Home » Misc » Акустическое оформление наушников

Акустическое оформление наушников


Открытые или закрытые наушники — выбираем из 2 типов

По типу звукопередачи наушники делят на те, которые обладают открытым акустическим оформлением и закрытым. Чтобы понять, какие лучше выбрать, сначала нужно узнать, чем же они отличаются.
Так что же такое — открытые модели? Это звукоизолирующие устройства получили название из-за открытых сзади чаш. Являясь акустически прозрачными, чаши могут частично пропускать шумы. Именно такое звучание меломаны называют максимально реалистичным. 
Модели, которые относятся к типу закрытых, отличаются замкнутым объемом: заключенные в чашки излучатели находятся в изоляции, что обеспечивает великолепное шумоподавление. Звук в таких наушниках не просачивается наружу и не проникает извне.
 

Разница между открытым и закрытым типом аксессуаров видна и в используемых амбушюрах (часть наушников, примыкающая к уху).  К открытым применимы, в основном, supra-aural и circum-aural амбушюры, закрытые же могут быть какими угодно.
Среди моделей обоих типов есть достойные представители. Но каждому из 2 видов наушников свойственны привлекательные черты и недостатки. Об этом — ниже.

Смотрите также: Проводные и беспроводные наушники — какой из 2 вариантов выбрать?

Преимущества и недостатки открытых наушников

Чтобы понять, чем открытые устройства лучше, а чем хуже — нужно разобрать их достоинства, а также изъяны, связанные с конструктивными особенностями.

Четыре главных достоинств наушников открытого типа:
1. Реалистичное звучание. Открытая звуковая сцена окрашивает звук по минимуму, что обеспечивает естественность и четкость звука.
2. Не давят на слух: музыка звучит, как в стереоакустике.
3. Безопасна: если прогуливаться по улице, можно услышать приближающийся автомобиль или велосипед.

Совет: если хочется открытый вариант, Koss Porta Pro придется как нельзя кстати. Легкие и удобные, наушники от всемирно известного бренда порадуют меломанов чистым и неискаженным звуком.

4. Амбушюры не давят: уши пользователя не потеют, голова после долгого ношения таких наушников не болит.

Примечание: если нужен вариант с приличным звуком и чтоб хорошо подходил портативным устройствам, тогда HD 599 — то, что надо.

Любителям компактности: Внутриканальные наушники или вкладыши — какой из 2 вариантов выбрать?

Основные минусы:

  • Плохая шумоизоляция: полностью погрузиться в прослушивание не выйдет. К тому же можно помешать окружающим, ведь они будут слышать, что издают динамики.
  • Басы прослушиваются хуже, чем в закрытых вариантах, даже если модель является полноразмерной.

Читайте также: Полноценная акустическая система или наушники — сравнение по 3 показателям

Чем лучше или хуже закрытые наушники?

Полноразмерные закрытые наушники — лучшее решение для тех, кто хочет полностью погрузиться в атмосферу звучания. Благодаря закрытому оформлению, каким обладает этот тип наушников, обеспечивается великолепная шумоизоляция. Это значит, что ни пользователю, ни его окружению ничего не помешает. Подробнее о плюсах и минусах закрытых моделей — в таблице ниже.

Совет: любителям плотного баса и максимальной детализации могут понравиться HD 380 PRO. Закрытый вариант высокочувствителен и проигрывает частоты в широком диапазоне. Приятные бонусы к комфорту — регулируемая длина провода и небольшой вес.

Тем, кто не любит отвлекаться: Как выбрать шумоподавляющие наушники — 4 ключевых критерия

Полузакрытые наушники

Полузакрытый/полуоткрытый вариант — это что-то среднее между устройствами вышеописанных типов. Что же это такое, и чем подобные модели отличаются от двух «радикальных»? Итак, полуоткрытые наушники обладают закрытыми чашками, но с отверстиями.

Примечание: достойный представитель — WHCH500H. Легкие, с 30-миллиметровыми излучателями, обеспечивают отличное детализированное звучание. А еще они беспроводные и умеют выполнять функцию гарнитуры.

Такой вариант нередко покупают для профессиональной деятельности: благодаря конструкции в этих моделях и звукоизоляция есть, и реалистичность звучания, и уши не болят. Надо, впрочем, отметить, что если цель — полностью утонуть в музыке и не слышать ничего вокруг, то они не годятся, поскольку шум пропускают: лучше тогда брать закрытые.

Будущим профессионалам: 8 простых правил, как выбрать мониторные наушники

Типы наушников

О том, как правильно читать характеристики наушников, мы вам уже рассказывали. Надеемся, что вы разобрались и взяли эту информацию на заметку. Сегодня поговорим о том, какими бывают наушники, то есть классифицируем их по различным признакам.

1. По акустическому оформлению

По акустическому оформлению или конструкции все наушники можно разделить на три типа: закрытые, открытые и полузакрытые (полуоткрытые).

  • В наушниках закрытого типа драйвер излучает звуковую волну только в ухо, они герметичны снаружи. Закрытые наушники отлично подходят для того, чтобы полностью погрузиться в атмосферу звучания. То есть, люди рядом не слышат музыку, которая проигрывается в наушниках, но и тот, кто в наушниках, не слышит внешних звуков. Такая шумоизоляция называется пассивной.


