Как измерить децибелы в наушниках

Какая чувствительность наушников лучше и на что она влияет?

Чувствительность наушников (или сила звука) предоставляет информацию об уровне громкости динамиков и напрямую зависит от габаритов расположенного внутри сердечника. Эту характеристику сложно измерять и сравнивать, ведь производители по-разному указывают её. Разберёмся, действительно ли чувствительность так важна, как от неё зависит громкость динамиков и какие наушники следует покупать.

При выборе наушников следует ориентироваться не только на их дизайн и удобство в эксплуатации, но и на основные параметры. Среди них: выходящая мощность, полное электрическое сопротивление (импеданс), воспроизводимый частотный диапазон, степень или нелинейность искажений, громкость звучания или чувствительность. Последний параметр указывает на громкость звучания динамиков, но бывает так, что устройство с низшим показателем играет громче, чем наушники с высшей чувствительностью. Разберёмся, почему.

Что такое чувствительность в наушниках

Чувствительность показывает зависимость громкости звучания динамика от уровня подаваемого на него сигнала. Измеряется в децибелах (дБ), колеблется в диапазоне 90-120 дБ и определяется габаритами магнитного сердечника (катушки). У миниатюрных устройств он маленький, поэтому ждать высокой громкости от вакуумных наушников не стоит. В них уровень громкости достигается за счёт близкого расположения мембраны к барабанной перепонке. Полноразмерные устройства оснащаются увеличенным сердечником, отчего имеют повышенную мощность и чувствительность.

Характеристика приводится к мощности (а не напряжению, что было бы правильно и практично) и зависит от двух параметров: подаваемого тока и напряжения, что удобно для инженерных расчётов, но не для конечного пользователя. И вот почему. Для колонок предусмотрено два стандарта сопротивления: 4 и 8 Ом, и значение указывается рядом с чувствительностью. Для наушников распространённых значений полного сопротивления десяток: 4, 8, 24, 32, 64… Поэтому сравнивать пару устройств разных производителей и даже линеек нецелесообразно, ясной картины не получится.

Производители не всегда дают полную информацию об устройстве. Да и измерить чувствительность крайне трудно. По стандарту под ней подразумевают значение звукового давления, которое оказывают наушниками при подаче на них напряжения в 1 В.

На что влияет

Меломаны ошибочно полагают, что громкость напрямую зависит от чувствительности, но это не верно (за исключением Sennheiser – чувствительность они приводят по отношению к мощности). И общепринятое понятие: «устройства с высоким сопротивлением играют тише, чем низкоомные при равной громкости телефона, и им требуется усилитель помощнее» неверно.

Для изменения мощности на выходе усилителя низкой частоты (УНЧ) регулируется подаваемое на него напряжение. А так как сопротивление – константа, изменяется и пропускаемый по нему ток (из закона Ома). Без увеличения уровня электрического тока значение напряжения также не повысить.

Как пример, модели линейки наушников Beyerdynamic, часть которых не выпускается, обладают чувствительностью 96 дБ/мВт и разным сопротивлением. Это означает, что для получения 96 дБ/мВт на каждое устройство нужен различный ток и напряжение.

Для устройства с меньшим сопротивлением нужно низшее напряжение и максимальный ток, для высокоомных наушников картина противоположная.

Возвращаемся к напряжению на выходе усилителя: для смартфонов и иных гаджетов это в среднем 200…300 мВ – для высокоомных наушников этого недостаточно, они будут звучать тише, чем предусмотрено производителем по причине недостатка мощности усилителя.

При указании чувствительности относительно напряжения вырисовывается прямая зависимость с уровнем громкости.

Импеданс и чувствительность не всегда одинаково взаимосвязаны. Встречаются низкоомные модели с ортодинамическими излучателями, но низкой чувствительностью, например, MyST Ortophones: 77 дБ/мВт при 8 Ом.Второе исключение – высокоомные Koss Porta Pro: 60 Ом – 101 дБ/мВ – сочетаются со смартфоном, но при достаточной громкости ощущается нехватка усиления НЧ.

