Для чего служит наушники

• Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Отчеты тестов наушниковТехнические измерения наушников, совместимость с усилителями и условиями эксплуатации

Стереофонические нау́шники (наушники) — два телефона с оголовьем, предназначенные для подключения к бытовым радиоэлектронным аппаратам [1] . Наушники представляют собой пару небольших по размеру головных телефона или блока наушника [2] , надеваемых на голову или вставляемых прямо в ушные каналы. Наушники часто применяются в быту и в профессиональной деятельности для речевой связи и прослушивания музыки и речи, когда необходима мобильность или звукоизоляция от окружающего пространства. Наушники с прикреплённым к ним микрофоном образуют головную гарнитуру. Иногда в профессиональной деятельности вместо пары используется один отдельный наушник, он называется монитор.

В технической литературе вместо слова «наушники» традиционно используется термин «головные телефоны». Термин возник, скорее всего, в результате буквального прочтения английского слова headphones (англ. head — голова, phone — телефон) [3] . Ещё в 1899 году в одном из первых радиоприёмников, созданных Александром Поповым, преобразованные из радиосигналов звуковые волны, согласно описанию, прослушивались через «головные телефоны». Название же «телефон» (от др.-греч. τῆλε — «далеко» и φωνή — «голос», «звук») впервые применил Филипп Рейс в 1861 году.

Содержание

История [ править | править код ]

Первые по-настоящему успешные наушники были разработаны в 1910 году Натаниэлем Болдуином, который сделал их вручную на своей кухне и продал их в ВМС США. [4] [5]

Классификация наушников [ править | править код ]

По назначению [ править | править код ]

• мониторные (студийные) — этот тип имеет самое высокое и сбалансированное по частотам качество звука, наушники предназначаются для работы на студиях звукозаписи. Чтобы звукорежиссёр мог слышать мелкие дефекты записи, мониторные наушники имеют очень высокую детализацию звука, особенно в высоких частотах, что однако, ограничивает их применение в бытовых условиях, поскольку многие любители музыки считают такую детализацию (выявляющую все посторонние и фоновые шумы, потрескивания микрофонов и т. п.) излишней и неприятной, в особенности для старых и концертных записей;
• потребительские — предназначенные для непрофессионального использования. Такие наушники могут иметь преднамеренно дисбалансированное по частотам звучание, выделяя, например, низкие частоты или средние частоты. В таких наушниках также большее внимание уделяется дизайну.

По способу передачи сигнала [ править | править код ]

• проводные — соединяются с источником проводом; провод при этом может служить в качестве антенны при работе с портативными FM-радиоприёмниками;
• беспроводные — получают сигнал от источника беспроводным способом посредством радиоволн (в том числе Bluetooth и пр.) или, реже, посредством инфракрасного излучения. Беспроводные наушники позволяют свободно перемещаться в зоне действия сигнала. Сигнал может быть цифровым (Bluetooth и др.) или аналоговым. В сравнении с аналоговым, более совершенный цифровой сигнал обеспечивает отсутствие потери качества звука при передаче от источника. Зачастую беспроводные наушники обеспечивают менее высокое качество звука, нежели проводные наушники той же стоимости, в силу необходимости сравнительно дорогостоящих устройств для приёма-передачи (и, в случае цифровой передачи данных, ещё кодирования-декодирования) сигнала – даже самый совершенный кодек не способен передавать звук без потери качества.

По количеству каналов [ править | править код ]

• монофонические — сигнал на звукоизлучатели (или один звукоизлучатель) передаётся по одному каналу, соответственно звук из обоих звукоизлучателей выходит идентичный;
• стереофонические (наиболее распространённый тип) — сигнал на каждый из двух звукоизлучателей передаётся по отдельному каналу;
• многоканальные — имеют более одного звукоизлучателя для каждого уха, с отдельным каналом для каждого излучателя, что позволяет лучше имитировать объёмное звучание или разделять каналы по частотным характеристикам.

По типу конструкции (виду) [ править | править код ]

• Смешанные поворотные — данный тип объединяет преимущества наушников-вкладышей и внутриканальных наушников без недостатков, присущих обоим видам. Смешанные поворотные наушники надёжно удерживаются в ухе во время ношения, при этом их положение может быть легко изменено простым движением пользователя из внутриканального положения «качество» в положение «комфорт», когда динамик располагается в ушной раковине и не препятствует мониторингу окружающих звуков, и обратно. Такие наушники позволяют, в зависимости от ситуации и желания пользователя, использовать пассивное шумоподавление в режиме «качество» (разговор или активное прослушивание музыки) или контролировать происходящее вокруг пользователя при режиме «комфорт» (при неиспользовании или при фоновом прослушивании голоса/музыки). [1]
• накладные, околоушные — накладываются на ухо;
• полноразмерные — накладываются на голову, полностью закрывая ухо. Таковые, в свою очередь, делятся на наушники:

