Сопротивление в наушниках 16 или 32 – что лучше

Что означает «импеданс»

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

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

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

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

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

.

Разновидности аппаратуры в зависимости от значений сопротивления

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

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

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

• 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.

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

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

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

Наушники с высоким сопротивлением действительно дают лучший звук?

Да, правда. Как ни странно, высокоомные наушники — более простая нагрузка для источника звука. Это связано с тем, что на них подаётся меньший ток. (Помните закон Ома? I=U/R, где I — сила тока, U — напряжение на выходе источника звука, R — сопротивление наушников). Чем меньше сила тока, проходящего через усилитель гаджета, тем ниже уровень искажений.

Также высокое сопротивление снижает искажения от мембраны излучателя — она лучше контролируется и быстрее реагирует на изменения аудиосигнала. Такой эффект называется электрическим демпфированием. При его нехватке бас может срываться в гудение, а высокие частоты становиться грязными и сыпучими.

Так что, высокоомные наушники улучшат звук моего смартфона?

Нет, это не так. Чтобы высокоомные наушники раскрыли свои плюсы, им нужен мощный усилитель. Правда, сперва надо выяснить, какие наушники стоит считать высокоомными. Для этого понадобится сравнительная величина, относительно которой можно понять, насколько велико сопротивление наушников. Такой величиной является выходное сопротивление источника.

Любой смартфон или плеер имеет усилитель, через который звук подаётся на наушники. Все компоненты усилителя обладают собственным сопротивлением, а их совокупность образует выходное сопротивление источника.

Чтобы звучание наушников не искажалось, нужно их правильное согласование с источником. В этом нам поможет правило одной восьмой:

Выходное сопротивление источника должно быть менее 1/8 сопротивления наушников. Например, для 32-омных наушников выходное сопротивление должно быть не более 32/8 = 4 Ом. В противном случае в наушниках могут возникать заметные на слух искажения.

У современных смартфонов выходное сопротивление составляет не более 2 Ом. По правилу одной восьмой к ним можно брать наушники с сопротивлением от 16 Ом. Притом мощность их усилителей сильно ограничена, а максимальное выходное напряжение не превышает 1 В. Из-за этого они плохо справляются с нагрузкой выше 50 Ом — ухудшается проработка низких частот, может не хватать громкости. Такое сопротивление уже можно назвать высоким для большинства смартфонов.

Hi-Fi плееры тоже обладают низким выходным сопротивлением, но к ним допустимо брать и более высокоомные наушники — выходного напряжения в 2-4 В хватит, чтобы прокачать модели с сопротивлением до 100-120 Ом.

Очень высокое сопротивление (250/300/600 Ом) обычно встречается у студийных мониторов. Оно необходимо, потому что выходы студийного оборудования имеют сопротивление 20-50 Ом.

Что ещё учитывать при выборе: чувствительность

Обычно чем выше сопротивление наушников, тем ниже их чувствительность. Следовательно, требуется более высокое напряжение, чтобы вывести наушники на рабочую громкость. Маломощный усилитель тут не справится, а значит, добиться от такой связки достаточной громкости не получится. Для смартфонов лучше брать наушники с высокой чувствительностью (от 100 дБ/мВт). Если она ниже 95 дБ/мВт, скорее всего, наушникам потребуется мощный усилитель.

Однако низкое сопротивление не всегда означает, что наушники лёгкие на раскачку. Например, некоторые модели с планарно-магнитными излучателями могут быть низкоомными, но при этом чрезвычайно тугими. Так, MyST Ortophones при сопротивлении 18 Ом имеют чувствительность всего 77 дБ/мВт.

Есть также исключения, когда высокоомные наушники обладают достаточной чувствительностью для использования со смартфоном. Пожалуй, самый «народный» пример — Koss Porta Pro. При довольно высоком сопротивлении в 60 Ом их чувствительность составляет 101 дБ/мВт, чего достаточно для современного смартфона. Но даже если громкости хватает, звучание всё ещё страдает от нехватки усиления, что в первую очередь сказывается на низких частотах — с более мощным источником их проработка будет лучше.

Что ещё учитывать при выборе: импеданс и конструкция наушников

На самом деле, вопрос сопротивления наушников сложнее, чем кажется на первый взгляд. Часто вообще нельзя точно сказать, низкое оно или высокое. И вот почему.

Наушники не работают на одной частоте, а воспроизводят весь слышимый человеком спектр. Поэтому у них сложное сопротивление, значение которого зависит от частоты — такая характеристика называется импедансом. Именно его указывают на коробках с наушниками, беря сопротивление для частоты 1 кГц.

В разных наушниках характеристика импеданса отличается. Например, в динамических и планарно-магнитных моделях импеданс линейный. То есть если на коробке написано, что он равен 32 Ом, то это справедливо для всего диапазона частот. Следовательно, снижается зависимость от источника, поскольку падение напряжения на всех частотах примерно одинаковое — АЧХ не будет искажаться от разного выходного сопротивления.

