. Часто их кладут в комплект смартфонов OPPO и продают в недорогих магазинах.

Внутриканальные

Внутриканальные наушники пользуются наибольшей популярностью.

Внутриканальные наушники, они же капельки или затычки, начали набирать популярность чуть больше 10 лет назад и с тех пор стали самым распространенным способом прослушивания музыки для миллиардов людей.

К основным преимуществам такого типа наушников можно отнести высокое качество звука, хорошую защиту от внешних шумов и ярко выраженный бас. Минусом будет только индивидуальная непереносимость. Лично слышал мнение о таких наушников, которое сводилось к тому, что человеку не нравится, когда в ухо засунут палец. Каждому свое, что можно сказать.

Для большего удобства можно посоветовать попробовать сменить амбушюры (та самая резиновая часть, которая входит в ухо). Обычно в комплекте бывает три размера, но некоторые производители кладут до десятка вариантов, а самые дорогие модели комплектуются даже амбушюрами разного типа — резиновыми, силиконовыми, пенными и так далее.

Когда вы пропускаете интересные новости это обидно. AndroidInsider.ru против обидных ситуаций! Подписывайся на наш новостной канал в Telegram и будь в курсе всего самого интересного.

Я долгое время пользовался именно такими наушниками пока не перешел на другие варианты. Хотя до сих пор ношу с собой беспроводные внутриканальные наушники. Особенно они удобны для использования во время занятий спортом.

Накладные

Накладные наушники любят не все, но у них тоже есть поклонники.

Накладные наушники достаточно часто встречаются у тех, кто не хочет что-то вставлять в ухо. Суть таких наушников заключается в том, что к ушам прикладываются два наушника, соединенные между собой оголовьем. Встречаются относительно недорогие модели приличного качества.

Среди основных конструктивных отличий таких наушников между собой можно отметить наличие в более дорогих вариантах удобного мягкого оголовья и мягких амбушюр (часть, которая прилегает к уху). По качеству звука отличия тоже есть и, как правило, они напрямую зависят от стоимости наушников. Правило ”чем дороже, чет лучше” тут в целом работает.

Больше всего в таких наушниках многим не нравится то, что они сдавливают ухо, которое от этого сильно устает даже после непродолжительного времени использования. Я отношусь к числу таких людей и предпочитаю воздержаться от использования этого типа наушников.

Полноразмерные

Полноразмерные наушники или покрывают все ухо, или вообще умещают его внутри себя.

Эта категория немного обширнее, чем может показаться на первый взгляд. Обычно считается, что полноразмерные наушники это те, которые закрывают ухо целиком в отличии от накладных, но все равно опираются на него, а не на голову, помещая ухо целиком внутрь себя.

Второй вариант иногда называют мониторными, но я придерживаюсь другого мнения, которое все чаще встречается в последнее время. Согласно этому мнению мониторные наушники не выделяются в отдельную группу и тоже относятся к полноразмерным. Тут, как вам больше нравится, но они действительно ближе к подтипу полноразмерных. Сам я в основном пользуюсь именно такими наушниками Bose QC35II. Они хороши тем, что не давят на ухо и позволяют долго пользоваться ими с комфортом.

Еще одним плюсом таких наушников будет более высокое качество звука. Мембрана вкладышей и затычек обычно имеет размер около 10 мм, накладных до 20 мм, а полноразмерных около 30 мм. Некоторые профессиональные модели доходят даже до 70 мм.

Наушники с костной проводимостью

Этот тип наушников даже сложно назвать наушниками. Они просто прикладываются к черепу в районе висков и передают вибрации в кость. Принцип работы основан на том, что часть звука мы слышим не ушами, а именно колебаниями черепа, которые передаются во внутреннее ухо.

Вроде есть наушники, а вроде и нет. Но звук все равно есть.

Такие наушники не получили широкую популярность, хоть позволяют добиться большей безопасности, например, при езде на велосипеде. При их использовании достигается интересный эффект, когда звук идет как бы из головы. То есть он просто там есть и все. Ощущается это очень необычно.

Разу уж мы говорим о наушниках, вот вам подборка лучших смартфонов для прослушивания музыки в 2019.

Иногда такие наушники применяются военными в связке с системами, считывающими колебания гортани. Такие средства связи не дают высокого качества, но имеют свои преимущества, которые могут быть важны во время сражения или специальных операций.

Конструкция излучателя наушников

Динамические наушники

Это самая простая, недорогая и распространенная конструкция излучателя. В ее основе лежит мембрана, к которой подведена катушка, заставляющая ее колебаться под действием переменного тока. У такой конструкции есть как плюсы, так и минусы. Но именно сочетание доступности и достаточного для большинства качества звука делает такой тип излучателя очень востребованным во всех типах наушников.

Конструкция наушников с динамичестким излучателем.

Электростатические наушники

Излучатель электростатических наушников представляет из себя тонкую мембрану, которая колеблется в акустическом поле. Основным отличием от предыдущего типа является существенно сниженная инерционность. Такая мембрана может более четко отрабатывать резкие изменения сигнала.

Электростатические наушники. Странное название и не менее необычный продукт.

Для работы таких наушников необходимо бОльшее напряжение в сравнении с другими типами мембран. Это приводит к необходимости использования специального усилителя. Но напряжение не настолько высокие, чтобы наушники считали опасными. Единственным минусом будет открытая конструкция, которая встречается в большинстве моделей. То есть они больше подходят для домашнего прослушивания. В метро с ними делать нечего.

Изодинамические наушники

Иногда изодинамические излучатели называют планарными. Они представляют из себя мембрану, на которую нанесена звуковая катушка. Конструкция помещается в мощное магнитное поле и из этого сэндвича извлекается звук. Можно сказать, что такой тип мембраны является попыткой совмещения преимуществ динамического и электростатического излучателей.

Для работы изодинамического излучателя тоже может потребоваться усилитель. Конструкция таких наушников может быть как закрытой, так и открытой, а отличительной чертой является относительно низкая чувствительность, что надо учитывать при выборе.

На вид ничего необычного, но не все так просто.

Плюсом такого излучателя является большая площадь мембраны. Это приводит к тому, что звук становится более детализированным. Кроме этого, они отлично справляются с высокими частотами и отлично подходят для прослушивания музыки в цифровых форматах High Resolution. Правда, цена таких наушников кусается и стартует от нескольких десятков тысяч рублей.

Арматурные наушники

Это один из самых прогрессивных видов внутриканальных наушников, обладающий превосходной чувствительностью и очень высокой точностью воспроизведения.

Такие наушники выбирают те, кому нужна хорошая звукоизоляция и высокое качество звука, которое может сравниться даже с мониторным наушниками высокого класса. В основе конструкции лежит ферромагнитная пластина П-образной формы, вокруг которой располагается звуковая катушка. Электрические сигналы вызывают колебания магнитного поля, в результате которых якорь поворачивается туда и обратно вокруг своей оси, передавая усилие на мембрану. В результате такого воздействия мембрана и воспроизводит звуковые колебания, которые мы слышим.

Примерная схема работы арматурных наушников.

Единственным, но существенным недостатком арматурных наушников является меньший диапазон воспроизводимых частот. Но производители научились обходить этот недостаток, дополняя конструкцию динамическим излучателем. Использование дополнительных драйверов позволяет получить очень хорошую звуковую картину, но такая конструкция подчеркивает все недостатки трека. Поэтому надо выбирать музыку хорошего качества.

Акустическое оформление наушников

Закрытые наушники

Определить закрытые наушники совсем не сложно. На их корпусе нет ни одного отверстия или прорези. Обычно это позволяет добиться лучшей изоляции от внешних шумов, но в городе такие наушники могут быть более опасными.

Также бытует мнение, что закрытые наушники более опасны для здоровья, так как оказывают большее воздействие на барабанную перепонку, но такое мнение много раз опровергалось.

Как обычно, у любой технологии есть плюсы и минусы. У закрытой конструкции хорошая шумоизоляция.

Стоит также отметить, что закрытыми могут быть наушники любого типа и с любым типом излучателя. Это же относится и к открытым наушникам.

Открытые наушники

Не сложно догадаться, что открытые наушники являются противопоставлением закрытым. То есть на их корпусе есть отверстия или прорези для меньшей зависимости мембраны от давления внутри и проникновения внешнего звука внутрь. Иногда это является побочным эффектом, а иногда наоборот задумкой.

Отверстия на корпусе бывают разными.

Эволюционным продолжением открытых наушников можно считать наушники с микрофоном на внешней части корпуса, который позволяет включать режим прозрачности и не снимая наушники слышать все, что происходит снаружи. Там можно даже совместить преимущества закрытого оформления и открытого. Пользователь сам выберет, что ему нужно.

Какие типы наушников существуют?

Есть и другие способы деления наушников между собой, но там и так все понятно. Например, не стоит объяснять, что такое ”проводные” и ”беспроводные” наушники. Хотя, стоит отметить, что чем выше версия Bluetooth для беспроводных наушников, тем выше будет качество звука и дальность работы. Самые дорогие модели комплектуются Bluetooth 5.0, но его можно встретить и в более доступных моделях. Естественно, для их полноценной работы смартфон тоже должен поддерживать этот протокол.

Если вдаваться в глубокие подробности, можно найти еще 100500 характеристик наушников, но надо понимать для чего они нужны. Для прослушивания каждый день вполне подойдут динамические драйверы в любом корпусе. Если хочется заморачиваться с несжатыми форматами, прогревом и прочим аудиофильством, надо вникать в этот вопрос. Если такого желания нет, можно просто купить наушники в ближайшем супермаркете. Но перед покупкой лучше протестировать наушники. Найти магазин, где такая возможность есть, как правило, не составляет труда.

Среди обычных массовых потребительских наушников правило ”дороже — значит лучше” в целом работает. Только помните, что переход на более дорогие наушники односторонний. Вы просто не сможете потом вернуться и будете всегда покупать что-то получше. Так и аудиофилом стать недолго.

Наушники: выбор и характеристики

Наушники – мини акустическая система широкого спектра применения, от мобильных гаджетов до компьютеров, аудио- и видеосистем.

Основные характеристики наушников

При выборе наушников, в первую очередь, необходимо обратить внимание на импеданс (сопротивление) и амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), но об этом чуть позже — начнем разбирать параметры головных телефонов по порядку.

Назначение

Выделяют две основные группы наушником по назначению: профессиональные и потребительские.

Мониторные (студийные) – профессиональные наушники обладают высокими параметрами АЧХ, которые напрямую влияют на детализацию звука, что позволяет звукорежиссёру работать с аудио, как есть, и устранять все искажения записи.

Потребительские – наушники бытового назначения, зачастую с искаженной АЧХ – усилены басы, высокие или выделена середина.

Тип подключения

По типу подключения наушники делятся на проводные и беспроводные.

Проводные – в качестве подключения используется экранированный кабель, оснащенный специальным коннектором: jack 2.5 / 3.5 / 6.3 мм.

Беспроводные – связь наушников с источником аудиосигнала осуществляется посредством радиоканала или Bluetooth-соединения.

При выборе наушников уделите внимание длине кабеля, наличию переходника jack 2.5 => 3.5 мм. В случае беспроводного соединения, лучше отдать предпочтение радио-интерфейсу, что обеспечит большую дистанцию удаления от точки подключения, свыше 10 метров.

Звуковая схема

На данный момент, в продаже представлен широкий ассортимент наушников с поддержкой различных звуковых схем:

• 1.0 — монофонические,
• 2.0 — стереофонические,
• 2.1 — стереофонические с поддержкой 1-го низкочастотного канала,
• 5.1 — многоканальные — пять каналов плюс один канал сабвуфер,
• 7.1 — многоканальные — семь каналов плюс один канал сабвуфер.

Тип конструкции

По типу конструкции наушники подразделяются на:

• внутриканальные (вакуумные) – вставляются непосредственно в слуховой канал,
• вставные (вкладыши) – помещаются в ушную раковину,
• накладные – располагаются поверх уха,
• полноразмерные – охватывают ухо целиком, при этом существуют в двух вариантах:
  • закрытого типа – внешние звуки не проходят,
  • открытого типа – звук пропускается через специальные отверстия.

Какой тип конструкции выбрать, решать вам. Все зависит от личных предпочтений и строения уха.

Тип крепления

Оголовье — применяется полуовальная пружинящая дужка, объединяющая непосредственно чашки наушников. Как правило, головные телефоны такого типа обладают возможностью регулирования высоты посадки самой дужки.

Затылочная дужка — чашки наушников объединяются специальной дужкой, которая располагается на затылке.

Клипса — наушники крепятся непосредственно на ушной раковине.

Без крепления — наушники внутриканального и вставного типа.

При выборе наушников с затылочной дужкой или наличием клипсы, стоит учитывать тот факт, что основная тяжесть наушников ложится на уши. Если вам нравятся наушники с оголовьем, убедитесь в надёжности узлов крепления основной конструкции с чашками головных телефонов.

Импеданс (электрическое сопротивление)

По импедансу наушники делят на низко- и высокоомные.

Низкоомные головные телефоны (до 100 Ом) применяют в потребительской области, они хорошо подходят для различных устройств, от телефонов до компьютеров.

Высокоомные наушники (свыше 100 Ом) требуют дополнительного усиления и применяются при работе с профессиональной аппаратурой.

Внимание! Не стоит использовать высокоомные наушники с низкоомными устройствами! Такие наушники будут звучать тихо.

Частотный диапазон

Один из важных параметров наушников. Человек различает звуки от 20 до 20 000 Гц. Потребительские наушники, как правило, имею диапазон от 18 до 16 000 Гц, головные телефоны профессионального уровня 5 — 60 000 Гц.

При выборе наушников следите за тем, чтобы частотный диапазон был как можно шире! У таких наушников улучшенные амплитудно-частотные характеристики.

Амплитудно-частотная характеристика, АЧХ

Для начала разберем, что такое низкие частоты (НЧ), средние (СЧ), высокие (ВЧ) и, как они укладываются в наш диапазон от 20 до 20 000 Гц.

Из рисунка видно, что:

• НЧ – занимают диапазон от 20 до 100 Гц,
• СЧ – находятся в пределах от 100 до 4 000 Гц,
• ВЧ – выходят за пределы 4 000 Гц.

Амплитудно-частотная характеристика произвольно взятых наушников.

Обратите внимание на зеленую линию верхнего графика. Видно, что подъем амплитуды начинается с 20 Гц и заканчивается в районе 200 Гц. Таким образом, НЧ срезаны в районе 20 – 50 Гц, а спад ВЧ начинается в районе 10 000Гц. Наиболее качественный и плотный звук находится в диапазоне от 100 до 5 000 Гц.

Такими характеристиками обладают обычные наушники с диапазоном от 18 до 16 000 Гц с низкими показателями АЧХ, вследствие чего вы получаете отсутствие глубоких басов и срезанные высокие частоты – сплошная середина. Безусловно, такие наушники подойдут для прослушивания большинства музыкальных композиций в жанре Поп, но, если вы меломан, звук мягко говоря не обрадует.

Наушники, обладающие широким частотным диапазоном, к примеру, от 7 до 30 000 Гц, имеют более линейный график АЧХ в диапазоне 20 — 20 000 Гц, что обеспечивает качественную прорисовку басов и высоких частот.

P.S. Что касается прочих характеристик (мощность, чувствительность и т.д.), с ними вы сможете определиться самостоятельно, исходя из своих предпочтений и особенностей слуха.

Принцип работы беспроводных наушников

Удобным решением для прослушивания музыки являются беспроводные наушники. Существует большой ассортимент продукции. Каждая модель отличается по способу обмена данными и характеристикам. Следует более подробно изучить принцип работы и особенности.

Что такое беспроводные наушники

Беспроводные наушники представляют собой устройство, основанное на различных технологиях приема звука от источника. В зависимости от условий эксплуатации, выбирают наиболее подходящие модели.

Справка. Доказано, что технология передачи данных не несет вреда организму. Устройства отвечают требованиям безопасности.

Основные разновидности:

• Полноразмерные изделия чаще применяют для домашнего использования. Благодаря конструкции, создается хорошая изоляция от постороннего шума. Универсальные наушники позволяют транслировать качественное звучание, не искажая музыкальные композиции. Излучатель находится с внешней поверхности, поэтому вреда слуху при правильной эксплуатации от таких устройств нет.
• Накладная гарнитура фиксируется с внешней стороны уха. Модели чаще оснащаются для удобства складным механизмом. Основное отличие от полноразмерных изделий состоит в том, что устройство не закрывает полностью ухо пользователя. Излучатели обладают высокой мощностью. Благодаря этому, можно получить качественное звучание.
• Вставные модели можно использовать в дороге или при занятии спортом. Компактные устройства позволяют получить бесперебойную работу и качественную передачу звука. Для приема сигнала может использоваться шейный ободок, соединенный с основным модулем.

Чтобы получить хороший звук, следует обратить внимание на частотный диапазон, качество звучания и сопротивление.

Важно. Чтобы обеспечить долговременную работу, требуется правильно ухаживать за техникой. Хранить изделия важно в специальном кейсе или чехле. Поверхность следует регулярно очищать.

Для беспроводных наушников важно также время работы без подзарядки, тип батареи и наличие кнопок управления. Современные модели могут переключать треки, регулировать громкость и управлять вызовами на телефоне.

Как работают беспроводные наушники

Принцип работы гарнитуры состоит в получении сигнала от источника при помощи нескольких беспроводных технологий. В зависимости от этого, модели подключают к разным устройствам.

Способы передачи данных:

1. Радиосвязь является стабильным соединением. Радиус действия таких моделей может составлять свыше 10 м. Канал используются для передачи звука с частой до 2,4 ГГц. Изделия не являются портативными, т.к. для работы требуется установить передатчик. Такую конструкцию неудобно носить с собой.
2. Bluetooth представляет собой универсальную технологию передачи данных. Частота обычно составляет 2,5 ГГц. Наушники могут соединиться по данному протоколу с любым гаджетом, имеющим данный модуль. Такие устройства стабильны, не теряют связь. Изделия удобно брать с собой в дорогу. Специальная кодировка позволяет защитить данные от перехвата.
3. Инфракрасная продукция работает по принципу передачи сигнала с высокочастотной пульсацией. В изделия встроен приемник, который способен усиливать полученный звуковой сигнал. Модели не подходят для мобильного прослушивания музыки, т.к. модуль передачи данных требует подключения 220 В.

Беспроводные блютуз наушники очень легко подключаются к гаджетам. Для этого необходимо, чтобы на изделии горел сигнальный светодиод. Он означает о готовности к сопряжению.

Далее на портативном устройстве следует сделать поиск доступных подключений. Чтобы связь была стабильной, наушники добавляют в доверенные устройства.

После этого звук будет транслироваться на гарнитуру, а не на внешние динамики.

Что идет в комплекте к наушникам

Производители готовы предложить модели с различными характеристиками. Стандартная комплектация к беспроводным наушникам включает в себя перечень необходимых устройств и документации, необходимой для стабильной работы устройства. Но оригинальные и самые востребованные модели не предназначены для андроид.

Важно. Требуется использовать только оригинальные зарядные устройства и дополнительные аксессуары к наушникам. Неподходящая продукция может вывести из строя изделие.

//www.youtube.com/embed/RHCmtN-7xR8?feature=oembed

В комплектацию входит:

• Беспроводные наушники. В случае с полноразмерными моделями, изделия компактно складываются и надежно упаковываются. Сама гарнитура может быть оснащена встроенным микрофоном.
• Защитный кейс для правильного хранения гарнитуры. Он чаще всего выполнен из безопасного пластика. Можно встретить также специальные чехлы на тканевой основе.
• Зарядное устройство, необходимое для поддержания автономной работы наушников. В зависимости от типа модели существуют разные устройства для зарядки. Часто используется кабель с разъемом, который подключается к блоку питания или компьютеру по USB.
• Специализированная документация должна быть в каждом комплекте. Производитель обязан обеспечить свою продукцию правилами по эксплуатации, а также инструкцией по применению. Для сохранения гарантии прикладывают чек магазина. В случае поломки можно воспользоваться брошюрой с перечнем сервисных центров.
• Диск с необходимым программным обеспечением, которое может понадобится при подключении к стационарному компьютеру.
• Внутриканальные изделия могут комплектоваться вкладышами разных размеров. Благодаря этому, можно подобрать подходящий вариант.

