Магия звука: как выбрать Hi‑Fi наушники

Выбор качественных проводных наушников – сложный и рискованный процесс, особенно для неопытных аудиофилов. Вокруг столько технологий, маркетинговых обещаний и диссонирующих друг с другом чужих мнений, что легко запутаться.

Эта статья поможет ориентироваться в рынке наушников, отсеивать зерна от плевел и обращать внимание на действительно важные характеристики. Рассказываем, какими бывают наушники, что означают те или иные цифры и параметры и стоит ли вообще брать их в расчет.

Table of Contents

• Разбираемся в технологиях
• Выбираем форм-фактор
• Смотрим на характеристики
• Изучаем измерения
• Вместо итогов

Разбираемся в технологиях

Наиболее распространенный тип наушников – динамические. Они бывают любого форм-фактора: полноразмерные, внутриканальные или вкладыши. Размер драйверов варьируется от 6 до 70 мм, однако все они работают по общему принципу.

В центре драйвера размещён магнит, вокруг него намотана катушка, по которой идёт ток от источника (смартфон или плеер). Изменение тока в катушке влияет на создаваемое ей электромагнитное поле.

В результате взаимодействия двух магнитных полей (постоянного от магнита и переменного от катушки) катушка смещается и приводит в движение мембрану, чьи вибрации создают звуковые волны.

Среди внутриканальных наушников встречаются модели, построенные на арматурных драйверах. В них используется миниатюрный якорь, который под действием магнитного поля приводит в движение мембрану.

Данная технология широко применяется в слуховых протезах. Первыми же наушниками на ее базе стали Etymotic ER-4, выпущенные в 1991 году. С тех пор их конструкция практически не изменилась.

Еще один тип наушников – планарные. В них плоская мембрана с токопроводящими дорожками находится между магнитами. В результате вся площадь драйвера оказывается рабочей, что дает лучшую реакцию на поступающий сигнал в сравнении с классическими динамиками. Из минусов – высокие требования к усилению.

Следующим этапом развития стали электростатические наушники. В них сверхтонкая мембрана располагается между двумя электродами. На них подается ток, за счет чего они создают магнитное поле, в котором и колеблется мембрана. К плюсам технологии относят крайне низкий уровень искажений. Из минусов – нужен специальный усилитель.

Выбираем форм-фактор

Наушники разной конструкции рассчитаны на разные сценарии использования. Очевидно, что полноразмерные открытые модели не подходят для улицы и других шумных мест и располагают к домашнему или студийному использованию.

Вместе с этим они предлагают качественное звучание, ведь открытая конструкция устраняет резонансы внутри корпуса. Также повышается комфорт за счет лучшей вентиляции и отвода излишнего давления в области низких частот.

Есть даже модели, которые можно назвать «головными динамиками». К таким относятся Sony MDR-MA900 и монструозные RAAL SR1a. Преимущества открытого формата в них выражены максимально, недостатки тоже.

Однако не стоит думать, что закрытые наушники не могут звучать качественно. Грамотное демпфирование внутри корпуса значительно снижает резонансы и делает звучание чище. К тому же, в закрытых моделях более выраженные низкие частоты – любителям электронных жанров это понравится.

Другим очевидным преимуществом закрытых наушников является шумоизоляция. Поскольку в корпусе нет отверстий, внешние шумы отсекаются. Правда, вентиляция тоже становится хуже. А в совокупности с мощным басом длительное прослушивание таких моделей может утомлять.

Среди закрытых наушников есть как полностью охватывающие ухо модели, так и накладные. Последние предпочтительнее для улицы ввиду меньших габаритов и веса. Среди таких наушников есть по-настоящему культовые модели, например, Beyerdynamic DT 1350, Sennheiser HD 25 и NAD VISO HP50.

Впрочем, до лучших полноразмеров они не дотягивают. Многие описывают звук накладных моделей «клаустрофобным», подразумевая нехватку объема. К тому же посадка таких наушников менее удобна – амбушюры давят на ушную раковину, из-за чего может возникнуть усталость.

Лучшим вариантом для улицы остаются внутриканальные наушники. Они предлагают лучшую изоляцию, компактные размеры и высокую чувствительность – их можно слушать даже со смартфона. Качество звука варьируется, в топовых арматурных моделях оно не уступает хорошим полноразмерным.

