Есть ли усилитель в наушниках. Сравнительный тест усилителей для наушников
- Импеданс нагрузки от 16 до 300 Ом;
- Выходная мощность: 2x220 мВт для 16 Ом, 2х150 мВт для 32 Ом, 2х17 мВт при 300 Ом;
- Максимальный уровень сигнала линейного выхода до 1 Vrms;
- Подключение 3.5 мм, а также USB, microUSB – устройства Apple, Android (USB on the Go), ПК любого типа;
- Встроенный Li-Ion аккумулятор емкостью 3000 мАч, полное время зарядки – 1 час 20 минут, возможность быстрой зарядки фирменным адаптером за 30 минут наполовину. Работа в качестве PowerBank. При подключении в аналоговом режиме время работы – до 13 часов, при цифровом подключении – до 7 часов;
- Размеры – 68х175х12 мм, вес – 175 грамм;
- Материалы корпуса – алюминий и кожа.
Комплект поставки
- Портативный усилитель
- Зарядное устройство
- Соединительные кабели
- Резинки для крепления к устройству
- Инструкция
Для чего нужны портативные усилители для наушников
На свете почти не найдется людей, которые бы уверяли, что им не нравится качественное звучание музыки, вне зависимости от того, какой жанр они предпочитают. Доходит до смешного, есть люди, что годами не слушают никакую музыку, кроме той, что услышат случайно, но и они ратуют за то, что предпочитают наилучшее. При этом понимание, что такое хорошо, а что такое плохо, в отношении музыки сугубо индивидуально, тут могут быть даны только приблизительные ориентиры, а дальше каждый должен пробовать и выбирать то, что нравится конкретно ему. Мы созданы по разным чертежам, за что спасибо нашим родителям, и по-разному слушаем и слышим музыку, что очевидно и не требует каких-либо объяснений. Например, мой опыт подсказывает, что хорошая аудиосистема требует не только разных компонентов, но и соответствующего помещения, в которой ее можно слушать. Те, кто заморочен на «идеальном» звуке, даже делают специально ремонт под установку аудиосистемы, так как это позволяет выжать из нее максимум. Но это крайний случай, который нетипичен для большинства.
Мир постепенно становится мобильным, мы все время куда-то бежим, едем в другие страны, и времени остановиться и качественно послушать музыку у нас нет. С появлением детей моя аудиосистема отправилась жить в кладовку – было бы жалко, если бы разбили, а закрывать гостиную от мелких как-то не хотелось. Да и времени слушать музыку не осталось совсем, во всяком случае, в спокойной домашней обстановке. Мой сценарий использования стал совсем другим, музыка стала звучать в машине, в дороге, но чаще всего в поездках. Безусловно, в этом случае для проигрывания музыки использовались портативные плееры, а также хорошие наушники. Но проблема в том, что качество звучания даже в самых дорогих и качественных наушниках очень сильно отличается от домашней аудиосистемы. Единожды попробовав качественный звук, вы будете слышать отличие в тех же композициях. Портативное аудио – это всегда компромисс, на который приходится идти, удобство и доступность музыки в вашем плеере или телефоне перевешивают недостатки звучания. В какой-то момент поймал себя на мысли, что стал совсем неразборчив и слушаю на комплектных наушниках Google Play Music, сервис, по качеству далекий от идеала, он предлагает очень среднюю оцифровку (в модели подписки, при покупке альбомов там все отлично, как и в iTunes). И тут же попытался привести все в порядок, загрузил в телефон музыку в хорошем качестве на год вперед.
Руки не доходят носить с собой плеер, ограничиваю себя телефоном, причем обычно это флагманы на Android, изредка планшеты iPad. И тут надо отметить, что подавляющее большинство таких устройств, не ошибусь, если скажу, что 99.9 процентов портативной техники, имеют плюс-минус сходное звучание, отличия только в улучшалках звука, которые, на самом деле, его сильно искажают. Проблема портативного аудио стара как мир, чтобы выдать качественное звучание, нужно поднять выходную мощность усилителя, что очевидным образом приведет к росту энергопотребления. Учитывая, что для многих покупателей аудио в телефонах и планшетах отходит даже не на второй, а на третий и последующие планы, то производители на это просто не идут. А когда что-то улучшают в этом направлении, то и вовсе молчат. Пример последнего времени – это режим Hi-Fi Audio в Alcatel Hero 2, в котором встроенный усилитель поднимает выходную мощность, что позволяет прокачать большую часть наушников, снижает искажения и делает звук по ощущениям чище. Но энергии при этом затрачивается в два раза больше.
Для подавляющего большинства потребителей хороший звук – это мантра, на деле их устраивает то, как звучит их телефон/плеер, и переплачивать за лучшее качество они готовы теоретически. На практике подкованность таких пользователей останавливается на моменте, что нужно купить качественную гарнитуру и тогда телефон зазвучит совсем по-другому. Этим пользуется множество компаний, которые с помощью маркетинга создают свои бренды, не имея в штате даже ни одного инженера. Раскрученные марки, в которых больше маркетинга, чем самого продукта, к таковым, например, относится Beats. Хочу отдельно подчеркнуть, что наушники Beats по звучанию нравятся очень многим людям, другое дело, что они не предлагают хорошего соотношения цена/качество и, по сути, относятся к массовому сегменту, должны стоить заметно меньше.