Как заряжаются

Беспроводные наушники оснащены аккумуляторами, которые необходимо периодически заряжать.

Внимание. Во время зарядки необходимо следовать советами производителя. Требуется обеспечить необходимый уровень заряда и не допускать полного разряда, чтобы не повредить изделие.

Принцип зарядки у всех моделей схож, но есть определенные особенности. Для поддержания работоспособности устройства, следует соединить наушники при помощи кабеля к блоку питания.

Зарядка осуществляется при помощи сети питания 220 В или слаботочных систем от USB разъема. Большинство моделей следует заряжать не более 3 часов. Многие производители используют световую индикацию, которая указывает на уровень заряда.

Расшифровать сигналы поможет инструкция от производителей.

Чтобы поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии, необходимо правильно его заряжать. Необходимо не допускать полного разряда. Это может привести к потере емкости батареи, а соответственно и уменьшению времени автономной работы.

Отсутствие полноценного заряда может спровоцировать выход из строя контроллера заряда. В зависимости от типа аккумулятора, возможна полная разрядка для запуска изделия в рабочий режим. Может понадобится несколько циклов.

Данная информация указывается производителем в документации.

С какими гаджетами совместимы

Наушники по bluetooth технологии совместимы с практически любыми гаджетами. Множество портативных устройств имеют встроенный модуль блютуз, который передает данные на гарнитуру. При необходимости, можно установить внешнее устройство.

Популярные гаджеты:

• Мобильные устройство чаще всего используют в совокупности с портативными наушниками. Для подключения подойдет операционная система Android и iOS. Некоторые модели поддерживают более старые мобильные системы. Для подключения достаточно создать сопряжение в меню. Соединение произойдет в автоматическом режиме.
• Планшетный ПК также поддерживает соединение с беспроводной гарнитурой. Подключение происходит аналогично настройке смартфонов и мобильных устройств.
• Стационарный компьютер или ноутбук соединяется при помощи встроенного модуля. Чтобы устройство стабильно работало, может потребоваться установить специализированное программное обеспечение. Включение устройства происходит при помощи стандартных средств операционной системы.
• Телевизор также может быть оснащен блютуз модулем. Поиск наушников осуществляется через меню. Беспроводные устройства используются для просмотра фильмов, телепередач и прослушивания музыки.
• Плееры и различные аудиосистемы, которые могут передавать звук по беспроводной технологии. В зависимости от моделей аудиосистемы, подбираются различные наушники.

Для подключения к гаджетам удобнее использовать изделия именно по беспроводному принципу передачи сигнала. В таком случае, снижается вероятность повреждения проводки и разъема. Беспроводные наушники зарекомендовали себя, как удобный аксессуар к различным портативным устройствам.

Источник: https://setafi.com/elektronika/naushniki/kak-rabotayut-besprovodnye-naushniki/

Как работают беспроводные наушники для телефона, компьютера, телевизора

Технологии беспроводной связи прочно вошли в нашу жизнь. Во многих случаях они выступают неоспоримым благом для каждого из нас.

Так, например, из предмета роскоши наушники без проводов превратились в незаменимый атрибут для людей, ведущих активный образ жизни. В последнее время появляется все больше желающих добавить комфортности в свой повседневный быт.

Поэтому те, кто еще не сталкивался с этой технологией, хотели бы знать, как работают беспроводные наушники.

С того времени, как люди научились работать с аналоговыми и цифровыми сигналами, появилась возможность передавать звуковые волны без проводов. Чаще всего для этих целей используется блютуз-модуль, так как он на сегодняшний день самый распространенный и присутствует буквально на всех устройствах, транслирующих звук.

Отсутствие проводов делает наушники не только более удобными в эксплуатации, но и долговечными, так как самым уязвимым местом у проводного аксессуара является штекер. Затем — места соединения провода с динамиками. Ну и сам провод, который легко выходит из строя из-за перегибов и перетирания.

//www.youtube.com/embed/1SW14jo4Y7k?feature=oembed

Но основное преимущество беспроводной гарнитуры для некоторых пользователей перерастает в значительный недостаток: качество звучания может снизиться чуть ли не в разы по сравнению с проводными аналогами.

И чтобы уравнять характеристики, производители устанавливают самые новые и совершенные кодеки, не позволяющие ухудшаться сигналу. Все это отражается на цене устройства, которая итак превышает проводные модели.

Важно! Все беспроводные наушники периодически нужно заряжать, если для их работы используется аккумулятор. Или менять батарейки.

Принцип работы беспроводных наушников

На сегодняшний день существует три способа беспроводной передачи звукового сигнала: посредством инфракрасного порта, радиоволн и Bluetooth-модуля.

ИК-порт

В этом случае сигнал передается с помощью инфракрасного излучения. Работа подобна ПДУ телевизора. Передающее устройство, используя высокочастотную пульсацию, отправляет аудиосигнал на приемник наушников. Там он декодируется и усиливается. Расстояние передачи чрезвычайно мало — не более 10 метров и только по прямой. К тому же любая преграда просто прервет сигнал.

Радиоволны

В таких наушниках передача звука происходит, используя FM-радиоволну в диапазоне частот 863-865 МГц. Реже берут частоты 433-435 МГц. В данном случае сигнал идет по кругу радиусом от 10 до 150 метров (расстояние зависит от сложности модели). Допускается даже нахождение на пути преград, но не железобетонных.

В описанных двух способах сигнал при передаче довольно сильно искажается. Поэтому о полноценном прослушивании музыкальных композиций речи быть не может. Обычно такие наушники используют для ночного просмотра телепередач или для переговоров по сети и телефону.

Bluetooth

Принцип работы последнего (основного) способа использует Bluetooth. Передатчик не нужен. Требуется только, чтобы устройства, взаимодействующие между собой, поддерживали технологию блютуз.

Расстояние допускается небольшое – до 20 метров, а через стену еще сокращается.

Но развитие данного способа не стоит на месте, и уже проходят испытания модели, расстояние у которых увеличено до 100 метров.

Bluetooth способ передачи данных чисто приватный. То есть, чтобы первая передача началась, телефону и наушникам необходимо предварительно обменяться идентификационными номерами. Впоследствии подключение друг к другу будет возобновляться автоматически за несколько секунд.

На заметку! Передача аудио сигнала посредством Bluetooth-модуля в некоторых случаях может конкурировать с проводными аналогами. Благодаря специальным кодекам, которые необходимы для сжатия сигнала при передаче и декодировании его на приемнике, качество звука остается практически неизменным.

В современных моделях повсеместно используется кодек aptX. Он позволяет поддерживать высокий уровень качества сигнала. В тех моделях, где этот кодек отсутствует, звук остается на уровне радиопередач.

А вот для привередливых меломанов существуют кодеки LDAC и aptX HD.

Например, первое программное обеспечение разработано компанией Sony для своих эксклюзивных моделей, не уступающих проводным аналогам по качеству звучания.

Виды беспроводных наушников

Отдавая предпочтение беспроводной связи, пользователи единодушны в одном – все хотят повысить свою комфортность, избавившись от неудобных и часто опасных (при занятиях спортом) проводов. Тогда как в личностном плане, каждый выбирает модель для своих целей.

По предназначению

Часто люди ищут наушники для использования в ситуациях, когда нужно соблюдать тишину и не тревожить покой окружающих.

При этом кому-то нужны аксессуары для телевизора и подбор идет из образцов с инфракрасным соединением, так как не каждый телевизионный приемник имеет блютуз-модуль.

По той же причине для компьютера выбираются наушники с WI-FI соединением. А вот для телефона, ноутбука и планшета прекрасно подойдут модели с Bluetooth.

Совет! На Iphone 7 рекомендуется купить родные аксессуары от Apple. А для бега подойдут любые наушники для плеера, но критерии выбора должны клониться в сторону специализированных моделей для спорта.

По способу ношения

Этот фактор немаловажен при выборе девайса. Причем решительное слово имеет не дизайн, а удобство при использовании и цели приобретения аксессуара. Так, по вариантам наложения наушника на ушную раковину выделяются следующие модели.

1. Вакуумные затычки обеспечивают полную изоляцию от окружающих, так как вкладываются глубоко в слуховой канал. Они помогают сосредоточиться на прослушивании и не мешать окружающим своей музыкой.
2. Вкладыши больше подходят для спорта благодаря дополнительной дужке, которая находится в районе затылка и не дает девайсу сползать при активных движениях. К тому же такой способ крепления позволяет слышать громкие уличные звуки, что немаловажно для безопасности при нахождении под открытым небом. Сам наушник в этом случае также вставляется в раковину уха, но не настолько плотно, как внутриканальные. Очень хорошо зарекомендовала себя на этой стезе гарнитура от бренда Jbl.
3. Большие накладные аксессуары являются практически универсальными. Можно найти модели, которые плотно сидят на голове и частично позволяют проникать посторонним звукам — в таких хорошо бегать. Можно выбрать модель с изолированным прилеганием к ушам и ходить в ней в спортзал. Но главное достоинство таких образцов – это высокое качество звучания, приближенное к проводным гарнитурам.

Дополнительные функции

У многих беспроводных моделей есть дополнительные функции. Например, в конструкцию часто монтируется блок FM-радио для прослушивания радиопередач. Может присутствовать встроенный микрофон. И обязательно есть USB разъем для подзарядки.

Совет! Подключаться можно прямо к бытовой сети через блок питания или просто к компьютеру, а также другому гаджету, через который можно выполнить зарядку аккумуляторов наушников.

//www.youtube.com/embed/7DsZEjJA7QY?feature=oembed

Для работы некоторых функций, а также для создания первичного соединения требуется активация модуля Bluetooth. На всех девайсах, где схема предусматривает наличие блютуз-модуля, требуется сопряжение между передатчиком и приемником. Поэтапно это будет выглядеть так.

1. На наушниках (приемнике) нажимается и удерживается кнопка, отвечающая за включение Достаточно подождать несколько секунд и загорится индикатор, который показывает, что блютуз активирован.
2. На телефоне (передатчике) включается такая же функция.
3. После этого модуль самостоятельно начнет поиск доступных гаджетов в радиусе его действия. В окончании будет выдан список всех найденных устройств, из которого нужно выбрать свои наушники.
4. Чтобы началось сопряжение, может потребоваться пароль. По умолчанию он 0000 или 1111. В дальнейшем можно поменять код на свой вариант.

Это все действия, чтобы подключить блютуз-аксессуар к источнику звука. Можно в подробностях рассмотреть это все на видео.

Возможная опасность использования беспроводной гарнитуры

С момента начала массового использования беспроводной гарнитуры не утихают споры о ее вредном воздействии на организм человека. Британские ученые сравнивают излучение от модуля Bluetooth с радиацией, исходящей от СВЧ-печей.

Они утверждают, что не видят никакой разницы, кроме одного аспекта: никто добровольно не испытывал на себе многочасовое воздействие микроволнового излучения.

Тогда как достаточно большое количество людей по своей воле располагает у себя в ухе устройство, использующее такой же принцип, как и СВЧ-печь.

Медицина бьет тревогу, поскольку источник вредного излучения находится в непосредственной близости от нашего мозга. Регулярное (а у некоторых и постоянное) воздействие волн, излучаемых блютуз-модулем, со временем может нарушить барьер, защищающий наш мозг от вредных токсинов и микроорганизмов.

В свою очередь кампания Apple Inc заявляет о преувеличенной силе воздействия вредных волн от их AirPod. Не отрицая наличия излучения, инженеры кампании утверждают, что оно значительно слабее, чем у СВЧ-печи, и не может причинить вред здоровью человека. Чтобы придать больше убедительности своему заявлению, всемирно известный бренд намерен перейти на выпуск только беспроводной гарнитуры.

Важно! Не рекомендуется разрешать использовать блютуз-гарнитуру детям по причине не до конца сформированных у них органов слуха.

В свое время было доказано, что чрезмерно продолжительные беседы по телефону могут привести к головным болям, раздражительности и даже опухолям в ушах. Сравнивая мощность мобильного телефона и беспроводных наушников, стоит отметить, что у мобильника она сильнее в 800 раз! Сторонники беспроводной связи, сопоставляя эти данные, просто нивелируют опасность от использования блютуз-аксессуаров.

Профилактика вреда здоровью

Официально технология Bluetooth считается безопасной, но наукой доказано, что наушник является источником магнитного поля.

И хоть излучение довольно слабое, вряд ли пойдет на пользу его длительное влияние на активные точки в ухе. При том, что волны воздействуют даже тогда, когда гарнитура выключена.

Поэтому, чтобы свести к минимуму все возможные негативные воздействия, необходимо соблюдать некоторые правила:

• на время длительных переговоров переходить на проводную связь;
• не экономить на своем здоровье и покупать только качественные наушники от проверенного производителя;
• при использовании беспроводной гарнитуры держать мобильный телефон как можно дальше от себя.

Получается, что безопасность при использовании современных технологий находится в руках самих пользователей. И при разумном подходе ничто не помешает в полной мере наслаждаться комфортом от возможности прослушивать музыку и вести переговоры, оставляя руки свободными.

Что нужно знать о беспроводных наушниках

Есть три технологии передачи звука в наушник на расстоянии: радиочастота, инфракрасный сигнал и блютус.

Первые две используют в домашних накладных или полноразмерных наушниках, с которыми смотрят телевизор, играют в видеоигры или слушают музыку с акустической системы.

Чтобы передавать радиоволну или инфракрасный сигнал, им обычно нужна база, поэтому слушать музыку на улице не получится. Самые распространенные — блютус-наушники. С ними работает любое устройство с блютус, умеющее проигрывать звуки.

Значительная часть беспроводных наушников в продаже — большие: или накладные, или полноразмерные.

Вставные тоже продаются, но такие не освободят от проводов полностью: они состоят из принимающей части (например, шейного ободка), от которой тянутся наушники с проводами.

Отдельная категория — наушники с костной проводимостью. Чаще всего они передают звук по блютус, но не в наружное, а сразу во внутреннее ухо.

Плюсы и минусы блютус-наушников

Беспроводные наушники можно оценивать по качеству звука, мобильности и автономности. Наименее качественный звук — в блютус-наушниках. Для передачи по каналу он немного сжимается, особенно в старых версиях стандарта.

У последних версий скорость передачи выше (около 3 Мбит/с), поэтому потери качества почти незаметны (если стандарты у смартфона и наушников разные, то передача пойдет по низшему). Иногда качество зависит от смартфона или приложения, например, с некоторыми звук заикается, а с другими окажется тихим.

Кроме того, такие наушники ловят сигнал на 10 метрах, работают относительно недолго (5,5–12 часов) и сильно сажают батарею смартфона, так как у него постоянно должен быть активирован блютус.

//www.youtube.com/embed/v6oZ8YrLoDk?feature=oembed

В наушниках с костной проводимостью звук еще хуже. Они больше похожи на беспроводную гарнитуру, в которой удобно бегать, отвечать на звонки, слушать подкасты и аудиокниги, но не музыку.

Чем от них отличаются остальные

Радиочастотные наушники работают по принципу местного радио и передают звук на определенной частоте, только роль вышки выполняет база. Звук лучше, поскольку не сжимается.

Но у них другая проблема: фоновые шумы и помехи, особенно если неподалеку есть работающая на той же частоте техника, поэтому наушники приходится настраивать на правильный канал. РЧ-наушники принимают сигнал на приличном расстоянии — до 100–150 метров.

Таким образом, можно включить музыку на компьютере в одной части дома, надеть наушники, подняться на другой этаж и слушать в другой части дома. Работают они тоже дольше — 10–25 часов.

Лучший звук — в наушниках с инфракрасным каналом. В них он не сжимается (выше скорость передачи — 5–10 Мбит/с) и принимается без помех. Такие советуют аудиофилам и меломанам, но и здесь свои особенности: нужен прямой визуальный контакт с передатчиком на расстоянии до 12 метров, если он потеряется, песня оборвется.

Насколько безопасны беспроводные наушники

Все три типа наушников используют радиоволны разной частоты: ИК-канал — несколько мегагерц, радиоканал — от 800 МГц до 2,4 ГГц, блютус — более высокие нелицензируемые частоты около 2,5 ГГц. Все частоты относятся к неионизирующему излучению, не способному изменить структуру клеток и развить заболевания.

Блютус-наушники работают на меньшем расстоянии, чем сотовые телефоны (станция сотовой сети передает сигнал на несколько километров, а блютус-модуль только на 10 метров), поэтому для передачи сигнала им нужно меньше мощности.

Отсюда коэффициент поглощаемого человеком излучения (измеряется в мощности на вес за единицу времени) у наушников и гарнитур меньше, чем у телефонов: у iPhone 6s — 1,14 Вт/кг (при допустимых 1,6 Вт/кг), а у блютус-гарнитур — около 0,001 Вт/кг.

Беспроводные наушники. Виды и работа. Как выбрать и применение

Одним из самых популярных аксессуаров для мобильных гаджетов являются беспроводные наушники. Они очень удобны в использовании и позволяют наслаждаться любимой музыкой в любых ситуациях. В отличие от обычных проводных, они имеют собственную систему управления. Чтобы по достоинству оценить этот вид мобильной гарнитуры необходимо знать, как он работает и его функциональные особенности.

Виды наушников

На рынке мобильных аксессуаров беспроводные наушники представлены в широком ассортименте. Они отличаются по размеру, форме, цвету и качеству звучания. В зависимости от предназначения все они условно делятся на несколько видов:

• Универсальные — оснащены встроенными видеокамерами и микрофонами. Управлять устройством можно с помощью ых команд или гироскопа.

• Игровые – имеют объемную форму и внушительные размеры. Высокое качество объемного звука обеспечивается с помощью специальной системы подавления шумов.

• Спортивные – отличаются эргономичной формой и прорезиненным покрытием. Они плотно закрепляются на поверхности уха и работают в автономном режиме несколько часов.

• Для телефона – компактные наушники с шумоподавляющим эффектом. Для регулирования уровня громкости и переключения на звонок на них установлены контроллеры.

• С компьютером – достаточно объемная, но легкая гарнитура, позволяет слушать музыку в высоком качестве.

• С микрофоном – беспроводные наушники полуоткрытого типа, дополненные микрофоном, обеспечивают качественное звучание звука, комплектуются USB-ресивером.

• Для телевизора – предназначены для просмотра видео, поэтому имеют ограниченный функционал.

Принцип работы беспроводной гарнитуры

Для получения звукового сигнала от мобильного гаджета или телевизора в беспроводных наушниках используется один из трех способов передачи:

• Инфракрасное излучение. Отправление аудиосигналов из передающего устройства на приемник осуществляется при помощи высокочастотной пульсации. Однако таким способом звуковой сигнал можно передать не дальше 10м, при условии, что на его пути нет преград.
• Радиоволны. Передача звука происходит на расстояние до 150 м в диапазоне 864-865 МГЦ. Недостатком такого способа является сильное искажение сигнала.
• Bluetooth. Используется в большинстве современных моделей наушников. Для подключения к смартфону или другому устройству необходимо чтобы оба девайса были оснащены Bluetooth-модулем. С помощью данной технологии звук может передаваться на десятки метров.

Для того чтобы осуществить передачу музыкального трека в беспроводные наушники в первый раз, необходимо идентифицировать гарнитуру на передающем устройстве. Впоследствии подключение будет осуществляться автоматически.

//www.youtube.com/embed/Gv2Hd5GkbEE?feature=oembed

Чтобы получить высокое качество звучания музыкальных треков без использования проводов в передающем устройстве необходимо установить специальные кодеки.

Они осуществляют сжатие аудиосигнала при передаче для того, чтобы он не искажался. Одним из самых популярных является кодек aptX позволяющий прослушивать композиции в высоком качестве.

Для дорогих моделей беспроводных наушников используются такие кодеки как aptX HD и LDAC.

Особенности подключения и управления гарнитурой

Перед тем как начать использование беспроводных наушников, необходимо подключить их к смартфону, планшету, телевизору или ноутбуку.

Чтобы Bluetooth-модуль основного устройства обнаружил новую гарнитуру, следует нажать и удерживать специальную кнопку на ее корпусе. При этом название наушников появится в списке обнаруженных устройств на экране гаджета.