Остается еще один тип наушников, который в последние годы растерял популярность – вкладыши. Сейчас модели в форм-факторе все еще выходят и пользуются спросом среди немногочисленных приверженцев. К их плюсам относят комфорт и открытую подачу. Однако практическое отсутствие шумоизоляции делает их крайне нишевым продуктом. Также вкладыши не отличаются глубоким басом.

Смотрим на характеристики

Среди перечисляемых производителями параметров обычно первым идет частотный диапазон. Многие просто указывают в этой графе слышимый человеком спектр частот (20 – 20000 Гц). Но есть и такие, кто проявляет фантазию.

Наиболее интересные цифры приводит компания Sony. Например, для флагманских наушников MDR-Z1R указан диапазон частот 4 – 120000 Гц. Ни один другой производитель не приблизился к такому показателю. Значит ли это, что Sony значительно опережает конкурентов?

Проблема в том, что проверить заявления компании очень сложно. Современные измерительные стенды с трудом распознают частоты выше 10 КГц, а тут надо расслышать все 120. Человеческое ухо здесь тоже не помощник – в идеале оно слышит до 20 КГц. А с возрастом верхняя граница снижается, и большинства людей старше 30 лет она не превышает 18 КГц.

Так что оставим заверения о частотном диапазоне на совести производителей. А вот с чем мухлевать точно не выйдет, так это с сопротивлением. В наушниках его часто указывают как импеданс – совокупность активного и реактивного (емкости и индуктивности) сопротивления. Выражается импеданс в Омах.

Если упрощать, то импеданс – это сопротивление звуковой катушки драйвера. Чем тоньше проволока в катушке, тем она легче, и тем меньше инерция. Это важно для качественного воспроизведения звука. Однако с уменьшением сечения проволоки растет импеданс. В некоторых наушниках он достигает 250 Ом и даже больше.

Принято считать, что модели с низким импедансом легче раскачать, то есть, вывести их на рабочую громкость. Однако здесь в дело вступают не только электрические, но и акустические факторы. Именно поэтому у наушников есть еще одна характеристика – чувствительность.

Чувствительность определяет громкость наушников в зависимости от уровня подаваемого звукового сигнала. Единицы измерения – дБ/мВт или дБ/В, то есть отношение звукового давления к милливаттам (мощности входящего сигнала) или к вольтам (подаваемому напряжению).

Как ни странно, самой простой нагрузкой станут наушники с высокой чувствительностью, но также высоким импедансом. Тут дело вступает закон Ома. I=U/R, где I — сила тока, U — напряжение на выходе источника звука, R — сопротивление наушников.

Чем меньше проходящий через усилитель ток, тем комфортнее ему работать с наушниками и тем ниже уровень искажений. При этом самой сложной нагрузкой станут наушники с низким импедансом и одновременно низкой чувствительностью. Тут придется обеспечить высокое напряжение для достаточной громкости, что приведет к большой силе тока.

Чем больше размер мембраны, тем выше чувствительность, поскольку в движение приводится больший объем воздуха. Также у большего по размерам динамика в теории лучше передача низких частот.

Однако на деле нельзя изменить один параметр динамика так, чтобы не поменялись другие. С увеличением размера мембраны растет ее вес и уменьшается жесткость. Наушники с меньшим размером мембраны необязательно будут звучать хуже или будут менее чувствительными, чем модель с большим размером.

Тут опять в пору вспомнить Sony с их гигантизмом. Флагманские наушники MDR-Z7 и MDR-Z1R оснащены самыми большими динамиками в классе (70 мм). Для сохранения жесткости мембраны компания вынуждена использовать мембрану с алюминиевым напылением, что не способствует снижению веса.

Вообще металлы широко применяются в динамиках. Это может быть напыление алюминия, магния, титана или бериллия. Есть наушники, в которых мембраны целиком металлические. Например, в Focal Clear Mg используется магний, а в Focal Utopia – бериллий. Однако стоимость подобных решений очень высокая, поэтому чаще используют мембрану из композита.

Еще один распространенный материал – биоцеллюлоза. Она отлично подходит для использования в динамиках благодаря сочетанию легкости и жесткости. Подобные драйверы встречаются в наушниках Fostex, ZMF и многих других производителей.