В телефонах и другой портативной технике крайне редко указывают значение выходного напряжения для усилителя, но на практике оно колеблется в диапазоне 0.2-0.3 В, для специализированных плееров 0.5-0.7 В (как пример можно привести модели HiSound, ColorFly), максимум 1 В. Чем больше плеер, тем обычно выше выходное напряжение, так как разработчики позаботились об этом и пожертвовали компактностью, но это модели для любителей. До сих пор мучаюсь вопросом, стоит ли покупать плеер Sony ZX1, который мне понравился по звучанию, но большую часть моих наушников не прокачивает, ему не хватает мощности.
Но в конце концов, другие ограничения этого плеера никуда не денутся. Это еще одно устройство, которое надо таскать с собой. В городе ходить с большими наушниками как-то странно, предпочитаю затычки, пусть и хорошие. Однако в качестве компромиссного устройства можно рассмотреть приобретение портативного усилителя для наушников, такие устройства стоят от десяти долларов до тысячи и решают несколько проблем портативной аудиотехники. Во-первых, они позволяют получить большую мощность на выходе, но это не значит, что они просто усиливают звук и добавляют искажения, отнюдь. Звук может быть очищен за счет того, что обходятся ограничения встроенного усилителя. Во-вторых, так как современные устройства позволяют отдавать звук как есть, а не только в аналоговом виде, то внешние усилители обзаводятся своими процессорами для его обработки (ЦАПами) и, как результат, дают совершенно иное звучание, оно не только имеет больший запас по громкости, но и воспринимается совершенно иначе. Подобные продвинутые версии портативных усилителей для наушников можно смело назвать самостоятельными плеерами, так как в них отсутствует только устройство хранения музыки, они получают ее извне. В остальном это отличный плеер, который умеет улучшать звук и выводить его на качественно иной уровень.
В зависимости от вашего бюджета и представлений о прекрасном, можно добиться очень неплохого звучания с телефона, а затратить на это меньшие деньги, чем даже стоит отдельный плеер, в котором в итоге звуковые характеристики будут такими же, либо даже хуже. Но расплатой за это станет то, что это дополнительная коробочка, для которой надо найти место в кармане, что делает портативность сомнительной. Лично для себя я нашел такой сценарий применения – в поездках беру хорошие наушники и портативный усилитель, слушаю музыку в хорошем качестве, когда на это есть время. Дома иногда тоже слушаю музыку в наушниках, чтобы не отвлекать своих домашних. Для меня это реальный сценарий использования, но говорить о том, что он аналогичен для многих других людей, нельзя – да и продажи портативных усилителей для наушников пока остаются довольно незначительными. Те, кто понимает их роль и значение, составляют исчезающе малую аудиторию. Но это реальная возможность улучшить звучание почти всех наушников на портативной технике и услышать, как та же музыка может звучать иначе. Давайте расскажу на примере OPPO HA-2, что предлагают лучшие портативные усилители сегодня и как их можно использовать.
Коробочка OPPO HA-2, как управлять и что можно получить
Любой портативный усилитель для наушников должен отличаться компактностью и возможностью использовать его в любых условиях. В качестве экзотики отмечу появление ламповых усилителей, которые обыгрывают тот самый теплый ламповый звук, но совершенно непригодны для ношения в карманах и перевозке вне коробок. Скорее это недорогой вариант, заменяющий стационарные усилители, для тех, кто не хочет тратиться на что-то более серьезное.
Модель OPPO HA-2 выполнена как небольшой прямоугольный брусок, корпус из алюминия, снаружи – накладка из натуральной кожи. Производитель попытался придать налет люкса этому продукту, получилось в целом неплохо, он не выглядит дешево, да и не является дешевым продуктом, его стоимость на уровне аналогичных решений от более известных производителей.
Забавное наблюдение – поставить HA-2 на какой-либо торец, несмотря на прямоугольную форму, не получится. Левая сторона закруглена, на других есть выступающие переключатели. Это никак не сказывается на эргономике или функциональности решения, просто наблюдение из жизни.
Металлический верньер включает усилитель, он находится на верхнем торце. Около него есть зеленый светодиод, он показывает, что устройство включено. На верхнем торце – два 3.5 разъема, один для наушников, второй – это Line In либо Line Out, в зависимости от того, что и как вы подключили к усилителю.
На нижнем торце есть microUSB-разъем, к нему можно подключить Android-устройства, требуется поддержка USB on the Go и соответствующий кабель (он входит в комплект), также есть полноразмерный USB-разъем, к нему подключается ПК либо техника Apple через кабель Lightning. Также на нижнем торце есть переключатель A-B-C, с его помощью вы коммутируете подключения, то есть вставив USB-кабель, подключенный к iPhone, вы должны установить B, чтобы услышать звук.
На правой стороне можно видеть индикатор заряда для встроенного Li-Ion аккумулятора, с его помощью можно заряжать внешние устройства. Емкость аккумулятора – 3000 мАч, полное время зарядки с помощью комплектного устройства – около 1 часа 20 минут (50 процентов заряжается за 30 минут). Если заряжать некомплектной зарядкой, то уйдет примерно 3 часа. От компьютера – намного больше (0.5А, 5В).
Наличие встроенного аккумулятора – это необходимость, так как это позволяет обойти ограничения портативных устройств, в которых как раз и экономят энергию, и поэтому выходная мощность довольно маленькая. Здесь все ровно наоборот, ниже обсудим, в каких режимах и как работает усилитель.
Также на правой стороне есть переключатель Bass+ (понятно, что это усиление басов), а также переключатель Gain (коэффициент усиления, настраивается под наушники).
Для того, чтобы проверить, как работает усилитель, я взял наушники OPPO PM-1, на которые как-то незаметно с лета подсел и часто ими пользуюсь в поездках либо дома.