Для установления связи необходимо выбрать нужный девайс из списка. Об успешном установлении подключения можно узнать по загоревшемуся цветовому индикатору.

Некоторые модели комплектуются собственным приемником. В этом случае для осуществления коммутации достаточно установить его подходящий разъем устройства и включить гарнитуру.

Для управления наушниками используются несколько кнопок, которые отвечают за определенный функционал:

• Включение. Кнопка предназначена для установления соединения с основным девайсом. В большинстве случаев она также используется для отключения гарнитуры.
• Кнопки регулирования громкости. Их можно узнать по значкам «+» и «-». При длительном нажатии можно осуществить перемотку трека.
• Воспроизведение/пауза. С помощью этой кнопки можно управлять воспроизведением аудиофайла, а также переключаться на входящий звонок.

Плюсы и минусы использования беспроводных наушников

Достоинством гарнитуры такого типа является отсутствие соединяющего кабеля, что делает ее использование очень удобным и избавляет пользователя от необходимости постоянно распутывать провода. Вторым преимуществом этих наушников является большое многообразие моделей, представленных в продаже.

Каждый может подобрать для себя беспроводные наушники нужного вида, цвета, размера и формы. Но основным плюсом Bluetooth-наушников является качество воспроизведение музыки, которое выгодно отличает их от проводных аналогов.

При их использовании можно находиться за несколько десятков метров от базы и качество звучания от этого не ухудшиться.

Недостатком беспроводных моделей является их значительный вес. Этот фактор объясняется наличием встроенного аккумулятора, который необходим для автономной работы гарнитуры. К минусам также можно отнести необходимость подзарядки, отсутствие возможности прослушивать радио и высокую стоимость.

Как выбрать беспроводные наушники

Поскольку выбрать из большого количества моделей, представленных в продаже, лучшие наушники достаточно сложно, необходимо знать, на какие характеристики устройства следует обратить внимание при покупке. Основными критериями выбора беспроводной гарнитуры являются:

• Материал, обеспечивающий комфортное использование в течение длительного времени.
• Частотный диапазон, который зависит от величины мембраны наушника. Чем шире диапазон звучания, тем качественнее воспроизводится выбранный аудиофайл.
• Удобство конструкции девайса. Если амбушюры и провода закреплены не прочно, гарнитура может повредиться при механическом воздействии.
• Совместимость с устройствами. При выборе наушников следует уточнить, возможно ли их подключить к определённой модели смартфона или к ноутбуку. Некоторые девайсы совместимы только с некоторыми моделями гаджетов.
• Емкость аккумуляторной батареи. Чем больше этот показатель, тем дольше можно будет использовать гарнитуру без дополнительной подзарядки.
• Уровень искажения звука. Эта характеристика наушников измеряется в процентах. Предпочтение следует отдавать моделям с самым низким показателем.
• Допустимая мощность. Если не учитывать этот критерий и подключить гарнитуру к более мощному устройству, они могут выйти из строя.
• Звукоизоляция, которая защищает от окружающего шума.

Необычные функции беспроводной гарнитуры

Несмотря на то, что большинство пользователей приобретает беспроводные наушники, чтобы прослушивать любимые треки, производители постоянно усовершенствуют современные девайсы. В настоящее время в продаже можно встретить модели, оснащенные довольно необычным и полезным функционалом:

• Наушники для сна, изготовленные в виде мягкой флисовой повязки для глаз, имеют особенное звучание, не давят на голову и способствуют засыпанию.
• Гарнитура для стимуляции мозга, в которую встроен специальный электрон, при воздействии которого в мозге выделяется гормон радости.
• Девайс для тренировок отслеживает самочувствие спортсмена во время занятий спортом, ведет журнал и дает подсказки пользователю.
• Массажные наушники, оснащенные специальной насадкой, работающей в разных режимах, позволяют бороться со стрессом, усталостью и плохим настроением.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/elektronika/besprovodnye-naushniki.html

Как работают беспроводные наушники?

Сейчас беспроводные наушники стали очень модными и востребованными, во многом благодаря стараниям таких компаний как Google и Apple, которые в последних своих флагманских телефонах отказались от традиционного аудиоразъёма 3,5 мм.

Уже некоторое время назад многие люди активно использовали беспроводные Bluetooth наушники, но делали это целенаправленно в тех случаях когда проводные наушники были крайней неудобными, например во время занятий спортом или другими активностями.

Сегодня беспроводные наушники стали такими же модными, как смартфоны Apple и многие люди используют их в повседневной жизни потому что они удобнее проводных моделей.

Однако, как и в любых других сферах, беспроводные наушники не только удобны, но и несут в себе негативные моменты.

Ведь их нужно регулярно заряжать, следить за уровнем заряда аккумулятора и мириться с более низким качеством воспроизведения музыки (не всегда, но очень часто) по сравнению с проводными моделями.

Давайте более подробно разберемся как работают беспроводные наушники с телефоном и какие преимущества вы получите от их использования.

Беспроводные наушники принцип работы

Принцип работы беспроводных наушников, если не углубляться в технические детали, довольно прост: есть источник радиосигнала — телефон, есть приёмник радиосигнала — наушники.

Прежде всего нам нужно сказать телефону (или любому другому источнику звука), что ему нужно посылать сигнал именно на эти конкретные беспроводные наушники и ни на какие другие. Для этого во время первого подключения наушников, нам нужно провести процедуру сопряжения.

//www.youtube.com/embed/OLHSam6gdFI?feature=oembed

Во время процедуры сопряжения телефон и наушники обмениваются уникальными идентификационными номерами, по которым они будут узнавать друг друга.

Таким образом, когда вы в следующий раз захотите послушать музыку вам будет достаточно просто включить питание наушников, и если телефон будет в радиусе действия Bluetooth — наушники в течении нескольких секунд автоматически подключаться к телефону и будут готовы к работе.

При последующих подключениях процесс сопряжения проходить не нужно, наушники будут подключаться к источнику звука автоматически в течении нескольких секунд.

Как только наушники подключаться к телефону вы можете слушать с их помощью музыку точно также как в проводных наушниках. Вам достаточно запустить музыкальное приложение, выбрать песню и нажать на кнопку «Воспроизведение», после чего звук должен начать передаваться в наушники. Точно также будет передан звук от фильмов и игр, никаких дополнительных действий с вашей стороны не потребуется.

Помните: bluetooth сигнал маломощный, поэтому он плохо работает если между источником и приёмников сигнала есть преграды.

Например, если между наушниками и телефоном будет серьезная бетонная стена это значительно ухудшит приём сигнала, или если на пути прохождения сигнала будет мощный источник радиоизлучения.

Вы можете в этом убедиться если вы наденете беспроводные наушники, включить воспроизведение музыки с телефона и расположите голову рядом с работающей микроволновкой. Почти всегда вы начнете замечать возникающие помехи при передачи звука.

Безопасны ли беспроводные наушники?

Если кратко — да, bluetooth наушники и гарнитуры абсолютно безопасны для здоровья при любом времени использования. Дело в том, что мощность сигнала очень низкая, дальность работы обычно не превышает 10 метров, поэтому такой сигнал абсолютно не влияет на организм человека или животных.

Мы уже давно не задумываемся о том вреден ли сотовый телефон, мы постоянно носим его ссобой, используем каждый день и последствий нет, потому что даже сотовый телефон излучает маломощный сигнал, который работает на расстоянии нескольких километров.

Для сравнения, коэффициент поглощаемого человеком излучения (измеряется в мощности на вес за единицу времени) у iPhone 6s — 1,14 Вт/кг (при допустимых 1,6 Вт/кг), а у блютус-наушников — около 0,001 Вт/кг.

Эти цифры показывают, что Bluetooth наушники абсолютно безопасны.

Есть ли разница в качестве звучания между беспроводными наушниками и проводными?

Да, разница есть и в большинстве случаев качественнее будут звучать проводные модели, конечно, если мы сравниваем сопоставимые образцы по форм-фактору, драйверу и назначению.

Даже самая современная версия Bluetooth 5.0 нуждается в сжатии звука при передачи от источника к получателю, таким образом, звук становится чуть хуже оригинала.

Самый качественный кодек для передачи данных на сегодня — LDAC, он был разработан компанией Sony и используется только в устройствах этого производителя: телефонах и наушниках. Он может обеспечить наивысшее качество воспроизведения.

Чуть хуже кодек aptX HD, принадлежащий компании Qualcomm. Он способен передать звук по качеству близкий к CD. Это Bluetooth-аудиокодек, способен передавать аудио 24 бит/48 кГц с «лёгким» коэффициентом сжатия 4:1 при 576 кб/с. Это довольно хорошо и многие слушатели не смогут заметить разницу между aptX HD и настоящим CD.

Ещё на ступень ниже стоит первый вариант кодека aptX. Этот bluetooth-аудиокодек способty передавать аудио 16 бит/44 кГц с коэффициентом сжатия 4:1 при 352 кб/с. Тоже хороший вариант, если вы слушаете преимущественно mp3 музыку aptX будет абсолютно достаточен для передачи звука без искажения.

Если на коробке и в инструкции беспроводных наушников не указана работа с кодеками: aptX, aptX HD или LDAC — значит эти наушники сжимают звук с помощью стандартных кодеков: AAC или SBC.

В этом случае наушники будут проигрывать звук на среднем уровне качества, его достаточно, чтобы послушать музыку в пути, но если вы хотите насладится качественным звуком в домашних условиях, вам нужно присмотреть себе другие наушники.

Как работают беспроводные наушники?

Ещё несколько лет назад беспроводные наушники были лишь мечтой меломанов и студентов, любящих хитрить на экзамене, а сегодня позволить себе покупку такого устройства может фактически каждый. Но как работает это чудо-устройство и какими технологиями осуществляется передача данных? Давайте разберёмся в этом вопросе «от и до».

Беспроводные наушники: что это значит

Итак, беспроводные наушники (для удобства обозначим их аббревиатурой БН) представляют собой устройство, предназначенное для воспроизведения аудиоинформации и использующее для этого различные технологии приёма звука от внешнего источника. Стоит сразу оговориться, что никаких вредных воздействий на организм от использования БН в ходе многочисленных проведённых исследований обнаружено не было, и их эксплуатация по праву считается безопасной.

Существует всего три вида БН:

1. Полноразмерные. В данных моделях наушники соединяются между собой при помощи жёсткой полукруглой рамки. Хорошо подходят для домашнего использования, в большинстве своём обеспечивают качественную передачу звука.
2. Накладные. Фиксируются с внешней стороны каждого уха. Обеспечивают неплохое звучание, не закрывая ухо слушающего полностью. Часто можно встретить на рынке складные накладные наушники.
3. Вставные. Закрепляются в ушной раковине при помощи специальных амбушюр. Особенно удобны при использовании на тренировках или в дороге. Иногда снабжаются специальным ободком для лучшего приёма сигнала.

Внимание! Как и для обычных гарнитур, для качества звучания БН важны параметры диапазона частот и сопротивления.

При выборе той или иной модели обратите внимание на наличие либо отсутствие кнопок управления (пригодятся, если вы во время прослушивания музыки оставите смартфон в соседнем помещении), а также на ёмкость и тип батареи. Последние два параметра напрямую влияют на способность наушников работать без подзарядки долгое время и скорость их зарядки.

Принцип работы беспроводных наушников для телефона с Андроид

Вот мы и добрались до самого интересного: до типов передачи данных БН. Наиболее распространены на сегодня 4 типа передачи данных для беспроводных наушников: через ИК-порт, Bluetooth, Wi-Fi и FM-волны. Давайте рассмотрим каждый тип в отдельности.

Начнём с радиотехнологий. Передача аудиоданных при помощи FM-волны происходит в данном случае достаточно стабильно, а радиус действия сигнала может достигать полутора сотен метров. При этом сигналу нипочём любые (кроме железобетонных) преграды, однако с увеличением расстояния между источником и приёмным устройством качество сигнала падает, и в нём могут начать наблюдаться помехи.

Если говорить о типе БН, использующем инфракрасный порт, то он основан на передаче данных сигналом с высоким уровнем пульсации, который усиливается приёмником и перенаправляется пользователю. Доступный радиус работы для таких устройств – до 10 метров, причём уровень искажений в большинстве случаев будет довольно высоким, что делает девайс, работающий на основе данной технологии, не самым лучшим выбором для меломанов.

Справка. Наушники, работающие через ИК-порт, подойдут для бесшумного просмотра телепередач или разговора по телефону.

Наиболее распространены в настоящее время БН, работающие по уже давно известной, но оттого не менее эффективной и качественной технологии Bluetooth, позволяющей передавать сигнал на расстояние до тех же 10 метров, но уже с гораздо меньшим уровнем искажений. Прибавьте к этому высокое качество звука и способность принимать сигнал вне зависимости от физических преград между приёмником и передатчиком – и получите один из лучших вариантов в своём классе.

Что касается Wi-Fi наушников, то пользоваться ими можно как «напрямую», так и через Wi-Fi роутер. Если говорить о качественных моделях, то они чаще всего способны передавать музыку без её сжатия, что обеспечивает превосходное качество звучания. Ещё одним неоспоримым преимуществом таких наушников можно назвать то, что от одного источника могут принимать сигнал даже две гарнитуры.

Как заряжаются беспроводные наушники

Большинство моделей БН поставляются в комплекте со специальным кабелем для зарядки. Для того чтобы подзарядить такие наушники, необходимо один конец кабеля вставить в соответствующий USB-порт, а другой – подсоединить к источнику питания. В качестве последнего может выступать как компьютер или ноутбук, так и блок питания от смартфона.

Важно! Для того чтобы максимально продлить срок службы гаджета, рекомендуется использовать только «родной» кабель от него, который произведён заводом-изготовителем. Использование другого кабеля может негативно сказаться на состоянии встроенных АКБ, повысив скорость их разряда либо вовсе выведя устройство из строя.

Время зарядки наушников может варьироваться в зависимости от ёмкости АКБ, однако обычно не превышает 1–2 часов. Когда зарядка будет закончена, изменится состояние светодиода-индикатора: он перестанет мигать либо сменит свой цвет.

Ремонт стереофонических наушников своими руками

Стереофонические наушники (головные телефоны) – это мобильное звуковоспроизводящее устройство, предназначенное для индивидуального прослушивания музыки и речи.

Наушники по конструктивному исполнению бывают:

• Внутриканальные (капельки, затычки, бочки, вакуумки, беруши), которые вставляются в ушной канал;
• Накладные, которые вставляются в ушную раковину;
• С оголовьем, на котором установлены два телефона;
• С оголовьем, на котором установлены два телефона и микрофон (гарнитура).

В подавляющем числе наушников звуковой сигнал на телефоны и микрофон подается через провода, перетирание которых и является основной причиной поломки. Такие неисправности наушников при желании несложно устранить своими руками, о чем и пойдет речь в статье.

Электрическая схема наушников

Для успешного ремонта любых проводных наушников необходимо представлять их устройство, электрическую схему и порядок распайки проводов.

На представленной электрической схеме показана распайка проводов наушников к широко распространенным для передачи аудиосигнала разъемам типа Джек (mini-jack) ⌀3,5 мм.

Штекеры mini-jack 3,5 широко используется для передачи аудиосигнала в наушниках и микрофонах, звуковых картах компьютеров и планшетов, сотовых телефонах, звуковых усилителях и аудиоколонках.

До 2012 года распайка выводов разъемов mini-jack 3,5 велась по стандарту OMTP (Open Mobile Terminal Platform). На схеме это джеки типа TS, TRS и TRRS OMTP. С 2012 года принят новый стандарт CTIA (Cellular Telephone Industries Association), по которому в настоящее время распаиваются все аудиосистемы, на схеме это джек TRRS CTIA (на фотографии расположен справа).

Полярность каналов R+ и L+ указывается условно, так как звуковой сигнал представляет собой переменный ток. Но это необходимо для фазировки левого и правого каналов. Для моно системы, по одному проводу передается звуковой сигнал сразу на два наушника, включенных параллельно. Но полярность подключения динамиков нужно тоже соблюдать.

Электрическая схема наушников

Для успешного ремонта любых проводных наушников необходимо представлять их устройство, электрическую схему и порядок распайки проводов.

На представленной электрической схеме показана распайка проводов наушников к широко распространенным для передачи аудиосигнала разъемам типа Джек (mini-jack) ⌀3,5 мм.

Штекеры mini-jack 3,5 широко используется для передачи аудиосигнала в наушниках и микрофонах, звуковых картах компьютеров и планшетов, сотовых телефонах, звуковых усилителях и аудиоколонках.

До 2012 года распайка выводов разъемов mini-jack 3,5 велась по стандарту OMTP (Open Mobile Terminal Platform). На схеме это джеки типа TS, TRS и TRRS OMTP. С 2012 года принят новый стандарт CTIA (Cellular Telephone Industries Association), по которому в настоящее время распаиваются все аудиосистемы, на схеме это джек TRRS CTIA (на фотографии расположен справа).

Полярность каналов R+ и L+ указывается условно, так как звуковой сигнал представляет собой переменный ток. Но это необходимо для фазировки левого и правого каналов. Для моно системы, по одному проводу передается звуковой сигнал сразу на два наушника, включенных параллельно. Но полярность подключения динамиков нужно тоже соблюдать.

Взаимозаменяемость mini-jack 3,5

При подключении наушников к выходу аудиоустройства следует учесть что, несмотря на одинаковые геометрические размеры mini-jack 3,5 не всегда взаимозаменяемые.

Если подключить стерео наушники с штекером TRS, TRRS OMTP или TRRS CTIA в разъем, предназначенный для моно наушников с штекером TS, то будет работать только один левый наушник.

При включении моно наушников со штекером TS в разъемы TRS, TRRS OMTP или TRRS CTIA будут работать оба телефона без стереоэффекта. В простых наушниках телефоны подключены параллельно

Штекер TRS полностью адаптирован для работы с разъемами TRRS OMTP и TRRS CTIA. А вот при эксплуатации наушников с микрофоном, которые называют гарнитура, могут быть проблемы.

Взаимозаменяемость TRRS OMTP и TRRS CTIA

Если современную гарнитуру с штекером TRRS CTIA подключить к устройству, с установленным разъемом TRRS OMTP, то микрофон работать не будет, а наушники с большими искажениями. Это связано с тем, что контакт микрофонного входа будет подключен к общему проводу, а общий к микрофонному проводу.

При таком подключении ток звукового сигнала сможет протекать только по цепи с вывода L+, через телефоны, включенные последовательно в противофазе и R+. Сигнал общего провода будет поступать на микрофон, но из-за большого его внутреннего сопротивления влиять на звуковоспроизведение не будет.

Если нажать кнопку блокировки микрофона SB, то наушники заработают в штатном режиме. Если в микрофоне нет необходимости, то зафиксировав кнопку блокировки микрофона SB, наушниками можно будет пользоваться без вреда для аппаратуры. Но если требуется микрофон или планируется долгосрочная эксплуатация гарнитуры с устройством, то нужно разобрать гарнитуру и перепаять местами провода GND и Mic.

Аналогичная ситуация будет наблюдаться, если штекер TRRS OMTP вставить в разъем под штекер TRRS CTIA.

Цветовая распайка проводов

В шнуре, отходящем от штекера, уложено несколько проводов разного цвета. В качественных кабелях используется многожильный провод типа мишура, в котором тонкие проволочки переплетены вместе с капроновой или льняной нитью, что повышает механическую прочность провода на растяжение и изгиб.

Международного стандарта на распайку проводов по цветам не существует. Поэтому производители к выводам jack припаивают провода, руководствуясь внутренней документацией.

Но из практики можно сделать вывод, что общий провод GND всеми производителями не окрашивается и имеет цвет меди, покрытой изоляционным лаком.

Ремонт внутриканальных наушников

В настоящее время большой популярностью пользуются проводные внутриканальные наушники. Низкая цена, малые габариты и приемлемое качество звука делают их незаменимыми для использования в гарнитуре мобильных устройств.

Так как наушниками пользуются при движении, то провода постоянно изгибаются и поэтому через время перетираются, обычно в месте входа в телефоны, реже у джека.