Достоинства:

  1. плотная посадка и отличная шумоизоляция;

  2. отсутствие слышимости для окружающих;

  3. сочный бас;

  4. детальный звук даже на небольшой громкости.

Недостатки:

  1. недостаточно реалистичный звук, по сравнению с открытыми наушниками;

  2. небезопасно для прослушивания на оживленной улице;

  3. при длительном прослушивании может заболеть голова.

  • В открытых наушниках драйвер излучает звук во всех направлениях. В них слушатель не изолирован от шума, как и окружающие не изолированы от его музыки. По сравнению с наушниками закрытого типа, открытые наушники подарят вам более качественный звук, так как в этом случае звук не искажается отражением внутри герметичного корпуса.


Достоинства:

  1. максимально реалистичный, неокрашенный и четкий звук;

  2. безопасность, заключающаяся в возможности услышать предупреждающие сигналы, например, автомобиля;

  3. удобные амбушюры, когда уши не потеют, а голова не болит.

Недостатки:

  1. низкая шумоизоляция, не позволяющая полностью погрузиться в прослушивание;

  2. раздражение окружающих звуком из наушников;

  3. басы звучат хуже, чем в закрытых наушниках.

  • Очевидно, что полузакрытые или полуоткрытые (это одно и то же) наушники обладают частичной шумоизоляцией. Такие наушники имеют закрытую чашку с отверстиями. Часто подобные наушники приобретают для профессиональной деятельности, так как они обеспечивают и некоторую звукоизоляцию, и реалистичность звучания при возможности длительного использования. Однако полностью погрузиться в музыку не получится, так как долю внешнего шума они всё же пропускают.


Какие наушники выбрать? Ответ на этот вопрос зависит от поставленных задач и акустической обстановки, в которой будут использоваться наушники. Если вы планируете слушать музыку в наушниках в шумных местах (транспорт, студия во время записи вокала или инструментов), то лучше выбрать наушники закрытые. Когда звук из наушников никому не мешает (например, дома или когда вы работаете один), а внешние шумы могут предупредить, например, об опасности (на улице), можно использовать открытые наушники.

2. По конструкции

По конструкции, посадке, форм-фактору выделяют три типа наушников: полноразмерные, накладные, внутриканальные и вкладыши.  

  • Полноразмерные наушники называют также охватывающими, мониторными или дуговыми. Они имеют оголовье, крупные амбушюры, которые полностью охватывают уши, не прижимая их к голове. Редко, но всё же можно встретить наушники без амбушюр (например, AKG K1000). Полноразмерные наушники удобные в использовании, так как имеют комфортную посадку, но при этом громоздкие, не для прослушивания с головным убором. Полноразмерные наушники универсальны. Закрытые мониторные наушники имеют не самую высокую шумоизоляцию, их чувствительность недостаточна для портативных источников звука, поэтому они требуют усиления. В связи с этим, мониторные наушники применяются в основном в помещениях, например, в студиях звукозаписи.


  • Накладные наушники более компактны, что делает их более портативными. Амбушюры плотно прижимаются к ушной раковине, динамик расположен ближе к уху, поэтому чувствительность накладных наушников обычно выше, чем у полноразмерных. Накладные наушники идеальны для непродолжительного использования из-за давления амбушюр на уши.


  • Внутриканальные (вакуумные) наушники вставляются непосредственно в слуховой канал, создавая там что-то типа вакуума, и держатся там, благодаря силиконовым амбушюрам. Благодаря близкому расположению излучателя к уху, в таких наушниках можно слушать музыку негромко при сохранении четкости звука. Подобные наушники часто используются на улице, в транспорте, во время занятий спортом и т.д.


Достоинства:

Недостаток: при прослушивании музыки на высокой громкости, можно нанести вред слуху.

  • Вкладыши (таблетки) – наушники, которые вкладываются в ушную раковину, а не вставляются в слуховой канал. Чаще всего бывают открытыми или полуоткрытыми, реже закрытыми, но при этом всё равно пропускают внешние шумы за счет неплотного прилегания к слуховому каналу. Из достоинств можно отметить компактность и низкую цену (за исключением AirPods). Вкладыши удобно использовать на улице, но в транспорте звук будет мешать другим пассажирам, если наушники являются открытыми.


3. По типу излучателей

В наушниках излучатели бывают пяти типов: динамические,   арматурные, планарные, электростатические и гибридные.

  • Динамические наушники являются самыми популярными, их технологии постоянно совершенствуются и даже при невысокой стоимости наушников они выдают качественный звук. Динамический излучатель в наушниках работает по тому же принципу, что и динамик акустической колонки. К конусному диффузору подсоединена магнитная катушка. При появлении в катушке электрического тока, вокруг нее возникает магнитное поле, которое приходит во взаимодействие с диффузором. Диффузор вибрирует при изменении поля (переменном токе), генерируя звуковые частоты.


  • Арматурные наушники быстрыми темпами набирают популярность, благодаря тому, что при своих компактных размерах обеспечивают высокую детальности звучания. Такие наушники часто применяют для мониторинга звука на живых концертах. Благодаря компактности арматурных излучателей, в один наушник можно вставить их несколько, при этом каждый из них будет ответственным за определенный частотный интервал: ВЧ, НЧ и середину.