Чистота звука

Любители слушать музыку везде и постоянно знают, что более чистый и приятный звук издают высокоомные динамики. Если не погружаться в физические процессы, то звучат они чище, потому что усилитель подаёт меньше электрического тока, а значит, количество искажений снижается.

При работе в режиме, когда значение напряжения УНЧ превышает допустимое, также появляются искажения.

Как узнать, сколько децибел в наушниках

Громкость звука принято измерять в децибелах. Децибел представлен десятичным логарифмом: при повышении громкости на 10 дБ увеличивает её вдвое. Узнать громкость наушников можно из их характеристик в документации или на официальном сайте.

Получить это значение путём измерения затруднительно, ведь звук из наушников направлен внутрь уха, шумомеры сконструированы для получения сведений из окружающего пространства, а не отдельной узконаправленной области. Измерения будут неточными. Чтобы не покупать прибор, можете попробовать соответствующие приложения. Например, Sound Meter, Dezibel X или Шумомер для Android, Dezibel X для iOS, Cyberx Decibel Meter для Windows.Им доверять не следует, хотя бы потому, что многое определяет микрофон.

Для проверки качества звучания наушников прослушайте звуки из всего диапазона, доступного для человеческого восприятия.

Какая чувствительность наушников лучше?

Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.

У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).

Строгих стандартов измерения показателя не существует, поэтому при выборе наушников полагаться стоит на слух. Для улицы и спорта берите устройство со значением от 100 дБ, хотя по европейским стандартам чувствительность наушников не должна превышать 86 дБ.

Какая хорошая чувствительность микрофона для наушников

Проблема приобретения наушников с микрофоном кроется в том, что последний иногда реагирует на звук, издаваемый динамиками. Под чувствительностью звукозаписывающего оборудования подразумевается отношение величины напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению, которое оказывает на него воздействие. Если проще – способность устройства преобразовывать акустическое давление в электрический сигнал. Измеряется в милливольтах на Паскаль. Даёт представление о характеристиках, но не качестве устройства.

Высокочувствительные микрофоны улавливают тихие звуки, передают сигналы от отдалённых источников, «захватывая» шум и помехи. В итоге качество звука снижается. Микрофоны с низкой чувствительностью используются для работы в помещениях и обеспечивают более качественную передачу звука. Различают 5 видов показателя, имеющих особенности в измерении:

При высокой громкости наушники типа IEMs из-за крохотного сердечника издают посторонние звуки (шумы) при низкой громкости. Причина – чувствительность – они «собирают» электрические шумы, игнорируемые большинством моделей. Уменьшить влияние шумов можно, добавив на входе сопротивление (резистор). Также IEMs замечены за воспроизведением свиста в диапазоне 1-10 кГц, на который иногда можно не обращать внимания, но порой досаждает. Исправит ситуацию настройка эквалайзера в соответствующей полосе частот, также на воспроизведение может повлиять замена насадок.

При выборе наушников не полагайтесь только на технические характеристики, особенно такой хитрый показатель как «чувствительность».Высокая чувствительность при низком сопротивлении обеспечивают хорошую громкость звучания, но воспроизведение иногда сопровождается шумами, писком и свистом.

Источник

Как рассчитать громкость звучания наушников

Этой статьей я хочу внести некоторую ясность в данный вопрос, так как в интернете мне не удалось найти решительно ни одной толковой статьи, где было бы подробно расписано, как вычислить громкость звучания (т.е. звуковое давление) конкретных наушников на конкретном устройстве.

О характеристиках наушников вы можете почитать здесь, сейчас же нам понадобится только две — импеданс и чувствительность. Весьма неплохое описание этих параметров есть на Doctorhead, однако формулы там тоже нет.

Начнем с расчета мощности, подаваемой на наушники в случае их подключения к плееру. Как известно из школьного курса физики, мощность рассчитывается по формуле P = (U^2)/R. Тогда P = (0.5^2)/32 = 0.25/32 = 0.0078 (Вт) = 7.8 мВт.