Место обрыва провода обычно очевидно, начинает периодически пропадать звук в одном из телефонов при шевелении провода. В таком случае и без приборов понятно, в каком месте перетерся провод. Приведу пример самостоятельного ремонта внутриканальных наушников htc.

В этих наушниках перетерся провод на вводе одного из телефонов. Чтобы отремонтировать, необходимо вскрыть корпус. Для этого нужно лезвие ножа вставить в зазор между половинок корпуса и немного вращая, отделить половинки.

Обычно половинки телефона скрепляются между собой за счет плотной посадки, благодаря проточке в одной части и выступающего буртика в другой, поэтому рассоединяются без проблем.

После разборки телефона стало видно, что один из пары проводов в обрыве, во втором проводе часть жил тоже была оборвана. С учетом того, что шнур на входе в наушник тоже изношен, необходимо удалить всю непригодный его часть.

Поэтому проводники были отпаяны от телефона, шнур был обрезан на пару сантиметров и провода очищены от изоляции. Затем была разжата и снята фиксирующая скобка и закреплена с помощью обжатия плоскогубцами на шнуре в новом месте. Место выбиралось из расчета, что когда за шнур натянуть, припаянные проводники не натягивались.

Осталось залудить и припаять, соблюдая полярность, провода к излучателю наушника. В качестве третьей руки использовались плоскогубцы. На ручки плоскогубцев была надета аптечная резинка, что обеспечивало легкое зажатие телефона.

Осталось только сомкнуть половинки и проверить наушники в работе. При ремонте я перепаял провода и во втором наушнике, так как они бы отказали в ближайшее время.

Ремонт накладных беспроводных наушников блютуз

Звуковой сигнал на наушники блютуз передается по эфиру. В связи с этим разъем для подключения наушников к источнику сигнала отсутствует. Поэтому прозвонить целостность проводов шнура с помощью мультиметра невозможно.

Отличительной особенностью этой модели наушников является наличие на их задней крышке постоянных магнитов, позволяющих скреплять телефоны. Но на технологию ремонта это не влияет, зато удобно в эксплуатации.

Как правило, оба телефона одновременно отказывают редко, обычно начинает барахлить один из них. Вскрывать блок управления сложнее, поэтому поиск неисправности нужно начинать с наушника, который перестал работать.

Обычно наушник состоит из двух частей, соединенных между собой за счет силы трения. Для разборки наушника нужно лезвие ножа ввести в зазор между половинками корпуса и его провернуть.

После вскрытия наушника сразу стала очевидна причина его поломки. Общий проводник медного цвета был в обрыве.

Шнур был протянут в корпус и обрезан по линии входа его в наушник. Часто в наушниках шнур перетирается именно в месте входа, поэтому, чтобы исключить возможную поломку в ближайшее время, шнур и был обрезан в этом месте.

Изоляция шнура была оплавлена с помощью паяльника по окружности и снята. Тут надо не перестараться, чтобы не оплавить капроновую нить внутри проводников мишура.

Провода покрыты слоем лака, который разрушается при нагреве. Хорошо залуживаются припоем провода при использовании в качестве флюса таблетки аспирина. Осталось, соблюдая полярность, припаять проводники к телефону.

Обжатые шнур скобки из латуни были очень жесткие, и разогнуть их было трудно. Дополнительно, они фиксировали шнур только в направлении выхода из наушника, но позволяли шнуру входить в него. В результате провод внутри и переломился. Для исключения этого шнур был зафиксирован с помощью капли термоклея. При затягивании шнура в отверстие наушников, термоклей сожмется и жестко зафиксирует его.

Заодно был перепаян шнур и у второго наушника. Если провод перетерся в одном, то в ближайшее время перетрется и во втором. На фото обрезки шнура, оставшиеся после ремонта.

Ремонт наушников своими руками закончен и теперь они прослужат еще дольше, чем проработали до ремонта, ведь устранен конструктивный недостаток, в результате которого наушники и вышли из строя.

Ремонт проводных наушников с микрофоном CHP 510

У проводных накладных стереонаушников типа гарнитура обычно провода в шнуре перетираются в месте входа в телефон.

Принес мне знакомый наушники, которые вы видите на фотографии, как раз с такой неисправностью. Он самостоятельно ремонтировал наушники, спаивая припоем оборванные провода, но они опять рвались. Такой способ ремонт приводит только к кратковременной работе наушников.

Для качественного ремонта необходимо отрезать перетершийся шнур, разобрать наушник и запаять провода непосредственно к излучателю звука.

Начинать разборку наушника надо со снятия амбушюры. Для этого нужно оттянуть ее за край пальцами, и подцепив лезвием плоской отвертки вывести из зацепления с телефоном.

После снятия амбушюры стали видны четыре фиксатора-защелки. Иногда крышка телефона крепится на винтах.

Для снятия крышки нужно по очереди, надавливая плоской отверткой на защелки в направлении центра, отжать их.

После обрезки перетертого участка шнура столкнулся с тем, что он был намертво вплавлен в защищающую его от резкого изгиба эластичную трубку. Пришлось провода удалять из трубки с помощью сверла. После прочистки трубка была надета на шнур.

Далее очень аккуратно, чтобы не повредить жилки проводов, ножом срезается изоляция. Паяльник тут не поможет, так как проводники практически вплавлены в изоляцию, и сдвинуть ее с проводов было невозможно.

После освобождения от полихлорвиниловой изоляции концы проводников надо залудить с помощью паяльника и флюса. На фотографии показан шнур, подготовленный для распайки в наушнике.

Для того, чтобы не запутаться с маркировкой, заблаговременно неисправные провода не отпаивались, а в момент пайки новых, старый отпаивался и на его место припаивался такого же цвета.

Провода, идущие к динамику вскрытого наушника, припаивались непосредственно к его выводам. Идущие ко второму наушнику и микрофону были соединены с помощью пайки проводов друг с другом. Для изоляции использовалась уже стоявшая бумажная лента, покрытая липким слоем.

На фотографии показаны самостоятельно отремонтированные наушники CHP 510, которые, надеюсь, прослужат еще не один год

Ремонт наушников с оголовьем и микрофоном Genius

Попали в ремонт наушники Genius, в которых были перетерты провода и сломаны крепления телефонов к оголовью.

Наушники мне были принесены на запчасти, но оценив их техническое состояние, пришел к выводу, что они подлежат ремонту.

Ремонт крепления наушников к оголовью

Перед ремонтом перетертых проводов сначала надо было отремонтировать механическое повреждение узлов крепления наушников к оголовью.

Вскрытие узлов показало, что выступы, служащие для фиксации плоской пружины оголовья отсутствовали. Похоже, что наушники роняли, и плоская пружина их просто срезала.

Закрепить пружину в узле можно было с помощью двух винтов, но для надежности решил использовать комбинированный вид крепления – один винт и термоклей. Для этого сначала в одной из половинок было просверлено отверстие и в него вставлен винт М3.

Далее кусочки термоклея были расплавлены электрическим паяльником, и пока клей не остыл и затвердел, установлена пружина оголовья и накручена на винт гайка. Таким же способом был отремонтирован и второй узел.

Толщина пластмассы узла позволила применить винт с конической головкой, которая была вплавлена в просверленное отверстие с помощью паяльника. При желании головку винта можно покрыть черным лаком.

Как видно на фотографии, внешний вид наушников не изменился. Возможность регулировки длины оголовья сохранилась. Теперь наушники надежно закреплены к оголовью, и можно приступать к ремонту шнура.

Ремонт проводов наушников

Через джек наушники мультиметром не прозванивались, поэтому пришлось телефоны разбирать. Разборка начинается со снятия с телефонов амбушюр.

Для этого надо взяться за край амбушюры и оттянуть ее рукой. Далее поддеть амбушюру с помощью отвертки и аккуратно по кругу вывести из зацепления с корпусом наушника.

Чтобы разобрать наушник достаточно открутить три винта и крышка снимется. Но один из винтов вращался, но не вывинчивается.

Оказалось, что одна из резьбовых стоек отломалась. Пришлось с помощью термоклея вместо нее установить металлическую стойку с внутренней резьбой.

На проводе наушников установлен блок регулятора громкости и выключения микрофона. Чтобы определить с помощью мультиметра, в каком месте провода в обрыве, пришлось блок разобрать. Для этого достаточно было вывинтить два самореза.

Прозвонка мультиметром показала, что динамики в наушниках исправны и имели сопротивление 31 Ом. А провода в шнуре имели обрыв как на участке джек — регулятор громкости, так и от регулятора громкости к наушникам. Пришлось отрезать по участку шнура, как у наушника, так и с двух сторон регулятора громкости и перепаять провода.

Ограничение перемещения на вытяжку шнура в корпусе наушника было сделано с помощью завязки его в узел. Это плохой вариант, так как шнур имеет возможность перемещаться внутрь и вращаться, в результате провода могут оборваться.

Поэтому шнур был закреплен с помощью термоклея. Сначала клей был нанесен на шнур, который пока клей не затвердел, был втянут во втулку. Затем шнур термоклеем был зафиксирован на крышке наушника.

Осталось припаять провода в соответствии цветовой маркировкой, скрутить половинки наушника и надеть амбушюру.

Настал черед ремонта блока регулировки звука и отключения микрофона. В данной модели наушников для вскрытия блока достаточно было отвинтить два винта.

Шнуры в блоке фиксировались с помощью пластмассовых втулок, которые со шнура снять не получилось. Поэтому втулки были разрезаны вдоль ножом.

Далее были обрезаны участки шнура и с помощью паяльника оплавлением снята изоляция. Стоит заметить что, провода, через которые подавался звуковой сигнал на наушники, и микрофона были, для снижения взаимного влияния, изолированы друг от друга.

Для фиксации втулки на шнуре, на него была нанесена капля термоклея, можно и нанести клей момент. Но термоклей быстрее застывает.

Далее, пока термоклей не затвердел, втулка была сдвинута на термоклей и сжата с помощью обвязки витком нитки.

Осталось припаять провода к контактным дорожкам печатной платы и собрать узел регулировки. Чтобы было удобно паять, плату прижал плоскогубцами. Заодно был смазан машинным маслом и регулятор громкости.

Ремонт своими руками наушников Genius с микрофоном закончен. Проверка показала их исправную работу. Теперь гарнитура при аккуратном обращении прослужат еще много лет.

Ремонт беспроводных наушников Panasonic RP-WF83

Пришлось ремонтировать беспроводные наушники Panasonic RP-WF83, которые работали нормально, но не заряжались аккумуляторы, расположенные в наушнике от базы.

Приходилось их вынимать и заряжать от отдельного зарядного устройства, что создавало неудобства.

В одном из углублений базы с передатчиком имелось два подпружиненных контакта, через которые и передавался ток заряда одному из наушников. Измерение напряжения на этих контактах мультиметром, включенного в режим измерения постоянного напряжения показало, что схема зарядного устройства в базе исправна.

Следовательно, неисправность находится в самом наушнике. Чтобы добраться до электроники нужно снять амбушюру и отвинтить саморезы, как было описано в статье выше. При осмотре платы сразу стала понятна причина отказа.

Печатные дорожки, к которым были припаяны контакты для соединения с базой, были оторваны от платы. Учитывая, что к ним прикладывалось только давление подвижных контактов базы, отказ произошел из-за конструктивного недостатка. Контакты были запаяны таким образом, что при давлении на них усилие передавалось на отрыв дорожек.

Оторванные печатные площадки были приклеены к плате клеем Супер-Момент. Далее, как показано на фотографии, покрыты слоем припоя.

Из пластины латуни были сделаны два упорных уголка, залужены припоем и припаяны с внутренней стороны контактов. Уголки можно сделать из любого металла, подойдет и железо, главное, чтобы металл лудился припоем.

Теперь вся сила давления будет прилагаться не к месту пайки контактов к печатной плате, а к установленным уголкам.

Треснувшие дорожки были просто залужены и покрыты толстым слоем припоя. Если дорожка пострадала сильно, то можно продублировать ее медным проводком.

Для проверки зарядки аккумуляторов к контактам были подсоединены провода и подключены к вольтметру, который показал напряжение 2,61 В. Это свидетельствовало о том, что аккумуляторы заряжаются, так как их рабочее напряжение не может превышать 2,5 В.

Практика эксплуатации наушников показала стабильный заряд аккумуляторов. Ремонт своими руками беспроводных наушников окончен и теперь они больше никогда не откажут в работе по причине поломанных контактов.

Другие неисправности беспроводных наушников

Беспроводные наушники, благодаря отсутствию шнура ломаются редко. Обычно перестают работать, если разрядились батарейки или аккумуляторы. Еще бывает, окисляются контакты батареек, в таком случае их надо промыть спиртом, можно и водкой.

Если включатель на наушнике стал нестабильно работать, то его нужно промыть, капнув вовнутрь каплю спирта и многократно включить и выключить. Если не поможет, то придется заменить исправным.

Если при регулировке громкости появляются хрипы или звук прерывается, то тоже сначала капнуть в его внутренность каплю спирта и после многократных поворотов колесика капнуть машинного масла.

Headphones are a pair of small loudspeaker drivers worn on or around the head over a user’s ears. They are electroacoustic transducers, which convert an electrical signal to a corresponding sound. Headphones let a single user listen to an audio source privately, in contrast to a loudspeaker, which emits sound into the open air for anyone nearby to hear. Headphones are also known as earspeakers, earphones^[1] or, colloquially, cans.^[2] Circumaural (‘around the ear’) and supra-aural (‘over the ear’) headphones use a band over the top of the head to hold the speakers in place. Another type, known as earbuds or earpieces^[1] consist of individual units that plug into the user’s ear canal. A third type are bone conduction headphones, which typically wrap around the back of the head and rest in front of the ear canal, leaving the ear canal open. In the context of telecommunication, a headset is a combination of headphone and microphone.

Headphones connect to a signal source such as an audio amplifier, radio, CD player, portable media player, mobile phone, video game console, or electronic musical instrument, either directly using a cord, or using wireless technology such as Bluetooth, DECT or FM radio. The first headphones were developed in the late 19th century for use by telephone operators, to keep their hands free. Initially the audio quality was mediocre and a step forward was the invention of high fidelity headphones.^[3][4]

Headphones exhibit a range of different audio reproduction quality capabilities. Headsets designed for telephone use typically cannot reproduce sound with the high fidelity of expensive units designed for music listening by audiophiles. Headphones that use cables typically have either a 1/4 inch (6.35mm) or 1/8 inch (3.5mm) phone jack for plugging the headphones into the audio source. Some stereo earbuds are wireless, using Bluetooth connectivity to transmit the audio signal by radio waves from source devices like cellphones and digital players.^[5] As a result of the Walkman effect, beginning in the 1980s, headphones started to be used in public places such as sidewalks, grocery stores, and public transit.^[6] Headphones are also used by people in various professional contexts, such as audio engineers mixing sound for live concerts or sound recordings and DJs, who use headphones to cue up the next song without the audience hearing, aircraft pilots and call center employees. The latter two types of employees use headphones with an integrated microphone.

History

Headphones grew out of the need to free up a person’s hands when operating a telephone. There were several iterative products that were predecessors to the «hands-free» headphones. By the 1890s the first device that is unmistakably a headphone was made by a British company called Electrophone, which created a system allowing their customers to connect into live feeds of performances at theaters and opera houses across London. Subscribers to the service could listen to the performance through a pair of massive earphones that connected below the chin, held by a long rod.^[7]

French engineer Ernest Mercadier patented a set of in-ear headphones in 1891, Mercadier was awarded U.S. Patent No. 454,138 for “improvements in telephone-receivers…which shall be light enough to be carried while in use on the head of the operator.^[7]”

Nathaniel Baldwin of Utah in 1910 invented a prototype telephone headset due to his inability to hear sermons during Sunday service. He offered it for testing to the US Navy, which promptly ordered 100 from Baldwin. Wireless Specialty Apparatus Co., in partnership with Baldwin Radio Company, set up a manufacturing facility in Utah to fulfill orders. His innovations were the basis of “sound-powered” telephones or phones that required no electricity, which were used during World War II.^[8]

Headphones originated from the telephone receiver earpiece, and were the only way to listen to electrical audio signals before amplifiers were developed.

These early headphones used moving iron drivers,^[9] with either single-ended or balanced armatures. The common single-ended type used voice coils wound around the poles of a permanent magnet, which were positioned close to a flexible steel diaphragm. The audio current through the coils varied the magnetic field of the magnet, exerting a varying force on the diaphragm, causing it to vibrate, creating sound waves. The requirement for high sensitivity meant that no damping was used, so the frequency response of the diaphragm had large peaks due to resonance, resulting in poor sound quality. These early models lacked padding, and were often uncomfortable to wear for long periods. Their impedance varied; headphones used in telegraph and telephone work had an impedance of 75 ohms. Those used with early wireless radio had more turns of finer wire to increase sensitivity. Impedance of 1,000 to 2,000 ohms was common, which suited both crystal sets and triode receivers. Some very sensitive headphones, such as those manufactured by Brandes around 1919, were commonly used for early radio work.

In early powered radios, the headphone was part of the vacuum tube’s plate circuit and carried dangerous voltages. It was normally connected directly to the positive high voltage battery terminal, and the other battery terminal was securely grounded. The use of bare electrical connections meant that users could be shocked if they touched the bare headphone connections while adjusting an uncomfortable headset.

In 1958, John C. Koss, an audiophile and jazz musician from Milwaukee, produced the first stereo headphones.^[10][9]

Smaller earbud type earpieces, which plugged into the user’s ear canal, were first developed for hearing aids. They became widely used with transistor radios, which commercially appeared in 1954 with the introduction of the Regency TR-1. The most popular audio device in history, the transistor radio changed listening habits, allowing people to listen to radio anywhere. The earbud uses either a moving iron driver or a piezoelectric crystal to produce sound. The 3.5 mm radio and phone connector, which is the most commonly used in portable application today, has been used at least since the Sony EFM-117J transistor radio, which was released in 1964.^[11][12] Its popularity was reinforced with its use on the Walkman portable tape player in 1979.

Applications

Headphones may be used with stationary CD and DVD players, home theater, personal computers, or portable devices (e.g., digital audio player/MP3 player, mobile phone), as long as these devices are equipped with a headphone jack. Cordless headphones are not connected to their source by a cable. Instead, they receive a radio or infrared signal encoded using a radio or infrared transmission link, such as FM, Bluetooth or Wi-Fi. These are battery-powered receiver systems, of which the headphone is only a component. Cordless headphones are used with events such as a Silent disco or Silent Gig.

In the professional audio sector, headphones are used in live situations by disc jockeys with a DJ mixer, and sound engineers for monitoring signal sources. In radio studios, DJs use a pair of headphones when talking to the microphone while the speakers are turned off to eliminate acoustic feedback while monitoring their own voice. In studio recordings, musicians and singers use headphones to play or sing along to a backing track or band. In military applications, audio signals of many varieties are monitored using headphones.

Wired headphones are attached to an audio source by a cable. The most common connectors are 6.35 mm (1⁄4 inch) and 3.5 mm phone connectors. The larger 6.35 mm connector is more common on fixed location home or professional equipment. The 3.5 mm connector remains the most widely used connector for portable application today. Adapters are available for converting between 6.35 mm and 3.5 mm devices.

As active component, wireless headphones tend to be costlier due to the necessity for internal hardware such as a battery, a charging controller, a speaker driver, and a wireless transceiver, whereas wired headphones are a passive component, outsourcing speaker driving to the audio source.

Some headphone cords are equipped with a serial potentiometer for volume control.

