Чувствительность

Это отношение громкости воспроизводимого звука к мощности входного сигнала, измеряется в дБ/мВт, иногда просто в дБ. Если написано, что чувствительность наушников составляет 100 дБ/мВт, это значит, что при подаче 1 мВт мощности, они выдают громкость в 100 дБ. Т.к. дБ – величина нелинейная, то разница в громкости между наушниками в 100 и 105 дБ/мВт будет очень существенная. Для портативной техники рекомендуется выбирать наушники с чувствительностью не менее 100 дБ, если будут меньше, то вы просто в них практически не услышите музыки, они будут очень тихо играть, т.е. такие наушники можно использовать только со стационарной аппаратурой, где запас мощности очень большой. Итог-чувствительность это основная характеристика, влияющая на конечную громкость наушников. Такой же параметр есть у колонок, но там значения ниже, в среднем около 90 дБ.

Диаметр мембраны

Диаметр динамика, встроенного в наушники влияет на количество искажений и общее качество звука. Т.е. намного проще сделать качественные наушники с большим диаметром мембраны, чем с маленьким. Именно поэтому профессиональные наушники очень большие, у них внутри динамик с большой мембраной, дающий очень маленькие искажения. Не надо думать, что все наушники с большой мембраной качественные, это не так, просто качественные наушники с большой мембраной сделать намного проще. Есть наушники-затычки стоимостью более 500$, дающие очень качественный звук, но за меньшие деньги можно купить большие мониторные наушники с выдающимся звучанием.

Это основные характеристики наушников. Есть еще, например, максимальная входная мощность, материал провода и тд., но это неважно, если наушники нужны для использования с плеером. Даже если все вышеперечисленные характеристики вас устраивают, для окончательного выбора наушники нужно слушать, потому что сам характер звука, которые они выдаю нельзя выразить никакими цифрами.

Некоторые виды наушников

Наушники делятся на два больших класса: открытые и закрытые. Открытые – это такие наушники, у которых сзади есть отверстия, через них могут проникать внешние звуки. Из недостатков стоит отметить, что из-за отверстий часть звука выходит наружу и слышно, что играет у вас в плеере, с другой стороны – меньше шансов попасть под машину, т.к. большая часть внешних звуков слышна.

Закрытые наушники не имеют отверстий на корпусе и вся музыка идет только в ухо. Из достоинств стоит отметить отличную шумоизоляцию (внешних звуков практически не слышно), большую отдачу на басах, но в таких наушниках сильно устает ухо и музыку в них несколько часов не послушаешь.

Нельзя сказать какие наушники лучше по звуку (все зависит от конкретной модели), если требуется большая звукоизоляция, то выбираем закрытые наушники, если наушники нужны для домашнего использования (например с компьютером), то разумнее выбрать открытые наушники, т.к. в них меньше устаешь.

По способу ношения наушники принято разделять на следующие виды:

Мониторные – самые большие наушники, чашка с динамиком полностью закрывает ухо (динамик имеет большой размер). В основном такие наушники рассчитаны на использование со стационарной техникой, поэтому для достижения отличного качества звука имеет относительно низкую чувствительность и большое сопротивление (иногда несколько сотен Ом). Из особенностей стоит отметить кабель длиной 3-5 метров, т.е. мониторных наушников с коротким кабелем не бывает.

Накладные – средние наушники, динамик в среднем диаметром около 30 мм и просто прикладывается к уху каким либо способом. Это может быть и верхняя дужка, и задняя дужка и просто заушины, в общем способов много. Такие наушники звучат часто очень приятно, от них не сильно устают уши. Но у них плохо с шумоизоляцией, т.к. динамик невозможно очень плотно прижать к уху. Обладают средним сопротивлением в 32 Ома и чувствительностью около 100 дБ.

Вставные (затычки) – динамик наушника вставляется непосредственно в ушной канал. Самые маленькие наушники, рассчитаны на использование с портативной техникой, поэтому имеют в большинстве случаев сопротивление в 16 Ом и обладают высокой чувствительностью (не менее 100 дБ). У них всегда короткий провод (не более метра). Из-за малых размеров излучателя недорогие модели обладают очень неровной АЧХ, поэтому звучание таких наушников часто не очень достоверно (слишком выпирают определенные частоты и настройками эквалайзера это очень сложно исправить).