• открытого типа — наушники пропускают внешние звуки через специальные широкие отверстия. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более естественный, с широкой звуковой сценой, и менее утомительный по сравнению со звуком закрытых наушников. Однако, в сравнении с наушниками закрытого типа, открытые наушники не обеспечивают хорошей звукоизоляции и, как правило, слабее воспроизводят низкие частоты;
• закрытого типа — чаши наушников не имеют внешних отверстий. За счёт этого наушники не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных условиях, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании или прослушать конфиденциальную информацию. При высоком качестве звука, основные недостатки закрытых наушников заключаются в высокой утомляемости слуха и дискомфорте для головы в силу отсутствия циркуляции воздуха из-за плотного прилегания амбушюров (при плохом же прилегании амбушюров ухудшается воспроизведение низких частот) и, как правило, большего давления на голову, чем у открытых наушников;
• полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — открытые наушники, но лишь с небольшими по размеру внешними отверстиями, призванные объединить в себе достоинства наушников закрытого и открытого типа.

По типу крепления [ править | править код ]

• с оголовьем — наушники с вертикальной дужкой, соединяющей их чашки;
• с затылочной дужкой — дужка соединяет две части наушников, но располагается на затылке; основная тяжесть наушников при этом ложится на уши;
• с креплением на ушах — обычно наушники такого типа крепятся за ушную раковину с помощью заушин или клипс;
• без креплений — наушники-вкладыши или внутриканальные наушники зачастую не имеют креплений.

По способу подключения кабеля [ править | править код ]

• двусторонние — 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 провод спрятан в дужке.

По конструкции излучателя [ править | править код ]

• 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 полепостоянного магнита. Если через неё пустить переменный ток, то он станет 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 достигать очень высокого качества звука;
• с уравновешенным якорем — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи такие наушники часто называют «армату́рными» из-за созвучия английского слова armature (здесь «якорь») с русским словом арматура;
• электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно очень высока, однако они демонстрируют и очень высокую чувствительность и высочайшую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному разъёму для наушников, поэтому к ним в комплекте прилагается специальная док-станция;
• планарные или планарно-магнетические[6] — содержат тонкую плёночную мембрану с нанесёнными на неё металлическими токопроводящими дорожками, заключённую в решётку из стержневых магнитов и колеблющуюся между ними (см. также Излучатель Хейла (англ.) русск. ). Отличаются высочайшей детальностью звучания. По форме мембраны такие наушники делятся на:

• изодинамические — с постоянными магнитами стержневой формы;
• ортодинамические — с плоскоцилиндрическими постоянными магнитами; чуть более компактные, чем изодинамические.

По сопротивлению [ править | править код ]

• низкоомные — с сопротивлением до 100 Ом. Для портативной техники рекомендуются наушники с сопротивлением от 8 до 32 Ом, максимум до 50 Ом, поскольку при большем сопротивлении портативные устройства не смогут обеспечить достаточную громкость звука без дополнительного усилителя;
• высокоомные — с сопротивлением более 100 Ом. Такие наушники как правило требуют отдельного усилителя мощности.

По типу соединительных разъемов [ править | править код ]

• Jack (6,3 мм);
• Mini-jack (3,5 мм);
• Micro-jack (2,5 мм);
• DIN, ОНЦ-ВН (в настоящее время устарели);
• РПВ-1, ШП-4 и др. (имеют специфическое применение или устарели);
• USB (используются в наушниках некоторых новых моделей, имеют встроенный ЦАП).
• Lightning используется в моделях iPhone 7, iPhone 7 Plus, iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X.
• Беспроводные

Технические характеристики [ править | править код ]

Основные технические характеристики наушников: частотный диапазон, чувствительность, импеданс, максимальная мощность и уровень искажений в процентном соотношении.

1. Частотная характеристика Эта характеристика влияет на качество звучания. Среднее значение частотной характеристики 18 Гц — 20 кГц. Отдельные профессиональные наушники имеют частотный интервал от 5 Гц до 60 кГц. Наиболее широкий заявленный частотный диапазон у некоторых моделей достигает 3 Гц — 120 кГц. Для студийной работы используют наушники с максимально линейной АЧХ (следовательно, с более точной передачей звука). Характеристика связана и с диаметром мембраны: наушники с бо́льшим диаметром мембраны при прочих равных условиях имеют повышенное качество звучания.
2. Чувствительность (КПД) 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 с портативными устройствами). На чувствительность влияет материал магнитного сердечника, применяемого в наушниках (например, наилучшие показатели у неодимовых сердечников). У наушников-вкладышей с малым диаметром мембраны магниты маломощные.
3. импеданс (электрическое сопротивление) Большинство наушников имеют импеданс 16 – 30 Ом. Более высокоомные наушники требуют источника звукового сигнала с более высоким выходным напряжением, и поэтому могут не развивать максимальную мощность при работе с портативными устройствами с низковольтным питанием (плееры, сотовые телефоны).
4. Максимальная мощность Максимальная (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.
5. Уровень искажений Уровень искажений в наушниках измеряется в процентах. Чем меньше этот процент, тем лучше качество звучания. В полосе частот от 100 Гц до 2 кГц приемлемый уровень искажений — менее 1%, тогда как для частот ниже 100 Гц допустимо 10%.

