Низкий и высокий импеданс в наушниках

Наушники и iPhone

Модель А , с сопротивлением в 22 Ома будет действительно звучать громче, но вместе с этим и потреблять больше тока . Как следствие, 32-омная модель В позволит воспроизводить смартфону музыку дольше , как минимум на четверть. Представленные же на рынке смартфоны, имеют максимальное выходное напряжение не более 150 – 200 мВ , чего недостаточно для раскачки наушников с сопротивлением более 100 Ом.

Если же полученная на высокоомных наушниках громкость вполне устраивает, вас ждет приятный бонус – значительное снижение энергопотребления аккумулятора .

Теперь откроем лица моделей, рассмотренных в данной статье. Вот имена всех трех моделей:


Самым «правильным» вариантом наушников для использования в связке с iPhone – низкоомная модель . Это действительно самая громкая из рассмотренных моделей со стандартным диапазоном звуковых частот.

Следующая модель Audio-Technica ATH-CKR10 имеет хороший диапазон воспроизведения и немалое сопротивление в 32 Ом. Учитывая то, что наушники представляют категорию вкладышей, они обеспечивают хороший уровень звукоизоляции, и выходного напряжения смартфона будет достаточно для достижения оптимальной громкости.

Наконец, модель наушников-мониторов Beyerdynamic DR 990 Pro – немецкий эталон в сфере профессионального мастеринга. Качеству звучания этих наушников позавидует любой дорогостоящий конкурент, но высокий уровень сопротивления в 250 Ом делает их использование с iPhone невозможным. Для DR 990 Pro и наушников этой категории требуется отдельный усилитель или аудио-плеер с мощной звуковой картой.

Идущие в комплекте с iPhone наушники , могут похвастать такими характеристиками:

Сопротивление : 23 OHMSЧувствительность : 109 DBЧастотный диапазон : от 5 Hz до 21 kHz.

Сам производитель дает четкий ответ: использовать высокоомные наушники с iPhone без дополнительных аксессуаров нецелесообразно.

Какие наушники взять – с сопротивлением 16 или 32?

Сегодня мало кто из пользователей обходится без прослушивания музыки со смартфонов, персональных компьютеров или MP3 плееров.

Многие из нас, чтобы не раздражать громкой музыкой окружающих, для прослушивания используют наушники разных типов. Данные приспособления разнятся не только внешне и конструктивно, но также имеют разное сопротивление (импеданс).

Существуют наушники, у которых сопротивление 16 Ом, но также есть модели 32-х омные, и даже 64-х омные. В данном обзоре мы рассмотрим 16-ти и 32-х омные наушники, и попытаемся узнать, какие из них лучше. Но для начала узнаем, какие бывают типы наушников.

Разновидности наушников

Современные наушники можно разделить на несколько видов. А именно:

  • Накладные наушники;
  • Наушники-вкладыши (капельки);
  • Вакуумные наушники;
  • Беспроводные.

Накладные

Наушники данного типа сегодня всё ещё востребованы, так как из всех типов они имеют более качественное звучание. Всё это благодаря внутренним динамическим головкам, которые всё так же традиционно используется в данном типе наушников. Есть ещё изодинамические модели накладных наушников, но они большого распространения не получили.

Вкладыши

Данный вид наушников можно назвать самым распространённым, так как они были первыми на рынке миниатюрных головных телефонов. У этих наушников также неплохое звучание, они имеют малый вес и очень удобны в использовании. Их принцип работы такой же, как у обычных динамических головок (динамиков). Данные наушники могут воспроизводить достаточно широкий диапазон звуковых частот, но их звучание всё же не может сравниться со звучанием накладных наушников.

Вакуумные наушники

Данный вид наушников очень похож на вкладыши, но вакуумники именно вставляются в звуковой канал уха. Данный принцип использования обеспечивает более глубокие низкие частоты, более акцентированное звучание, так как посторонние звуки внешней среды не попадают в полость, которая находится между наушниками и барабанной перепонкой.

Беспроводные наушники

Данный вид набирает все большую популярность, так как беспроводные наушники очень удобны в использовании, имеют очень качественное звучание и внушительное время автономной работы. Беспроводные наушники также имеют очень широкий диапазон воспроизводимых частот, который максимально приближен к возможностям восприятия человеческого уха. Звук данного типа наушников очень прозрачный, высокие частоты – рассыпчатые, бас – очень глубокий и обволакивающий.