В милливатты мы перевели вот зачем. Общепринято указывать выходную мощность в величине дБм, опорным значением для неё является 1 мВт (читайте статью про децибел в Википедии). Значение в децибелах рассчитывается по формуле PdB = 10lg[P/(1 мВт)]. Обратите внимание: логарифм используется десятичный (часто обозначается как log). Тогда PdB = 10lg(7.8/1) = 8.9 дБм.

Заметьте: мы не стали сразу умножать значение 118 дБ/мВт на 7.8 мВт, так как использование децибел в операциях умножения лишено смысла. Следует помнить, что вместо перемножения логарифмические величины складывают (что соответствует умножению абсолютных значений). А потому искомый уровень звукового давления вычисляется по формуле: SPL = S + PdB = 118 dBSPL + 8.9 дБм = 126.9 dBSPL.

Для наглядности я произвел те же вычисления в MathCad, а также вывел результирующую формулу:

Значения импеданса и чувствительности вы можете найти в документации к устройству, а уровень выходного напряжения плеера можно измерить вольтметром переменного тока. Надо также отметить, что методика измерения импеданса, и особенно чувствительности — у различных производителей может быть разная, а потому устройства от разных производителей далеко не всегда подлежат сравнению по заявленным характеристикам.

Информация от спонсора

SoftOk: программы для компьютера, планшета и телефона. Здесь Вы можете посмотреть рейтинг бесплатных антивирусов за последний год.

Источник

Чувствительность наушников

Каждая модель наушников имеет список технических характеристик. Среди них есть и чувствительность. Однако, если пользователи аксессуаров часто слышат это слово, детально редко его понимают. Поэтому ниже я расскажу о том, что представляет собой эта характеристика, как и на что влияет чувствительность наушников и какой уровень должен быть на разных видах моделей.

Определение, в чем измеряется

Для каждого устройства оно может быть свое, поэтому точно определить его невозможно.

Качество этой характеристики зависит и от размеров магнитного сердечника. Чем больше эта деталь – тем выше показатель у аксессуаров. Однако маленькие внутриканальные, вкладыши и другие вряд ли будут иметь большие сердечники. Поэтому они менее качественны по этому плану, по сравнению, например, с полноразмерными.

Громкость, которую вы слышите через аксессуар, не всегда зависит от самого смартфона. От одного источника звука через разные гаджеты звук воспринимается по-разному.

На что влияет чувствительность

Все устройства имеют свои показатели этого параметра. Пользователи предполагают, что на громкость воспроизведения влияет мощность наушников, однако это неверное утверждение. На громкость влияет чувствительность. Аксессуары с большим уровнем имеют более высокую громкость, с низким – низкую.

Различие чувствительности и звукового давления

Первый раздел технических данных отвечает непосредственно за уровень громкости. Звуковое давление – один из параметров, который образует амплитудно-частотную характеристику устройства.

Звуковое давление (SPL – sound pressure level) – энергия звука, попадающая на каждую единицу площади по определенному направлению от источника сигнала. Измеряется оно паскалями (Па).

На что влияет показатель

Показатель определяет уровень громкости гаджетов. Чтобы узнать, насколько громким будет воспроизведение музыки, достаточно найти из списка технических характеристик параметр и узнать его значение.

Если вы любитель громкой музыки – покупайте изделие с наибольшим уровнем. Звук будет воспроизводиться не только лучше, но и нагрузка на телефон станет минимальной.

Однако на коробке производитель далеко не всегда указывает верные параметры. Часто это значение вводит нас в заблуждение. Поэтому помните, что дешевые устройства редко имеют большие показатели.

Какая должна быть чувствительность

Чувствительность, как уже говорилась, для каждого устройства может быть своя. Однако различия затрагивают не только фирмы, модели гаджетов, но их виды. Рассмотрим их отдельно.

Во внутриканальных

Внутриканальные аксессуары используются для прослушивания музыки со смартфона. Показатель этих гаджетов может быть любым. К тому же, многие не любят громкую музыку, поэтому выбирают тихие устройства.

Идеальным уровнем для внутриканальных гаджетов будет от 90 до 110 дБ.