Также для сравнения взял свои наушники Sennheiser HD800 плюс различные арматурные затычки. В принципе, работа усилителя со всеми наушниками была плюс-минус сравнимой, поэтому описывать их отдельно не стану. Но напомню, что при покупке такой техники вам стоит сравнивать сопротивление наушников и то, что умеет усилитель, чтобы понимать, что вы сможете получить на выходе. В идеале надо ехать и слушать, что получается, как звучит ваша музыка.
Итак, беру iPhone 6 Plus и подключаю его стандартным кабелем к USB-разъему, запускаю плеер, включаю усилитель. Звук идет в наушники, он имеет совсем другое звучание, нежели напрямую с телефона на тех же ушках. Проверено с десятком наушников, использование усилителя раскрывает звучание даже на недорогих моделях, такой звук выдать сам телефон не в состоянии.
В HA-2 встроен ЦАП, это двухканальный чип ESS Sabre32 ES9018 серии 2М, он способен декодировать сигнал PCM в качестве до 384 КГц/32 бит. Поток DSD декодирует с частотой дискретизации 2.8, 5.6 и 11.2 МГц. Для меня эти цифры мало что говорят, я предпочитаю слушать звук на практике и выносить сугубо субъективное мнение – нравится или не нравится.
Звук в HA-2 мне очень нравится. Тут есть одна фишка, а именно использование разъема на верхнем торце Line Out или обычного для наушников. При использовании Line Out возможности встроенного ЦАП не задействуются никак, то есть обработки звука как таковой нет. Это позволяет продлить время работы усилителя, по заявлению производителя, он проработает около 13 часов в таком режиме. Но если воткнуть наушники в обычный разъем, то будет задействован ЦАП, качество звучания изменится – мне больше нравится, как идет обработка звука в этом варианте. Да что греха таить, не просто больше, а намного больше. Звук становится насыщенным, композиции звучат совсем иначе, у вас появляется возможность регулировать громкость в широком диапазоне, максимальные значения не нужны, хватает половины.
Скажу самое важное – звучание привычных композиций с помощью OPPO HA-2 становится принципиально другим, он отлично раскрывает музыку. Безусловно, на рынке можно найти множество портативных усилителей, у меня не было задачи сравнивать их все, также как и возможности попробовать большинство из них. У меня есть несколько портативных усилителей, сравнивал звук в них с HA-2, в том числе слушал HA-1 от OPPO. Большой разницы не заметил, это продукты примерно одинакового уровня. Звучит очень достойно, для меня это самое главное.
Из нераскрытого осталось использование HA-2 в качестве внешней батарейки, тут все просто – можно слушать музыку и заряжать устройство, достаточно зажать на пару секунд кнопку проверки состояния батарейки. Удобно.
Прослушивание музыки с компьютера не представляет сложности – на Mac не требуется ровным счетом ничего, а вот на Windows надо будет поставить драйвера, но в целом, это минутное дело.
Осталось сказать про стоимость – в США традиционно она будет минимальной, порядка 400-450 долларов. В России предполагается, что HA-2 появится в конце января по цене 19-20 тысяч рублей, но многое будет зависеть от курса доллара. Как по мне, так свою стоимость HA-2 отрабатывает вполне и такой усилитель можно рекомендовать. Впрочем, его надо слушать, для звука никакие эксперты и оценки невозможны, все мы индивидуальны, имеем разный опыт и предпочтения, поэтому только личная оценка и ничего иного. Не стоит верить в то, что нравится другим, надо смотреть на то, что нравится именно вам.
В этом небольшом обзоре мне хотелось убить сразу двух зайцев. С одной стороны, рассказать о портативных усилителях для наушников, о них многие просто не знают. С другой стороны, описать возможности OPPO HA-2 как новичка на этом рынке, и при этом довольно интересного. Для тех, кто уже знает, что такое портативные усилители, интерес представляет только описание HA-2. Но еще раз подчеркну, что сравнение такой техники с аналогами может быть весьма условным, тут все надо слушать, и поэтому не буду приводить аналоги. Я их не слушал и не знаю, как они звучат, а сравнение со стационарными усилителями по понятным причинам не имеет никакого смысла.
Нужен ли отдельный усилитель для наушников? Этот вопрос мучаем многих начинающих любителей High-End звука, и, наверное, вас. Если зайти на форумы, посвящённые наушникам, то многие завсегдатаи будут настаивать на том, что усилитель для наушников жизненно необходим, что звук с ним всегда становится лучше, и более того, нужен не только усилитель, но и отдельный для достижения наилучшего качества звучания.
Но на практике, когда дело касается бытовых наушников, пусть и дорогих, усилитель, скорее всего, вам не понадобится.
Усилитель нужен тогда, и только тогда, когда исходящая мощность источника звука меньше, чем рекомендуемая для конкретной модели наушников.
То, что нужно знать о параметрах наушников для определения необходимости в усилители
У вас есть наушники, которые вы недавно купили, или давно, но вы хотите убедится, что вам не нужен усилитель. Подключите их к тому источнику, который обычно используете, теперь начните понемногу увеличивать громкость воспроизведения музыки. Если вам ещё далеко до 100%, но уже становится слишком громко, чтобы продолжать длительное прослушивание музыки, поздравляю, усилитель вам не нужен.
Работа усилителя заключается в том, чтобы дать достаточно мощности наушникам, чтобы они вышли на проектную мощность своей работы, т.е. обеспечивали расчётную и достаточную громкость.
