Наушники. На первый взгляд кажется, что выбрать их несложно: кабель, два динамика, да и все. Однако на самом деле параметров у аудиотехники столько, что в них можно утонуть: АЧХ, разрешение, динамический диапазон, чувствительность, сопротивление, электростатика, планар, арматурный драйвер, балансное подключение, Bluetooth и так далее. О том, как разобраться в характеристиках, терминах и не прогадать при покупке — в материале.
Типоразмер
Наушники делятся на четыре основных типа: накладные, охватывающие, вкладыши и внутриканальные. Разберемся с каждой категорией отдельно и по порядку.
Накладные
Модели, которые, собственно, накладываются на уши, не обхватывая их, называются накладными. Как правило, они компактные, очень легкие, и их удобно брать с собой в дорогу. Вдобавок к этому ценник на них чаще всего невысок.
Минусы тоже есть. Во-первых, многим такие наушники могут давить на уши, и если с посадкой не повезет, то уже через полчаса прослушивание музыки превратится в пытку. Во-вторых, из-за того, что они не охватывают ухо, в него легко проникает окружающий шум. Из этого вытекает третье: звук воспринимается раскованным и открытым, но он не блещет детальностью, плюс не так хороша басовая отдача.
Охватывающие
Большинство Hi-Fi и Hi-End наушников делается именно в этом формате, а называются они так потому, что их амбушюры целиком помещают ухо внутри себя, образуя изолированную от внешнего окружения акустическую камеру. За счет такого подхода достигается самая высокая точность звучания с минимумом посторонних шумов.
За счет такого подхода достигается самая высокая точность звучания с минимумом посторонних шумов
Внутриканальные
Это тип «затычек», которые вставляются в ухо, а их отличительная особенность — обязательное наличие амбушюра на конце. Он входит в ушной канал и создает в нем закрытое пространство, в которое практически не проникают внешние шумы. В отдельных случаях удается добиться полной изоляции от окружения, но это возможно либо если посадка конкретной модели оказалась идеальной, либо в случае, когда наушники делались по индивидуальному слепку уха конкретного слушателя.
Одно из ключевых преимуществ внутриканальных моделей — плотность посадки. В них можно бегать, прыгать, заниматься спортом — они не выпадут, а при условии, что верно подобран размер амбушюров, характер звучания не будет зависеть от движений владельца.
Вкладыши
Наушники-вкладыши — это тоже «затычки», но без амбушюра. Звукоизоляция, а следовательно, и качество звука уже не те, но такие варианты выбираются теми, кому не нравится ощущение постороннего предмета глубоко в ухе.
Главный минус «вкладышей» — в том, что звучание целиком и полностью связано с посадкой. Если она плотная, то музыка зазвучит насыщенно и глубоко, если нет — пропадет весомость звука и придется постоянно поправлять наушники или вовсе подыскивать другую модель.
Амбушюры: комфорт, обслуживание и звук
Исходя из текста выше ясно, что тип наушников во многом зависит от амбушюров. Точно также — и со звуком. От формы, размера и материала, из которого они сделаны, зависят чуть ли не 50% звучания.
То же относится к комфорту и тому, насколько легко обслуживаются наушники. Разумеется, нельзя выбрать модель, исходя из того, какие у нее амбушюры, но знать некоторые нюансы о них полезно:
- Они критически важны при выборе внутриканальных наушников: чем плотнее посадка, тем глубже бас и больше деталей в звуке, поэтому стоит обратить внимание на комплектацию. Если в ней — большой набор амбушюров, то шансы получить насыщенное звучание высоки, и наоборот, если он скуден, есть риск остаться совсем без басов.
- При выборе накладных наушников амбушюры не так важны, поскольку они почти не участвуют в формировании звучания. Так, основное, на чем стоит сфокусироваться, — это на комфорте. Лучше выбирать наушники с как можно более мягкими кожаными амбушюрами: они не будут давить при долгом прослушивании.