Импеданс

Разные типы наушников имеют также разное сопротивление. Такой дифференцированный подход в плане импеданса позволяет адаптировать разные модели наушников к также разнящемуся уровню исходящего сигнала устройств воспроизведения.

Если исходный сигнал, скажем, MP3 плеера очень высокий, то с ним в паре лучше использовать наушники, которые имеют сопротивление 32 Ома. Если на выходе плеер или смартфон имеют сравнительно невысокий выходной сигнал, то в данном случае лучше использовать наушники, которые имеют импеданс – 16 Ом.


Правильный подбор по сопротивлению наушников к мощности выходного сигнала позволяет обеспечить наиболее комфортное прослушивание музыкальных композиций, и обезопасить звуковой чип устройства-источника от перегрузки и выхода из строя.

Также и в плане с наушниками. Если они правильно подобраны – сопротивление наушников – мощность выходного сигнала, то звучать они будут практически одинаково. Просто 32-х омная модель способна выдержать большую нагрузку.

Заключение

Из вышесказанного можно сделать вывод, что большой разницы в звучании наушников 16 и 32 Ома пользователь не обнаружит. Если использовать с устройством, у которого невысокая мощность выходного сигнала, 32-х омные наушники, то максимальная громкость звучания будет не очень высокой. В данном случае вам потребуется заменить 32-х омную модель на 16-ти омную.

К подбору наушников следует подходить вдумчиво, и это позволит вам получить наиболее качественный звук и уберечь ваше оборудование от преждевременного выхода из строя.

Impedance of different devices Edit

Resistor Edit

For a resistor, we have the relation:

$ \frac{v_\mathrm{R} \left( t \right)}{i_\mathrm{R} \left( t \right)} = R $

That is, the ratio of the instantaneous voltage and current associated with a resistor is the value of the DC resistance denoted by R. Since R is constant and real, it follows that if v(t) is sinusoidal, i(t) is also sinusoidal with the same frequency and phase. Thus, we have that the impedance of a resistor is equal to R:

$ Z_\mathrm{resistor} = \frac{V_\mathrm{r}}{I_\mathrm{r}} $ $ = R \, $

Capacitor Edit

For a capacitor, we have the relation

$ i_\mathrm{C}(t) = C \frac{dv_\mathrm{C}(t)}{dt}. $

. Now, Let

$ v_\mathrm{C}(t) = V_p \sin(\omega t). $

It follows that

$ \frac{dv_\mathrm{C}(t)}{dt} = \omega V_p \cos \left( \omega t \right). $

Using phasor notation and the result above, write our first equation as:

$ I_\mathrm{c} = j \omega C V_\mathrm{c}. \, $

It follows that the impedance of a capacitor is

$ Z_\mathrm{capacitor} = \frac{V_\mathrm{c}}{I_\mathrm{c}} = \frac{1}{j \omega C}. $

Inductor Edit

For the inductor, we have:

$ v_\mathrm{L}(t) = L \frac{di_\mathrm{L}(t)}{dt} $

By the same reasoning used in the capacitor example above, it follows that the impedance on an inductor is:

$ Z_\mathrm{inductor} = j \omega L \, $

Принцип работы

Чтобы понять принцип работы усилителей, рассмотрим часть.

По делятся на:

  • Низкоомные.
  • Высокоомные.

Сопротивление наушников называют «импеданс». Что это означает? Данное слово подразумевает, что имеется в виду полное сопротивление – активное и реактивное в целом. Производители обычно указывают только активное сопротивление, поэтому импеданс сложно узнать. От импеданса зависит чувствительность наушников.

Для :

  • Сопротивление низкоомных – доходит до 100 Ом.
  • Значение Ом у высокоомных начинается от 100.

Для внутриканальных (классических вкладышей):

  • Низкоомные — до 32 Ом.
  • Высокоомные – более 32 Ом.

Звучание из вкладышей сложно улучшить. Наушники с шумоподавлением имеют встроенный усилитель. Однако полноразмерные наушники могут выдать больше качества и громкости, если использовать их с усилителем для наушников.

С помощью усилителя для наушников можно проконтролировать уровень напряжения, идущий на них. Сопротивление наушников определяет, сколько тока они тратят. От этого и зависит конечный уровень мощности.

Напряжение образуется, когда сила поступающего тока сталкивается с сопротивлением наушников. Мощность образуется из столкновения показателей силы тока и напряжением на выходе усилителей для наушников.

Низкоомные наушники, нуждаются в подаче низкого напряжения с высоким уровнем тока. Для высокоомных наушников подходит, напротив, высокое напряжение. Однако уровень тока должен быть пониже. Выбор усилителя для высокоомных наушников должен осуществляться с учетом этого.

