Чувствительность наушников (или сила звука) предоставляет информацию об уровне громкости динамиков и напрямую зависит от габаритов расположенного внутри сердечника. Эту характеристику сложно измерять и сравнивать, ведь производители по-разному указывают её. Разберёмся, действительно ли чувствительность так важна, как от неё зависит громкость динамиков и какие наушники следует покупать.
При выборе наушников следует ориентироваться не только на их дизайн и удобство в эксплуатации, но и на основные параметры. Среди них: выходящая мощность, полное электрическое сопротивление (импеданс), воспроизводимый частотный диапазон, степень или нелинейность искажений, громкость звучания или чувствительность. Последний параметр указывает на громкость звучания динамиков, но бывает так, что устройство с низшим показателем играет громче, чем наушники с высшей чувствительностью. Разберёмся, почему.
Что такое чувствительность в наушниках
Чувствительность показывает зависимость громкости звучания динамика от уровня подаваемого на него сигнала. Измеряется в децибелах (дБ), колеблется в диапазоне 90-120 дБ и определяется габаритами магнитного сердечника (катушки). У миниатюрных устройств он маленький, поэтому ждать высокой громкости от вакуумных наушников не стоит. В них уровень громкости достигается за счёт близкого расположения мембраны к барабанной перепонке. Полноразмерные устройства оснащаются увеличенным сердечником, отчего имеют повышенную мощность и чувствительность.
Характеристика приводится к мощности (а не напряжению, что было бы правильно и практично) и зависит от двух параметров: подаваемого тока и напряжения, что удобно для инженерных расчётов, но не для конечного пользователя. И вот почему. Для колонок предусмотрено два стандарта сопротивления: 4 и 8 Ом, и значение указывается рядом с чувствительностью. Для наушников распространённых значений полного сопротивления десяток: 4, 8, 24, 32, 64… Поэтому сравнивать пару устройств разных производителей и даже линеек нецелесообразно, ясной картины не получится.
Производители не всегда дают полную информацию об устройстве. Да и измерить чувствительность крайне трудно. По стандарту под ней подразумевают значение звукового давления, которое оказывают наушниками при подаче на них напряжения в 1 В.
На что влияет
Меломаны ошибочно полагают, что громкость напрямую зависит от чувствительности, но это не верно (за исключением Sennheiser – чувствительность они приводят по отношению к мощности). И общепринятое понятие: «устройства с высоким сопротивлением играют тише, чем низкоомные при равной громкости телефона, и им требуется усилитель помощнее» неверно.
Для изменения мощности на выходе усилителя низкой частоты (УНЧ) регулируется подаваемое на него напряжение. А так как сопротивление – константа, изменяется и пропускаемый по нему ток (из закона Ома). Без увеличения уровня электрического тока значение напряжения также не повысить.
Как пример, модели линейки наушников Beyerdynamic, часть которых не выпускается, обладают чувствительностью 96 дБ/мВт и разным сопротивлением. Это означает, что для получения 96 дБ/мВт на каждое устройство нужен различный ток и напряжение.
| Сопротивление, Ом | 32 | 80 | 600 |
| Напряжение (мощность 1 мВт), мВ | 179 | 283 | 775 |
| Ток (мощность 1 мВт), мА | 5,6 | 3,5 | 1,3 |
Для устройства с меньшим сопротивлением нужно низшее напряжение и максимальный ток, для высокоомных наушников картина противоположная.
Возвращаемся к напряжению на выходе усилителя: для смартфонов и иных гаджетов это в среднем 200…300 мВ – для высокоомных наушников этого недостаточно, они будут звучать тише, чем предусмотрено производителем по причине недостатка мощности усилителя.
При указании чувствительности относительно напряжения вырисовывается прямая зависимость с уровнем громкости.
| Сопротивление, Ом | 32 | 80 | 600 |
| Чувствительность, дБ/мВт | 96 | 96 | 96 |
| Чувствительность, дБ/В | 111 | 107 | 98 |
В итоге:
- чувствительность правильно указывать относительно напряжения;
- чувствительность повышается со снижением полного сопротивления наушников;
- для смартфонов целесообразно покупать только низкоомные наушники;
- наушники для плееров берите высокоомные, но проверяйте их звучание до покупки.