  • Электростатические наушники – элитные наушники высокого класса. Звук генерируется при колебаниях ультратонкой мембраны в магнитном поле между двумя решётками-статорами. Данное устройство является очень дорогим в изготовлении, к наушникам требуется мощный усилитель, зато модели с электростатами могут похвастать максимально точным воспроизведением звука и быстрым откликом, что очень ценится профессионалами и меломанами, готовыми платить высокую цену за возможность наслаждаться качественным звуком.


  • Планарные наушники включают в себя два подтипа: изодинамические и ортодинамические, не сильно отличающиеся по технологии, которые обычный слушатель не отличит на слух. Изодинамические наушники по принципу работы напоминают электростатические: там также мембрана с нанесенной на нее плоской катушкой колеблется между статорами, но сигнал подается на саму мембрану, а не на статоры. Изодинамические наушники имеют такой же быстрый отклик, как и электростатические, но проигрывают им в детальности звука.


  • Гибридные наушники представляют собой комплексное решение, когда в одном корпусе совмещены излучатели разных типов. Обычно гибридные наушники имеют форму внутриканальных, в которые встроены динамический и арматурный излучатели.

4.  По назначению

В зависимости от того, где и для каких целей вы будете использовать наушники, тоже можно выделить несколько их типов.

  • Стационарные наушники , которые обычно используются дома. Какие они? Чаще всего полноразмерные, открытые (реже закрытые) и высокоомные, если есть усилитель.

  • Мониторные наушники, используемые для работы в студии: полноразмерные, высокоомные, для работы на сцене: арматурные внутриканальные.


  • Игровые наушники для геймеров выглядят так: полноразмерные с микрофоном. Они не подходят для прослушивания музыки, так как их цель: удобно сидеть на ушах длительное время и иметь «задранные» басы (для взрывов, выстрелов и т.д.).


  • Портативные наушники, которые используют для прослушивания музыки с телефона, плеера и т.п. Они компактные, низкоомные с высокой чувствительностью. Форм-фактор при этом может быть любой, как говорится, на вкус и цвет…


  • Гарнитура – это компактные наушники с микрофоном, которые могут иметь даже одно «ухо», используются для разговоров без помощи рук.


  • Спортивные наушники - чаще всего внутриканальные, но в последнее время активно используют накладные, а именно AirPods, можно встретить среди них и накладные. Требования, предъявляемые к спортивным наушникам: надежно держаться в (на) ушах при беге, не создавая дискомфорт, иметь дополнительную защиту от воды (наушники для плавания) и пыли, быть беспроводными. Качеству звука обычно не уделяют тут должного внимания.


Все характеристики наушников, даже те, которые касаются, казалось бы, только дизайна, оказывают влияние на тот звук, который они выдают. Выберете несколько моделей, который соответствуют вашим запросам и задачам, которые вы хотите с помощью наушников решить, затем сравнивайте отобранные модели между собой путем живого прослушивания. Только ваши уши подскажут вам правильный выбор. Удачных покупок, которые не разочаруют вас!

 

Эталон проектирования и измерения Наушники

Наушники играют центральную роль в создании и прослушивании музыки. Но можем ли мы доверять тому, что они нам говорят? Мы спрашиваем экспертов...

Произошла революция в потребительском прослушивании музыки. Громкоговорители были свергнуты, и их место заняли наушники. От крошечных наушников-вкладышей до роскошных моделей Hi-Fi с отделкой из дерева — глобальные доходы производителей сейчас оцениваются в более чем 10 миллиардов долларов.

Поскольку мы тратим больше денег на наушники, мы ожидаем получить взамен продукт хорошего качества. Это особенно касается музыкальных продюсеров, которым наши наушники нужны в качестве эталона, вселяющего уверенность в том, что наша музыка будет транслироваться на другие пары.

Но что именно означает «хорошее качество», когда речь идет о наушниках? Какие факторы делают одну пару лучше другой и каковы ограничения на качество звука в наушниках? Все эти вопросы кажутся простыми на первый взгляд, но на самом деле имеют скрытые глубины. Чтобы помочь читателям SOS ориентироваться в них, я поговорил с некоторыми ведущими специалистами в области проектирования, тестирования и измерений наушников.

Существует широкое согласие в том, что эталонная система мониторинга, будь то на основе динамиков или наушников, должна быть тонально «плоской» или нейтральной. Тем не менее, под этим мягким заявлением скрывается банка червей размером с семью, которая открывается, когда мы спрашиваем, что именно мы подразумеваем под «нейтральным».

Представляется разумным определить нейтральный громкоговоритель как имеющий однородную частотную характеристику во всем слышимом спектре. Однако в любой нормальной среде прослушивания отражение и поглощение гарантируют, что выходной сигнал такого динамика не будет «плоским» к тому времени, когда он достигнет слушателя. Напротив, драйверы наушников располагаются прямо напротив ушей слушателя. Нет помещения, которое могло бы поглощать, отражать и иным образом искажать звук; но в то же время гораздо большее значение приобретают другие акустические явления. Таким образом, даже если бы мы могли гипотетически использовать одно и то же устройство в качестве динамика и наушника, оно не могло бы быть «нейтральным» в обоих приложениях.