Опасности, связанные с наушниками [ править | править код ]

Длительное использование наушников на высокой громкости грозит потерей слуха. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и присутствие резонансных частот отрицательно действует на органы слуха, так как слушатель настраивает громкость, воспринимая основной спектр частот и пренебрегая резонансными. Также в наушниках каждое ухо воспринимает звуки, идущие исключительно от излучателя, предназначенного для этого уха, что приводит к несколько иному звучанию и, возможно, — к повышенной утомляемости. На утомляемость также может влиять физический дискомфорт, вызываемый наушниками.

Также существует опасность пропустить важный звуковой сигнал из-за наушников, например, при движении по дороге — как водителями (поэтому во многих странах вводятся ограничения на использование наушников водителями автотранспорта), так и пешеходами, что может стать причиной дорожно-транспортного происшествия.

См. также [ править | править код ]

Примечания [ править | править код ]

1. ↑ГОСТ 27418-87 Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Термины и определения, ГОСТ от 25 сентября 1987 года №27418-87(неопр.) . docs.cntd.ru. Дата обращения 21 ноября 2017.
2. ↑ГОСТ IEC 61842-2014 Микрофоны и наушники для разговорной связи, ГОСТ от 11 ноября 2014 года №IEC 61842-2014(неопр.) . docs.cntd.ru. Дата обращения 21 ноября 2017.
3. ↑Лев Орлов.От головных телефонов к наушникам: история развития(неопр.) . Звукорежиссёр. Дата обращения 29 февраля 2016.
4. ↑Howeth: Chapter XI (1963)
5. ↑Utah History To Go. Ruin Followed Riches for a Utah Genius (Will Bagley for the Salt Lake Tribune, July 8, 2001)
6. ↑Сергей Гришечкин.Для влюбленных в музыку(неопр.) . TechnoFresh.ru (5 марта 2010). Дата обращения 29 февраля 2016.

Литература [ править | править код ]

Скляров В. Е. Стереофонические головные телефоны и их применение. — Москва: Энергия, 1977. — 56 с. — (Массовая радиобиблиотека, вып. 932).

Ссылки [ править | править код ]

• Нетрадиционные излучатели. Часть 1(неопр.) . Домашний ПК. Дата обращения 29 февраля 2016.Архивировано 19 апреля 2013 года.

• Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Отчеты тестов наушниковТехнические измерения наушников, совместимость с усилителями и условиями эксплуатации

По способу передачи 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 (или телефонных капсюля) запитываемых 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», «капельки», «беруши» или «вакуумки») — вставляются в ушной канал;
• накладные — накладываются на ухо;
• полноразмерные или ушную раковину с помощью заушины или клипс;
• без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ушном проходе.

По способу подключения кабеля

• двусторонние — 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 неё 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) с 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 до нескольких сотен ом;
• высокоомные — с сопротивлением от единиц до нескольких десятков килоом.

По типу соединительных разъемов

• Jack (6.3);
• Mini-jack (3.5);
• Micro-jack (2.5);
• Mini-DIN (в настоящее время устарели);
• РПВ-1, ШП-4 и др. (имеют специфическое применение или устарели);
• USB (в основном используются в наушниках нового поколения).

Технические характеристики

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

1. 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 7 Гц — 120 кГц(Sennheiser Orpheus HE 90).
2. Чувствительность (КПД) 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.
3. 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.
4. Максимальная мощность Максимальная (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.
5. 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 %.

Опасности, связанные с наушниками

В наушниках каждое ухо воспринимает звуки, идущие исключительно от излучателя, предназначенного именно для этого уха, что приводит к несколько иному звучанию и, возможно, — к повышенной утомляемости. Длительное использование наушников на высокой громкости чревато частичной потерей слуха и может даже привести к глухоте. Неравномерность АЧХ и присутствие резонансных частот отрицательно действует на органы слуха, так как слушатель настраивает громкость воспринимая основной спектр частот, пренебрегая резонансной.

Также существует опасность из-за наушников пропустить важный звуковой сигнал, например, при движении по дороге, как водителями (поэтому во многих странах вводятся ограничения на использование наушников водителями автотранспорта), так и пешеходами, что может стать причиной дорожно-транспортного происшествия.