Импеданс и чувствительность не всегда одинаково взаимосвязаны. Встречаются низкоомные модели с ортодинамическими излучателями, но низкой чувствительностью, например, MyST Ortophones: 77 дБ/мВт при 8 Ом.Второе исключение – высокоомные Koss Porta Pro: 60 Ом – 101 дБ/мВ – сочетаются со смартфоном, но при достаточной громкости ощущается нехватка усиления НЧ.
Чистота звука
Любители слушать музыку везде и постоянно знают, что более чистый и приятный звук издают высокоомные динамики. Если не погружаться в физические процессы, то звучат они чище, потому что усилитель подаёт меньше электрического тока, а значит, количество искажений снижается.
При работе в режиме, когда значение напряжения УНЧ превышает допустимое, также появляются искажения.
Как узнать, сколько децибел в наушниках
Громкость звука принято измерять в децибелах. Децибел представлен десятичным логарифмом: при повышении громкости на 10 дБ увеличивает её вдвое. Узнать громкость наушников можно из их характеристик в документации или на официальном сайте.
Получить это значение путём измерения затруднительно, ведь звук из наушников направлен внутрь уха, шумомеры сконструированы для получения сведений из окружающего пространства, а не отдельной узконаправленной области. Измерения будут неточными. Чтобы не покупать прибор, можете попробовать соответствующие приложения. Например, Sound Meter, Dezibel X или Шумомер для Android, Dezibel X для iOS, Cyberx Decibel Meter для Windows.Им доверять не следует, хотя бы потому, что многое определяет микрофон.
Для проверки качества звучания наушников прослушайте звуки из всего диапазона, доступного для человеческого восприятия.
Какая чувствительность наушников лучше?
Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.
У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).
Строгих стандартов измерения показателя не существует, поэтому при выборе наушников полагаться стоит на слух. Для улицы и спорта берите устройство со значением от 100 дБ, хотя по европейским стандартам чувствительность наушников не должна превышать 86 дБ.
Какая хорошая чувствительность микрофона для наушников
Проблема приобретения наушников с микрофоном кроется в том, что последний иногда реагирует на звук, издаваемый динамиками. Под чувствительностью звукозаписывающего оборудования подразумевается отношение величины напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению, которое оказывает на него воздействие. Если проще – способность устройства преобразовывать акустическое давление в электрический сигнал. Измеряется в милливольтах на Паскаль. Даёт представление о характеристиках, но не качестве устройства.
Высокочувствительные микрофоны улавливают тихие звуки, передают сигналы от отдалённых источников, «захватывая» шум и помехи. В итоге качество звука снижается. Микрофоны с низкой чувствительностью используются для работы в помещениях и обеспечивают более качественную передачу звука. Различают 5 видов показателя, имеющих особенности в измерении:
- на холостом ходу;
- по давлению;
- по диффузному полю;
- при номинальной нагрузке;
- по свободному полю.
Показатель уровня чувствительности – величина отрицательная. Нормальным и средним считается значение уровня в диапазоне 8…40 мВ/Па, при 10 мВ/Па – -40 дБ, при 25 мВ/Па – -32 дБ. Чем ниже уровень, тем выше будет чувствительность. Оптимальное значение – -45…-35 дБ, но сильно зависит от сфер применения. Существуют модели с показателями -70 дБ и высокочувствительные конденсаторные модули со значением -18 дБ.
При высокой громкости наушники типа IEMs из-за крохотного сердечника издают посторонние звуки (шумы) при низкой громкости. Причина – чувствительность – они «собирают» электрические шумы, игнорируемые большинством моделей. Уменьшить влияние шумов можно, добавив на входе сопротивление (резистор). Также IEMs замечены за воспроизведением свиста в диапазоне 1-10 кГц, на который иногда можно не обращать внимания, но порой досаждает. Исправит ситуацию настройка эквалайзера в соответствующей полосе частот, также на воспроизведение может повлиять замена насадок.
При выборе наушников не полагайтесь только на технические характеристики, особенно такой хитрый показатель как «чувствительность».Высокая чувствительность при низком сопротивлении обеспечивают хорошую громкость звучания, но воспроизведение иногда сопровождается шумами, писком и свистом.