В накладных

К накладным и полноразмерным аксессуарам требований выдвигается больше. Их берут для более профессионального звука, чтобы избежать того же эффекта, что и во внутриканальных, поэтому громкость и качество важнее.

Многие накладные имеют показатель в пределах 100-110 дБ. Наибольшее значение определяется по разному и может доходить до 120 дБ.

В полноразмерных

Полноразмерные гаджеты отличаются от предыдущих тем, что их амбушюры полностью закрывают уши. Профессиональные изделия используются в виде полноразмерных, так как они обеспечивают прекрасным звуком.

Однако значение этой технической характеристики не всегда на самом верху. Они мало отличаются от накладных по этому параметру. Поэтому у полноразмерных этот уровень может быть от 95-105 до 140 дБ.

Источник

Как измерить громкость звука с помощью смартфона

Считаете, что соседи слишком громко делают ремонт или слушают музыку? Измерьте уровень исходящего от них шума с помощью специального приложения для смартфона.

Мы живем в очень громком мире. Уровень шума может быть особенно высоким в крупных городах, на шоссе, концертах и взлетных полосах. Если вам зачем-то понадобилось измерить громкость, вовсе не обязательно покупать специальный прибор (шумомер). Для бытового использования достаточно обычного смартфона.

Шумомер : измерение громкости на Android

Легко измерить уровень громкости можно с помощью приложения «Шумомер» для Android. Оно позволяет быстро и эффективно измерить уровень децибел в окружающей среде, при разговорах и во время разных мероприятий. Для этого необходимо только открыть программу.

Dezibel X: измерение уровня громкости на iPhone

Пользователям iOS мы рекомендуем приложение Dezibel X. Речь также идет о программе для измерения уровня децибел, которое доступно для iPhone, iPad и Apple Watch. Кстати, программа также работает на Android. Особенностью приложения является уже откалиброванное «устройство» для измерения уровня децибел, которое может измерять громкость в диапазоне от 30 до 130 дБ. Результаты измерений программа выдает в виде графика.

Источник

Гид по выбору наушников (часть 3): читаем характеристики

Как известно, знание — сила, особенно в технических вопросах. Основные характеристики наушников, обычно указанные на упаковке, дают представление об их возможностях до прослушивания. Надо лишь разобраться, что к чему.

Чувствительность

Все сталкивались с ситуацией, когда одни наушники звучат громче других при том, что уровень на плеере (или смартфоне) выставлен одинаково. Часто этот факт связывают с разницей в мощности наушников. Но наушники — не усилитель, такая предпосылка в корне неверна.

На самом деле то, насколько громко зазвучат наушники, зависит от их чувствительности. Традиционно этот параметр лежит в пределах 90–120 дБ, причем для большинства моделей доступных на рынке эти рамки уже 95–105 дБ. Чувствительность показывает, насколько громко будут играть наушники при прочих равных. Чем она выше, тем выше максимальная громкость и меньше нагрузка на встроенный усилитель плеера или смартфона. Мной замечена еще одна прямая зависимость: чем дешевле наушники, тем меньше шансов, что их реальная (а не указанная в техническом паспорте) чувствительность будет высокой.

Наушники AKG K 315. Чувствительность — 126 дБ, импеданс — 32 Ом, максимальная входная мощность — 15 мВт.

Мощность

А вот в вопросе мощности не стоит гнаться за ваттами. Особенно когда основной источник музыки смартфон или портативный плеер. При высокой чувствительности достаточно нескольких милливат, чтобы музыка играла громко, а усилитель гаджета не перегружался и экономно расходовал заряд аккумулятора. Да, если выбрать наушники с высокой мощностью, звук, возможно (только возможно), получится солидным и напористым. Но продлится это не так долго, как вам бы хотелось — батарея гаджета под такой нагрузкой начнет стремительно разряжаться. Более того, нередки случаи, когда встроенный усилитель попросту не справляется с мощными наушниками. В итоге и звука хорошего не услышите (рыхлый неглубокий бас), и получите искажения на громкости выше средней.