Подключаются наушники к источнику звука в большинстве случаев проводом с разъемом. Основные типа разъемов под наушники:

Jack – диаметр 6,3 мм. Применяется в профессиональной или устаревшей технике. Мониторные наушники часто оснащены именно таким разъемом или имеют переходник на него.

miniJack – диаметр 3,5 мм. Самый распространенный разъем для наушников, применяется практически везде.

microJack – диаметр 2,5 мм. Применяется из-за своих компактных размеров в мобильных телефонах и некоторых плеерах. С помощью переходника можно подключать обычные 3,5 мм наушники.

Необычные наушники – иногда наушники оснащаются какими-либо необычными функциями. Например, из-за того, что глубокий бас чувствуется всем телом, то для усиления ощущений выпускаются наушники с вибромотором. При сильных басах он работает и усиливает ощущения. При прослушивании музыки он не используются, а вот например при игре в компьютерные игры – иногда применяются. Очень необычно будут например ощущаться взрывы и другие эффекты.

Так же существую наушники с активной системой шумоподавления. Устроены они несложно, в наушниках есть микрофон, специальная схема и элементы питания. Микрофон улавливает внешние шумы, схема эту шумовую волну, но в противофазе подает на наушники. Из курса физики известно, что если сложить волну и эту же волну в противофазе, то на выходе получится нулевой сигнал, т.е. внешних шумов вообще слышно не будет. Есть и оборотная сторона медали: при использовании такой системы приглушаются верхние частоты, т.е. такая система негативно сказывается на звуке. Компания Sony такую систему встроила в сам плеер, а в наушники встроила микрофон, т.е. с комплектными наушниками система активного шумоподавления работает, а с неродными – не работает.

Беспроводные наушники

Беспроводные наушники бывают нескольких видов:

Радионаушники – сигнал от базы к наушникам передается с помощью обычных аналоговых радиоволн, поэтому возможны помехи (например от работающего пылесоса) и такие наушники не могут выдавать качественный звук, поэтому их основное применение - это использование с телевизором, где изначально звук не особо качественный.

Bluetooth наушники – самый распространённый тип беспроводных наушников. Практически полное отсутствие помех, малое энергопотребление способствовали распространению данного типа наушников. В плееры иногда встраивают модуль Bluetooth, что еще более удобно. Но у таких наушников есть недостаток: при передаче музыки звуковая информация дополнительно сжимается, что негативно сказывается на качестве звука. Помимо Bluetooth иногда применяется другой протокол беспроводной связи, чтобы обеспечить лучшее качество звука, но такие наушники пока редкость.

Носители звуковой информации (40 минут)

Носители звуковой информации делятся на 2 больших класса: цифровые и аналоговые. Аналоговые носители – это виниловая пластинка, магнитная пленка. У аналоговых носителей есть большой недостаток – чем чаще мы слушаем музыку на них, тем быстрее они изнашиваются (грампластика стирается и начинает сильно потрескивать, пленка размагничивается и начинает сильно фонить плюс у нее сужается диапазон воспроизводимых частот). Поэтому при разработке цифровых носителей стоял вопрос о независимости качества звука от количества проигрываний. В середине 70-х придумали технологию записи на оптический диск, а в самом начале 80-х компании Sony и Philips выпускают всем известный Compact Disc. Как же он устроен:

Сам компакт-диск имеет диаметр 120 мм (примерно в 3 раза меньше обычной грампластинки), толщину 1,2 мм, массу 10 г. Запись на диск выполняется только на одной стороне.

Воспроизведение компакт-диска осуществляется на специальном проигрывающем устройстве, где вместо иглы применен лазерный луч.

Внешне поверхность компакт-диска блестящая, как зеркало (хотя бывают и с темной поверхностью), совершенно гладкая, без каких-либо канавок. Если взглянуть в микроскоп, то станут заметны мельчайшие продолговатые углубления (питы, от буржуйского pit - ямка, углубление), образующие дорожку записи.

В разрезе диск показан на рис. Он состоит из пластмассовой прозрачной подложки 1, несущей информацию, алюминиевой отражающей пленки 2, нанесенной на подложку, лакового непрозрачного защитного слоя 3 с этикеткой. Цифрой 4 обозначены питы, образующие дорожку записи.

