Классификация наушников по способу подключения

Нау́шники или головны́е телефо́ны (англ. headphone) — устройство для персонального прослушивания речи, музыки или иных звуковых сигналов. В комплекте с микрофоном могут служить головной гарнитурой — средством для ведения переговоров по телефону или иному средству голосовой связи. Кроме того, наушники используются в звукозаписывающих студиях для точного контроля записываемого трека музыкальной композиции.
Именование наушников как «головные телефоны» возникло, скорее всего, при буквальном прочтении английского термина headphones англ. head — голова, phone — телефон ).

Классификация наушников

По способу передачи электрического сигнала

проводные — соединены с источником проводом, поэтому могут обеспечить максимальное качество звука (соответственно, имеющие профессиональную направленность наушники относятся исключительно к этому типу);
беспроводные — соединены с источником посредством беспроводного канала, того или иного типа — радио, инфракрасным, Bluetooth. Мобильны, но имеют привязанность к базе (излучателю) и ограниченный радиус действия, определяемый мощностью излучателя. Обладают более низким качеством звука по сравнению с проводными, в силу процесса модуляции при кодировании-декодировании, необходимых при передаче сигнала от излучателя к приёмнику в наушниках.

По количеству каналов

стереофонические — сигналы на каждый громкоговоритель передаются по отдельным каналам (наиболее распространенный тип);
монофонические — имеют два громкоговорителя с общим сигналом, в редких случаях — один громкоговоритель, звук от которого передается как в стетофонендоскопе;
с дополнительными каналами — имеют более одного громкоговорителя для каждого уха, что позволяет имитировать объемное звучание или разделять каналы по частотным характеристикам.

По типу конструкции (виду)

вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ушную раковину;
внутриканальные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ушной канал;
накладные — накладываются на ухо;
полноразмерные или мониторные — полностью обхватывают ухо.

По типу крепления:

оголовье — наушники с вертикальной дужкой, которая соединяет две чашечки наушников;
затылочная дужка — соединяет две части наушников, но располагается на затылке. Основная механическая нагрузка направлена на уши;
крепления на ушах — обычно наушники такого типа закрепляются на ушах с помощью заушины или клипс;
без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ушном проходе.

По способу подключения кабеля

двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;
односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке.

По конструкции излучателя

динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространённый тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то магнитное поле, создаваемое катушкой, будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты (см. статью «Громкоговоритель»). Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигнуть очень высокого качества звука;
с уравновешенным якорем — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи их часто называют «арматурными» из-за созвучия английского слова armature (якорь) русским арматура;
электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно высока, однако они демонстрируют очень высокую чувствительность и высокую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному выходу на наушники, поэтому к ним в комплекте идёт специальная док-станция;
изодинамические — тонкая плёночная мембрана, с нанесёнными на неё металлическими токопроводящими дорожками, заключена в решетку из стержневых магнитов и колеблется между ними. См. также «Излучатель Хейла»;
ортодинамические — по принципу аналогичны изодинамическим, но мембрана и магниты имеют круглую форму.

По типу акустического оформления

открытого типа — частично пропускают внешние звуки, что позволяет достичь более естественного звучания. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более прозрачный и натуральный по сравнению со звуком закрытых наушников. Кроме того, открытое акустическое оформление не делает вас аудиально «отрезанным» от окружающего мира. Однако при высоком уровне внешнего шума звук в открытых наушниках будет плохо слышен. К тому же открытые наушники, работающие на большой громкости, могут помешать окружающим. Не создают давления на внутреннее ухо;
полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — обладают многими свойствами открытых наушников, но при этом обеспечивают приличную звукоизоляцию;
закрытого типа — не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных средах, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании. При плохом прилегании амбушюров (чашечек) у закрытых наушников ухудшается воспроизведение низких частот, поэтому у закрытых наушников с дужкой давление, производимое ими на голову, как правило выше, чем у открытых.

По сопротивлению

низкоомные — с сопротивлением от единиц Ом до нескольких сотен Ом;
высокоомные — с сопротивлением от единиц кОм до нескольких десятков кОм.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками являются: частотный диапазон, чувствительность, сопротивление, максимальная мощность и уровень искажений в процентном соотношении.