Wired headphones may be equipped with a non-detachable cable or a detachable auxiliary male-to-male plug, as well as some with two ports to allow connecting another wired headphone in a parallel circuit, which splits the audio signal to share with another participant, but can also be used to hear audio from two inputs simultaneously. An external audio splitter can retrofit this ability.^[13]

Applications for audiometric testing

Various types of specially designed headphones or earphones are also used to evaluate the status of the auditory system in the field of audiology for establishing hearing thresholds, medically diagnosing hearing loss, identifying other hearing related disease, and monitoring hearing status in occupational hearing conservation programs.^[14] Specific models of headphones have been adopted as the standard due to the ease of calibration and ability to compare results between testing facilities.^[15]

Supra-aural style headphones are historically the most commonly used in audiology as they are the easiest to calibrate and were considered the standard for many years. Commonly used models are the Telephonics Dynamic Headphone (TDH) 39, TDH-49, and TDH-50. In-the-ear or insert style earphones are used more commonly today as they provide higher levels of interaural attenuation, introduce less variability when testing 6,000 and 8,000 Hz, and avoid testing issues resulting from collapsed ear canals. A commonly used model of insert earphone is the Etymotic Research ER-3A. Circum-aural earphones are also used to establish hearing thresholds in the extended high frequency range (8,000 Hz to 20,000 kHz). Along with Etymotic Research ER-2A insert earphones, the Sennheiser HDA300 and Koss HV/1A circum-aural earphones are the only models that have reference equivalent threshold sound pressure level values for the extended high frequency range as described by ANSI standards.^[16][15][17]

Audiometers and headphones must be calibrated together. During the calibration process, the output signal from the audiometer to the headphones is measured with a sound level meter to ensure that the signal is accurate to the reading on the audiometer for sound pressure level and frequency. Calibration is done with the earphones in an acoustic coupler that is intended to mimic the transfer function of the outer ear. Because specific headphones are used in the initial audiometer calibration process, they cannot be replaced with any other set of headphones, even from the same make and model.^[15]

Electrical characteristics

Electrical characteristics of dynamic loudspeakers may be readily applied to headphones, because most headphones are small dynamic loudspeakers.

Impedance

Headphones are available with high or low impedance (typically measured at 1 kHz). Low-impedance headphones are in the range 16 to 32 ohms and high-impedance headphones are about 100-600 ohms. As the impedance of a pair of headphones increases, more voltage (at a given current) is required to drive it, and the loudness of the headphones for a given voltage decreases. In recent years, impedance of newer headphones has generally decreased to accommodate lower voltages available on battery powered CMOS-based portable electronics. This has resulted in headphones that can be more efficiently driven by battery-powered electronics. Consequently, newer amplifiers are based on designs with relatively low output impedance.

The impedance of headphones is of concern because of the output limitations of amplifiers. A modern pair of headphones is driven by an amplifier, with lower impedance headphones presenting a larger load. Amplifiers are not ideal; they also have some output impedance that limits the amount of power they can provide. To ensure an even frequency response, adequate damping factor, and undistorted sound, an amplifier should have an output impedance less than 1/8 that of the headphones it is driving (and ideally, as low as possible). If output impedance is large compared to the impedance of the headphones, significantly higher distortion is present.^[18] Therefore, lower impedance headphones tend to be louder and more efficient, but also demand a more capable amplifier. Higher impedance headphones are more tolerant of amplifier limitations, but produce less volume for a given output level.

Historically, many headphones had relatively high impedance, often over 500 ohms so they could operate well with high-impedance tube amplifiers. In contrast, modern transistor amplifiers can have very low output impedance, enabling lower-impedance headphones. Unfortunately, this means that older audio amplifiers or stereos often produce poor-quality output on some modern, low-impedance headphones. In this case, an external headphone amplifier may be beneficial.

Sensitivity

Sensitivity is a measure of how effectively an earpiece converts an incoming electrical signal into an audible sound. It thus indicates how loud the headphones are for a given electrical drive level. It can be measured in decibels of sound pressure level per milliwatt (dB (SPL)/mW) or decibels of sound pressure level per volt (dB (SPL) / V).^[19] Unfortunately, both definitions are widely used, often interchangeably. As the output voltage (but not power) of a headphone amplifier is essentially constant for most common headphones, dB/mW is often more useful if converted into dB/V using Ohm’s law:

Once the sensitivity per volt is known, the maximum volume for a pair of headphones can be easily calculated from the maximum amplifier output voltage. For example, for a headphone with a sensitivity of 100 dB (SPL)/V, an amplifier with an output of 1 root mean square (RMS) voltage produces a maximum volume of 100 dB.

Pairing high-sensitivity headphones with power amplifiers can produce dangerously high volumes and damage headphones. The maximum sound pressure level is a matter of preference, with some sources recommending no higher than 110 to 120 dB. In contrast, the American Occupational Safety and Health Administration recommends an average SPL of no more than 85 dB(A) to avoid long-term hearing loss, while the European Union standard EN 50332-1:2013 recommends that volumes above 85 dB(A) include a warning, with an absolute maximum volume (defined using 40–4,000 Hz noise) of no more than 100 dB to avoid accidental hearing damage.^[20] Using this standard, headphones with sensitivities of 90, 100 and 110 dB (SPL)/V should be driven by an amplifier capable of no more than 3.162, 1.0 and 0.3162 RMS volts at maximum volume setting, respectively to reduce the risk of hearing damage.

The sensitivity of headphones is usually between about 80 and 125 dB/mW and usually measured at 1 kHz.^[21]

Specifications

Headphone size can affect the balance between fidelity and portability. Generally, headphone form factors can be divided into four separate categories: circumaural (over-ear), supra-aural (on-ear), earbud and in-ear.

Connectivity

Wired

Headphones with soldered headphone jack cables.

Wireless

• Wireless on-ear headphones. Often have an inbuilt headphone jack.
• Wireless over-ear headphones. Often have an inbuilt headphone jack.
• Wireless earphones connected via a neckband.

True wireless

True wireless earbuds have no cord to keep each bud connected to each other. They rely on wireless technology such as Bluetooth to transmit audio from a hardware device.

Ear adaption

Circumaural

Circumaural headphones (sometimes called full size headphones or over-ear headphones) have circular or ellipsoid earpads that encompass the ears. Because these headphones completely surround the ear, circumaural headphones can be designed to fully seal against the head to attenuate external noise. Because of their size, circumaural headphones can be heavy and there are some sets that weigh over 500 grams (1 lb). Ergonomic headband and earpad design is required to reduce discomfort resulting from weight. These are commonly used by drummers in recording.

Supra-aural

Supra-aural headphones or on-ear headphones have pads that press against the ears, rather than around them. They were commonly bundled with personal stereos during the 1980s. This type of headphone generally tends to be smaller and lighter than circumaural headphones, resulting in less attenuation of outside noise. Supra-aural headphones can also lead to discomfort due to the pressure on the ear as compared to circumaural headphones that sit around the ear. Comfort may vary due to the earcup material.

Ear-fitting headphones

Earphones

Earphones are very small headphones that are fitted directly in the outer ear, facing but not inserted in the ear canal. Earphones are portable and convenient, but many people consider them uncomfortable.^[22] They provide hardly any acoustic isolation and leave room for ambient noise to seep in; users may turn up the volume dangerously high to compensate, at the risk of causing hearing loss.^[22][23] On the other hand, they let the user be better aware of their surroundings. Since the early days of the transistor radio, earphones have commonly been bundled with personal music devices. They are sold at times with foam or rubber pads for comfort. (The use of the term earbuds, which has been around since at least 1984, did not hit its peak until after 2001, with the success of Apple’s MP3 player.^[24])

In-ear headphones

In-ear headphones, also known as in-ear monitors (IEMs) or canalphones, are small headphones with similar portability to earbuds that are inserted in the ear canal itself. IEMs are higher-quality in-ear headphones and are used by audio engineers and musicians as well as audiophiles.

The outer shells of in-ear headphones are made up of a variety of materials, such as plastic, aluminum, ceramic and other metal alloys. Because in-ear headphones engage the ear canal, they can be prone to sliding out, and they block out much environmental noise. Lack of sound from the environment can be a problem when sound is a necessary cue for safety or other reasons, as when walking, driving, or riding near or in vehicular traffic.^[25] Some in-ear headphones utilize built-in microphones to allow some outside sound to be heard when desired.^[26][27]

Generic or custom-fitting ear canal plugs are made from silicone rubber, elastomer, or foam. Such plugs in lower-end devices may be interchangeable, which increases the risk of them falling off and getting lodged in the ear canal. Custom in-ear headphones use castings of the ear canal to create custom-molded plugs that provide added comfort and noise isolation.^[22]

Some wireless earphones include a charging case.

Open- or closed-back

Both circumaural and supra-aural headphones can be further differentiated by the type of earcups:

Open-back

Open-back headphones have the back of the earcups open. This leaks more sound out of the headphone and also lets more ambient sounds into the headphone, but gives a more natural or speaker-like sound, due to including sounds from the environment.

Semi-open

Semi-open headphones, have a design that can be considered as a compromise between open-back headphones and closed-back headphones. Some^[who?] believe the term «semi-open» is purely there for marketing purposes. There is no exact definition for the term semi-open headphone. Where the open-back approach has hardly any measure to block sound at the outer side of the diaphragm and the closed-back approach really has a closed chamber at the outer side of the diaphragm, a semi-open headphone can have a chamber to partially block sound while letting some sound through via openings or vents.

Closed-back

Closed-back (or sealed) styles have the back of the earcups closed. They usually block some of the ambient noise. Closed-back headphones usually can produce stronger low frequencies than open-back headphones.

Headset

A headset is a headphone combined with a microphone. Headsets provide the equivalent functionality of a telephone handset with hands-free operation. Among applications for headsets, besides telephone use, are aviation, theatre or television studio intercom systems, and console or PC gaming. Headsets are made with either a single-earpiece (mono) or a double-earpiece (mono to both ears or stereo). The microphone arm of headsets is either an external microphone type where the microphone is held in front of the user’s mouth, or a voicetube type where the microphone is housed in the earpiece and speech reaches it by means of a hollow tube.

Telephone headsets

Telephone headsets connect to a fixed-line telephone system. A telephone headset functions by replacing the handset of a telephone. Headsets for standard corded telephones are fitted with a standard 4P4C commonly called an RJ-9 connector. Headsets are also available with 2.5 mm jack sockets for many DECT phones and other applications. Cordless bluetooth headsets are available, and often used with mobile telephones. Headsets are widely used for telephone-intensive jobs, in particular by call centre workers. They are also used by anyone wishing to hold telephone conversations with both hands free.

For older models of telephones, the headset microphone impedance is different from that of the original handset, requiring a telephone amplifier for the telephone headset. A telephone amplifier provides basic pin-alignment similar to a telephone headset adaptor, but it also offers sound amplification for the microphone as well as the loudspeakers. Most models of telephone amplifiers offer volume control for loudspeaker as well as microphone, mute function and switching between headset and handset. Telephone amplifiers are powered by batteries or AC adaptors.

Communication headsets

Communication headsets are used for two-way communication and typically consist of a headphone and attached microphone. Such headsets are used in a variety of professions as aviation, military, sports, music, and many service-oriented sectors. They come in all shapes and sizes, depending on use, required noise attenuation, and fidelity of communication needed.

Ambient noise reduction

Unwanted sound from the environment can be reduced by excluding sound from the ear by passive noise isolation, or, often in conjunction with isolation, by active noise cancellation.

Passive noise isolation is essentially using the body of the earphone, either over or in the ear, as a passive earplug that simply blocks out sound. The headphone types that provide most attenuation are in-ear canal headphones and closed-back headphones, both circumaural and supra aural. Open-back and earbud headphones provide some passive noise isolation, but much less than the others. Typical closed-back headphones block 8 to 12 dB, and in-ears anywhere from 10 to 15 dB. Some models have been specifically designed for drummers to facilitate the drummer monitoring the recorded sound while reducing sound directly from the drums as much as possible. Such headphones claim to reduce ambient noise by around 25 dB.

Active noise-cancelling headphones use a microphone, amplifier, and speaker to pick up, amplify, and play ambient noise in phase-reversed form; this to some extent cancels out unwanted noise from the environment without affecting the desired sound source, which is not picked up and reversed by the microphone. They require a power source, usually a battery, to drive their circuitry. Active noise cancelling headphones can attenuate ambient noise by 20 dB or more, but the active circuitry is mainly effective on constant sounds and at lower frequencies, rather than sharp sounds and voices. Some noise cancelling headphones are designed mainly to reduce low-frequency engine and travel noise in aircraft, trains, and automobiles, and are less effective in environments with other types of noise.

Transducer technology

Headphones use various types of transducer to convert electrical signals to sound.

Moving-coil

The moving coil driver, more commonly referred to as a «dynamic» driver is the most common type used in headphones. It consists of a stationary magnet element affixed to the frame of the headphone, which sets up a static magnetic field. The magnet in headphones is typically composed of ferrite or neodymium. A voice coil, a light coil of wire, is suspended in the magnetic field of the magnet, attached to a diaphragm, typically fabricated from lightweight, high-stiffness-to-mass-ratio cellulose, polymer, carbon material, paper or the like. When the varying current of an audio signal is passed through the coil, it creates a varying magnetic field that reacts against the static magnetic field, exerting a varying force on the coil causing it and the attached diaphragm to vibrate. The vibrating diaphragm pushes on the air to produce sound waves.

Electrostatic

Electrostatic drivers consist of a thin, electrically charged diaphragm, typically a coated PET film membrane, suspended between two perforated metal plates (electrodes). The electrical sound signal is applied to the electrodes creating an electrical field; depending on the polarity of this field, the diaphragm is drawn towards one of the plates. Air is forced through the perforations; combined with a continuously changing electrical signal driving the membrane, a sound wave is generated. Electrostatic headphones are usually more expensive than moving-coil ones, and are comparatively uncommon. In addition, a special amplifier is required to amplify the signal to deflect the membrane, which often requires electrical potentials in the range of 100 to 1,000 volts.

Due to the extremely thin and light diaphragm membrane, often only a few micrometers thick, and the complete absence of moving metalwork, the frequency response of electrostatic headphones usually extends well above the audible limit of approximately 20 kHz. The high-frequency response means that the low-midband distortion level is maintained to the top of the audible frequency band, which is generally not the case with moving coil drivers. Also, the frequency response peakiness regularly seen in the high-frequency region with moving coil drivers is absent. Well-designed electrostatic headphones can produce significantly better sound quality than other types.^{[citation needed]}

Electrostatic headphones require a voltage source generating 100 V to over 1 kV, and are on the user’s head. Since the invention of insulators, there is no actual danger. They do not need to deliver significant electric current, which further limits the electrical hazard to the wearer in case of fault.

Electret

An electret driver functions along the same electromechanical means as an electrostatic driver. However the electret driver has a permanent charge built into it, whereas electrostatics have the charge applied to the driver by an external generator. Electret and electrostatic headphones are relatively uncommon. Original electrets were also typically cheaper and lower in technical capability and fidelity than electrostatics. Patent applications from 2009 to 2013 have been approved that show by using different materials, i.e. a «Fluorinated cyclic olefin electret film», Frequency response chart readings can reach 50 kHz at 100db. When these new improved electrets are combined with a traditional dome headphone driver, headphones can be produced that are recognised by the Japan Audio Society as worthy of joining the Hi Res Audio program. US patents 8,559,660 B2. 7,732,547 B2.7,879,446 B2.7,498,699 B2.

Planar magnetic

Planar magnetic (also known as orthodynamic) headphones use similar technology to electrostatic headphones, with some fundamental differences. They operate similarly to planar magnetic loudspeakers.

A planar magnetic driver consists of a relatively large membrane that contains an embedded wire pattern. This membrane is suspended between two sets of permanent, oppositely aligned, magnets. A current passed through the wires embedded in the membrane produces a magnetic field that reacts with the field of the permanent magnets to induce movement in the membrane, which produces sound.

Balanced armature

A balanced armature is a sound transducer design primarily intended to increase the electrical efficiency of the element by eliminating the stress on the diaphragm characteristic of many other magnetic transducer systems. As shown schematically in the left diagram, it consists of a moving magnetic armature that is pivoted so it can move in the field of the permanent magnet. When precisely centered in the magnetic field there is no net force on the armature, hence the term ‘balanced’. As illustrated in the right diagram, when there is electric current through the coil, it magnetizes the armature one way or the other, causing it to rotate slightly one way or the other about the pivot thus moving the diaphragm to make sound.

The design is not mechanically stable; a slight imbalance makes the armature stick to one pole of the magnet. A fairly stiff restoring force is required to hold the armature in the ‘balance’ position. Although this reduces its efficiency, this design can still produce more sound from less power than any other.^{[clarification needed]} Popularized in the 1920s as Baldwin Mica Diaphragm radio headphones, balanced armature transducers were refined during World War II for use in military sound powered telephones. Some of these achieved astonishing electro-acoustic conversion efficiencies, in the range of 20% to 40%, for narrow bandwidth voice signals.

Today they are typically used only in in-ear headphones and hearing aids, where their high efficiency and diminutive size is a major advantage.^[29] They generally are limited at the extremes of the hearing spectrum (e.g. below 20 Hz and above 16 kHz) and require a better seal than other types of drivers to deliver their full potential. Higher-end models may employ multiple armature drivers, dividing the frequency ranges between them using a passive crossover network. A few combine an armature driver with a small moving-coil driver for increased bass output.

The earliest loudspeakers for radio receivers used balanced armature drivers for their cones.^[30]

Thermoacoustic technology

The thermoacoustic effect generates sound from the audio frequency Joule heating of the conductor, an effect that is not magnetic and does not vibrate the speaker.
In 2013 a carbon nanotube thin-yarn earphone based on the thermoacoustic mechanism was demonstrated by a research group in Tsinghua University.^[31] The as-produced CNT thin yarn earphone has a working element called CNT thin yarn thermoacoustic chip. Such a chip is composed of a layer of CNT thin yarn array supported by the silicon wafer, and periodic grooves with certain depth are made on the wafer by micro-fabrication methods to suppress the heat leakage from the CNT yarn to the substrate.^{[citation needed]}

Other transducer technologies

Transducer technologies employed much less commonly for headphones include the Heil Air Motion Transformer (AMT); Piezoelectric film; Ribbon planar magnetic; Magnetostriction and Plasma or Ionic. The first Heil AMT headphone was marketed by ESS Laboratories and was essentially an ESS AMT tweeter from one of the company’s speakers being driven at full range. Since the turn of the century, only Precide of Switzerland have manufactured an AMT headphone. Piezoelectric film headphones were first developed by Pioneer, their two models used a flat sheet of film that limited the maximum volume of air movement. Currently, TakeT produces a piezoelectric film headphone shaped similarly to an AMT transducer but, which like the Precide driver, has a variation in the size of transducer folds over the diaphragm. It additionally incorporates a two way design by its inclusion of a dedicated tweeter/supertweeter panel. The folded shape of a diaphragm allows a transducer with a larger surface area to fit within smaller space constraints. This increases the total volume of air that can be moved on each excursion of the transducer given that radiating area. Due to the small volume of air in a headphone, the plasma or ionic transducer can become a full range driver although the high temperatures and voltages of these types makes them very rare with only the Plasmasonic being commercial.

Magnetostriction headphones, sometimes sold under the label Bonephones, work by vibrating against the side of head, transmitting sound via bone conduction. This is particularly helpful in situations where the ears must be unobstructed, or for people who are deaf for reasons that don’t affect the nervous apparatus of hearing. Magnetostriction headphones though, are limited in their fidelity compared to conventional headphones that rely on the normal workings of the ear. Additionally, in the mid 1980s, a French company called Audio Reference tried to market the Plasmasonic plasma headphone invented by Henri Bondar.^[32][33] There are no known functioning examples left. Due to the small volume of air in a headphone, the plasma or ionic transducer can become a full range driver although the high temperatures and voltages needed makes them very rare.

Benefits and limitations

Headphones can prevent other people from hearing the sound, either for privacy or to prevent disturbing others, as in listening in a public library. They can also provide a level of sound fidelity greater than loudspeakers of similar cost. Part of their ability to do so comes from the lack of any need to perform room correction treatments with headphones. High-quality headphones can have an extremely flat low-frequency response down to 20 Hz within 3 dB. While a loudspeaker must use a relatively large (often 15″ or 18″) speaker driver to reproduce low frequencies, headphones can accurately reproduce bass and sub-bass frequencies with speaker drivers only 40-50 millimeters wide (or much smaller, as is the case with in-ear monitor headphones). Headphones’ impressive low-frequency performance is possible because they are so much closer to the ear that they only need to move relatively small volumes of air.

Marketed claims such as ‘frequency response 4 Hz to 20 kHz’ are usually overstatements; the product’s response at frequencies lower than 20 Hz is typically very small.^[34]
Headphones are also useful for video games that use 3D positional audio processing algorithms, as they allow players to better judge the position of an off-screen sound source (such as the footsteps of an opponent or their gunfire).