- Если речь — об охватывающих моделях, амбушюры — это весомый нюанс. Они могут коренным образом менять звучание, вплоть до полной неузнаваемости, и происходит это даже тогда, когда они со временем немного меняют свою форму из-за износа. Поэтому сразу стоит выяснить, съемные ли они и как легко приобрести сменный комплект. Запчасти к некоторым моделям найти нелегко, а у других амбушюры намертво приклеиваются к ободу чашек — придется отдирать их, чтобы снять, а после — счищать слой клея. К примеру, так сделаны почти все модели фирмы Audeze.
Амбушюры шьют из разных материалов. Кратко о том, на что они влияют:
- Натуральная кожа — отличный вариант для амбушюров: хорошо облегает, а значит, и изолирует от внешних шумов, дает тонну баса, легко очищается мягкой влажной салфеткой, а главное — она достаточно долговечна. Минус кожи в одном: даже несмотря на то, что это дышащий материал, летом может быть жарко. Кожаные амбушюры с перфорацией практически лишены этой проблемы — идеальный вариант.
- Кожзаменитель — в плане ухода и акустически почти то же самое, что и натуральная кожа, однако заметно быстрее приходит в негодность и ощутимо хуже «дышит» — в жаркие дни это может быть очень некомфортно.
- Велюр — это, пожалуй, самый комфортный материал для амбушюров: достаточно долговечен, отлично дышит и приятно ощущается. Однако есть и недостатки: он сильно подавляет басовый регистр и плюс к тому быстро засаливается. Единственный способ хорошо очистить его — постирать, но стоит пару раз это сделать, и амбушюр начнет терять свою форму, меняя звук.
- Замша — удел наушников класса Hi-End. Плюсы те же, что у натуральной кожи, а минусы, как у велюра: быстро пачкается — придется запастись специальными щеточками и средствами, поскольку замачивать замшу крайне нежелательно.
- Синтетическая ткань — редко встречающийся вариант. Отлично дышит, но сильнее остальных материалов гасит бас и довольно быстро пачкается. После стирок быстро теряет форму, и наушники меняют свое звучание.
Некоторые производители амбушюров, например Dekoni Audio, шьют их разные варианты на одни и те же модели наушников: из кожи, замши, велюра, с перфорацией и без. Поскольку материал и пошив влияют на звук, фирма предоставляет графики измерений АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) с каждой парой. Так можно не просто подобрать для себя самый комфортный материал, но и чуть подогнать звучание любимых наушников под свои предпочтения.
С проводом и без него
У беспроводных моделей огромный список преимуществ перед классическими проводными: музыку всегда можно «взять с собой», главное — чтобы рядом был современный смартфон. Не нужны ЦАП и усилитель: эти компоненты уже встроены в любые беспроводные наушники. Не надо думать об импедансе, чувствительности и максимальной громкости.
ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь. Считывает музыку, закодированную в цифровой формат и преобразует данные в аналоговый электрический сигнал.
Усилитель — берет полученный аналоговый электрический сигнал и усиливает его. Чем мощнее усилитель, тем более требовательные наушники к нему можно подключить и тем громче они будут звучать.
Однако в этом и главный их минус: улучшить звучание, подключив их к более качественным источникам звука, не удастся, поскольку потенциал излучателей наушников упрется во встроенные усилитель и ЦАП. По этой причине не стоит выбирать беспроводные варианты для критического прослушивания или для системы с заделом на будущее.
В таких случаях лучше рассматривать модели с кабелем, а затем постепенно улучшать сетап путем апгрейда компонентов. Беспроводные модели имеет смысл оставить для офиса, города, спортивных залов и прогулок на улице.
Критические прослушивание — сессия, в рамках которой слушатель полностью вовлечен во все нюансы музыки. Он внимательно анализирует структуру композиции, вычленяя для себя ту или иную инструментальные партии. Для прослушивания такого рода требуется система с высокой разрешающей способностью.
Излучатели
Ключевая деталь любых наушников — это их излучатели или драйверы. Их несколько типов, и у каждого — свои плюсы и минусы. Рассмотрим их по порядку.