Помимо материалов еще одним полем для экспериментов стало сочетание нескольких драйверов. При этом они могут быть как одного типа (арматурные), так и нескольких. Многие наушники получили гибридную компоновку, где за бас отвечает динамический драйвер, за середину и высокие частоты несколько арматурных.

Со слов производителей такие изощрения расширяют частотный диапазон. Другая причина – возможность более гибко настроить звучание по сравнению с одним драйвером. Так у инженеров появляется несколько полос, с каждой из которых можно работать отдельно.

Однако все это внутриканальные наушники. Что до полноразмерных – были попытки выпустить модели с несколькими драйверами. Ярким примером такой модели стали Technics EAH-T700, которые получили динамические твиттеры (ВЧ-драйверы) с мембраной из алюминия. Причем ярким в буквальном смысле, поскольку многие ругали их за утомительные высокие частоты.

Изучаем измерения

Помимо паспортных характеристик есть также параметры, которые можно измерить. Самый популярный из них – амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). Она дает понять, с какой громкостью наушники воспроизводят те или иные частоты.

Измерительные стенды бывают разные, из-за чего результаты измерений тоже варьируются. Самые простые представляют собой микрофон в трубке, более сложные имитируют строение человеческого уха. Наиболее продвинутые стенды от Bruel & Kjaer стоят десятки тысяч долларов.

Из-за обилия стандартов нет смысла сравнивать измерения с разных стендов. Снятая с них АЧХ одних и тех же наушников будет выглядеть совершенно по-разному. Имеет смысл сравнивать измерения, полученные с одного стенда.

Оценить качество звучания по АЧХ довольно сложно – можно лишь получить представление о характере. Например, если средние частоты просажены относительно баса на 10 дБ, можно говорить о выраженной V-образной подаче.

Помимо АЧХ есть и другие измеряемые параметры. Помните про импеданс? Во многих наушниках он нелинейный – то есть, меняется в зависимости от частоты.

Еще один измеряемый параметр наушников – фаза. Это временной сдвиг между пиковыми значениями подводимого электрического напряжения и тока. Чем он больше, тем больше реактивная составляющая импеданса.

В динамических и планарных наушниках наушниках импеданс и фаза линейные и не зависят от частоты. А вот в многодрайверных, где помимо драйверов используются кроссоверы на основе конденсаторов, резисторов и катушек, эти параметры могут быть какими угодно.

Сами по себе эта импеданс и фаза на качество звука не влияют, однако все меняется, если у источника высокий выходной импеданс. В таком случае разница в падении напряжения на разных частотах увеличивает неравномерность АЧХ. Впрочем, у современных смартфонов и плееров выходной импеданс не превышает 2 Ом.

Чтобы исключить проблему согласованности наушников и источника, рекомендуется придерживаться «правила одной восьмой»: Выходной импеданс источника должен быть менее 1/8 импеданса наушников. Например, для 32-омных наушников он должен быть не более 32/8 = 4 Ом.

Помимо уже перечисленных у наушников есть еще переходные характеристики. Если упрощать, то они отражают реакцию на поступающий сигнал. Чем быстрее и точнее наушники реагируют, тем лучше у них атаки.

В музыкальной терминологии атака – первоначальный импульс звукоизвлечения, необходимый для образования звуков при игре на каком-либо музыкальном инструменте или при пении вокальных партий, нюансы различных способов звукоизвлечения, исполнительских штрихов, артикуляции и фразировки.

Возвращаясь к теме наушников, атака – любое мельчайшее изменение звукового сигнала. Получается, чем лучше атаки, тем выше разрешение наушников. В измерениях для их оценки приводят импульсную характеристику (реакцию на единичный короткий сигнал), а также меандр (отклик наушниками прямоугольного сигнала частотой 30 Гц и 300 Гц).

Чем меньше в импульсной характеристике паразитных затуханий, тем лучше. Что касается меандра, читать его поможет эта шпаргалка:

Вместо итогов

Выбор Hi-Fi наушников – сложный процесс, в котором нельзя полагаться только на измерения, отзывы и профессиональные обзоры. Данная статья лишь дает общие представления о технологиях, характеристиках и измерениях наушников.

Воспринимать ее как практическое руководство не стоит. В конце концов, важны не красивые графики и слова маркетологов, а личные впечатления от звука. У каждого своя субъективная система оценки качества, которая может кардинально отличаться от вашей. Главное правило – слушать и анализировать услышанное самому.