Although modern headphones have been particularly widely sold and used for listening to stereo recordings since the release of the Walkman, there is subjective debate regarding the nature of their reproduction of stereo sound. Stereo recordings represent the position of horizontal depth cues (stereo separation) via volume and phase differences of the sound in question between the two channels. When the sounds from two speakers mix, they create the phase difference the brain uses to locate direction. Through most headphones, because the right and left channels do not combine in this manner, the illusion of the phantom center can be perceived as lost. Hard panned sounds are also heard only in one ear rather than from one side.

Binaural recordings use a different microphone technique to encode direction directly as phase, with very little amplitude difference below 2 kHz, often using a dummy head. They can produce a surprisingly lifelike spatial impression through headphones. Commercial recordings almost always use stereo recording, rather than binaural, because loudspeaker listening is more common than headphone listening.

It is possible to change the spatial effects of stereo sound on headphones, to better approximate the presentation of speaker reproduction, by using frequency-dependent cross-feed between the channels.

Headsets can have ergonomic benefits over traditional telephone handsets. They allow call center agents to maintain better posture without needing to hand-hold a handset or tilt their head sideways to cradle it.^[35]

Health and safety

Dangers and risks

Using headphones at a sufficiently high volume level may cause temporary or permanent hearing impairment or deafness. The headphone volume often has to compete with the background noise, especially in loud places such as subway stations, aircraft, and large crowds. Extended periods of exposure to high sound pressure levels created by headphones at high volume settings may be damaging to hearing;^[36][37] Nearly 50% of teenagers and young adults (12 to 35 years old) in middle and high income countries listen to unsafe levels of sound on their personal audio devices and smartphones.^[38] However, one hearing expert found in 2012 (before the worldwide adoption of smartphones as the main personal listening devices) that «fewer than 5% of users select volume levels and listen frequently enough to risk hearing loss.»^[39] The International Telecommunication Union recently published «Guidelines for safe listening devices/systems» recommended that sound exposure not exceed 80 decibels, A-weighted dB(A) for a maximum of 40 hours per week.^[40] The European Union have also set a similar limit for users of personal listening devices (80 dB(A) for no more than 40 hours per week) and for each additional increase of 3-dB in sound exposure, the duration should be cut in half (83 dB(A) for no more than 20 hours, 86 dB(A) for 10 hours per week, 89 dB(A) for 5 hours per week and so on. Most major manufactures of smartphones now include some safety or volume limiting features and warning messaging in their devices.^[41][42] though such practices have received mixed response from some segments of the buying who favor the personal choice of setting their own volume levels.

The usual way of limiting sound volume on devices driving headphones is by limiting output power. This has the additional undesirable effect of being dependent of the efficiency of the headphones; a device producing the maximum allowed power may not produce adequate volume when paired with low-efficiency, high-impedance equipment, while the same amount of power can reach dangerous levels with very efficient earphones.

Some studies have found that people are more likely to raise volumes to unsafe levels while performing strenuous exercise.^[43] A Finnish study^[44] recommended that exercisers should set their headphone volumes to half of their normal loudness and only use them for half an hour.

Other than hearing risk, there is a general danger that listening to loud music in headphones can distract the listener and lead to injury and accidents.^[45][46] Noise-cancelling headphones add extra risk. Several countries and states have made it illegal to wear headphones while driving or cycling.^[25]

There have also been numerous reports of contact dermatitis due to exposure to in-ear headphones such as Apple AirPods.^[47][48] The contact dermatitis would be caused by in-ear headphones that contain gold, rubber, dyes, acrylates, or methacrylates.^[47] However, there have been no studies done to prove that exposure to in-ear headphones will cause contact dermatitis, rather that there is a correlation between in-ear headphone use and contact dermatitis cases.^[47]

Occupational health and safety

Hearing risk from headphones’ use also applies to workers who must wear electronic or communication headsets as part of their daily job (i.e., pilots, call center and dispatch operators, sound engineers, firefighters, etc.) and hearing damage depends on the exposure time. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) recommends sound exposure not exceed 85 dB(A) over 8 hour work day as a time-weighted average.^[49] NIOSH uses the 3-dB exchange rate often referred to as «time-intensity tradeoff» which means if sound exposure level is increased by 3 decibels, the duration of exposure should be cut in half. NIOSH published several documents targeted at protecting the hearing of workers who must wear communication headsets such as call center operators,^[50] firefighters,^[51] and musicians and sound engineers.^[52][53]

See also

• Bone conduction
• Digital audio player
• Earmuffs
• Earpad
• Headphone amplifier
• In-ear monitor
• Loudspeaker
• Noise-cancelling headphones

References

External links

Headphones are a pair of small loudspeaker drivers worn on or around the head over a user’s ears. They are electroacoustic transducers, which convert an electrical signal to a corresponding sound. Headphones let a single user listen to an audio source privately, in contrast to a loudspeaker, which emits sound into the open air for anyone nearby to hear. Headphones are also known as earspeakers, earphones^[1] or, colloquially, cans.^[2] Circumaural (‘around the ear’) and supra-aural (‘over the ear’) headphones use a band over the top of the head to hold the speakers in place. Another type, known as earbuds or earpieces^[1] consist of individual units that plug into the user’s ear canal. A third type are bone conduction headphones, which typically wrap around the back of the head and rest in front of the ear canal, leaving the ear canal open. In the context of telecommunication, a headset is a combination of headphone and microphone.

Headphones connect to a signal source such as an audio amplifier, radio, CD player, portable media player, mobile phone, video game console, or electronic musical instrument, either directly using a cord, or using wireless technology such as Bluetooth, DECT or FM radio. The first headphones were developed in the late 19th century for use by telephone operators, to keep their hands free. Initially the audio quality was mediocre and a step forward was the invention of high fidelity headphones.^[3][4]

Headphones exhibit a range of different audio reproduction quality capabilities. Headsets designed for telephone use typically cannot reproduce sound with the high fidelity of expensive units designed for music listening by audiophiles. Headphones that use cables typically have either a 1/4 inch (6.35mm) or 1/8 inch (3.5mm) phone jack for plugging the headphones into the audio source. Some stereo earbuds are wireless, using Bluetooth connectivity to transmit the audio signal by radio waves from source devices like cellphones and digital players.^[5] As a result of the Walkman effect, beginning in the 1980s, headphones started to be used in public places such as sidewalks, grocery stores, and public transit.^[6] Headphones are also used by people in various professional contexts, such as audio engineers mixing sound for live concerts or sound recordings and DJs, who use headphones to cue up the next song without the audience hearing, aircraft pilots and call center employees. The latter two types of employees use headphones with an integrated microphone.

History

Headphones grew out of the need to free up a person’s hands when operating a telephone. There were several iterative products that were predecessors to the «hands-free» headphones. By the 1890s the first device that is unmistakably a headphone was made by a British company called Electrophone, which created a system allowing their customers to connect into live feeds of performances at theaters and opera houses across London. Subscribers to the service could listen to the performance through a pair of massive earphones that connected below the chin, held by a long rod.^[7]

French engineer Ernest Mercadier patented a set of in-ear headphones in 1891, Mercadier was awarded U.S. Patent No. 454,138 for “improvements in telephone-receivers…which shall be light enough to be carried while in use on the head of the operator.^[7]”

Nathaniel Baldwin of Utah in 1910 invented a prototype telephone headset due to his inability to hear sermons during Sunday service. He offered it for testing to the US Navy, which promptly ordered 100 from Baldwin. Wireless Specialty Apparatus Co., in partnership with Baldwin Radio Company, set up a manufacturing facility in Utah to fulfill orders. His innovations were the basis of “sound-powered” telephones or phones that required no electricity, which were used during World War II.^[8]

Headphones originated from the telephone receiver earpiece, and were the only way to listen to electrical audio signals before amplifiers were developed.

These early headphones used moving iron drivers,^[9] with either single-ended or balanced armatures. The common single-ended type used voice coils wound around the poles of a permanent magnet, which were positioned close to a flexible steel diaphragm. The audio current through the coils varied the magnetic field of the magnet, exerting a varying force on the diaphragm, causing it to vibrate, creating sound waves. The requirement for high sensitivity meant that no damping was used, so the frequency response of the diaphragm had large peaks due to resonance, resulting in poor sound quality. These early models lacked padding, and were often uncomfortable to wear for long periods. Their impedance varied; headphones used in telegraph and telephone work had an impedance of 75 ohms. Those used with early wireless radio had more turns of finer wire to increase sensitivity. Impedance of 1,000 to 2,000 ohms was common, which suited both crystal sets and triode receivers. Some very sensitive headphones, such as those manufactured by Brandes around 1919, were commonly used for early radio work.

In early powered radios, the headphone was part of the vacuum tube’s plate circuit and carried dangerous voltages. It was normally connected directly to the positive high voltage battery terminal, and the other battery terminal was securely grounded. The use of bare electrical connections meant that users could be shocked if they touched the bare headphone connections while adjusting an uncomfortable headset.

In 1958, John C. Koss, an audiophile and jazz musician from Milwaukee, produced the first stereo headphones.^[10][9]

Smaller earbud type earpieces, which plugged into the user’s ear canal, were first developed for hearing aids. They became widely used with transistor radios, which commercially appeared in 1954 with the introduction of the Regency TR-1. The most popular audio device in history, the transistor radio changed listening habits, allowing people to listen to radio anywhere. The earbud uses either a moving iron driver or a piezoelectric crystal to produce sound. The 3.5 mm radio and phone connector, which is the most commonly used in portable application today, has been used at least since the Sony EFM-117J transistor radio, which was released in 1964.^[11][12] Its popularity was reinforced with its use on the Walkman portable tape player in 1979.

Applications

Headphones may be used with stationary CD and DVD players, home theater, personal computers, or portable devices (e.g., digital audio player/MP3 player, mobile phone), as long as these devices are equipped with a headphone jack. Cordless headphones are not connected to their source by a cable. Instead, they receive a radio or infrared signal encoded using a radio or infrared transmission link, such as FM, Bluetooth or Wi-Fi. These are battery-powered receiver systems, of which the headphone is only a component. Cordless headphones are used with events such as a Silent disco or Silent Gig.

In the professional audio sector, headphones are used in live situations by disc jockeys with a DJ mixer, and sound engineers for monitoring signal sources. In radio studios, DJs use a pair of headphones when talking to the microphone while the speakers are turned off to eliminate acoustic feedback while monitoring their own voice. In studio recordings, musicians and singers use headphones to play or sing along to a backing track or band. In military applications, audio signals of many varieties are monitored using headphones.

Wired headphones are attached to an audio source by a cable. The most common connectors are 6.35 mm (1⁄4 inch) and 3.5 mm phone connectors. The larger 6.35 mm connector is more common on fixed location home or professional equipment. The 3.5 mm connector remains the most widely used connector for portable application today. Adapters are available for converting between 6.35 mm and 3.5 mm devices.

As active component, wireless headphones tend to be costlier due to the necessity for internal hardware such as a battery, a charging controller, a speaker driver, and a wireless transceiver, whereas wired headphones are a passive component, outsourcing speaker driving to the audio source.

Some headphone cords are equipped with a serial potentiometer for volume control.

Wired headphones may be equipped with a non-detachable cable or a detachable auxiliary male-to-male plug, as well as some with two ports to allow connecting another wired headphone in a parallel circuit, which splits the audio signal to share with another participant, but can also be used to hear audio from two inputs simultaneously. An external audio splitter can retrofit this ability.^[13]

Applications for audiometric testing

Various types of specially designed headphones or earphones are also used to evaluate the status of the auditory system in the field of audiology for establishing hearing thresholds, medically diagnosing hearing loss, identifying other hearing related disease, and monitoring hearing status in occupational hearing conservation programs.^[14] Specific models of headphones have been adopted as the standard due to the ease of calibration and ability to compare results between testing facilities.^[15]

Supra-aural style headphones are historically the most commonly used in audiology as they are the easiest to calibrate and were considered the standard for many years. Commonly used models are the Telephonics Dynamic Headphone (TDH) 39, TDH-49, and TDH-50. In-the-ear or insert style earphones are used more commonly today as they provide higher levels of interaural attenuation, introduce less variability when testing 6,000 and 8,000 Hz, and avoid testing issues resulting from collapsed ear canals. A commonly used model of insert earphone is the Etymotic Research ER-3A. Circum-aural earphones are also used to establish hearing thresholds in the extended high frequency range (8,000 Hz to 20,000 kHz). Along with Etymotic Research ER-2A insert earphones, the Sennheiser HDA300 and Koss HV/1A circum-aural earphones are the only models that have reference equivalent threshold sound pressure level values for the extended high frequency range as described by ANSI standards.^[16][15][17]

Audiometers and headphones must be calibrated together. During the calibration process, the output signal from the audiometer to the headphones is measured with a sound level meter to ensure that the signal is accurate to the reading on the audiometer for sound pressure level and frequency. Calibration is done with the earphones in an acoustic coupler that is intended to mimic the transfer function of the outer ear. Because specific headphones are used in the initial audiometer calibration process, they cannot be replaced with any other set of headphones, even from the same make and model.^[15]

Electrical characteristics

Electrical characteristics of dynamic loudspeakers may be readily applied to headphones, because most headphones are small dynamic loudspeakers.

Impedance

Headphones are available with high or low impedance (typically measured at 1 kHz). Low-impedance headphones are in the range 16 to 32 ohms and high-impedance headphones are about 100-600 ohms. As the impedance of a pair of headphones increases, more voltage (at a given current) is required to drive it, and the loudness of the headphones for a given voltage decreases. In recent years, impedance of newer headphones has generally decreased to accommodate lower voltages available on battery powered CMOS-based portable electronics. This has resulted in headphones that can be more efficiently driven by battery-powered electronics. Consequently, newer amplifiers are based on designs with relatively low output impedance.

The impedance of headphones is of concern because of the output limitations of amplifiers. A modern pair of headphones is driven by an amplifier, with lower impedance headphones presenting a larger load. Amplifiers are not ideal; they also have some output impedance that limits the amount of power they can provide. To ensure an even frequency response, adequate damping factor, and undistorted sound, an amplifier should have an output impedance less than 1/8 that of the headphones it is driving (and ideally, as low as possible). If output impedance is large compared to the impedance of the headphones, significantly higher distortion is present.^[18] Therefore, lower impedance headphones tend to be louder and more efficient, but also demand a more capable amplifier. Higher impedance headphones are more tolerant of amplifier limitations, but produce less volume for a given output level.

Historically, many headphones had relatively high impedance, often over 500 ohms so they could operate well with high-impedance tube amplifiers. In contrast, modern transistor amplifiers can have very low output impedance, enabling lower-impedance headphones. Unfortunately, this means that older audio amplifiers or stereos often produce poor-quality output on some modern, low-impedance headphones. In this case, an external headphone amplifier may be beneficial.

Sensitivity

Sensitivity is a measure of how effectively an earpiece converts an incoming electrical signal into an audible sound. It thus indicates how loud the headphones are for a given electrical drive level. It can be measured in decibels of sound pressure level per milliwatt (dB (SPL)/mW) or decibels of sound pressure level per volt (dB (SPL) / V).^[19] Unfortunately, both definitions are widely used, often interchangeably. As the output voltage (but not power) of a headphone amplifier is essentially constant for most common headphones, dB/mW is often more useful if converted into dB/V using Ohm’s law:

Once the sensitivity per volt is known, the maximum volume for a pair of headphones can be easily calculated from the maximum amplifier output voltage. For example, for a headphone with a sensitivity of 100 dB (SPL)/V, an amplifier with an output of 1 root mean square (RMS) voltage produces a maximum volume of 100 dB.

Pairing high-sensitivity headphones with power amplifiers can produce dangerously high volumes and damage headphones. The maximum sound pressure level is a matter of preference, with some sources recommending no higher than 110 to 120 dB. In contrast, the American Occupational Safety and Health Administration recommends an average SPL of no more than 85 dB(A) to avoid long-term hearing loss, while the European Union standard EN 50332-1:2013 recommends that volumes above 85 dB(A) include a warning, with an absolute maximum volume (defined using 40–4,000 Hz noise) of no more than 100 dB to avoid accidental hearing damage.^[20] Using this standard, headphones with sensitivities of 90, 100 and 110 dB (SPL)/V should be driven by an amplifier capable of no more than 3.162, 1.0 and 0.3162 RMS volts at maximum volume setting, respectively to reduce the risk of hearing damage.

The sensitivity of headphones is usually between about 80 and 125 dB/mW and usually measured at 1 kHz.^[21]

Specifications

Headphone size can affect the balance between fidelity and portability. Generally, headphone form factors can be divided into four separate categories: circumaural (over-ear), supra-aural (on-ear), earbud and in-ear.

Connectivity

Wired

Headphones with soldered headphone jack cables.

Wireless

• Wireless on-ear headphones. Often have an inbuilt headphone jack.
• Wireless over-ear headphones. Often have an inbuilt headphone jack.
• Wireless earphones connected via a neckband.

True wireless

True wireless earbuds have no cord to keep each bud connected to each other. They rely on wireless technology such as Bluetooth to transmit audio from a hardware device.

Ear adaption

Circumaural

Circumaural headphones (sometimes called full size headphones or over-ear headphones) have circular or ellipsoid earpads that encompass the ears. Because these headphones completely surround the ear, circumaural headphones can be designed to fully seal against the head to attenuate external noise. Because of their size, circumaural headphones can be heavy and there are some sets that weigh over 500 grams (1 lb). Ergonomic headband and earpad design is required to reduce discomfort resulting from weight. These are commonly used by drummers in recording.

Supra-aural

Supra-aural headphones or on-ear headphones have pads that press against the ears, rather than around them. They were commonly bundled with personal stereos during the 1980s. This type of headphone generally tends to be smaller and lighter than circumaural headphones, resulting in less attenuation of outside noise. Supra-aural headphones can also lead to discomfort due to the pressure on the ear as compared to circumaural headphones that sit around the ear. Comfort may vary due to the earcup material.

Ear-fitting headphones

Earphones

Earphones are very small headphones that are fitted directly in the outer ear, facing but not inserted in the ear canal. Earphones are portable and convenient, but many people consider them uncomfortable.^[22] They provide hardly any acoustic isolation and leave room for ambient noise to seep in; users may turn up the volume dangerously high to compensate, at the risk of causing hearing loss.^[22][23] On the other hand, they let the user be better aware of their surroundings. Since the early days of the transistor radio, earphones have commonly been bundled with personal music devices. They are sold at times with foam or rubber pads for comfort. (The use of the term earbuds, which has been around since at least 1984, did not hit its peak until after 2001, with the success of Apple’s MP3 player.^[24])

In-ear headphones

In-ear headphones, also known as in-ear monitors (IEMs) or canalphones, are small headphones with similar portability to earbuds that are inserted in the ear canal itself. IEMs are higher-quality in-ear headphones and are used by audio engineers and musicians as well as audiophiles.

The outer shells of in-ear headphones are made up of a variety of materials, such as plastic, aluminum, ceramic and other metal alloys. Because in-ear headphones engage the ear canal, they can be prone to sliding out, and they block out much environmental noise. Lack of sound from the environment can be a problem when sound is a necessary cue for safety or other reasons, as when walking, driving, or riding near or in vehicular traffic.^[25] Some in-ear headphones utilize built-in microphones to allow some outside sound to be heard when desired.^[26][27]

Generic or custom-fitting ear canal plugs are made from silicone rubber, elastomer, or foam. Such plugs in lower-end devices may be interchangeable, which increases the risk of them falling off and getting lodged in the ear canal. Custom in-ear headphones use castings of the ear canal to create custom-molded plugs that provide added comfort and noise isolation.^[22]

Some wireless earphones include a charging case.

Open- or closed-back

Both circumaural and supra-aural headphones can be further differentiated by the type of earcups:

Open-back

Open-back headphones have the back of the earcups open. This leaks more sound out of the headphone and also lets more ambient sounds into the headphone, but gives a more natural or speaker-like sound, due to including sounds from the environment.