Частотная характеристика
Эта характеристика влияет на качество звука наушников. Наушники с больши́м диаметром мембраны имеют повышенное качество звучания. Среднее значение частотной характеристики 18 Гц — 20 000 Гц. Некоторые профессиональные наушники имеют частотный интервал от 5 Гц до 60000 Гц. Наиболее широкий заявленный частотный диапазон у некоторых моделей достигает 5 Гц — 125 кГц.
Чувствительность
Чувствительность влияет на громкость звука в наушниках. Обычно наушники обеспечивают чувствительность не менее 100 дБ, при меньшей чувствительности звук может быть слишком тихим (особенно при использовании наушников с плеером или подобными устройствами). На чувствительность влияет материал магнитного сердечника, применяемого в наушниках (например, неодимовые магнитные сердечники). Наушники-«вкладыши» с малым диаметром мембраны обладают маломощным магнитом.
Сопротивление (импеданс)
Здесь важно соответствие значения модуля полного электрического сопротивления наушников и выходного сопротивления источника звука. Большинство наушников рассчитано на сопротивление в 32 Ома. Наушники с сопротивлением в 16 Ом имеют повышенную излучаемую акустическую мощность. Для студийной работы используют наушники с максимальным значением импеданса.
Максимальная мощность
Максимальная (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.
Уровень искажений
Уровень искажений в наушниках измеряется в процентах. Чем меньше этот процент, тем лучше качество звучания. Привносимые наушниками искажения менее 1 % в полосе частот от 100 Гц до 2 кГц являются приемлемыми, тогда как для полосы ниже 100 Гц допустимо 10 %.

Источник

Какие бывают типы наушников и в чем разница между ними

Производители выпускают разные виды наушников. Устройства отличаются типом конструкции, принципом работы и подключения, целями использования. Гарнитуру для поездок по городу выбирают по одним критериям, игровые модели – по другим. Прежде чем сделать выбор, нужно не только смотреть фото, но и внимательно читать описание. А для того, чтобы сравнивать характеристики, нужно разобраться в том, как устроено такое оборудование.

Какие бывают наушники по типу конструкции

По этому признаку выделяют разные типы наушников – от внутриканальных, с которыми ездят в транспорте, до мониторных, используемых в студии. Картинка на сайте показывает, как выглядит модель. Одни будут закрывать только ушной канал, другие – ухо в целом. Но фото не передает различий между этими видами. Здесь нужно читать описание, чтобы разобраться.

Внутриканальные или вакуумные «затычки»

Пользователи выбирают два вида наушников для телефона, внутриканальные «затычки» и вставные модели. Внешне устройства похожи. Но модели первого типа (обозначаются английской аббревиатурой IEM) вставляются в ухо глубже, чем вставные. Частично принцип конструкции такое оборудование позаимствовало у слуховых аппаратов. Другие особенности – от устройств мониторного типа, которые используются на сцене.

Отличаются внутриканальные наушники улучшенной герметизацией и повышенными показателями концентрации звука. Эти модели оснащают мягкими амбушюрами, которые обеспечивают изоляцию от внешних звуков и устраняют искажение.

Внутриканальные модели выпускают с различными насадками. Наиболее распространенный вариант – мягкая насадка-носик. Существует разновидность внутриканальных моделей, которая называется вакуумной. Такие устройства оснащены силиконовыми насадками. Эта конструкция не создает вакуум, но плотнее прилегает к ушному каналу – выпадать из него точно не будет.

Насадки для внутриканальных наушников

Вставные («вкладыши», «капельки» «пуговки»)

Первые вставные наушники появились в начале 1990-х годов на основе аудиологических моделей, изначально созданных для исследовательских целей. Такие изделия (в быту их называют «капельками») тоже вставляют в ушную раковину, поэтому их часто путают с внутриканальными. Но эти модели ставят не так глубоко. Не все модели оснащены амбушюрами, но если этот аксессуар прилагается, то представляет собой маленький круглый кусочек поролона простой конструкции. Использование амбушюры повышает звукоизоляцию и делает ношение «капелек» более комфортным.

Накладные

Модели такого типа представляют собой динамики, закрепленные на оголовье или фиксирующиеся при помощи заушины. Первая вариант – надевается на голову. Второй – охватывает шею. Выбор зависит от того, как пользователю удобнее носить устройство.

Чаши изделия одеваются на ухо, прижимая его снаружи – отсюда и название «накладные наушники». Источник звука находится за пределами слухового канала. Такие модели чаще подключают к домашнему или офисному ПК, а не к смартфону.

Полноразмерные

В домашних условиях используют этот вид, потому что его удобно подключать к любым устройствам. Полноразмерными называются большие наушники, которые полностью охватывают ухо. Такие амбушюры обеспечивают хорошую звукоизоляцию, а размер динамиков – площадь для чистого воспроизведения.