Большинство экспертов, с которыми я консультировался, согласились с тем, что идеальное звучание для пары эталонных наушников должно воссоздавать частотный баланс — в ухе — представленный идеальными громкоговорителями в идеальной среде прослушивания. Это принцип популярной системы калибровки наушников Sonarworks, как объясняет Рудольфс Путниньш. «С точки зрения музыкального производства динамики по-прежнему являются преобладающей звуковой эталонной системой, а наушники — второстепенными. С этой точки зрения мы должны определить эталонный звук на студийных мониторах. С точки зрения непрофессионала, звук из «плоских» наушников должен восприниматься так же, как из «плоской» пары динамиков в хорошем помещении. Теоретически это легко; однако в действительности все гораздо сложнее».

Д-р Драг Колич, главный технический директор Audeze. Фото: Крис Паркинсон Доктор Драг Колич, главный технический директор производителя наушников премиум-класса Audeze, соглашается: «Наушники должны быть скорректированы с использованием известной кривой предпочтительного дома, проверенной с помощью известной измерительной установки. , с уровнем звука, установленным таким же, как при оценке звука динамика. Философия Audeze в отношении предпочтительной кривой дома заключается в том, чтобы создать отклик наушников, аналогичный хорошо настроенным высококлассным динамикам в хорошей, акустически обработанной комнате. Затем кривая средней коррекции была проверена несколькими квалифицированными слушателями и отрегулирована. Аналогичный подход был принят несколькими другими производителями наушников, но у каждого из них есть своя идеальная кривая».

Как и другие производители, с которыми мы говорили, Audio-Technica описывают свою цель при разработке моделей высокого класса, таких как ATH-R70x, как создание «плоского» отклика. Однако, в отличие от других, они предпочитают не определять «плоский» отклик в отношении прослушивания через громкоговорители. Однако не все производители определяют «плоский» отклик в терминах прослушивания через громкоговорители, и Хироясу Сузуки из отдела разработки продуктов Audio-Technica предлагает разное понимание термина. «Смысл «плоского» отклика для Audio-Technica заключается в том, чтобы вытащить источник звука без ухудшения качества. Этот звук имеет свойство [позволять слушателю] наслаждаться музыкой».

Как говорит Рудольф Путниньш, измерить частотную характеристику наушников намного сложнее, чем в случае с громкоговорителями. В первую очередь это связано с тем, что значимые измерения могут быть сделаны только тогда, когда наушники действительно надеты на голову человека или подходящую замену — а голова у всех немного отличается. «Измерение наушников таким образом, чтобы они отражали то, как мы их на самом деле слышим, — это многоэтапный процесс, а не «подключи и работай». Сложности возникают, если попытаться измерить, что означает «плоский» звук в наушниках, потому что на сегодняшний день не существует реального стандарта измерения тональности наушников, и, следовательно, их звучание гораздо более расплывчато по сравнению с динамиками. Нам потребовалось несколько лет, чтобы понять, что невозможно надежно измерить наушники с помощью имеющихся в продаже устройств, поэтому мы разработали собственную методологию и инструменты».

Драг Колич соглашается, сообщая, что он тоже счел необходимым разработать запатентованную систему измерения для оценки отклика наушников. «Микрофоны для измерения громкоговорителей работают в свободном пространстве и могут легко правильно измерить отклик громкоговорителя. Однако после того, как микрофон помещен внутрь измерительной установки для наушников, невозможно добиться ровной характеристики из-за внутренней геометрии и резонансов. Мы можем с уверенностью сказать, что все измерительные установки для наушников обеспечивают относительные измерения, и большинство из них кардинально отличаются!

«Не существует универсального стандарта для измерений наушников, который бы напрямую показывал правильную «плоскую» кривую. Это довольно сложный процесс относительных измерений с использованием специальных стендов и ручной коррекции, интерпретации измерений. Можно потратить некоторое время на прослушивание плоских эквалайзеров и попытаться откорректировать отклик наушников, чтобы звук звучал так же».

Дэниел Найтен (Daniel Knighten) — вице-президент по развитию бизнеса компании Audio Precision. Большинство процедур тестирования включают приспособление или стенд, которые имитируют акустические свойства «среднестатистического» черепа, ушных раковин, слухового прохода и т. д. Компания Audio Precision, ведущий производитель оборудования для тестирования звука, недавно представила новую линейку измерительных инструментов для наушников, в том числе приспособление для тестирования наушников AECM206. Тем не менее, вице-президент компании по развитию бизнеса Дэниел Найтен предупреждает, что, возможно, даже невозможно определить универсальную «плоскую» характеристику наушников, поскольку у человеческой головы и ушей нет стандартной формы. предназначен для имитации акустических свойств среднего человеческого уха.

«В настоящее время это предмет больших споров в отрасли», — говорит он. «Поскольку взаимодействие данного ушного динамика с ушной раковиной, слуховым проходом, барабанной перепонкой и раковиной у данного человека уникально, многие люди считают, что не существует «плоской» или одинаково желательной кривой отклика наушников. С другой стороны, Шон Олив из Harman, следуя по стопам Флойда Тула, провел обширные тесты прослушивания и пришел к набору кривых отклика для накладных, накладных и внутриушных наушников, которые он предлагает хорошо коррелировать с предпочтениями слушателя. Шон твердо убежден, что эти кривые должны быть целевыми кривыми отклика для наушников, точно так же, как плоская линия является целевым откликом по оси для динамика в свободном поле.