Чувствительность наушников составляет 96 дБ/мВт, это общее значение для устройств такого типа при подаче на них напряжения в 1мВт.

При низком сопротивлении, выше чувствительность дБ/В. При высоком сопротивлении получается низкая чувствительность. Громкость наушников определяется чувствительностью к напряжению.


При высоком сопротивлении работает дольше. У большинства дешевых плееров и смартфонов низкое напряжение на выходе. Поэтому при использовании высокоомных наушников звук получается очень тихим. В низкоомных же звук становится «грязным» и слушать его может быть неприятно. Конечно, люди привыкают к плохому качеству звука и даже нахваливают его перед знакомыми. Просто делают громкость выше и полностью погружаются в звуковые вибрации. Любители такого времяпровождения (если у них не разовьется какое-нибудь нарушение слуха), могут быть сильно удивлены при прослушивании своих любимых композиций, доведись им воспользоваться подходящими усилителями.

Если ваше звукопроигрывающее устройство выдает напряжение на выходе в 200-300 Ом, можно рассматривать не только упомянутый выше вариант. Такие модели имеют возможность хорошо проигрывать звук на высокоомных наушниках с низкой чувствительностью. Высокоомные наушники подходят для прослушивания музыки и речи с мощной техники. Они являются предпочтительным вариантом при работе со стационарным устройством – таким как домашний компьютер или аудиосистема.

Если вы недовольны тем, что ваши наушники с высоким сопротивлением дают небольшую громкость от плеера или телефона, попробуйте использовать их с усилителем. Он снизит энергопотребление вашего устройства и позволит четче слышать звуки. Усилитель должен располагать аккумулятором, чтобы обеспечить автономное питание. Стационарные усилители питаются от сети.

Внешние усилители также очищает звук и позволяет ощущать гамму полнее. Становится проще различить оттенки вибраций. Прослушивание музыки с помощью усилителей для наушников позволяет по-новому взглянуть на возможности своей техники и любимые композиции.

Как подобрать наушники, учитывая их сопротивление

Чтобы разобраться, как выбирать наушники на основе импеданса, обратите внимание на выходное напряжение устройства для прослушивания музыки. У телефона этот показатель находится в пределах 150–300 мВ, чего хватает для раскачки модели с сопротивлением до 100 Ом

Подключать к смартфону или плееру модель с большим импедансом бессмысленно. Исключением выступает наличие внешнего усилителя, способного увеличить напряжение.

Для компьютера распространяется аналогичное правило: нужно знать выходное напряжение на порте наушников или акустического оборудования, подключенного к ПК. Лучше, если на стационарной системе установлена отдельная звуковая карта: она выдаст большее напряжение, нежели интегрированный аналог.

Оптимальные значения импеданса для использования с различными устройствами

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

Некоторые виды портативных звуковоспроизводящих приборов:

  • Смартфон. Чтобы звук из смартфона звучал лучше, стоит выбирать наушники с номинальным сопротивлением в 22 Ом. Однако в этом случае заряд устройства будет тратиться на проигрывание звуковых файлов. На мобильных устройствах неудобно иметь быстрый расход тока. Чтобы заряд дольше не кончался, возьмите наушники 32 Ом. Перечисленные стандартные значения в 22 и 32 Ом хорошо работают в наушниках для iPhone. Мониторные наушники для профессиональной звукозаписи стоит использовать со смартфоном только если к ним попутно подключен хороший портативный усилитель звука. Помимо этого, нужен также плеер с мощной аудиокартой. Для смартфона подходит низкоомная аппаратура.
  • Обычный плеер хорошо совместим с девайсами, у которых сопротивление составляет 16 Ом. Если в устройстве напряжение на выходе составляет более чем 200 мВ, возьмите наушники с чувствительностью пониже. Подойдет и импеданс наушников в 32 Ом. Такие девайсы тратят меньше электроэнегрии, а значит – продлевается время работы прибора.