Semi-open

Semi-open headphones, have a design that can be considered as a compromise between open-back headphones and closed-back headphones. Some^[who?] believe the term «semi-open» is purely there for marketing purposes. There is no exact definition for the term semi-open headphone. Where the open-back approach has hardly any measure to block sound at the outer side of the diaphragm and the closed-back approach really has a closed chamber at the outer side of the diaphragm, a semi-open headphone can have a chamber to partially block sound while letting some sound through via openings or vents.

Closed-back

Closed-back (or sealed) styles have the back of the earcups closed. They usually block some of the ambient noise. Closed-back headphones usually can produce stronger low frequencies than open-back headphones.

Headset

A headset is a headphone combined with a microphone. Headsets provide the equivalent functionality of a telephone handset with hands-free operation. Among applications for headsets, besides telephone use, are aviation, theatre or television studio intercom systems, and console or PC gaming. Headsets are made with either a single-earpiece (mono) or a double-earpiece (mono to both ears or stereo). The microphone arm of headsets is either an external microphone type where the microphone is held in front of the user’s mouth, or a voicetube type where the microphone is housed in the earpiece and speech reaches it by means of a hollow tube.

Telephone headsets

Telephone headsets connect to a fixed-line telephone system. A telephone headset functions by replacing the handset of a telephone. Headsets for standard corded telephones are fitted with a standard 4P4C commonly called an RJ-9 connector. Headsets are also available with 2.5 mm jack sockets for many DECT phones and other applications. Cordless bluetooth headsets are available, and often used with mobile telephones. Headsets are widely used for telephone-intensive jobs, in particular by call centre workers. They are also used by anyone wishing to hold telephone conversations with both hands free.

For older models of telephones, the headset microphone impedance is different from that of the original handset, requiring a telephone amplifier for the telephone headset. A telephone amplifier provides basic pin-alignment similar to a telephone headset adaptor, but it also offers sound amplification for the microphone as well as the loudspeakers. Most models of telephone amplifiers offer volume control for loudspeaker as well as microphone, mute function and switching between headset and handset. Telephone amplifiers are powered by batteries or AC adaptors.

Communication headsets

Communication headsets are used for two-way communication and typically consist of a headphone and attached microphone. Such headsets are used in a variety of professions as aviation, military, sports, music, and many service-oriented sectors. They come in all shapes and sizes, depending on use, required noise attenuation, and fidelity of communication needed.

Ambient noise reduction

Unwanted sound from the environment can be reduced by excluding sound from the ear by passive noise isolation, or, often in conjunction with isolation, by active noise cancellation.

Passive noise isolation is essentially using the body of the earphone, either over or in the ear, as a passive earplug that simply blocks out sound. The headphone types that provide most attenuation are in-ear canal headphones and closed-back headphones, both circumaural and supra aural. Open-back and earbud headphones provide some passive noise isolation, but much less than the others. Typical closed-back headphones block 8 to 12 dB, and in-ears anywhere from 10 to 15 dB. Some models have been specifically designed for drummers to facilitate the drummer monitoring the recorded sound while reducing sound directly from the drums as much as possible. Such headphones claim to reduce ambient noise by around 25 dB.

Active noise-cancelling headphones use a microphone, amplifier, and speaker to pick up, amplify, and play ambient noise in phase-reversed form; this to some extent cancels out unwanted noise from the environment without affecting the desired sound source, which is not picked up and reversed by the microphone. They require a power source, usually a battery, to drive their circuitry. Active noise cancelling headphones can attenuate ambient noise by 20 dB or more, but the active circuitry is mainly effective on constant sounds and at lower frequencies, rather than sharp sounds and voices. Some noise cancelling headphones are designed mainly to reduce low-frequency engine and travel noise in aircraft, trains, and automobiles, and are less effective in environments with other types of noise.

Transducer technology

Headphones use various types of transducer to convert electrical signals to sound.

Moving-coil

The moving coil driver, more commonly referred to as a «dynamic» driver is the most common type used in headphones. It consists of a stationary magnet element affixed to the frame of the headphone, which sets up a static magnetic field. The magnet in headphones is typically composed of ferrite or neodymium. A voice coil, a light coil of wire, is suspended in the magnetic field of the magnet, attached to a diaphragm, typically fabricated from lightweight, high-stiffness-to-mass-ratio cellulose, polymer, carbon material, paper or the like. When the varying current of an audio signal is passed through the coil, it creates a varying magnetic field that reacts against the static magnetic field, exerting a varying force on the coil causing it and the attached diaphragm to vibrate. The vibrating diaphragm pushes on the air to produce sound waves.

Electrostatic

Electrostatic drivers consist of a thin, electrically charged diaphragm, typically a coated PET film membrane, suspended between two perforated metal plates (electrodes). The electrical sound signal is applied to the electrodes creating an electrical field; depending on the polarity of this field, the diaphragm is drawn towards one of the plates. Air is forced through the perforations; combined with a continuously changing electrical signal driving the membrane, a sound wave is generated. Electrostatic headphones are usually more expensive than moving-coil ones, and are comparatively uncommon. In addition, a special amplifier is required to amplify the signal to deflect the membrane, which often requires electrical potentials in the range of 100 to 1,000 volts.

Due to the extremely thin and light diaphragm membrane, often only a few micrometers thick, and the complete absence of moving metalwork, the frequency response of electrostatic headphones usually extends well above the audible limit of approximately 20 kHz. The high-frequency response means that the low-midband distortion level is maintained to the top of the audible frequency band, which is generally not the case with moving coil drivers. Also, the frequency response peakiness regularly seen in the high-frequency region with moving coil drivers is absent. Well-designed electrostatic headphones can produce significantly better sound quality than other types.^{[citation needed]}

Electrostatic headphones require a voltage source generating 100 V to over 1 kV, and are on the user’s head. Since the invention of insulators, there is no actual danger. They do not need to deliver significant electric current, which further limits the electrical hazard to the wearer in case of fault.

Electret

An electret driver functions along the same electromechanical means as an electrostatic driver. However the electret driver has a permanent charge built into it, whereas electrostatics have the charge applied to the driver by an external generator. Electret and electrostatic headphones are relatively uncommon. Original electrets were also typically cheaper and lower in technical capability and fidelity than electrostatics. Patent applications from 2009 to 2013 have been approved that show by using different materials, i.e. a «Fluorinated cyclic olefin electret film», Frequency response chart readings can reach 50 kHz at 100db. When these new improved electrets are combined with a traditional dome headphone driver, headphones can be produced that are recognised by the Japan Audio Society as worthy of joining the Hi Res Audio program. US patents 8,559,660 B2. 7,732,547 B2.7,879,446 B2.7,498,699 B2.

Planar magnetic

Planar magnetic (also known as orthodynamic) headphones use similar technology to electrostatic headphones, with some fundamental differences. They operate similarly to planar magnetic loudspeakers.

A planar magnetic driver consists of a relatively large membrane that contains an embedded wire pattern. This membrane is suspended between two sets of permanent, oppositely aligned, magnets. A current passed through the wires embedded in the membrane produces a magnetic field that reacts with the field of the permanent magnets to induce movement in the membrane, which produces sound.

Balanced armature

A balanced armature is a sound transducer design primarily intended to increase the electrical efficiency of the element by eliminating the stress on the diaphragm characteristic of many other magnetic transducer systems. As shown schematically in the left diagram, it consists of a moving magnetic armature that is pivoted so it can move in the field of the permanent magnet. When precisely centered in the magnetic field there is no net force on the armature, hence the term ‘balanced’. As illustrated in the right diagram, when there is electric current through the coil, it magnetizes the armature one way or the other, causing it to rotate slightly one way or the other about the pivot thus moving the diaphragm to make sound.

The design is not mechanically stable; a slight imbalance makes the armature stick to one pole of the magnet. A fairly stiff restoring force is required to hold the armature in the ‘balance’ position. Although this reduces its efficiency, this design can still produce more sound from less power than any other.^{[clarification needed]} Popularized in the 1920s as Baldwin Mica Diaphragm radio headphones, balanced armature transducers were refined during World War II for use in military sound powered telephones. Some of these achieved astonishing electro-acoustic conversion efficiencies, in the range of 20% to 40%, for narrow bandwidth voice signals.

Today they are typically used only in in-ear headphones and hearing aids, where their high efficiency and diminutive size is a major advantage.^[29] They generally are limited at the extremes of the hearing spectrum (e.g. below 20 Hz and above 16 kHz) and require a better seal than other types of drivers to deliver their full potential. Higher-end models may employ multiple armature drivers, dividing the frequency ranges between them using a passive crossover network. A few combine an armature driver with a small moving-coil driver for increased bass output.

The earliest loudspeakers for radio receivers used balanced armature drivers for their cones.^[30]

Thermoacoustic technology

The thermoacoustic effect generates sound from the audio frequency Joule heating of the conductor, an effect that is not magnetic and does not vibrate the speaker.
In 2013 a carbon nanotube thin-yarn earphone based on the thermoacoustic mechanism was demonstrated by a research group in Tsinghua University.^[31] The as-produced CNT thin yarn earphone has a working element called CNT thin yarn thermoacoustic chip. Such a chip is composed of a layer of CNT thin yarn array supported by the silicon wafer, and periodic grooves with certain depth are made on the wafer by micro-fabrication methods to suppress the heat leakage from the CNT yarn to the substrate.^{[citation needed]}

Other transducer technologies

Transducer technologies employed much less commonly for headphones include the Heil Air Motion Transformer (AMT); Piezoelectric film; Ribbon planar magnetic; Magnetostriction and Plasma or Ionic. The first Heil AMT headphone was marketed by ESS Laboratories and was essentially an ESS AMT tweeter from one of the company’s speakers being driven at full range. Since the turn of the century, only Precide of Switzerland have manufactured an AMT headphone. Piezoelectric film headphones were first developed by Pioneer, their two models used a flat sheet of film that limited the maximum volume of air movement. Currently, TakeT produces a piezoelectric film headphone shaped similarly to an AMT transducer but, which like the Precide driver, has a variation in the size of transducer folds over the diaphragm. It additionally incorporates a two way design by its inclusion of a dedicated tweeter/supertweeter panel. The folded shape of a diaphragm allows a transducer with a larger surface area to fit within smaller space constraints. This increases the total volume of air that can be moved on each excursion of the transducer given that radiating area. Due to the small volume of air in a headphone, the plasma or ionic transducer can become a full range driver although the high temperatures and voltages of these types makes them very rare with only the Plasmasonic being commercial.

Magnetostriction headphones, sometimes sold under the label Bonephones, work by vibrating against the side of head, transmitting sound via bone conduction. This is particularly helpful in situations where the ears must be unobstructed, or for people who are deaf for reasons that don’t affect the nervous apparatus of hearing. Magnetostriction headphones though, are limited in their fidelity compared to conventional headphones that rely on the normal workings of the ear. Additionally, in the mid 1980s, a French company called Audio Reference tried to market the Plasmasonic plasma headphone invented by Henri Bondar.^[32][33] There are no known functioning examples left. Due to the small volume of air in a headphone, the plasma or ionic transducer can become a full range driver although the high temperatures and voltages needed makes them very rare.

Benefits and limitations

Headphones can prevent other people from hearing the sound, either for privacy or to prevent disturbing others, as in listening in a public library. They can also provide a level of sound fidelity greater than loudspeakers of similar cost. Part of their ability to do so comes from the lack of any need to perform room correction treatments with headphones. High-quality headphones can have an extremely flat low-frequency response down to 20 Hz within 3 dB. While a loudspeaker must use a relatively large (often 15″ or 18″) speaker driver to reproduce low frequencies, headphones can accurately reproduce bass and sub-bass frequencies with speaker drivers only 40-50 millimeters wide (or much smaller, as is the case with in-ear monitor headphones). Headphones’ impressive low-frequency performance is possible because they are so much closer to the ear that they only need to move relatively small volumes of air.

Marketed claims such as ‘frequency response 4 Hz to 20 kHz’ are usually overstatements; the product’s response at frequencies lower than 20 Hz is typically very small.^[34]
Headphones are also useful for video games that use 3D positional audio processing algorithms, as they allow players to better judge the position of an off-screen sound source (such as the footsteps of an opponent or their gunfire).

Although modern headphones have been particularly widely sold and used for listening to stereo recordings since the release of the Walkman, there is subjective debate regarding the nature of their reproduction of stereo sound. Stereo recordings represent the position of horizontal depth cues (stereo separation) via volume and phase differences of the sound in question between the two channels. When the sounds from two speakers mix, they create the phase difference the brain uses to locate direction. Through most headphones, because the right and left channels do not combine in this manner, the illusion of the phantom center can be perceived as lost. Hard panned sounds are also heard only in one ear rather than from one side.

Binaural recordings use a different microphone technique to encode direction directly as phase, with very little amplitude difference below 2 kHz, often using a dummy head. They can produce a surprisingly lifelike spatial impression through headphones. Commercial recordings almost always use stereo recording, rather than binaural, because loudspeaker listening is more common than headphone listening.

It is possible to change the spatial effects of stereo sound on headphones, to better approximate the presentation of speaker reproduction, by using frequency-dependent cross-feed between the channels.

Headsets can have ergonomic benefits over traditional telephone handsets. They allow call center agents to maintain better posture without needing to hand-hold a handset or tilt their head sideways to cradle it.^[35]

Health and safety

Dangers and risks

Using headphones at a sufficiently high volume level may cause temporary or permanent hearing impairment or deafness. The headphone volume often has to compete with the background noise, especially in loud places such as subway stations, aircraft, and large crowds. Extended periods of exposure to high sound pressure levels created by headphones at high volume settings may be damaging to hearing;^[36][37] Nearly 50% of teenagers and young adults (12 to 35 years old) in middle and high income countries listen to unsafe levels of sound on their personal audio devices and smartphones.^[38] However, one hearing expert found in 2012 (before the worldwide adoption of smartphones as the main personal listening devices) that «fewer than 5% of users select volume levels and listen frequently enough to risk hearing loss.»^[39] The International Telecommunication Union recently published «Guidelines for safe listening devices/systems» recommended that sound exposure not exceed 80 decibels, A-weighted dB(A) for a maximum of 40 hours per week.^[40] The European Union have also set a similar limit for users of personal listening devices (80 dB(A) for no more than 40 hours per week) and for each additional increase of 3-dB in sound exposure, the duration should be cut in half (83 dB(A) for no more than 20 hours, 86 dB(A) for 10 hours per week, 89 dB(A) for 5 hours per week and so on. Most major manufactures of smartphones now include some safety or volume limiting features and warning messaging in their devices.^[41][42] though such practices have received mixed response from some segments of the buying who favor the personal choice of setting their own volume levels.

The usual way of limiting sound volume on devices driving headphones is by limiting output power. This has the additional undesirable effect of being dependent of the efficiency of the headphones; a device producing the maximum allowed power may not produce adequate volume when paired with low-efficiency, high-impedance equipment, while the same amount of power can reach dangerous levels with very efficient earphones.

Some studies have found that people are more likely to raise volumes to unsafe levels while performing strenuous exercise.^[43] A Finnish study^[44] recommended that exercisers should set their headphone volumes to half of their normal loudness and only use them for half an hour.

Other than hearing risk, there is a general danger that listening to loud music in headphones can distract the listener and lead to injury and accidents.^[45][46] Noise-cancelling headphones add extra risk. Several countries and states have made it illegal to wear headphones while driving or cycling.^[25]

There have also been numerous reports of contact dermatitis due to exposure to in-ear headphones such as Apple AirPods.^[47][48] The contact dermatitis would be caused by in-ear headphones that contain gold, rubber, dyes, acrylates, or methacrylates.^[47] However, there have been no studies done to prove that exposure to in-ear headphones will cause contact dermatitis, rather that there is a correlation between in-ear headphone use and contact dermatitis cases.^[47]

Occupational health and safety

Hearing risk from headphones’ use also applies to workers who must wear electronic or communication headsets as part of their daily job (i.e., pilots, call center and dispatch operators, sound engineers, firefighters, etc.) and hearing damage depends on the exposure time. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) recommends sound exposure not exceed 85 dB(A) over 8 hour work day as a time-weighted average.^[49] NIOSH uses the 3-dB exchange rate often referred to as «time-intensity tradeoff» which means if sound exposure level is increased by 3 decibels, the duration of exposure should be cut in half. NIOSH published several documents targeted at protecting the hearing of workers who must wear communication headsets such as call center operators,^[50] firefighters,^[51] and musicians and sound engineers.^[52][53]

See also

• Bone conduction
• Digital audio player
• Earmuffs
• Earpad
• Headphone amplifier
• In-ear monitor
• Loudspeaker
• Noise-cancelling headphones

References

External links

Нас окружают сотни потрясающих и уникальных явлений, мы каждый день сталкиваемся с ними, но даже не задумываемся, как они работают. Одно из таких явлений – звук.

Для нас с вами звук – это воспринимаемые слухом колебания воздуха.

Звуки состоят из смеси вибраций, разной силы и частоты. Вибрировать могут голосовые связки человека, струны в музыкальном инструменте, любые окружающие предметы далее вибрация распространяется в воздухе и передается на барабанную перепонку в ухе, а наш мозг воспринимает эти колебания как звуки.

Но как все устроено с цифровым звуком?

Как звук становится цифровым

Звук имеет аналоговую природу, он распространяется в воздушном пространстве. Колебания воздуха преобразовываются в электрические колебания посредством микрофона, а затем специальный преобразователь фиксирует их и кодирует на цифровом языке.

Именно в процессе кодирования задается дальнейшее качество цифровой копии воспроизводимого звука. Чем меньше шаг выборки при оцифровке звука, тем больше информации о звуке переведется в цифровой формат.

Как хранится цифровая музыка

Сейчас подавляющее большинство музыки хранится в цифровом виде, ведь так проще, удобней и надежней. Один раз закодированный по определенному алгоритму файл не потеряет свои свойства и не утратит качество.

Изначально закодированное качество звука нельзя существенно улучшить при помощи программ, колонок или наушников.

Цифровой звук можно бесконечно копировать, при этом его свойства не теряются, а качество остается неизменным.

Как воспроизводится цифровой звук

Для передачи на наушники или колонки необходимо произвести обратный процесс конвертации.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) в том или ином виде присутствует на всех смартфонах, плеерах и компьютерах. Он нужен для того, чтобы перевести цифровую музыку в аналоговый формат.

Последовательность нулей и единиц, понятных для компьютеров и смартфонов, превращается в набор электических сигналов, заставляющих динамики издавать звук.

Чем мощнее ЦАП, тем более качественный звук получается на выходе. Большинство современной электроники редко оснащают серьезными преобразователями. Появление ЦАП от именитого бренда в смартфоне – всегда большое событие.

Настоящие аудиофилы предпочитают специализированные недешевые музыкальные плееры, например, модель Astell&Kern KANN. Это устройство оснащено просто царским ЦАПом высокого качества, как в серьезной Hi-Fi аппаратуре

По сути это Hi-Fi плеер и мощный усилитель в одном устройстве, которое может воспроизводить цифровую музыку с кодированием до 32 бит / 384 кГц. KANN выдает до 7В на балансном выходе, это не только легко «раскачает» высокоомные наушники, но и позволит подключить низкоомные громкоговорители.

Также KANN оснащен четырёхконтактным 2,5 мм балансным выходом. Такое решение позволяет подавлять практически все шумы и получить большую амплитуду за счет удвоения передаваемого сигнала.

Что происходит потом

Далее все просто: электрический ток из преобразователя проходит через усилитель и подается на контакты динамика. Далее ток попадает на катушку, которая толкает мембрану. Смена направлений подаваемого тока зависит от частоты звуковых колебаний музыки (или других воспроизводимых звуков).

ФАКТ: во время воспроизведения музыкальной композиции чередование направления тока может происходить более двадцати пяти тысяч раз в секунду.

Громкость звука прямо пропорциональна силе подаваемого на катушку тока. При этом чем выше напряжение, тем выше сила тока в катушке. От этого прослушивание музыки на большой громкости быстрее разряжает батарею мобильного устройства.

Что внутри динамика

Все мы знаем, что два магнита на определенном расстоянии друга от друга начинают взаимодействовать между собой: притягиваться или отталкиваться. Это же явление используется в любом аудио-динамике.