«Всякий раз, когда у вас есть целевая кривая отклика для наушников, вы можете использовать программное обеспечение, такое как программное обеспечение для измерения звука APx500, чтобы сопоставить измеренный отклик с целевым откликом, инвертировав целевую кривую и применив ее как кривую эквалайзера к измеренному отклику. Используя этот метод, скорректированный (относительный) отклик наушников, который идеально соответствует целевому отклику, будет плоской линией на уровне 0 дБ».

Если наши собственные человеческие головы не совсем соответствуют тестовым приспособлениям, используемым производителями наушников, каких изменений в звуке мы можем ожидать? «Это зависит от наушников и от того, насколько геометрия головы/уха отклоняется от кривой нормального распределения», — отвечает Рудольфс Путниньш из Sonarworks. «Как правило, потеря акустического уплотнения влияет на низкие частоты, о чем следует помнить, если вы носите наушники поверх очков. В целом, полноразмерные, открытые наушники с большой чашкой очень мало меняют свою тональность из-за изменения расположения, в то время как другие наушники меняют свой тональный отклик гораздо сильнее».

«Форм-фактор человеческого уха и HRTF (передаточная функция, связанная с головой) действительно влияют на восприятие звука», — говорит Хироясу Судзуки из Audio-Technica. «Горизонтальное давление в чашках наушников тесно связано с расстоянием от ушей до динамика. Небольшое сдавливание амбушюр под давлением влияет на качество прилегания и HRTF, что связано с емкостью амбушюр. С точки зрения звука это особенно повлияет на средние и низкие частоты».

Даниэль Найтен из AP также сообщает, что различия в расположении, геометрии уха и черепа, а также давлении в амбушюрах могут влиять на частотную характеристику: «Каждый из этих факторов может иметь значительное влияние. Наиболее примечательным из них является то, что наушники-вкладыши и закрытые наушники обычно зависят от хорошего уплотнения для воспроизведения низкочастотных звуков. Это может быть легко нарушено, если форма ушной раковины или головы пользователя не соответствует модели, вокруг которой было создано устройство. Кроме того, на частотах выше 10 кГц длина и форма слухового прохода имеют очень большое значение в отклике, настолько, что все стандарты для симуляторов уха в настоящее время не определены выше 10 кГц».

Драг Колич тоже подчеркивает важность амбушюр в полноразмерных наушниках. «Все это при условии, что амбушюры очень хорошо прилегают к ушам. Если давление оголовья слабое, а наушники расположены неправильно, то вполне возможно появление отверстия вокруг амбушюра, что может вызвать сильные потери на низкочастотном расширении и аномалии отклика в верхних регистрах. Наушники звучали бы жестяно и анемично, с довольно плохим изображением.

«Помимо уплотнения и расположения, ушные раковины и слуховой проход своей геометрией влияют на звук, достигающий барабанной перепонки. Это ожидаемо и не сильно отличается от того, почему измерения, полученные на разных измерительных установках, различаются. Однако большая разница между измерительной установкой и человеческим ухом заключается в способности мозга компенсировать геометрию собственного уха и позволять нам воспринимать плоский отклик. Несмотря на различия в геометрии ушей, при правильном прилегании и правильном расположении большинство людей с нормальным слухом воспринимают звук одинаково».

Дрэг продолжает объяснять, что правильное расположение наушников особенно важно для планарно-магнитных наушников, которые являются торговой маркой Audeze. «В наших наушниках мы используем довольно большие диафрагмы. Это имеет много положительных эффектов, таких как высокая чувствительность, очень высокий уровень звукового давления, очень низкий уровень искажений, отличное изображение, но также и некоторые проблемы. Плоские звуковые волны, генерируемые большой диафрагмой, должны направляться в слуховой проход с минимальным ухудшением качества звука. Если наушники расположены в относительно фиксированном положении на голове, частотная характеристика вполне постоянна и повторяема. Если наушники перемещаются более чем на четверть дюйма в любом направлении, отклик довольно сильно колеблется выше 1 кГц. Чтобы получить хороший средний отклик, мы обычно делаем пять измерений в пределах полдюйма в диаметре от идеального центрального положения. Если относительное перемещение наушников больше рекомендуемого диаметра регулировки, отклик может быть довольно неровным, с большими пиками и провалами выше 1 кГц, что может окрашивать звук и искажать изображение.

«Обычно люди склонны располагать наушники в очень предсказуемых положениях, и это может быть вполне повторяемым. Что не предсказуемо, так это абсолютное положение наушников на головах клиентов, что может привести к неоптимальному расположению и проблемам, описанным выше. Это легко объясняет очень разные впечатления людей, использующих одни и те же наушники.

«Для драйверов меньшего размера чувствительность к положению меньше проблем, но она всегда существует».