Но если вы значительно увеличили громкость, а её уровень всё ещё не достиг того, что вам тяжело слушать музыку, значит, боюсь, вам нужен отдельный усилитель.
Есть три причины того, что наушники не выдают высокий уровень громкости:
- У вас повреждён слух и даже громкий звук кажется вам нормальным
- Ваши наушники сломаны
- Источник звука не обеспечивает достаточной мощности, чтобы наушники зазвучали в полную силу
Первая проблема не устранима, на сегодня нет медицинских способов вернуть слух, это грустно, но раз мы не можем помочь, то пропустим этот пункт.
Второй пункт, конечно, тоже останется без нашего внимания, вам нужно либо отремонтировать, либо купить новые наушники.
А вот третий пункт – наша тема и именно про усилитель мы поговорим ниже.
Теперь ещё немного скуки, однако, она необходима. Найдите технические спецификации вашей модели наушников, а конкретнее нас интересует два параметра: сопротивление и чувствительность.
Сопротивление покажет нам какие внутреннее сопротивление имеют наушники, т.е. к какому сопротивлению должен быть приспособлен посылать сигнал источник звука.
Чувствительность нам покажет какую громкость способны развить наушники, если на них подать сигнал мощностью 1 милливатт.
Эти значения нам нужны для того, чтобы понять какой усилитель полностью удовлетворит требования наушников, а какой будет слабоват для них.
В интернете есть несколько калькуляторов, которые, если использовать эти два значения, смогут подсчитать мощность, которой должен обладать усилитель для того, чтобы раскрыть весь потенциал ваших наушников.
Электричество и водопровод
Для того, чтобы наушники работали так, как нужно, они должны в каждый момент времени получать достаточный электрический сигнал. Если сигнал будет недостаточным, наушники будут продолжать работать, но с заметным искажением звука.
Для того, чтобы на простом примере объяснить, как это работает представьте водопроводную трубу, где вольтаж будем представлять, как давление воды, а сопротивление как диаметр трубы. Эта аналогия, конечно, не абсолютно точная, но для первоначального представления подойдёт хорошо.
Итак, вам надо прокачать определённое количество воды по трубе, для этого нужно, чтобы либо у трубы был больший диаметр при неизменном давлении, либо более высокое давление при неизменном диаметре. Точно также происходит с наушниками.
Но только в случае с наушниками ток должен быть постоянно, в каждый момент времени для того, чтобы точно управлять движением драйвера. Воду можно подождать, пока она наберется нужного количества, а электричество ждать нельзя, иначе начнутся заметные искажения в звуке.
Именно для этого нужен усилитель, он, используя собственный источник энергии (в нашей аналогии это резервуар) помогает достичь электрическому сигналу необходимых параметров, чтобы в должной мере обеспечить их питанием для нормальной работы.
Немного математики
Вы знаете, что такое децибел (dB)? Ничего страшного, если не знаете. Децибел – это единица измерения громкости. Важно тут понять, что шкала измерения громкости не алгоритмическая, а логарифмическая. Это значит, что увеличение громкости на 10 dB требует 10-ти кратного увеличения мощности подаваемого сигнала. Например, громкость в 100 dB требует в 10 раз больше мощности сигнала, чем громкость в 90 dB и в 100 раз больше, чем громкость 80 dB.
Наш орган слуха воспринимает громкость чуть иначе, так увеличение громкости на 10 dB мы воспринимаем как в 2 раза более громкий звук. Например, громкость в 70 dB для нас звучит в 2 раза громче, чем 60 dB и в 4 раза громче, чем 50 dB. Это непривычно, но, если задаться целью, вы быстро освоитесь с логарифмической шкалой.
Для вычислений можно выбрать базовой громкостью значение 85 dB, потому что это довольно громко, но при этом недостаточно громко, чтобы было возможно повредить слух краткосрочным прослушиванием звука с такой громкостью.
Чуть выше я предложил вам узнать значение чувствительности ваших наушников и это н случайно. Это значение покажет нам как громко будут звучать наушники если подать на них сигнал мощностью один милливат.
Обычно, если мы говорим о наушниках, которые предназначены для прослушивания музыки, это значение довольно громкое и слушать на таком уровне музыку я не советую, т.к. можно безвозвратно повредить слух. Но это значение поможет нам произвести необходимые подсчёты для того, чтобы понять нужен нам усилитель или нет.
Для вычислений будем использовать закон Ома .
Для того, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам нужно подать на наушники в 10 раз более мощный сигнал. Верно и обратное, чтобы уменьшить уровень громкости, нам нужно уменьшить мощность сигнала в 10 раз.
Но как сюда вписывается напряжение?
Для расчётов будем использовать следующую формулу: Voltage(Vrms)=√
И не забудьте, что все расчёты для наушников ведутся в милливаттах, поэтому не забудьте разделить указанную мощность на 1000 перед вычислениями.
Хорошо, теперь давайте разберём пару примеров, чтобы вам было более понятно, как происходит расчёт.
Наушники 1 . Имеют сопротивление 300 Ом и чувствительность 85dB/mW. Это значит, что для того, чтобы звучать на уровне 85 dB нужно подать ток мощностью 1mW с напряжением 0.55Vrms. Однако, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам уже понадобиться сигнал с параметрами 10 mW и 1,73 Vrms. Это достаточно высокие параметры и обычный телефон с этим никак не справится. В этом случае отдельный усилитель нам необходим.