Дорожка записи с питами находится внутри диска и предохранена от повреждения, направлена по спирали от центра к краю диска. Всего концентрических дорожек с информацией около 20 000, общая длина примерно 5 км. Информация с диска считывается бесконтактным способом с помощью лазерного луча. Вопрос о сохранности пластинки, как уберечь её от "запиливания" отпадает сам собой, т.к. физический контакт со считывающей головкой отсутствует.

Компакт-диск не боится пыли, отпечатков пальцев (в разумных пределах), мелких царапин. Все дело в том, что если на информационном слое диска луч фокусируется в пятно размером около одного микрона (1 мкм), то на наружной поверхности диска размер его возрастает в тысячу раз - до 1 мм и мелкие дефекты на поверхности диска луч просто не замечает (рис. 2).

На CD помещается 700 Мб информации или 74 минуты музыки (почему именно так – разберем немного позднее).

С течением времени разработки продолжались и в 90-х годах появились диски большего объема – DVD. На него уже помещалось 4,7 Гб информации, появилась возможность добавить второй слой для записи (т.е. один из них – полупрозрачный), что позволило увеличить полезную емкость до 9 Гб (сейчас часто применяется для записи лицензионных DVD-фильмов). Так же часто можно встретить двухсторонние диски, т.е. его надо переворачивать и считывание информации происходит с другой стороны диска. Увеличение емкости стало возможным в основном за счет использования более тонкого лазерного луча (синий лазер). Однослойный односторонний диск с DVD-фильмом обозначают как DVD5, двухслойный односторонний – DVD9, а двухсторонний – DVD10.

Далее для записи фильмов на диск в HD качестве стали разрабатывать диски еще больше емкости HD-DVD (Toshiba) и Blu-Ray (Sony). Диски HD-DVD сейчас больше не выпускаются, но их емкость была 15 Гб, а Blu-Ray 25 Гб (это однослойный односторонний диск). Это стало возможным из-за использования так называемого «голубого» лазера, который еще более тонкий. На такие диски помимо фильма в HD-качестве помещается еще несколько высококачественных звуковых дорожек (лучше качество звука, чем в DVD) и множество дополнительных материалов.

Оцифровка звука (40 минут)

Оцифровка звука осуществляется Аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Технология оцифровки в принципе проста: замеряется амплитуда аналогового сигнала (через определенные промежутки времени), а при воспроизведении амлитуда восстанавливается по полученным точкам (это делает уже Цифро-аналоговый преобразователь).

У цифрового звука есть несколько основных характеристик:

Частота дискретизации (кГц) — частота, с которой АЦП измеряет оцифровываемый аналоговый сигнал, поданный ему на вход извне. Другими словами, это количество промеров входящего аналогового сигнала, выполняемых за одну секунду. Соответственно, и при воспроизведении оцифрованного звука он выдаётся из файла или звукового компакт-диска на ЦАП с той же частотой, с какой был промерен и записан. Для звуковых компакт-дисков этот параметр равен 44,1 кГц.

Битность или битность счетчика (бит) — количество бит, которое отводится на хранение результата каждого промера. Для записей на звуковых компакт-дисках этот параметр равен 16 битам. Таким образом, громкость сигнала на звуковом компакт-диске может иметь до 65535 градаций.

Помимо Audio CD существую более продвинутые аудио форматы. Их разработали, т.к. CD все таки не дает отличного звука, многие жалуются на жесткость звучания и недостаточный динамический диапазон (разница в громкости между самым тихим и самым громким звуком). Для аудиофилов разработали форматы DVD-Audio и Super Audio CD. В этих форматах звук оцифровывается с другими параметрами частоты дискретизации и битности. Занимают такие форматы больше места, поэтому записываются на DVD диски, так же они поддерживают многоканальность (о ней ниже). Разницу в качестве по сравнению с AudioCD можно будет услышать если только у вас музыкальный слух и очень, подчеркиваю ОЧЕНЬ качественная аппаратура для воспроизведения музыки.

Зная частоту дискретизации и битность можно вычислить битрейт – т.е. количество бит, приходящихся на секунду композиции или объем одной секунды композиции. Битрейт иногда называют потоком и влияет он только на конечный объем файла. Битрейт Audio CD составляет около 1400 кбит/с, т.е. каждая секунда записи «весит» 1400 кбит или 175 кбайт.

Дата добавления: 2015-08-20