Разработчики динамиков использовали различные подходы к дизайну, пытаясь создать идеальный эталонный монитор. Например, некоторые выступают за использование герметичных шкафов, а другие предпочитают использовать портированные шкафы или линии передачи; в некоторых используются ленточные твитеры, в то время как в других используются более традиционные конструкции с подвижной катушкой или электростатические драйверы; и некоторые считают, что преимущества двухконцентрических драйверов перевешивают их недостатки, в то время как другие не согласны. В мире наушников существует одинаково широкий спектр различных подходов к дизайну, и, как и в случае с громкоговорителями, все они имеют свои плюсы и минусы.

Большинство студийных наушников либо накладные (слева), либо накладные (справа).

Большинство высококачественных телефонов, предназначенных для критического прослушивания, являются накладными, а не накладными или внутриканальными моделями. В рамках этой категории некоторые разработчики стремились усовершенствовать стандартную конструкцию с подвижной катушкой, в то время как другие использовали альтернативные технологии, такие как электростатические и планарно-магнитные приводы. Однако, возможно, самое фундаментальное различие между конструкциями с закрытой и открытой спиной. В закрытых наушниках драйвер излучается в герметичную камеру, образованную чашкой уха с одной стороны, амбушюрами по краю и головой слушателя с другой стороны. Наушники открытого типа эффективно убирают заднюю сторону этой камеры, делая чашку из акустически прозрачной сетки.

Народное мнение гласит, что модели с открытой задней стенкой изначально лучше с точки зрения качества звука, а преимущества моделей с закрытой задней панелью в основном связаны с изоляцией. Драг Колич говорит, что это, безусловно, верно для плоских магнитных конструкций. «Планарные наушники с открытой спиной позволяют звуковым волнам, генерируемым задней стороной диафрагмы, излучаться наружу без каких-либо реальных взаимодействий и отражений от внутренних компонентов чашек наушников. В закрытых типах тыловые волны задерживаются в объеме чашки и сильно влияют на прямое звуковое излучение. Задняя часть корпуса может создавать резонансы и отражения, что приводит к совершенно другой частотной характеристике по сравнению с версией с открытой спиной — обычно в нижней части среднего диапазона имеется большая дыра в частотной характеристике с худшей фазовой характеристикой. Кроме того, через тонкую диафрагму проходят некоторые отражения от наушников, создавая пики в верхнем диапазоне средних и высоких частот, делая звук более резким и агрессивным. Звук окрашивается, а изображение начинает разрушаться. Если наушники изготовлены из нерезонансных материалов и реализована надлежащая акустическая обработка, эти проблемы могут быть радикально минимизированы, но они никогда не будут устранены».

«В наушниках открытого типа не так легко искажается звук по сравнению с наушниками закрытого типа», — соглашается Хироясу Судзуки из Audio-Technica. «Как вы, возможно, знаете, у моделей с открытой спиной нет воздушной массы на задней стороне, что является проблемой для диафрагмы». Однако он также отмечает, что это не улица с односторонним движением. «Что касается динамического аспекта качества звука, закрытая модель намного лучше».

Рудольф Путниньш соглашается с тем, что «если мы посмотрим на самое лучшее, что может предложить отрасль, то большинство из них будут с открытой спиной», но он также предостерегает от предположения, что модели с открытой спиной более точны во всех отношениях. «Это зависит от того, как определить точность. Наушники открытого типа обычно лучше реагируют на средние и высокие частоты, поскольку они менее подвержены резонансам и отражениям. Однако из-за механики их дипольного излучения они быстро теряют чувствительность на низких частотах. Закрытые наушники, как правило, имеют лучший отклик на низких частотах за счет чувствительности на более высоких частотах».

На этих диаграммах из лаборатории Sonarworks измеряется частотная характеристика одних и тех же двух пар наушников в семи немного разных положениях. Как видите, отклик модели с открытым экраном относительно не зависит от положения, но отклик телефонов с закрытым корпусом значительно различается.

В идеальном мире характеристики левого и правого драйверов в паре наушников были бы одинаковыми. В реальном мире потенциально есть как минимум две причины, по которым это может быть недостижимо. Один из них касается производственных допусков. Как объясняет Дэниел Найтен из Audio Precision, производители высококачественных наушников делают все возможное, чтобы обеспечить соответствие левого и правого драйверов, но это может быть дорогостоящей задачей. «Основная проблема заключается в дополнительных затратах времени на то, чтобы сначала измерить, а затем сопоставить отдельные драйверы (например, после входного контроля в случае пассивных конструкций), причем это время умножается на объем их производства. Для производителей высококачественных наушников эти инвестиции в выбор или согласование очень распространены, но для потребительских наушников для массового рынка производители обычно допускают дисбаланс до 3 дБ».

Как и следовало ожидать от производителя телефонов стоимостью сотни и даже тысячи, Audeze уделяет пристальное внимание соответствию левого и правого. Драг Колич: «Окончательная вариация отклика между преобразователями довольно мала, но мы все же идем дальше и согласовываем общий отклик преобразователей в пределах ±0,5 дБ, создавая согласованные пары для установки в наушники. К сожалению, это все еще не гарантирует, что окончательный ответ будет таким же точно подобранным. Амбушюры сдавливаются при ношении наушников, а положение наушников на голове или регулировка высоты оголовья могут вызвать гораздо большие колебания отклика. В одних и тех же наушниках для одного человека звук может быть почти идеальным, а для кого-то не таким».