Наушники 2 . Имеют сопротивление 32 Ом и чувствительность 105dB/mW. Для того, чтобы они достигли уровня громкости 85 dB нужен сигнал с параметрами 0.01mW и 0.02Vrms, что легко достижимо силами обычного телефона. Поэтому таким наушникам отдельный усилитель не нужен, они могут звучать с максимальной громкостью даже будучи подключенными к обычному телефону.
К написанию поста меня подтолкнул опрос , который мы недавно проводили. В шутку сделали вариант ответа «Что такое усилитель для наушников». Неожиданно этот пункт набрал 20% голосов.
Собравшись с мыслями, мы решили немного поговорить на эту тему.
Самый главный вопрос, который возникает – зачем нужен такой усилитель. Ведь почти на любом устройстве, будь то магнитола, плеер, или звуковая карта, есть выход для подключения наушников.
Можно предположить, что усилитель нужен для увеличения громкости звука, но обычно наушники уже выдают достаточно комфортный уровень громкости, даже с приличным запасом. Это означает, что какой-то усилитель уже есть в этих устройствах. Назовем его «встроенным».
Если немного покопаться в интернете, то можно найти много статей о внешних усилителях. Обычно все сводится к тому, что использование внешнего усилителя улучшает качества звука. Напрашивается вывод, что параметры встроенных усилителей оставляют желать лучшего.
Тогда возникает вопрос: «Почему аудио сигнал, проходя через «плохой» усилитель, а далее через «хороший», улучшается. Ведь по логике, если встроенный усилитель добавляет искажения, то внешний должен их только усилить.
Давайте попробуем разобраться в этом.
Если провести обмеры встроенных усилителей на холостом ходу (без нагрузки), то можно убедиться, что в целом параметры встроенных усилителей не плохие. Но картина серьезно меняется, когда к выходу усилителя подключены наушники. Параметры резко ухудшаются. Обычно это происходит из-за плохого согласования низкоомной нагрузки (наушников) и усилителя. Не удивительно, что это приводит к серьезному ухудшению качество звука.
Если используются высокоомные наушники, то ситуация становится чуть лучше. Но в таком случае встроенным усилителям обычно не хватает запаса по напряжению, чтобы получить приемлемую громкость в наушниках.
Теперь рассмотрим ситуацию, когда к выходу для наушников подключен внешний усилитель для наушников.
Сразу надо отметить, что входное сопротивление внешнего усилителя большое, обычно не менее 20 кОм. Работа на такую высокоомную нагрузку не представляет для встроенного усилителя особых трудностей. Она похожа на работу без нагрузки (достигаются максимально возможные характеристики для данного устройства). В этом случае, внутренний усилитель легко отрабатывает все, что должен без лишних искажений. А всю остальную работу берет на себя специализированный усилитель, который для этого и создан.
Получается, что внешний усилитель помогает раскрыть потенциал аудио устройства и услышать на что действительно способны наушники.
На одном из форумов встречал интересное сравнение, что слушать наушники без внешнего усилителя – все равно, что смотреть телевизор без антенны. Рациональное зерно в этом утверждении действительно есть.
Ну а лично для меня использование усилителя по ощущениям было сродни переходу от встроенной к хорошей звуковой карте. В знакомых композициях появились детали, которых до этого не было слышно. Больше всего меня поразило, что это преображение произошло с обычными недорогими наушниками, которые я использовал уже несколько лет и даже не подозревал, что они могут так играть.
Поэтому если представится возможность, то советую попробовать хороший внешний усилитель для наушников. Уверен, что не разочаруетесь. А если уже был опыт использования таких усилителей, то интересно услышать Ваше мнение в комментариях.
Хотите попробовать сами собрать усилитель для наушников? Тогда у нас есть готовое решение - конструктор усилителя "Гамма". Все статьи посвященные проекту "Гамма" можно найти через навигатор
Заказать конструктор усилителя "Гамма" можно у нас на сайте: АЛ "Философия Звука"
Сообщество для обсуждения конструкторов - "Электронные конструкторы" . Присоединяйтесь.
Нередко бывает, что после покупки дорогих внутриканальных наушников (вроде Westone 4 или Sony XBA-4) качество звука поднимается далеко не на ту ступень, которая ожидается от топовой модели. Аналогичная картина наблюдается и с полноразмерными моделями (крупными наушниками, вроде Audez’e LCD2): вроде бы и громкость хорошая, но сам звук какой-то мутный, безжизненный и резко-раздражающий.
Обычно такая ситуация типична при подключении наушников к сотовому телефону, музыкальному центру или встроенной звуковой карте. В поисках решения выясняется, что нужен специализированный усилитель для наушников. Давайте попробуем разобраться, какую роль он играет, и каковы его возможные технические параметры.
Вспоминаем физику
Энергопотребление прибора, включенного в розетку, принято выражать через мощность, которая, как известно, зависит от сопротивления этой нагрузки. К усилителям для акустических систем, как правило, подключаются колонки с сопротивлением в 4 Ом или 8 Ом. Производители обычно указывают максимальную мощность для каждого типа колонок, и такой информации достаточно, чтобы примерно оценить итоговую громкость, развиваемую системой. У наушников ряд типовых сопротивлений насчитывает 11 значений, от 8 Ом и до 600 Ом. К сожалению, производители не дают полной информации о максимальной мощности на каждом из номиналов нагрузки.