Динамические излучатели
Традиционный динамический излучатель распространен сильнее остальных и встречается в подавляющем количестве наушников. Представляет из себя диффузор конического либо купольного типа, к основанию которого крепится проволочная катушка из меди или алюминия. Рядом с системой расположен магнит. При подаче напряжения на катушку она начинает взаимодействовать с магнитом и тащит за собой диффузор.
Плюсы динамика — конструктивная простота, а следовательно, и его дешевизна. Недорогие драйверы могут обходится производителям в $1 или даже меньше. Исключение — излучатели из высокотехнологичных композитных материалов, призванных бороться с главным недостатком динамических систем — весом.
Масса — основной минус, ведь для по-настоящему точного звука нужен очень легкий и в то же время максимально жесткий диффузор, который должен держать форму во время движения, ведь деформация — равно искажения. Сделать его, скажем, из стали нельзя — слишком тяжело, соответственно, нужно искать баланс между легкостью и твердостью материала.
Так, некоторые компании — французская Focal или американская ZMF приходят к применению редких материалов вроде сверхлегкого и прочного бериллия, который нужно грамотно обработать при изготовлении из него драйвера, и результат такого подхода — высокая цена.
Второй недостаток динамика — сравнительно малые размеры: особо крупные экземпляры достигают 70 мм, а в среднем — от 30 до 50 мм. Чтобы обеспечить нужное звуковое давление с таким небольшим драйвером, он должен быть длинноходным, а чем больше амплитуда движения, тем сильнее диффузор деформируется при работе и тем выше процент искажений выходит в результате.
— Какой драйвер лучше: 40 или 50-мм?
— Чем больше излучатель, тем большую массу воздуха он способен переместить за одно движение — это даст напора басу и придаст объема звуку. Однако слишком большой излучатель больше деформируется при колебаниях, ведь усилие прикладывается к нему только в одной точке — сзади у основания. Так, появляются нежелательные искажения, а яркий пример наушников с такой проблемой — Sony MDR-Z1R с 70-мм драйвером. Таким образом, больше — не всегда лучше.
Планарный излучатель
Магнито-планарная система работает иначе. В ней используется плоская, сверхтонкая и сверхлёгкая мембрана, а проводник — аналог катушки из динамической системы — вплетен в ее структуру и, как правило, имеет змеевидную форму. Соответственно, проводник здесь — одно целое с мембраной и покрывает всю ее площадь, образуя однородную единую структуру легче, чем у динамических систем.
На мембрану в планарной системе воздействует плоский магнит размером с сам излучатель. Нередко таких магнитов два, и диффузор оказывается зажат между ними, как в сэндвиче.
За счет всего этого у планарного драйвера выше скорость начального импульса, ниже инерция и управляется он гораздо точнее классических динамиков, поскольку работает в более равномерном магнитном поле.
Вдобавок, мембрана планарных наушников часто достигает 11 см, а при таких внушительных размерах для получения высокого звукового давления не нужна большая длина хода. Ее можно сократить, а как следствие, свести к минимуму уровень искажений.
Минусы у технологии есть: для максимально линейного управления такой тонкой мембраной приходится создавать крупные магнитные системы, которые заметно утяжеляют сами наушники.
Электростатический излучатель
Электростатическая система — самая сложная и дорогая из всех. В ее основе — сверхтонкая мембрана, похожая на ту, что устанавливается в магнитопланарные наушники. Отличие в том, что в ней нет проводника. Вместо этого на нее наносится специальное токопроводящее напыление, накапливающее положительный заряд.
Затем мембрану помещают между двух перфорированных статоров, на которые подается аудиосигнал. Когда это происходит, один из статоров становится отрицательно заряженным, второй — наоборот. В результате первый тянет мембрану к себе, второй толкает, а это значит, что на нее действует двойная сила.
За счет минимальной массы излучателя и мощного воздействия на него, электростатический драйвер моментально откликается на требования музыкального сигнала в записи. Именно поэтому электростатические наушники характерны своей запредельной разрешающей способностью и, как следствие, сверхвысокой детальностью воспроизведения.