Хироясу Сузуки из Audio-Technica говорит, что компания также применяет строгий стандарт для согласования чувствительности для всех своих моделей: «В Audio-Technica существует стандарт, который представляет собой разницу в чувствительности между левым и правым каналом в 2 дБ (при измерении на частоте 500 Гц). и 1 мВт). С инженерной точки зрения это не так уж сложно».

Однако он добавляет, что согласование чувствительности на определенной опорной частоте и потребляемой мощности не гарантирует, что наушники будут согласованы по всей частотной характеристике, тем более что на это могут влиять другие факторы их конструкции: «Что касается частотной характеристики, это намного сложнее, так как это зависит не только от самого драйвера. Одним из сложных параметров является допуск или разница всего ушного вкладыша (корпуса) для левого и правого».

Это подводит нас к другому фактору, который может вызвать несоответствие между левой и правой сторонами пары наушников: преднамеренные конструктивные различия между двумя корпусами, которые имеют непредвиденные последствия для звука. Наиболее распространенным примером является наличие единственной точки ввода кабеля, расположенной в корпусе одного наушника. «Мы считаем, что в целом совпадение левого и правого не является проблемой, но остерегайтесь наушников с асимметричным дизайном корпуса», — предупреждает Рудольф Путниньш. «Некоторые закрытые наушники с односторонним вводом кабеля страдают дисбалансом драйверов: из-за разной акустической нагрузки драйверы в этих наушниках могут по-разному работать на низких частотах».

Наличие порта ввода кабеля на одном наушнике может привести к значительной асимметрии частотной характеристики наушников, как в неназванных телефонах, измеренных здесь Sonarworks.

В целом, Рудольфс настаивает на том, что аномалии частотной характеристики — безусловно, самые существенные недостатки конструкции наушников: «Мы бы сказали, что 90 процентов общего восприятия звука — это линейные искажения, или, проще говоря, проблемы с частотной характеристикой. . К счастью, линейные искажения можно исправить с помощью обработки сигнала. Однако, когда это сделано, по-прежнему имеет значение, насколько хороша общая конструкция наушников, потому что нелинейные искажения все равно будут присутствовать. Когда частотная характеристика скорректирована, вы начнете замечать нелинейные искажения, такие как, например, гармонические искажения. К сожалению, их нельзя легко исправить с помощью обработки сигналов.

«Источник обоих типов искажений можно отнести к самому драйверу и конструкции корпуса. Хорошим примером могут быть плохо спроектированные наушники закрытого типа, корпус которых создает резонансы, а также отражения, которые мешают динамику. К сожалению, нет простого способа отличить хороший дизайн от плохого с помощью простого визуального осмотра, так как большинство нюансов дизайна находятся внутри наушников».

Дизайн наушников постоянно совершенствуется. Системы измерения становятся все более сложными, и передовые технологии используются для преодоления практических конструктивных ограничений. Цифровая эквалайзер в настоящее время широко используется в студийных мониторах для достижения желаемой «плоской» характеристики, и по мере того, как частотная характеристика наушников становится более понятной, те же методы применяются и здесь.

Теперь, когда музыку в основном слушают в наушниках, эталонные телефоны становятся жизненно важным инструментом для продюсеров, инженеров и инженеров по мастерингу, таких как Стю Хоукс из Metropolis Mastering. аспект наушников, и его можно исправить с помощью обработки сигнала», — говорит Рудольф Путниньш из Sonarworks. «Нет идеальных наушников, которые не выиграли бы от коррекции частотной характеристики, и только когда частотная характеристика разумно скорректирована, может быть какой-то смысл обсуждать другие параметры».

Драг Колич из Audeze соглашается: «Хотя мы разрабатываем все наши наушники так, чтобы они звучали как можно ближе к нашему предпочтительному отклику, мы считаем, что все наушники можно улучшить с помощью DSP, освободившись от физических ограничений. Это не сильно отличается от того, почему громкоговорители могут выиграть от некоторого эквалайзера даже после хорошей обработки помещения. В то время как в наушниках сложнее настроить эквалайзер, как только будет достигнута хорошая частотная характеристика, ею можно будет наслаждаться почти повсеместно. В случае с громкоговорителями корректирующая эквализация хороша только для конкретной комнаты. Мы сделали профили эквалайзера доступными для всех наших наушников с помощью плагина Reveal».

Несмотря на прогресс в измерении и коррекции наушников, дизайнеры и специалисты по продуктам, с которыми я разговаривал, подчеркнули, что ничто не может заменить суждения опытных слушателей при оценке качества звука в наушниках. Драг Колич из Audeze заявляет: «Потребуется вмешательство человека, чтобы получить правильную передаточную функцию и скорректировать отклик наушников, чтобы он звучал как «плоские» динамики с эквалайзером. В этом случае нам нужно довериться «золотым ушам» и принять их предложения по необходимым исправлениям».

Или, как настаивает Рудольфс Путниньш: «Только тест на прослушивание скажет вам, являются ли наушники тонально нейтральными».

Именно поэтому SOS пока не планирует отказываться от рецензентов-людей...  