Подключив к усилителю наушники или колонки, мы с помощью регулятора громкости задаём уровень напряжения, подаваемый на эту нагрузку. Потребляемый ток при этом пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению нагрузки. Читатель может вспомнить формулу из школьного курса физики I = U/R, где I - ток, U - напряжение, а R - сопротивление. Чтобы не вдаваться в тонкости и термины, достаточно представлять себе соотношения между параметрами цепи на уровне приведенных выше пропорций: «больше сопротивление - меньше ток» и т.д. Соответственно, чем ниже будет сопротивление наушников, тем больший уровень тока надо отдать усилителю, в то время как высокоомным наушникам, наоборот, нужен незначительный ток.
Здесь нужно обратить внимание на отличие усилителя от прибора, включенного в электрическую розетку, где поддерживает переменное напряжение постоянного уровня (его среднеквадратичная величина всем известна - 220 В). На выходе усилителя мы можем выставить и 1 В, и 10 В, и любое другое напряжение. Но если для прибора, запитанного от розетки, энергопотребление будет прямо пропорционально потреблению тока, то у усилителя для наушников это не так: потребление тока будет зависеть как от уровня выставленного напряжения на выходе, так и от величины нагрузки.
Обратная сторона экономии
У каждого усилителя есть два ограничивающих фактора: это уровни максимального напряжения и максимального выходного тока. В случае, когда мы выставляем настолько высокую громкость, что усилителю не хватает напряжения или тока, в выходном сигнале прибора возникают заметные и неприятные искажения.
Colorfly C3
Низкоомные наушники, как правило, обладают высокой чувствительностью, и им не нужен усилитель с высоким порогом выходного напряжения. В сотовых телефонах и плеерах зачастую усилитель ограничен уровнем выходного напряжении 0,2 - 0,3 В, а в мощных плеерах вроде HiSound или Colorfly C3 - уровнем порядка 0,5-0,7 В. Первого уровня напряжения вполне хватает для низкоомных внутриканальных наушников, а второго - даже для полноразмерных крупных наушников. Однако такие наушники потребляют большой ток, и производители мобильных и портативных устройств стараются этого избежать.
Экономия, на которую они при этом идут, проявляется либо в использовании максимально экономичных микросхем усилителей (с высоким КПД, малым потреблением тока, но в итоге с низким качеством звучания), либо в ограничении питания усилителя, в результате чего он работает с искажениями. Впрочем, производители экономят на энергопотреблении не зря: эти меры позволяют сотовому телефону или плееру долго работать на одном заряде компактной аккумуляторной батареи, что очень важно с учётом скромных габаритов этих устройств. Но в жертву приносится качество звука.
На внешнем питании
У самых качественных на сегодняшний день плееров - таких, как Colorfly C4 Pro и iBasso DX100 - достаточно большие габариты как раз потому, что их производители не экономили на энергопотреблении. Помимо таких плееров существуют и портативные усилители, которые питаются от собственного аккумулятора и подключаются к любому источнику питания. Благодаря высокому сопротивлению на входе они практически не потребляют энергии от телефона или плеера и позволяют слушать музыку долго, как если бы телефон воспроизводил её на очень низком уровне громкости. Портативные усилители могут быть предназначены как для внутриканальных наушников, вроде iBasso D-Zero, так и для крупных наушников, вроде iBasso D12 Anaconda. Для владельцев планшетов и ноутбуков эти усилители можно даже подключить по USB, словно компактную внешнюю звуковую карту.
Colorfly C4 Pro
iBasso D-Zero
Для домашних наушников может потребоваться как усилитель с большим порогом выходного тока и низким уровнем напряжения для низкоомных моделей, так и наоборот - с низким порогом для выходного тока и высоким порогом для выходного напряжения. Поэтому усилители делятся условно на универсальные (работающие с практически любым сопротивлением наушников), так и на приборы, работающие преимущественно с определенным номиналом нагрузки, что позволяет лучше оптимизировать схему усилителя и получить прирост в качестве.
Сводя шумы к минимуму
А почему не использовать вместо усилителя для наушников обычный усилитель для колонок, который и напряжения, и тока может выдать больше? К сожалению, усилители для колонок изначально рассчитаны на высокий уровень сигнала, а на малых уровнях получается либо много искажений, либо хорошо слышен фоновый шум усилителя. С колонок, обладающих более низкой чувствительностью, шум практически не слышен, даже когда ухо подносится непосредственно к динамику, а вот у наушников динамик и более чувствительный, и расположен слишком близко к уху. По этой причине усилитель для наушников проектируется таким образом, чтобы фоновый шум был максимально низок.
Из-за большого количества типовых сопротивлений, условно делящихся на низкоомные и высокоомные, некоторые усилители содержат два выхода для наушников. Вход для низкоомных наушников, как правило, тише и более качественно работает на низких уровнях громкости.
На лампах или на транзисторах?
Особого упоминания достойны ламповые усилители. Сегодня лампа редко используется в усилителях, т.к. не экономична по сравнению с транзистором, требуя большого расхода энергии, а также не позволяет сделать усилитель компактным и «холодным». Тем не менее, ламповые усилители очень музыкальны и не сдают позиции в аудиосистемах, которыми пользуются ценители качественного звука.
Laconic LunchBox 6 Pro
Laconic Night Blues mini
Один из самых бюджетных и компактных усилителей - Laconic LunchBox 6 Pro, предназначенный в основном для работы с высокоомными наушниками. Обычно транзистор способен пропустить через себя большой уровень тока, но ограничен по уровню напряжения, в то время как лампа, наоборот, может работать с высоким напряжением, но ток достаточно мал. По этой причине связка из высоокоомных наушников и лампового усилителя наиболее оптимальна. Для низкоомных наушников делают более сложные ламповые усилители, где усилительный каскад работает с высоким напряжением, которое, в свою очередь, подается на понижающий трансформатор. После этого на выходе получается низкое напряжение и хороший запас по уровню тока, достаточного для работы с низкоомными наушниками. Ярким примером такого устройства может служить модель Laconic Night Blues mini.