Недостатка два. Во-первых, у драйвера чрезвычайно короткий ход, из-за чего страдает басовая отдача. Во-вторых, наушникам, сделанным по такой технологии, требуется специальный усилитель — энерджайзер (energizer), который не подойдет динамическим и магнитопланарным моделям.
Разрешающая способность или разрешение наушников — неизмеримый параметр, однако вполне осязаемый. Чем выше разрешение, тем детальнее звуковая картина, а зависит оно от мембраны и того, насколько точно она контролируется. Чем она жестче и чем быстрее откликается на сигнал, тем меньше становится слышимых искажений и тем точнее она «следует за музыкой». По этим причинам магнито-планарные и электростатические наушники со своими сверхлегкими излучателями и мощными электромагнитными полями чаще всего обладают большим разрешением, чем динамические аналоги.
Арматурный излучатель
Арматурный драйвер — это два магнита, в поле которых находится подвижный металлический элемент — это арматура, которую еще называют якорем. Он сбалансирован относительно отталкивающих его магнитов и по сути левитирует между ними. Когда на них приходит аудиосигнал, их поле меняется, и арматура начинает колебаться, приближаясь и отдаляясь от одного к другому. Подвижный элемент механически соединен с излучателем, поэтому передает на него вибрацию, а она, в свою очередь, движет воздух, создавая звук.
Такая система крайне энергоэффективна и компактна, поэтому чаще всего применяется во внутриканальных моделях или вкладышах, а ее минус — в узком частотном диапазоне, который она может покрыть, из-за чего обойтись одним арматурным драйвером при конструировании полноценных наушников становится невозможно.
По этой причине производители устанавливают несколько таких излучателей, каждый из которых отвечает за свой сегмент частотного диапазона: один — за средний регистр, второй — за высокий, например. Отыгрыш басовых партий чаще всего доверяют классическому динамическому излучателю.
Какой драйвер лучше звучит
Нельзя однозначно сказать о том, какой драйвер лучше звучит: есть исключения, выходящие за рамки правил.
Однако если рассмотреть весь объем современных наушников, сделанных разными компаниями и по разным технологиям, — можно вывести определенные и часто встречающиеся закономерности:
- Планарные наушники. За счет своего конструктива у них, как правило, очень быстрый, точный, объемный звук, высокая разрешающая способность и выраженное разделение инструментальных партий в записи. Однако два самых главных достоинства — низкий коэффициент искажений и линейная отдача в басовом регистре — такие наушники легко эквализируются и отыгрывают самые низкие ноты — те, которые могут полностью исчезать во многих динамических моделях. Но есть и негативный нюанс, связанный с особенностями конструкции: выбор закрытых «планаров» невелик, так как этот драйвер лучше всего проявляет себя именно в открытом пространстве. Исключения есть — например, Dan Clark Audio E3 с практически безукоризненным звучанием.
- Динамические наушники. Сложнее эквализируются за счет куда большего уровня искажений. Чаще всего имеют заметный амплитудный спад в самом нижнем диапазоне частотного спектра и в целом отличаются меньшей линейностью в сравнении с магнито-планарными системами. Как правило, проигрывают им же в скорости, а значит, и точности воспроизведения. Зато динамик выигрывает в другом: он дает больше панча (punch — удар) — это ощущение мощного физического удара при воспроизведении частот в диапазоне 80–100 Гц. Происходит это потому, что динамический излучатель имеет больший ход, то есть может переместить больше воздуха за одно колебание.
- Электростатические наушники. За счет конструктива отличаются сверхвысоким разрешением и особой трепетностью наряду с прозрачностью звучания. Если хочется расслышать самые тонкие нюансы в самых сложных композициях — «электростаты» — лучший вариант. Однако за счет малого хода мембраны у таких наушников страдает басовый регистр — не хватает ни давления, ни удара. Но есть исключения — например, Sennheiser HE-1 стоимостью порядка семи миллионов рублей.
- Арматурные наушники. Как уже уточнялось выше, модели, сделанные по такому принципу, подразумевают установку в них сразу нескольких излучателей, работающих в конкретном узком диапазоне. Грамотно согласовав их между собой, можно добиться исключительной линейности АЧХ, получив максимально нейтральный звук с выразительной серединой, глубоким басом и детальным высоким регистром.