Эти модели пользуются спросом у геймеров, подходят и для прослушивания музыки. Этот вид используют и для просмотра фильмов, поскольку его подключают к телевизору. Полноразмерные наушники могут быть оснащены микрофонами. А вот складными механизмами их не снабжают, поэтому портативными такие модели назвать нельзя. Оголовье делают твердым, прочным. Такой детали не страшны деформации и удары о землю.

Мониторные

«Мониторы» напоминают полноразмерную разновидность. Такие модели надеваются, полностью закрывая ухо амбушюрами. Но от полноразмерных устройств внешне отличаются большим и массивным оголовьем, солидным весом, наличием толстого кольцеобразного шнура. Еще одно отличие мониторных наушников – сфера применения. Такие модели используются звукорежиссерами. Поэтому мониторные наушники отличаются широким частотным диапазоном, но грубоватым звучанием, поскольку воспроизводят композиции без пост-эквалайзинга.

Разновидности наушников по типу подключения

В зависимости от того, как передается сигнал и как подключается устройство к источнику, выделяют два типа оборудования и гибридную разновидность.

Беспроводные

В эту категорию входят устройства четырех типов:

инфракрасные наушники;
радио-модели;
устройства с использованием Bluetooth;
модели с Wi-Fi.

Объединяет эти разновидности отсутствие путающихся проводов, что обеспечивает комфорт пользователю. Встречаются гибридные модели – пользователь сам решает, будет подключать провод или нет. Пример беспроводного устройства – аирподс. Другие бренды копируют дизайн и технологии, которые Apple использует для своих моделей. Airpods и другие беспроводные «капельки» оснащаются футлярами (кейсами) для подзарядки.

А некоторые расширяют функционал «яблочек». И создают наушники, которые гораздо круче, но в 4 раза дешевле.

Речь о Вадиме Бокове – молодом предпринимателе из Тюмени, который за предпринимательский талант получил прозвище «Тюменский Илон Маск». Его тюменские CGPods порвали в 2020 году все рейтинги продаж беспроводных наушников, обогнав даже мега-популярный Huawei.

У CGPods объемный и приятный звук, эффективная шумоизоляция, высокая автономность – 20 часов (ровно, как у Apple AirPods). Главная фишка CGPods, которой нет у дорогущих «яблок» – надежная влаго-защита. Тюменские наушники можно мыть под краном от пота и грязи. В CGPods можно гулять под дождем, принимать душ и плавать в бассейне.

Еще одна фишка тюменских CGPods – уникальные кейсы:

Кейс CGPods 5.0 сделан из профессионального авиационного алюминия (прямо как боинг!). Кейс выдерживает 220 кг – на него нестрашно наступить или сесть. А «яблочный» кейс выдерживает всего 84 кг!
Кейс CGPods Lite – самый маленький в мире кейс. Прикольно щелкает крышечкой при закрытии – звук прямо как от пленки-пупырки. Настоящий кейс-антистресс!

Тюменские CGPods продаются только онлайн. Без посредников и магазинов вроде М.Видео, которые накручивают цены в 2-3 раза! 3 500 рублей – это честная прямая цена производителя.

Недостаток беспроводных наушников – задержка в несколько миллисекунд. Для прослушивания музыки или участия в конференции это не имеет значения. Но для звукозаписи такие модели использовать нельзя.

Проводные

Даже новые беспроводные наушники могут работать с небольшой задержкой. Проводные модели отличаются чистым воспроизведением и стабильной работой. Провод ограничивает свободу перемещения пользователя. Но бренды выпускают модели с длинными кабелями и даже с дополнительными удлинителями.

Виды по устройству излучателя

Независимо от конструкции, наушники могут быть снабжены излучателями разного типа. По этому критерию используют классификацию, в которой выделяют пять типо устройств. Накладные модели обычно являются динамическими. Внутриканальные – только арматурными. Полноразмерное оборудование выпускают трех типов. Здесь нет единственного правильного выбора, у каждого варианта – свои характеристики.

Арматурные

Этот тип излучателя используется только для моделей, которые вставляются в ушной канал. В основе конструкции – магнитопровод, похожий по форме на букву «П». В поле магнита помещен якорь с катушкой, а к нему – прикреплен диффузор. При подаче тока на катушку якорь передает движение диффузору. Такая конструкция обеспечивает четкое и чистое звучание.