Подбираем усилитель
По какому параметру стоит подбирать усилитель? В идеале для этого нужна таблица, в которой бы была указана максимальная мощность для каждого типового сопротивления наушников. Однако в технических данных приборов, в самом лучшем случае указывается лишь максимальный уровень мощности, исходя из которого не всегда можно вычислить максимальный уровень тока и напряжения для остальных типов сопротивлений. В этой ситуации остается полагаться на указанные допуски сопротивления, с которыми работает усилитель. Например, если нижнее ограничение - 30 Ом, то это значит, что наушники с сопротивлением 16 Ом будут воспроизводить звук с искажениями. Если же указано максимальное сопротивление 300 Ом, то, значит, наушники с сопротивлением 600 Ом будут играть недостаточно громко. Все остальные характеристики, такие как частотный диапазон и уровень искажений, носят в основном справочный характер.
И снова здравствуйте. Сегодня мы посвятим нашу статью предусилителям для наушников.
Об аудитории
На текущий момент, по отношению к этому классу аппаратуры, контингент покупателей можно разделить на три основные группы:1. Тех, кто ничего не знает о предусилителях для наушников и соответственно не пользуется ими. Таких большинство.
2. Воинствующие Hi-Fi-щики и Hi-End-щики, которые с пеной у рта доказывают, что «под каждые наушники нужно подбирать свой усилитель», «проводочки должны быть только из золота, толщиной в руку, а вы… да вот вы… вообще ничего не понимаете»! Обычно ведут разговор о кастомных моделях с бешеной стоимостью.
3. Профессионалы. Используют наушники для работы. Вообще не спорят о предусилителях. Подключают наушники либо к микшерному пульту, либо напрямую в звуковую карту. Все довольны.
Предусилители
Давайте выясним, для чего же он вообще нужен и нужен ли. Невозможно рассматривать предусилители для наушников без привязки к самим наушникам, поэтому немного поговорим и о них. С обзором различных моделей и вопросами выбора можно ознакомиться в одной из наших предыдущих статей, сегодня же будут описаны некоторые технические параметры.
И в бытовой, и в профессиональной технике стандартным является линейный уровень сигнала. Для профессиональной аппаратуры они немного другие, но тем не менее в своем классе стандартные. Наушники, являясь по сути малогабаритным громкоговорителем, точно так же, как и полноразмерные модели, нуждаются в усилении этого линейного уровня до необходимых значений, зависящих от мощности излучателя, чувствительности и других параметров. То есть, если вы подключите наушники или акустические колонки к линейному выходу вашей аппаратуры, то звучать они будут очень тихо, иногда настолько тихо, что даже не слышно. Некоторое оборудование имеет уже встроенный предусилитель для наушников, например музыкальные центры, компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны. Вопрос лишь в том, какую мощность (читать «напряжение») они способны отдавать.
Мобильные телефоны могут отдавать 100–200 мВ, многие смартфоны немного больше, Hi-Fi-плееры до 1–2,5 В. Соответственно одни и те же наушники будут звучать на этих устройствах по-разному. И вот тут начинается самое интересное, мы подходим к одному из самых часто задаваемых вопросов.
Какие наушники громче/лучше? 32 Ом или 250 Ом?
Начнем издалека… Предположим, что мы имеем условное устройство воспроизведения, которое отдает нам на выход 1 Вт. Также мы имеем наушники 32 и 250 Ом соответственно. Какие же будут звучать громче?
Нужно понимать, что, когда мы крутим ручку громкости, мы регулируем не мощность, а напряжение, отдаваемое на выход усилителем. Вспоминая закон Ома, отметим, что мощность на выходе равна напряжению, помноженному на силу тока: P=U*I.
Вспомним еще одну формулу: напряжение равно силе тока, умноженной на сопротивление. Соответственно, при равном потреблении тока, нам нужно отдавать на выход разное напряжение, для того чтобы наушники играли «одинаково». Только вот отдавать одинаковый уровень тока у устройства не получится.
Таким образом, при одинаковой мощности, мы, регулируя лишь напряжение на выходе, будем отдавать разную силу тока, которая в свою очередь будет определяться сопротивлением наушников.
Для выбранной пары наушников, обозначив чувствительность в 96 дБ, получим на выходе следующие значения:
Для 32 Ом (при мощности 1мВт) напряжение будет составлять порядка 180 мВ, сила тока – около 6 мА.
Для 250 Ом (1мВт) напряжение – 500 мВ, ток – 2 мА.
Мы видим, что для высокоомных наушников нужны высокое напряжение и маленькая сила тока, а для низкоомных – наоборот.
Что это дает нам в практическом применении?
Вспоминая отдаваемое напряжение большинства мобильной техники, порядка 100–300 мВ, мы понимаем, что наушники с сопротивлением 250 Ом действительно будут тише звучать. Им не хватает отдаваемого напряжения. Не мощности, а именно напряжения, так как ток, потребляемый этими наушниками, на разных устройствах будет одинаковым.
Вот тут мы встречаемся с некоторыми маркетинговыми проблемами. Производители указывают чувствительность по отношению к мощности. Даже при наличии в модельном ряду наушников с разным сопротивлением, чувствительность в их паспортах указывают одинаковую. И мы не можем понять, какие же будут звучать громче на нашей аппаратуре.