Импеданс динамических Beyerdynamic DT 250 (250 Ом). Незначительный подъём сопротивления на низких частотах до 200 Гц. На остальном спектре импеданс линейный — зависимость от источника минимальна. Источник: Reference Audio Analyzer

Импеданс планарно-магнитных HIFIMAN He-400 (35 Ом). Значение сохраняется на всём спектре частот, поэтому зависимость от источника минимальна. Источник: Reference Audio Analyzer

В арматурных наушниках импеданс нелинейный. Однодрайверные модели имеют подъём сопротивления на высоких частотах, что улучшает их контроль и не вызывает трудностей с подбором источника. У импеданса многодрайверных наушников множество подъёмов и спадов, а его неравномерность на всём диапазоне может достигать 100 Ом. Вот и получается, что на одной частоте они низкоомные, а на другой уже высокоомные.

Импеданс арматурных Etymotic ER-4 (32 Ом на 1 кГц, 60 Ом на частотах выше 10 кГц). Высокий импеданс на ВЧ улучшает их контроль, что положительно сказывается на качестве звука. Источник: Reference Audio Analyzer

Импеданс многодрайверных FitEar 335 DW (57 Ом на 1 кГц, 112 Ом на 3 кГц). На частоте 10 кГц значение импеданса всего 17 Ом — нужен качественный источник, чтобы избежать искажений на ВЧ. Источник: Reference Audio Analyzer

Именно многодрайверные модели ведут себя непредсказуемо с разными источниками, особенно если те обладают высоким сопротивлением на выходе — разница в падении напряжения на разных частотах увеличивает неравномерность АЧХ. К тому же такие наушники могут подчеркнуть нелинейные искажения источника, поэтому им нужен качественный Hi-Fi плеер.

Влияние разного выходного сопротивления на АЧХ FitEar 335 DW. Чем выше выходное сопротивление источника, тем сильнее искажается АЧХ. Источник: Reference Audio Analyzer

Формула сопротивления

Для записи этого явления в физике была выбрана латинская R, как сокращение от англ. resistance. Например, если сопротивление выбранного проводника составит 4 Ом, то в задаче это будет записано как R (или r) = 4 Ом.

Обычно значение в омах очень маленькое, поэтому на практике используют те проводники, которые имеют более высокое сопротивление, например мегаом — единица, равная миллиону Ом.

Для понимания общей формулы важно знать:

• При увеличении напряжения растет сила тока, эти величины имеют пропорциональную зависимость, т.е. I~U;
• При увеличении сопротивления происходит уменьшение силы тока, эти величины в обратной зависимости: I~1/R.

Формула, которую вывел Георг Ом, принята в следующем виде:

Формула сопротивления

в которой:

• R — сопротивление (Ом);
• U — напряжение (В);
• I — сила тока (А)

Все величины в данной формуле взаимосвязаны друг с другом и оказывают взаимное влияние.

Удельное сопротивление

Для характеристики сопротивления, присущего разным материалам, в электротехнике давно используют термин удельное сопротивление. Формула расчета учитывает различные свойства материала в токопроводящей среде, например длину и поперечное сечение.

Формула, которую вывели ученые, выглядит как:

где:

• R — сопротивление проводника, (Ом);
• l — длина проводника, (м);
• S — площадь поперечного сечения проводника, (мм²);</sup>
• ρ — удельное сопротивление проводника, (Ом·м).

Чтобы вычислить R для любого произвольного вещества, нужно понимать, что оно будет равняться сопротивлению участка цепи, который выполнен из выбранного вещества и имеет длину 1 м и площадь поперечного сечения 1 м²;.</sup>

В вычислениях также применяют и старую внесистемную единицу Ом·мм²/м, которая равна 10⁻⁶ от 1 Ом·м.

У металлов удельное сопротивление невысокое, а у изоляторов большое. Для обеспечения большей теплоты для обогревателей, например, используют только проводники с большим удельным сопротивлением, такие как нихром: в этой ситуации электричество протекает медленнее, тепловое движение частиц ускоряется, благодаря чему проводник нагревается. Например, алюминий имеет низкое сопротивление, из-за чего его используют для передачи электроэнергии.

В таблице приведены значения, используемые в определении удельного сопротивления, для некоторых веществ при температуре 20 °С:

Для некоторых изоляторов таблица будет выглядеть следующим образом:

Резисторы

Резистор — это прибор с постоянным сопротивлением, такая радиодеталь помогает контролировать напряжение в цепи, понижая либо увеличивая его. По-другому говоря, это искусственное препятствие для электротока. Трудно представить любое электронное устройство без резисторов — их используют в компьютерах, телевизорах, сигнализациях, радиоприемниках и т. д.

На общих схемах резисторы маркируют следующим образом:

Диагональными линиями обозначают мощность резистора до 1 Вт. Вертикальные линии и знаки V и X (римские цифры) обозначают мощность резистора соответственно значению римской цифры.