устройство арматурных наушников

Динамические

Этот вид устройств встречается чаще всего. Принцип работы основан на электродинамическом типе преобразования. Конструкция динамической разновидности предполагает наличие мембраны с подведенной к ней катушкой с проводом. На мембрану влияет поле, созданное магнитом под действием переменного тока. С точки зрения воспроизведения сигнала такая конструкция не лишена недостатков, но ее постоянно совершенствуют, и это улучшает качество звука.

схема динамического излучателя

Электростатические

Эти устройства относятся к классу Hi-End. Это профессиональное оборудование, в магазинах, которые торгуют моделями бытового типа, такие дорогие изделия не продаются. Принцип работы основан на наличии тонкой мембраны, которая помещена между двумя электродами. Деталь двигается под действием тока с высокими показателями, так возникают звуковые колебания. Эти наушники обеспечивают высокое качество звучания. Однако стоят они дорого. В состав комплектации входит усилитель большого размера.

принцип действия электростатических излучателей

Планарный (изодинамический, ортодинамический)

Такая конструкция наушников имеет несколько названий. В основе устройства – излучатель Хейла, который был запатентован в США в конце прошлого века. Его работа основана на использовании прямоугольной мембраны, которую производят из тефлоновой пленки. На поверхности мембраны наносят алюминиевое напыление, но не ровным слоем, а в виде полосок. Эта конструкция помещена между двумя магнитами с сильным полем. Под действием тока пластина производит колебания, которые различает человеческое ухо. Это дает высокую точность воспроизводства сигнала.

Схема планарных излучателей

Разновидность такой конструкции – ортодинамические устройства. Если в стандартном исполнении мембрана делается прямоугольной, то в этих моделях деталь имеет круглую форму.

Акустическое оформление наушников

В любой категории наушников встречаются модели с разным типом акустического оформления. Компании выпускают устройства открытого и закрытого типа. Полуоткрытые устройства часто представляют собой маркетинговый ход, но бренды выпускают и такие модели.

Открытый

Наушники открытого типа отличаются тем, что динамик размещен в камере с отверстиями, имеющими форму прорезей или решетки. Такие устройства подходят для поездок в городском транспорте и прогулок. Пользователь слышит окружающий шум, поэтому вовремя реагирует на сигналы автомобилей или обращенную речь. Открытые наушники подключают к компьютерам и смартфонам. Они предотвращают возникновение эффекта воздушной подушки, усложняющей мембранную работу. Такие устройства не искажают звучание.

Закрытый

Наушники закрытого типа отличаются соответствующим корпусом, в котором нет отверстий перфорированной решетки. Это обеспечивает изоляцию от внешних шумов. Звук направляется в слуховой канал, наружу не поступает, окружающим не мешает музыка. Такие наушники покупают не только к компьютеру, но и к мобильнику. Эти устройства подойдут людям, которые любят слушать музыку или смотреть ролики в транспорте.

Полуоткрытый

Существуют наушники полуоткрытые, которые внешне напоминают устройства закрытого типа. Но динамики изолированы не полностью, через камеру проходит некоторый объем воздуха. Такие наушники производители советуют использовать дома. Но эти устройства не блокируют внешние шумы. Такие модели не используют в качестве телефонных наушников, в поездку устройство тоже взять не получится. Пользуются полуоткрытой разновидностью только дома.

Части наушников и их названия

Чтобы разобраться в характеристиках, нужно знать, как называются детали устройства:

Чаша – это корпус или внешняя часть корпуса. Чаши крепятся на заушине или оголовье, которое сверху может быть обтянуто кожзаменителем и снабжено мягкой вставкой.
Амбушюра – мягкая деталь, отвечающая за шумоизоляцию. В обычных наушниках выполняет только эту роль, во внутриканальных – не дает чаше выпасть из уха.
Внутренняя и внешняя сетки (устанавливаются спереди корпуса и внутри) – это детали, выполняющие защитную функцию, предохраняющие от попадания пыли.
Гнездо для кабеля – предусмотрено только в гибридных моделях. Провод подключается через специальный разъем и может сниматься.
Джек провода – это устройство, с помощью которого оборудование подключается в предусмотренный для этого вход на компьютере, ноутбуке или смартфоне.

При просмотре товара перед покупкой обращают внимание на то, с какими устройствами совместима та или иная модель, каков размер динамиков и чаши, какова длина кабеля.

Радиоинженер (по первому высшему образованию). С раннего детства слушаю разнообразную музыку. Всегда интересовался звуковоспроизводящей аппаратурой, которую обновлял множество раз. Я увлеченный любитель и музыка по жизни всегда со мной. Увлекаюсь HI-Fi уже более 20 лет.

Источник