Среднее сопротивление в наушниках с арматурным устройством и на одном драйвере, выше. Это позволяет гаджету, воспроизводящему звук, работать дольше. Заряда смартфонов и плееров хватает на больший срок

Это важно, поскольку в современных приборах и без того достаточно программ, усиленно расходующих электричество даже в фоновом режиме

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

Аналогия с электрическим сопротивлением проводника на примере резистора

Резистор — пассивный элемент, обладающий чисто активным сопротивлением. Реактивная составляющая комплексного сопротивления резистора равна нулю, так как соотношение между напряжением на резисторе и током через него не зависит от частоты тока/напряжения, а так же из-за того, что резистор является пассивным элементом (поскольку не содержит внутренних источников энергии). Если к его концам приложить некоторое напряжение U (подсоединить источник напряжения), то через резистор пойдёт электрический ток I. Если через резистор пропустить электрический ток I (подсоединить источник тока), то между концами резистора возникнет падение напряжения U. Резистор характеризуется электрическим сопротивлением, которое равно отношению напряжения U, к току I (см. закон Ома для участка цепи):

R=UI.{\displaystyle R={\frac {U}{I}}.}

Применение понятия «электрическое сопротивление» к реактивным элементам (катушка индуктивности и конденсатор) при постоянном токе приводит к тому, что:

сопротивление идеальной катушки индуктивности стремится к нулю:

если пропустить через идеальную катушку индуктивности некоторый постоянный ток I, то при любом значении I, падение напряжения на катушке будет нулевым:
U=;{\displaystyle U=0;}
R=UI=I=;{\displaystyle R={\frac {U}{I}}={\frac {0}{I}}=0;}

сопротивление идеального конденсатора стремится к бесконечности:

если приложить к конденсатору некоторое постоянное напряжение U, то при любом значении U, ток через конденсатор будет нулевым:
I=;{\displaystyle I=0;}
R=UI=U=∞.{\displaystyle R={\frac {U}{I}}={\frac {U}{0}}=\infty .}

Это справедливо лишь для постоянного тока и напряжения. В случае же приложения к реактивному элементу переменного тока и напряжения, свойства реактивных элементов существенно иные:

  • напряжение между выводами катушки индуктивности не равно нулю;
  • ток, протекающий через конденсатор, не будет равен нулю.

Такое поведение не может быть описано в терминах активного сопротивления для постоянного тока, поскольку активное сопротивление предполагает постоянное, не зависящее от времени соотношение тока и напряжения, то есть отсутствие фазовых сдвигов между током и напряжением.

Было бы удобно иметь некоторый параметр аналогичный активному сопротивлению и для реактивных элементов, который бы связывал ток и напряжение на них подобно активному сопротивлению в формуле закона Ома для постоянного тока.

Такую характеристику можно ввести, если рассмотреть свойства реактивных элементов при воздействиях на них гармонических сигналов. В этом случае ток и напряжение оказываются связаны некой константой (подобной в некотором смысле активному сопротивлению), которая и получила название «электрический импеданс» (или просто «импеданс»). При рассмотрении импеданса используется комплексное представление гармонических сигналов, поскольку именно в таком представлении одновременно учитывается и амплитудные, и фазовые характеристики гармонических сигналов и откликов систем на гармоническое воздействие.

Circuits with general sources Edit

Using the technique of Superposition, each source is activated one at a time and an AC circuit solution is found using the impedances calculated for the frequency of that particular source. The final solutions for the voltages and currents in the circuit are computed as sums of the terms calculated for each individual source. However, it is important to note that the actual voltages and currents in the circuit do not have a phasor representation. Phasors can be added together only when each represents a time function of the same frequency. Thus, the phasor voltages and currents that are calculated for each particular source must be converted back to their time domain representation before the final summation takes place.

This method can be generalized to non-periodic sources where the discrete sums are replaced by integrals. That is, a Fourier transform is used in place of the Fourier series.

Что означает сопротивление наушников?

 Технический показатель импеданс делит сами наушники на два вида: 

  • Высокоомные – сопротивляемость этого вида обычно выше, чем шестьдесят Ом
  • Низкоомные — сопротивляемость от тринадцати до тридцати двух Ом

Но тут важно отметить один нюанс – наушники также бывают внутриканальные, полноразмерные. И сопротивление у этих категорий будет своеобразное

Приведём пример:

  • Наушники полного размера задают сопротивлению своеобразную планку. Меньше ста Ом для них будут считаться низким импедансом. Те, что больше ста – высоким.
  • Наушники внутриканальные: низкое сопротивление для них означает не более тридцати Ом. Те, чье сопротивление превышает допустимый порог в тридцать – любой специалист назовёт высокоомными.

Выбирая их, не отмахивайтесь от того, каким импедансом они обладают. Поверьте, его не зря указывают в технических параметрах объекта одним из первейших

При выборе своём обращать внимание особое следует на эти детали:

  • Для портативных плееров и компьютерных аудиокарт рекомендуется с низким импедансом — в диапазоне от тридцати до восьмидесяти Ом.
  • Для стационарных звуковых систем — сопротивление в триста и больше Ом.