Какие выбрать

При выборе на основе сопротивления в наушниках требуется учитывать технику, которая будет использоваться. Любое устройство имеет усилитель. Чтобы избежать искажение звука требуется согласование наушников с источником. При выборе аудиоаксессуара требуется полагаться на правило 1/8.

Импеданс на источнике должен быть меньше 1/8 от сопротивления аксессуара. Например для приспособлений с 16 Ом выходное сопротивление на телефоне не должно превышать 2 Ом. Иначе аксессуар даст плохое качество звука.

Для телефона, ноутбука или плеера

Данную категорию устройств относится к компактным. По этой причине рекомендуется приобретать вкладыши, характеризующиеся небольшими размерами. При выборе следует учитывать уровень выходного напряжения на устройстве, а также потребляемую мощность и импеданс наушников.

Как выбрать беспроводные наушники: типы и конструкции.
За последние два года я испробовала наушники разных производителей, многие из которых нередко меня подводили….

Для раскрытия потенциала высокоомных наушников нужен мощный усилитель. Смартфоны, плееры и ноутбуки не могут похвастаться этим. Выходное напряжение редко превышает 1В. По этой причине нагрузка выше 50 Ом в наушниках нежелательна. В противном случае уменьшится проработка низких частот, звук станет тише. Значит такая нагрузка нежелательно для смартфонов. Плееры типа хай-фай имеют выходное напряжение до 4В. ПО этой причине оптимальным вариантом будут приспособления до 120 Ом.

Для стационарных компьютеров, музыкальных систем

Для устройств с мощным усилителем подойдут высокоомные полноразмерные наушники. Портативная техника характеризуется ограничениями выходного напряжение, однако жестких рамок для уровня тока нет. Аксессуар позволит раскрыть возможности стационарного пк, профессиональных систем, телевизоров.

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.

Вакуумные наушники также имеют малый вес, но метод их фиксации в ухе может раздражать некоторых пользователей. Данный вид наушников – на любителя, хотя многие топовые модели смартфонов и MP3 плееров комплектуются именно этим видом наушников.

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.

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.

Важно! Узнать исходящее напряжения 3,5-мм разъема на устройстве зачастую невозможно, поскольку производитель его не указывает. Исключением выступают маркетинговые уловки или независимое изучение смартфона специалистами.

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.

Сопротивление на разных типах наушников

Импеданс, указанный на коробке, не всегда означает точные цифры, и сопротивление меняется в зависимости от типа драйвера наушников. Например, если сравнивать АЧХ наушников на разных частотах, должно быть так:

• внутриканальные, динамические и изодинамические сохраняют указанное сопротивление по всей кривой при сопротивлении 16, 24, 32 Ом;
• полноразмерные модели и накладные с динамическими излучателями имеют неравномерные подъемы сопротивления от 32 до 64 Ом. Это зависит от положения наушников в пространстве (лежат на столе, надеты на голову), конструктивных особенностей корпуса и излучателя;
• арматурные или гибридные наушники имеют заметные скачки в районе средних и высоких частот, что в корне отличается от указанных характеристик. Это также является конструктивной особенностью арматурных излучателей и объясняет их высокое качество звучания, когда речь заходит о средних и высоких частотах.

Что касается беспроводных моделей, то их импеданс играет аналогичную роль, как и в случае с проводными вариантами. Главным аспектом, чтобы подобрать подходящую модель, станет поддержка кодеков для передачи качественного звука через Bluetooth. К таковым относится aptX/aptX HD и LDAC. Дополнительный буст звуку дает устройство, с которого происходит воспроизведение музыки, установленный медиапроигрыватель и формат аудио.

Значит, если подводить итоги:

• высокоомные наушники хуже в плане максимальной громкости, но потребляют меньше энергии батареи;
• для смартфонов или непрофессиональных MP3-плееров оптимальным выбором станут вкладыши и затычки с сопротивлением 16 или 32 Ом, раскрыть звучание моделей с 50 и более Ом они не смогут из-за недостаточного напряжения на выходе;
• за финальное качество редко отвечает только импеданс, следует учитывать тип излучателя, частотный диапазон, чувствительность и тип наушников.

Как измерить сопротивление наушников?

Для получения детального графика нужно специализированное ПО и стенд. Но для выяснения величины активного сопротивления (в области самых низких частот) достаточно бюджетного мультиметра, стоимостью от 200 руб.
Вполне нормально при покупке наушников проверить сопротивление правого и левого канала, расхождение не должно превышать 2-3 Ом между каналами в большинстве случаев.

Вывод: от чего зависит громкость наушников и чем важен импеданс

Вот и подошло к концу очередное наше путешествие в мир электроники и основных её терминов. Надеемся, теперь вы на 100% знаете, что это такое – сопротивление (импеданс) в наушниках и как Омы влияют на технические возможности различных устройств. Давайте закрепим усвоенный материал: на громкость в первую очередь влияет чувствительность, но чтобы добиться лучшего результата, она должна согласовываться с мощностью, которая в свою очередь напрямую зависит от импеданса.