Для наушников, используемых дома, высокая мощность уже не проблема, ведь предполагается, что они будут использоваться со стационарным усилителем. Тогда высокая мощность поспособствует высокому качеству звука.

Наушники Beyerdynamic DT 1350. Чувствительность — 129 дБ, импеданс — 80 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

Сопротивление

Еще один фактор, существенно влияющий на качество звучания, расход энергии и в целом определяющий совместимость наушников с усилительной частью, — импеданс. С точки зрения физики импеданс несколько отличается от более понятного термина «сопротивление», но с потребительской точки зрения это не столь важно, поэтому на упаковке наушников вполне можно встретить и такое написание.

Любой усилитель имеет некоторый диапазон нагрузок, с которым он способен работать в оптимальном режиме. Величина импеданса наушников, измеряемая в омах, соответственно, определяет режим работы усилителя. В портативной технике обычно стоят усилители, рассчитанные на работу с импедансом от 16 до 32 Ом. Поэтому именно такие цифры вы встретите у большинства наушников. Однако вполне допустимо использовать с портативной техникой наушники с импедансом 40–60 Ом. Принципиальная разница состоит в том, что для работы последних потребуется больше мощности, а значит, увеличится расход аккумулятора. Также помните, что если сопротивление наушников значительно отличается от рекомендованного, усилитель будет работать во «внештатном» режиме, результатом чего могут стать искажения и общее понижение качества звука. А в крайних случаях, еще и приведет к выходу из строя усилителя или наушников.

Наушники Denon AH-C250. Чувствительность — 109 дБ, импеданс — 87 Ом, максимальная входная мощность — 100 мВт

Высокоомные наушники, чей импеданс исчисляется сотнями омов, стоит использовать только со стационарными усилителями. Чаще всего высокоомные наушники делают для профессиональных целей, хотя их также можно встретить и среди дорогих High End-моделей для бытового использования.

Внимание, если выбираете модель для дома: импеданс наушников должен попадать в пределы рекомендованного диапазона нагрузки, который указывается в технических данных усилителя. Вообще, большинство наушников и усилителей довольно четко делятся на низко- и высокоомные, так что особенных проблем с поиском подходящей пары возникнуть не должно.

Частотный диапазон

Частотный диапазон наушников, наверное, самая простая и понятная величина. Чем он шире, тем качественней звук. Выход заводских параметров за пределы слышимого диапазона, например, 5 Гц – 25 кГц, свидетельствует о том, что края этого самого слышимого диапазона будут воспроизведены без особых потерь. Может быть, потому что это простая величина, да еще и с большими цифрами, производители склонны ее приукрашивать. Часто встречаются стандартные цифры, типа 20 Гц – 20 кГц. И никаких указаний о том, при каких условиях были произведены измерения, не говоря уж о графике АЧХ. 20Г ц и правда могут быть, но с такой громкостью, что услышат их лишь приборы в глухой акустической комнате, где, возможно (только возможно), проходили замеры.

Наушники Sony MDR-1R. Чувствительность — 105 дБ, импеданс — 48 Ом, максимальная входная мощность — 1500 мВт, частотный диапазон — 4–80 000 Гц

Уши против цифр

В заключение обзора основных характеристик хочу избавить читателей от одной распространенной иллюзии, что «наушники с одинаковыми паспортными данными одинаково звучат». Ничуть.

При равном частотном диапазоне, одинаковых чувствительности, мощности и импедансе разные наушники, вероятней всего, заиграют совсем непохоже друг на друга. Поскольку наше впечатление от звучания формируется точностью реакции излучателя, формой частотной характеристики и ряда иных показателей, которые публикуются разработчиками крайне редко, а другие и вовсе не могут быть измерены. К сожалению или к счастью, но современные измерительные приборы еще не достигли тех высот, когда они научатся воспринимать музыкальный сигнал комплексно, как человек. Поэтому, изучив характеристики на предмет совместимости с остальным комплектом оборудования (источник, усилитель), соизмерив их стоимость со своим кошельком, нужно все-таки пойти и послушать их. Иначе никак.

Источник