Повышенная сопротивляемость необходима в том случае, чтобы небольшие мембраны справились с довольно сильным импульсом так называемого источника. При этом не уши не должны пострадать. Уменьшается же уровень помех при высоком импедансе. Говоря конкретнее, в отсутствии источника звука в самих наушниках ничего не будет слышно. Даже потрескивания и пощёлкивания.

Лучшие студийные наушники от 16 тысяч рублей

AKG K 712 Pro

Флагманская модель открытого типа, предназначенная для аналитического прослушивания, мастеринга и сведения. Точное и пространственное звучание обеспечивается благодаря двухслойным мембранам Varimotion, запатентованным брендом AKG. При производстве наушников применяются высококачественные материалы (натуральная кожа оголовья, велюр в амбушюрах), а сама конструкция обеспечивает максимальный комфорт при долгих часах работы. В комплекте доступен чехол для переноски, адаптер 6,3 мм и два кабеля (витой и прямой).

Достоинства:

  • референсное звучание с ровными АЧХ и детальной сценой;
  • высокое качество сборки и премиальные материалы корпуса (натуральная кожа, велюр);
  • комфортная посадка благодаря саморегулируемому оголовью;
  • съемный односторонний кабель;
  • небольшой вес и расширенный комплект поставки.

Недостатки:

  • жесткий витой провод;
  • маркие велюровые амбушюры.

Ultrasone PRO 900

Профессиональная модель, предназначенная для работы в студиях звукозаписи. Титановые драйвера позволяют выдать чистейший детализированный звук на всем диапазоне воспроизводимых частот в 6-42000 Гц. В PRO 900 применены все современные технологии бренда, включая S-Logis Plus (трехмерный звук) и ULE-technology (уменьшение ультранизкого излучения). Комфортное ношение обеспечивается удобной складной конструкцией и велюровыми амбушюрами. В комплекте со «студийниками» поставляются дополнительные кабели на 1 и 3 метра, USC-cable, адаптеры Neutrik и 6,3/3,5мм, а также дополнительная пара подушек для наушников и жесткая коробка для переноски.

Достоинства:

  • превосходное звучание с технологией S-Logic;
  • 40-мм титановые драйвера и широчайший спектр частот;
  • складная конструкция и высочайший уровень комфорта при прослушивании;
  • богатый комплект поставки.

Недостатки:

требовательность к источнику звука, несмотря на низкое сопротивление.

Sennheiser HD 800

Дорогое удовольствие в форм-факторе открытых полноразмерных наушников со сбалансированным звучанием и широченной звуковой сценой. Благодаря высокоэффективным драйверам, состоящим из мощных магнитов и кольцевой мембраны, референсные наушники идеально подходят не только для работы в студии, но и для прослушивания музыки с Hi-Fi-акустики.  Комфорт в наушниках обеспечивается мягкими амбушюрами из микрофибры. Несмотря на громоздкую конструкцию, при изготовлении корпуса использованы материалы из аэро-космической промышленности. Вследствие чего, разработчикам удалось снизить вес наушников до 260 грамм.

Отзывы Обзор

Достоинства:

  • сбалансированное звучание и широкая сцена;
  • детализированное идеальное аудио на всем спектре частот (6-51000 Гц);
  • легкий вес конструкции и мягкие амбушюры;
  • высокий уровень комфорта при длительном прослушивании и удобная посадка;
  • двусторонний отсоединяемый кабель с позолоченным джеком и проводами из бескилородной меди.

Недостатки:

  • внешний вид на «любителя»;
  • требовательность к источнику звука.

Тематические материалы: 5 лучших активных наушников , 5 лучших наушников Remax , 5 лучших наушников Shure , 5 лучших наушников для игры на гитаре , 6 лучших закрытых наушников , 6 лучших наушников Audio-Technica , 6 лучших профессиональных наушников , 7 лучших наушников Sennheiser , Виды наушников: классификация и отличительные особенности

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

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

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

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

  • Высокоомные;
  • Низкоомные.

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

  • Сопротивление ниже 100 Ом для низкоомных наушников;
  • Считая от 100 Ом, полноразмерные наушники являются высокоомными.

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

  • Сопротивление достигает менее 32 Ом, что определяет наушники как низкоомные;
  • У высокоомных внутриканальных наушников сопротивление обязательно больше 32 Ом.

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

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


С этим читают