При условии маркировки чувствительности относительно напряжения, для обозначенных моделей наушников мы получим примерно 112 и 101 дБ соответственно. И тут сразу становится понятно, что на одном и том же усилителе, при условии того, что он способен отдавать 500–600 мВ, 250-омные наушники будут звучать на 10–11 дБ тише. Помня, что падение звукового давления на 6 дБ соответствует падению громкости примерно в два раза, мы видим, что 250-омные наушники звучат примерно в 3,5 раза тише.
На что же будет влиять сила тока, спросите вы?
Отвечаем!Есть распространенное мнение, что высокоомные наушники лучше звучат. Если отбросить рассуждения, то в сухом остатке мы получим следующее.
Как видим из предыдущей части статьи, высокоомные наушники потребляют меньше тока, а низкоомные – больше. Связано это как раз с сопротивлением, которое в свою очередь зависит от количества витков провода в катушке. В итоге низкоомные наушники создают почти КЗ на усилителе, что отражается на качестве звучания в худшую сторону. Так как напряжения им хватило, то такие наушники будут звучать громко, но из-за создаваемого КЗ звучание будет искажено. Обычно это выражается в грязи по верхам. С высокоомными наушниками все наоборот: они звучат несколько тише, но зато ощутимо качественнее.
Ко всему прочему, нужно понимать, что количество витков в катушке высокоомных наушников положительно сказывается на линейности АЧХ. Гораздо проще сделать «линейную» характеристику, когда у тебя есть 300 витков, а не 30.
Есть еще один интересный момент, связанный с токовой составляющей. В связи с большим потреблением тока, низкоомные наушники быстрее разряжают портативные устройства, работающие от батарей. Например, при увеличении сопротивления наушников примерно в 2 раза время работы возрастает примерно на 25–30%.
Вернёмся к предусилителям: профессиональное применение
В общем случае предусилитель для наушников является малогабаритным (чаще всего) маломощным усилителем звуковой частоты, если уж совсем правильно, то усилителем низкой частоты. Поможет нам, если мы имеем маломощное устройство или высокоомные наушники.
В силу того, что мы рассматриваем в основном профессиональное/студийное применение оборудования, то поговорим о предусилителях именно с этой точки зрения.
Предусилители для наушников бывают одноканальными и многоканальными. К первым вы подключите только одни наушники, а ко вторым – 4–6 штук.
Если вы работаете в студии, одноканальный предусилитель вряд ли вам понадобится. Чаще всего звуковая карта или пульт позволяет спокойно «раскачать» 250-омные наушники. Также предусилитель часто бывает встроен в мониторные контроллеры. А вот многоканальный предусилитель в студии, особенно при записи коллективов, просто необходим. Он позволяет забрать стереосигнал со звуковой карты либо пульта и без потери громкости, как в случае с пассивными делителями, донести звук до исполнителей, которым он нужен. Соответственно сегодня мы рассмотрим именно эту группу оборудования.
Многоканальные предусилители
Отличным приобретением для бюджетных, домашних студий будут четырехканальные модели от фирм Behringer и ART.
Модель BEHRINGER HA 400 MICROAMP
Компактная модель, позволяющая подключать 4 пары наушников. Кроме регулировки громкости, больше никаких органов управления вы не найдете. В комплекте есть блок питания. Недорогой компактный усилитель.
Еще один компактный предусилитель с аналогичными регулировками. Однако это устройство имеет спаренные выходы на 1/4 и 1/8 TRS-Jack, что может быть удобно, если вы используете помимо студийных бытовые наушники с размером штекера 3,5 мм.
Модель интересна тем, что подключается в «разрыв». Позволяет подключать 4 пары наушников и мониторы. Очень радует наличие кнопки «MONO», для проверки моно-совместимости микса, и кнопки выключения мониторов. Таким образом мы получаем очень упрощенный, но все же мониторный контроллер.
Перейдем к аппаратам покрупнее.
Шестиканальный предусилитель rack-формата. Помимо управления громкостью позволяет выборочно отключать правый либо левый канал, имеет кнопку для проверки моносовместимости. Дополнительно имеет индикаторы уровня, регулятор баланса каналов и разъемы AUX для подключения дополнительных источников. У фирмы ART есть версия PRO этой модели, которая помимо прочего имеет регуляторы верхних и нижних частот.
На фото: BEHRINGER POWERPLAY PRO-8 HA8000
Закончим на восьмиканальной модели от фирмы BEHRINGER. От предыдущей она отличается не только большим количеством каналов, но и возможностью подключения двух источников. Соответственно, вы можете сделать два мониторных микса, а исполнители сами могут выбрать, какой им более удобен.
Сегодня существует большой выбор моделей наушников и предусилителей
Подведем итоги
Предусилители для наушников нужно рассматривать в прямой зависимости от того, какие наушники вы используете. Чаще всего на студиях используются наушники обоих типов – и высокоомные, и низкоомные. Соответственно, нам нужно оборудование, которое позволит подключать оба типа, без видимых различий в звучании.
Также предусилитель будет отличным приобретением для студий, где нужно записывать «живьем» сразу несколько человек либо создать различные мониторные миксы. Предусилитель обеспечит усиление звука без потерь мощности, даже с использованием высокоомных студийных наушников.
Выбирая предусилитель для наушников, исходите из ваших реальных потребностей, основной из которых, конечно же, будет количество каналов.
Берегите ваши уши, громко – не значит хорошо.
Успехов в работе.