Внутри динамика находится постоянный магнит, выполненный в форме круга. В отверстие посредине и помещают катушку из медной проволоки, которую соединяют с мембраной (легким и жестким конусом). На проводник с переменным током в магнитном поле действует переменная сила, которая и двигает катушку и закрепленный на ней диффузор.

Движение мембраны создает сжатие и разрежение воздуха, что способствует появлению звука.

ФАКТ: принцип работы динамика срабатывает и в обратную сторону. Если создавать колебания катушки наушника, то поле постоянного магнита будет создавать внутри неё меняющий направление ток. Если подключить наушник у аудио-входу компьютера, получится микрофон.

В компьютерах, смартфонах, гарнитурах и наушниках для экономии места чаще всего используют один широкополосный динамик, который отвечает за воспроизведение всего звукового диапазона.

Никакой принципиальной разницы между динамиком в колонке или наушнике нет. Отличия между ними в размере и звукоизоляции.

А как в bluetooth-наушниках

В цепи между цифроаналоговым преобразователем звука и динамиком появляется еще одно звено. Хоть наличие bluetooth и не влияет на принцип работы динамика, очень часто при передаче музыки без проводов качество становится хуже.

Чтобы обойти это досадное ограничение, можно использовать компактный усилитель для наушников + ЦАП от Astell&Kern. Он позволяющий сделать проводные наушники беспроводными.

Любой аудиофил подтвердит, что проводные наушники или колонки звучат чище и детальнее, музыка, воспроизводимая через них, более насыщенная. Это происходит из-за того, что звук повторно подвергается сжатию для передачи по bluetooth.

В каждую секунду времени получается уместить лишь ограниченное количество информации о звуке, в результате чего, теряются некоторые детали.

ФАКТ: потеря пакетов и минимальное время на раскодировку ухудшают звук в большинстве bluetooth-гарнитур.

Ранее для повышения качества звука, передаваемого по Bluetooth, использовали кодек aptx. Его дальнейшим развитием стал формат aptx HD. Он поддерживает передачу звука высокого разрешения и на сегодняшний день является единственным способом получить хорошее звучание при использовании беспроводных наушников. Конечно для этого и плеер и наушники должны поддерживать aptx HD.

Кто помог нам с этим разобраться

Далеко не все современные флагманы поддерживают этот крутой кодек. Ставку на звук делают лишь некоторые производители в единичных моделях.

На рынке плееров технология aptX HD встречается чаще, пионером в этом направлении стала компания Astell&Kern. Поддержка aptX HD уже есть в моделях AK380, AK320, AK300 и AK70. Выделяется наличием новомодной опции и свежий Astell&Kern KANN, о котором мы уже упоминали и, конечно же, новый флагман A&Ultima SP1000.

Среди устройств, способных принимать по блютус сигнал, закодированный в aptx HD, в ассортименте Astell&Kern есть ЦАП-усилитель XB10, позволяющий сделать любые наушники беспроводными.

Вот такое небольшое чудо происходит даже в самых миниатюрных наушниках, а мы слышим голос собеседника или любимый трек.

(6 голосов, общий рейтинг: 4.83 из 5)

Сложно найти более распространенный технический объект, чем наушники. Многообразие форм, цветов и дизайнерских решений порой поражает воображение. Но вот о том, «что внутри» — уже известно заметно меньше. Именно этот пробел я хочу восполнить и рассказать о том, какие бывают виды наушников «изнутри», зачем они придуманы, и как отличаются.

Сразу оговорюсь, что в основном буду рассматривать современное состояние рынка наушников, с небольшими экскурсами в историю вопроса, поскольку история наушников уходит корнями в век 19-й, и достойна, пожалуй, отдельного материала.

Для начала, стоит обсудить форм-факторы наушников, чтобы потом можно было делать ссылки на то, какие излучатели где применяются.

В английском языке все гораздо проще, там основные форм-факторы разделены названиями. Наушники, надевающиеся на голову, называются headphones, вставляющиеся в слуховой проход — earphones, вкладыши типа стандартных Apple-овских — earbuds. Также есть термины для разделения двух категорий headphones: circumaural — наушники, амбушюры которых охватывают ухо целиком, supra-aural — накладные наушники, у которых амбушюры выполнены обычно в виде подушечек, прижимающихся к ушам.

В русском языке такого порядка нет, и поэтому наблюдается сильный разброд и шатание. Например под «мониторными» наушниками часто понимают circumaural headphones, хотя иногда «мониторными» называют наушники с ровной АЧХ, используемые для контроля качества звука при записи. Некоторые называют «вкладышами» или «вставками» все маленькие наушники, другие относят этот термин к erabuds. Также запутывает и термин «накладные», иногда относящийся ко всем headphones, иногда только к supra-aural.

Поскольку в данной статье надо четко отделять полноразмерные наушники от внутриканальных, то я так и буду их называть, делая при необходимости оговорки.

Самая популярная схема излучателей, использующихся в наушниках — это всем известные динамические излучатели с подвижной катушкой.

Схема работы достаточно проста. К корпусу наушника неподвижно крепится постоянный магнит, создающий статическое магнитное поле. Обычно в откровенно дешевых наушниках используют ферритовые магниты, в большинстве моделей среднего и высокого уровня нормой стало использовать неодимовые (хотя некоторые производители до сих пор подчеркивают неодимовые магниты как некую выдающуюся особенность своих моделей).

В статическом магнитном поле находится катушка из провода, по которому проходит переменный ток, промодулированный звуковым сигналом. Изменение тока в проводнике приводит к изменению электромагнитного поля, окружающего его. В свою очередь, взаимодействие двух магнитных полей (постоянного от магнита и переменного от катушки) заставляет катушку перемещаться. Катушка крепится к тонкой мембране, закрепленной на эластичном подвесе, и движение катушки вызывает вибрацию мембраны, которая передается по воздуху и воспринимается нами как звук.

Мембраны изготавливают из разного материала, и это, безусловно, влияет на звук. В дешевых наушниках используются разные синтетические полимерные пленки, в решениях дороже очень популярен майлар, целлюлоза и другие материалы. В некоторых топовых моделях наушников используется титан, хотя сейчас уже есть FA-003Ti, предлагающие динамики с титановой мембраной по доступной цене.

Вот пример типичного динамического излучателя наушников.

Эта схема с минимальными изменениями используется практически во всех современных наушниках любых форм-факторов, хотя встречаются порой и удивительные представители семейства. Например, AKG K1000, по сути являющиеся не наушниками, а двумя маленькими колонками, подвешиваемыми на голову. Благодаря подвесу, их можно поворачивать относительно ушей, регулируя виртуальную сцену, а в силу использованных излучателей — для их раскачивания требуется полноценный усилитель для акустических систем. Сейчас уже эти наушники сняты с производства, но на вторичном рынке продаются по цене около 1300 долларов.

Несмотря на широкую распространенность, динамические излучатели обладают целым рядом недостатков. Первый из них — невысокая порой скорость реакции на изменение звука, особенно в области низких частот. Особенно это характерно для наушников-вставок и вкладышей. Так как там используются излучатели диаметром от 4 мм и где-то до 14 (обычно от 7 до 10), заставить такую мембрану одинаково хорошо играть и низкие частоты, и высокие — очень тяжело. Это привело к появлению динамических моделей с двумя излучателями, наиболее популярны у нас — Fischer Audio Tandem, Ritmix RH-145 Pro и Brainwavz R1.

Так же страдают излучатели подобной конструкции из-за неравномерности магнитного поля, в котором движется катушка, да и сама мембрана с ее подвесом — тоже в реальном мире добавляет звуку неравномерности и непредсказуемости.

Наконец еще один фактор — достаточно большие линейные размеры динамических излучателей. Как ни крути — сделать компактной круглую мембрану не выйдет.

Попыткой решить все эти проблемы стало появление излучателей со сбалансированным (уравновешенным) якорем. Они же — «арматуры», от их английского названия «balanced armature».

Изобретены эти излучатели были в 20-х годах прошлого века, и из-за небольшого размера практически сразу стали использоваться в медицине для слухопротезирования. В годы Второй мировой войны их также активно использовали в военных телефонах, которые благодаря «арматурам» обеспечивали звук на 20–40 % громче динамических собратьев.

Устройство этих излучателей достаточно просто. Как несложно догадаться из названия, в их основе лежит П-образная пластина-якорь с катушкой, расположенной на ее оси. Эта пластина подвешена (уравновешена) в магнитном поле таким образом, что может вращаться в нем. Дальше все просто: звуковой сигнал подводится к катушке, возникает магнитное поле, якорь отклоняется от своего обычного положения. Через соединение движение якоря передается на мембрану, которая и дает звук.

Такая схема обеспечивает сразу несколько преимуществ. Во-первых, она компактна, якорные излучатели выполняются в очень маленьком корпусе, закрытом со всех сторон, кроме небольшого звуковода. Благодаря этому, наушники с такими излучателями можно делать очень маленькими и использовать несколько излучателей в одном наушнике (про это ниже). Кроме этого, за счет закрытой конструкции звук таких излучателей меньше зависит от формы и материалов корпуса наушников. Во-вторых, арматуры избавлены от искажений, вызванных формой диффузора из-за большой массы самого якоря. Таким образом, эти излучатели обходят аналогичные динамические в чувствительности, громкости и четкости звука. Также обычно (хотя не всегда) арматурки обладают более ровной АЧХ.

Как водится, нет плюсов без минусов, минус этих излучателей — более узкий частотный диапазон по сравнению с «динамами». Производители преодолевают это разными способами. Некоторые тюнингуют излучатели, добиваясь максимального диапазона (например, одни из признанных лидеров рынка слухопротезирования Phonak с их линейкой наушников Audeo). Другие производители комбинируют в одном наушнике сразу несколько излучателей, отвечающих за разные участки частотного диапазона. Эту задачу упрощают и производители самих излучателей, выпуская сдвоенные модели в одном корпусе. Гонка вооружений достигла уже невероятных высот, и сейчас есть модели наушников с 4 драйверами на одно ухо (Sony, Westone, и другие), а в кастомных наушниках, изготавливаемых по слепкам ушей, так и вообще есть популярные модели от 6 до 10 драйверов.

Кстати, про кастомные многодрайверные наушники я писал обзор на AppleInsider.

Последнее время многие компании выпускают гибридные наушники, в которых динамический излучатель для низких частот сочетается с арматурным для среднего и высокочастотных диапазонов. Я слушал пока только одну модель, но, стоит признать, результаты интересные.

В наушниках часто бывает так, что все новое — это хорошо забытое старое. Также случилось и со следующими типами излучателей: изодинамическими и ортодинамическими (иногда еще встречается название «планарные»). Лет 30 назад они были очень популярны, даже в СССР выпускались несколько моделей с такими излучателями под маркой ТДС, которые сейчас любители качественного звука ищут и реставрируют.

С уходом 80-х годов, эти излучатели как-то «подзабылись», и уступили пальму первенства динамическим, но последние лет 5-7 наблюдается возвращение интереса к ним, они прочно заняли места в пантеоне топовых дорогих моделей, в первую очередь благодаря усилиям компаний HiFiMan и Audeze.

Принцип работы и изо- и ортодинамических моделей одинаков, отличается только формой самого излучателя. На тонкую мембрану наносится токопроводящая спираль-пленка, сама мембрана размещается между двух магнитных решеток. Дальше все традиционно — на спираль подается ток, электромагнитное поле катушки взаимодействует с полем магнитов, мембрана колеблется, получается звук.

Вот мембрана одной из самых популярных моделей изодинамических наушников — Fostex T50RP.

Ортодинамические излучатели работают по тому же принципу, но имеют круглую форму.

В целом, изодинамические наушники отличаются более высоким уровнем детальности, но обычно требуют хорошего усилителя для раскрытия их возможностей.

Еще один малоизвестный тип излучателей — электростатические. Юмор ситуации в том, что появились первые такие модели еще в 80-х годах 19 века, но поскольку способов электрического воспроизведения сигналов тогда еще не было, то использовались они в основном для опытов с ультразвуком. Мощные магниты тогда еще делать не научились, поэтому технология электростатов давала лучшие результаты по сравнению с динамическими излучателями. Уже в начале 20 века, с появлением ламповых усилителей стали появляться первые электростатические системы воспроизведения звука, использовавшиеся для озвучивания кинотеатров.

С появлением нормальных ферромагнетиков, динамические излучатели вырвались вперед, так как для электростатики нужна очень тонкая мембрана, которую было невозможно производить в то время.

Возвращаться в широкое использование электростаты стали где-то с 1950-х годов, в основном в виде больших акустических систем. В 1960 году, японская компания Stax выпустила свою первую модель электростатических наушников SR-1, и в настоящее время Stax и электростатические наушники стали почти синонимами, хотя электростаты выпускают и другие компании, среди них Koss, AKG и Sennheiser (их система Sennheiser Orpheus стоит нездоровых 12 000 долларов).

Как работает этот шедевр аудиофильской промышленности? Мембрана из тончайшего полимера располагается между двумя электродами-сетками, покрытыми изолирующим лаком. На эти электроды подается звуковой сигнал, правда, в отличие от других видов излучателей — с очень большим напряжением (от 100 до 1000 вольт), возникает электрическое поле, которое вызывает колебания мембраны. Через отверстия в электродах звук выходит наружу. Из-за необходимости высокого напряжения, электростатические наушники требуют специальных усилителей (или особых устройств-«энерджайзеров», являющихся по сути повышающими трансформаторами).

Электростатические наушники дороги (некоторые — просто нереально), требуют специального оборудования и не рассчитаны на портативное использование (хотя есть исключения). Взамен они обладают большим динамическим диапазоном: от 20 Гц до 20 КГц, и даже больше, очень ровной АЧХ, малыми искажениями, особенно в области ВЧ, где остальные наушники не так хороши, и массой других достоинств.

Иногда на вторичном рынке появляются электростатические наушники б/у в хорошем состоянии, и это способ обзавестись ими за вменяемые деньги. Я, например, весьма недорого купил винтажные «золотые» Stax SR-5 с энерджайзером, и очень доволен покупкой.

Вот основные типы излучателей, используемые в современных наушниках. Не попали в рассмотрение некоторые экзотичные решения типа плазменных излучателей, пьезоэлектрики и ряда других, но они, пожалуй, достойны отдельного рассмотрения, если я соберу достаточно материала про них.

Что из себя представляют наушники и как ими пользоваться?

При слове «наушники» у людей могут появляться самые разные визуальные образы. Потому очень важно знать, что такое наушники на самом деле, как они устроены. Еще полезно выяснить, как пользоваться ими, чтобы продлить срок их службы и получить настоящее удовольствие от звука.

Что это такое?

Если обратиться к определению наушников, то нетрудно обнаружить, что обычно их ассоциируют с «головными телефонами». Именно таково толкование подобного термина в большинстве словарей и энциклопедий. Но на практике наушники выглядят очень разнообразно, и порой сложно даже догадаться, какова функция этого предмета. В общем случае можно отметить, что эти устройства способны переводить в звуковую форму сигнал, который распространяют различные радиоэлектронные аппараты.

Специфика решаемой задачи прямо влияет на геометрическую форму конструкции и на ее практические параметры.

Для чего нужны?

Устройство и принцип работы

Немного иначе устроены беспроводные наушники.

Какие бывают?

По назначению

По способу передачи сигнала

Речь идет главным образом об уже упоминавшемся различии между проводными и беспроводными устройствами. В первом случае подключение производится при помощи специального экранированного кабеля. Качество этого экрана определяет то, насколько велик будет уровень искажений и наводок. Для снятия звука с устройства применяется коннектор стандарта jack. Его размер может составлять 2,5, 3,5 (чаще всего) или 6,3 мм.

Кроме того, традиционное радио уступает Bluetooth и Wi-Fi, расходуя гораздо больше тока.

По количеству каналов

При описании наушников производители обязательно акцентируют внимание именно на число каналов, оно же – звуковая схема. Самые дешевые устройства – монофонические – позволяют использовать ровно один канал. Даже непритязательные потребители отдают предпочтение стереофоническим двухканальным устройствам. Версия 2.1 отличается только наличием дополнительного низкочастотного канала. Для комплектации домашних кинотеатров используют наушники уровня 5.1 или 7.1.

По типу конструкции

Достаточно часто используют внутриканальные модели. Они вводятся внутрь самого слухового канала. Несмотря на кажущуюся простоту и повышенное качество звука, подобное исполнение очень вредно для здоровья. Вкладыши или же вставные наушники располагаются внутри ушной раковины, но не проникают в ушной проход и могут даже находиться в стороне от него. Что касается накладного варианта, то все очевидно – прибор располагается над ухом, и потому звук будет идти сверху вниз.

Многие люди отдают предпочтение полноразмерным наушникам. Активно используют их и профессионалы, которым такая техника нужна для полноценной работы. В модификациях закрытого типа поступающие извне звуки вовсе не проходят. Открытое исполнение позволяет, благодаря специальным отверстиям, контролировать происходящее вокруг. Конечно, именно второй вариант предпочтителен для передвижения по современному городу, насыщенному автомобилями и мотоциклами.

По типу крепления

Наушники высокого класса обычно оснащаются оголовьем. Подобная дужка соединяет сами чашки между собой. Высоту посадки можно отрегулировать почти в каждой модели. У некоторых основной соединительный элемент располагается на затылке. Еще встречаются клипсы, то есть крепление непосредственно на ушной раковине, и устройства без крепления (вставляемые в ухо или же в слуховой проход).

По способу подключения кабеля

А самые новые наушники оснащают разъемами USB, которые особо ценят любители общаться по Skype.

По конструкции излучателя

При поступлении тока на звуковую катушку якорь активизируется и перемещает диффузор.

По сопротивлению

Уровень электрического сопротивления наушников прямо влияет на их громкость. Обычно принимают для простоты импеданс неизменным при всех нормальных условиях, независимо от звучащих частот. Сопротивление серийно выпускаемых наушников варьируется от 8 до 600 Ом. Однако у наиболее распространенных «вкладышей» импеданс составляет не ниже 16 и не больше 64 Ом. Чаще всего рекомендуется для прослушивания звука со смартфона использовать наушники на 16-32 Ом, а для стационарной аудиотехники нужно применять устройства на 100 Ом и более.

Лучшие производители

Можно купить как внутриканальные, так и объемные, как проводные, так и Bluetooth модели.

В сегменте Hi-Fi стоит отметить продукцию MyST. Эта сравнительно небольшая фирма выпускает изодинамические наушники IzoEm. Внешне они похожи скорее на ранние модели Sony и имеют бочкообразный корпус. Как и прежние модели того же производителя, эта разработка имеет кабель в жесткой оплетке.

Производитель отмечает, что наушники будут «играть» от серийного плеера уровня Hi-Fi, и им необязательно требуется стационарный усилитель.

Как выбрать?

Оценивая основные технические характеристики наушников, надо обратить внимание на то, каково их исполнение. Закрытый тип позволит слушать музыку или радио, не беспокоя окружающих людей. Открытые устройства создают для них неудобства, но если это в какой-то ситуации не слишком существенно, можно будет оценить более прозрачный звук. Такие изделия предназначены в основном для одиночного прослушивания.

Полноразмерными наушниками пользуются чаще всего для долгих сеансов проигрывания музыки.

Накладное исполнение будет неизбежно давить на ушную раковину. Однако для спортсмена или диджея это практически идеальный вариант. АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) показывает соотношение амплитуды и частоты звучания. Этот параметр строго индивидуален, зависит от физиологических, психологических нюансов и от конкретных ситуаций. Потому руководствоваться отзывами и описаниями специалистов можно для того, чтобы отсеять заведомо некачественный товар. Окончательный выбор придется делать, прослушивая игру наушников самостоятельно и давая ей свою собственную оценку.

Как правильно пользоваться?

Перед использованием кнопок желательно посмотреть в инструкции, что они значат. Это позволит избежать многих неприятных ситуаций. Не рекомендуется оставлять беспроводные наушники на подзарядке слишком долгое время. Проводные устройства будут нормально работать, если кабель не спутывается и не сгибается.

Таких рекомендаций чаще всего достаточно, чтобы устройство проработало несколько лет.

О том, как выбрать наушники, смотрите в следующем видео.