Импеданс и выходное сопротивление усилителя
Импеданс — по сути то же самое, что сопротивление, только не в среде постоянного тока, а переменного. Чтобы лучше понять, какую роль играет импеданс в наушниках, представим, что усилитель — это кран с водой, а наушники — шланг. Диаметр отверстия шланга будет равен импедансу наушников: чем он шире, тем более высоким будет импеданс, скажем, 600 Ом.
Наконец, последнее: вода внутри шланга в этой схеме — это громкость наушников, соответственно, чем она выше, тем сильнее напор.
Теперь смоделируем ситуацию, где высокоомные наушники (воображаемый шланг с очень малым диаметром выходного отверстия) подключены к усилителю. Последнему нужно много силы, давления — приходится нелегко, чтобы обеспечить хороший напор воды, то есть громкости.
Таким образом, сила, с которой усилителю приходится «проталкивать» сигнал (воду) через высокое сопротивление (узкий шланг) — равняется напряжению, а мощность напора — это ток. Отсюда правило: при работе с высокоомными наушниками усилитель должен обеспечить их высоким напряжением при малом токе и наоборот: низкоомным наушникам нужен высокий ток при низком вольтаже.
Помимо вышеперечисленного, важен и другой параметр: выходное сопротивление усилителя. В идеале у него тоже должен быть «большой диаметр выходного отверстия» (низкое сопротивление), так как он будет давать «хороший напор» вне зависимости от того, какие «шланги» к нему подключать. В противном случае усилитель сгодится только для работы с высокоомными наушниками: с низкоомными будет «слабый напор».
Чувствительность
Теперь — еще об одном важном, если не ключевом параметре — чувствительности, и она отвечает за то, на какую громкость в децибелах могут выйти наушники при определенном напряжении. И чем она выше, тем громче будет звук при том же уровне сигнала. Отсюда вытекает то, что при выборе наушников и усилителя нельзя оперировать только сопротивлением, так как оно напрямую коррелирует с чувствительностью.
Однако есть проблема: подавляющее большинство производителей указывают чувствительность, соотнося ее с мощностью в Ваттах, а не Вольтах, и это может вводить в заблуждение, поскольку подаваемое напряжение, в отличие от мощности, не зависит от импеданса наушников. Таким образом, 1 мВт при 32 Ом потребует одного уровня сигнала, а 1 мВт при 300 Ом уже совершенно другого.
Для того, чтобы узнать какая мощность усилителя нужна, чтобы наушники работали с достаточной громкостью, есть удобный калькулятор. Перед тем, как им воспользоваться нужно знать всего два параметра: чувствительность и сопротивление наушников.
Последнее важное поле ввода в калькуляторе — желаемая громкость. Несмотря на то, что врачи не рекомендуют прослушивание на громкости выше 95 дБ, лучше выставить ее в районе 110 дБ. После ввода всех этих цифр и нажатия клавиши Enter на экран выводится необходимый уровень мощности усилителя для достижения 110 дБ. Для 300-Ом наушников с чувствительностью 95 дБ — это 316 мВт.
Перед тем как закончить с чувствительностью и импедансом — пару слов о распространенном мифе: высокоомные наушники тяжелее «раскачать», чем низкоомные. Это неправда, а корни заблуждения лежат в том, что большинство потребительской техники доступного ценового диапазона имеет высокую чувствительность при низком сопротивлении. Это нужно для обеспечения хорошей совместимости с портативными устройствами вроде смартфонов либо плееров.
В случае с дорогой техникой класса Hi-Fi или Hi-End, покупатели чаще сталкиваются с высокоомными моделями, которые к тому же имеют низкую чувствительность. Отсюда — миф. Можно убедиться в этом самостоятельно, введя в калькулятор параметры некоторых высокоомных и низкоомных наушников.
Многие магнитопланарные модели наподобие Hifiman HE-1000 V2 с сопротивлением до 60 Ом требуют гораздо больше мощности в Ваттах, нежели наушники вроде Sennheiser HD800 S с импедансом 300 Ом.
Балансное и небаласное подключения
Стандартные и привычные всем гнезда для подключения наушников в смартфонах, планшетах, ноутбуках и бытовых проигрывателях доступного ценового диапазона — это разъемы для небалансного подключения. К ним подводятся три жилы от кабеля наушников: по двум идут аудиосигналы для левого и правого каналов, а третья — это земля. Усилители, которые работают по небалансной схеме, тоже — с общей землей.
Теперь — балансное подключение. Для его реализации потребуются разъемы с четырьмя контактами, например, XLR или Pentaconn. От них к наушникам идут две независимых кабельных линии. В каждой — по две жилы: для сигнала и земли.
Помимо особых штекеров будет нужен соответствующий балансный Hi-Fi или Hi-End усилитель с двумя независимыми схемами внутри. Одна для левого канала, вторая — для правого. Плюсы такого технического дизайна очевидны: меньше искажений, больше мощности, четче разделение каналов, а соответственно, излучатели наушников лучше контролируются, растет динамичность звучания, расширяется сцена.
Помимо этого есть и неочевидные преимущества: у балансных наушников, как правило, надежные и прочные разъемы подключения, которые сложно сломать, а кабель, поскольку он всегда съемный, без проблем меняется на новый, если с ним что-то случится.
С другой стороны, у большинства небалансных наушников кабель чаще не отсоединяется, и если его повредить — придется разбирать устройство, отрезать заводской провод, а затем припаивать новый.
Плюс к тому у всех моделей с одним разъемом внутри спрятан другой тонкий провод. Он проходит вдоль оголовья и ведет сигнал от левого канала к правому. Если у этого провода ослабнет или окислится контакт — начнутся проблемы со звуком, а значит, снова понадобятся сложные разборка и ремонт.
Вывод: от балансных наушников можно получить более высокое качество звука, а заодно их проще обслуживать.
Поскольку балансное подключение подразумевает принципиально другую электрическую схему, не существует переходников, которые позволили бы соединить небалансные наушники с балансным источником.
Любые наушники с двумя разъемами для кабельного соединения можно подключить к балансному усилителю. Модели с одним разъемом, в котором три контакта, для этого не подходят.
Акустическое оформление: закрытое или открытое
Акустическое оформление отвечает за то, в каком объеме работают излучатели наушников: закрытом или открытом. Говоря проще, открытые модели (open back) — это те, у которых наружная сторона чашки прикрыта сеткой, а закрытые (closed back) — те, что закрыты сплошной панелью.
Последние хороши тем, что изолируют слушателя от внешнего пространства, не давая посторонним шумам смешиваться с музыкой — это создает ощущение повышенной детальности звучания, глубже погружает в процесс прослушивания, а еще позволяет включить любимый трек погромче, не беспокоясь о том, что это может помешать окружающим.
Минусы есть: стереопанорама или так называемая сцена, не всегда, но как правило, не такая масштабная, как у открытых моделей. В дополнение к этому у закрытых моделей зачастую выше уровень искажений, а связано это с отражением звуковых волн от стенок акустической камеры. Производители стараются бороться с этим с помощью сложных геометрических форм таких камер, а также выпускных клапанов. Вместе они либо гасят либо выпускают паразитные звуки наружу.
Исходя из написанного выше основные плюсы и минусы open back-наушников очевидны: более естественное, открытое и воздушное звучание, широкая сцена, но больше посторонних призвуков в музыке и на публике такие модели особо не послушать.
Есть распространенное мнение о том, что закрытые наушники лучше справляются с басовым регистром, однако это не совсем так. Если говорить о динамических системах, то утверждение можно считать в целом верным, если — о планарных, то абсолютно нет.
Заключение
На этом список того, что можно сказать о наушниках, не вооружившись специальными приборами, подходит к концу.
В следующем материале «Компьютерра» расскажет о том, что такое АЧХ или амплитудно-частотная характеристика и том, как верно считывать и интерпретировать графики ее измерений. Это важнейший параметр любой акустической системы, который заслуживает самого пристального внимания и отдельной статьи.