Разряженные батареи, а их выходная мощность ограничена законодательством ЕС, поэтому усилители для наушников в мобильных телефонах могут с трудом воспроизводить некоторые наушники так же громко, как мы бы хотели. Многие из устройств, на которых мы слушаем музыку, имеют относительно маломощные усилители для наушников, а выходная громкость портативных музыкальных плееров (включая мобильные телефоны), купленных в Европейском союзе, также «ограничена» в интересах защита здоровья слуха слушателей. По сути, размах напряжения, который может быть сгенерирован на выходе наушников, ограничен уровнем, который будет создавать звуковое давление 85 дБА в произвольно выбранной «типичной» паре телефонов; пользователям разрешается повышать этот порог после подтверждения предупреждения, но только до номинальных 100 дБА.

Мало кто из нас захочет слушать музыку с постоянным уровнем громкости 100 дБА в течение любого промежутка времени, но в этой ситуации возникают две проблемы. Во-первых, разные наушники могут генерировать очень разные уровни звукового давления для данного входного напряжения, а во-вторых, потребность в запасе по высоте означает, что сигналы, которые мы слушаем при создании музыки, часто намного тише, чем обработанная музыка, которую, по мнению законодателей, мы слушать. Таким образом, в контексте музыкального производства сочетание маломощного усилителя для наушников или усилителя для наушников с «неправильным» набором наушников может вызвать серьезные трудности. Ситуации не помогают запутанная терминология и непоследовательность в том, как разные производители публикуют спецификации своих наушников.

Здесь важны две спецификации. Одним из них является чувствительность или эффективность наушников, которые регистрируют уровень звукового давления, создаваемого в ответ на фиксированное количество рассеиваемой электрической мощности (обычно, хотя и не всегда, 1 мВт, создаваемый синусоидальным сигналом частотой 1 кГц). Другой — их импеданс, который (в сочетании с импедансом источника усилителя для наушников) определяет колебание напряжения, необходимое для получения заданного количества рассеиваемой мощности. Вообще говоря, чем ниже импеданс и выше чувствительность наушников, тем громче они будут, по крайней мере, с типичным маломощным усилителем для наушников, таким как те, что используются в ноутбуках и мобильных телефонах.

Хироясу Судзуки из Audio-Technica также предполагает, что высокий импеданс в паре наушников с подвижной катушкой по своей сути проблематичен: «Высокий импеданс в основном означает, что на звуковой катушке больше витков обмотки, и чем больше звуковой катушки, тем больше выходной акустический звук при том же уровне входного сигнала [т.е. тем выше эффективность]. Однако это также означает, что у нас больше веса на самой диафрагме, и чтобы эта тяжелая диафрагма двигалась, нам нужен высокий уровень выходного сигнала [от усилителя]. Из-за инерционной силы, необходимой для перемещения тяжелой звуковой катушки, движение диафрагмы будет затруднено, а общий отклик ухудшится. Чтобы решить эту проблему, мы можем разработать диафрагму с большей жесткостью, но она будет менее чувствительна к длинным волнам, и, следовательно, низкочастотный отклик ухудшится.

«Есть также хорошие и плохие совпадения между наушниками и системами воспроизведения. Это не имеет ничего общего с субъективностью и личными предпочтениями».

При проектировании громкоговорителей достижение линейной частотной характеристики — это только половина дела. Также очень важно и не менее сложно обеспечить, чтобы эталонный громкоговоритель имел равномерную и точную характеристику во временной области, свободную от нежелательных отражений.

Вы могли бы ожидать, что это будет меньшей проблемой для разработчиков наушников, поскольку в наушниках используется один драйвер, который намного меньше и легче, чем драйверы громкоговорителей, с гораздо меньшей инерцией и не нужно беспокоиться о фазовых кроссоверных фильтрах. Рудольф Путниньш из Sonarworks говорит, что исследования его компании подтверждают эту точку зрения. «Почти во всех [накладных и накладных] наушниках используется один полнодиапазонный драйвер, поэтому характеристики во временной области очень хорошие. Мы пытались исправить характеристики во временной области в наушниках, но результаты были едва слышны».

Драг Колич из Audeze, однако, придерживается другой точки зрения, утверждая, что: «Характеристики во временной области очень важны и для наушников, но по другой причине, чем для громкоговорителей.

«Обычно наушники широкополосные и находятся в непосредственной близости от слухового прохода, поэтому проблемы во временной области, связанные с такими факторами, как акустика помещения, практически отсутствуют. Некоторые отражения и резонансы могут возникать в амбушюрах и ухе, но это гораздо меньшие проблемы, чем отклик в помещении.

«В отличие от громкоговорителей, в наушниках минимальные перекрестные помехи между левым и правым каналами, и наушники не захватывают полные HRTF. Это приводит к гораздо меньшему стереоизображению по сравнению с громкоговорителями. Тогда быстро устанавливающаяся переходная характеристика (т. е. характеристика во временной области) становится очень важной. Переходная характеристика, близкая к импульсу Дирака (т. е. идеальная импульсная характеристика), приведет к увеличению прозрачности, а также к лучшей глубине и разделению между инструментами, что поможет создать голографическое изображение. Наши сверхтонкие планарные драйверы обеспечивают быструю переходную характеристику из-за их очень низкой инерции, а переходная характеристика также очень хорошо контролируется и быстро настраивается благодаря нашей конструкции магнитной цепи, которая оптимизирована для приложения равномерной силы к диафрагме. ”

Купить в формате PDF

ПАТЕНТНЫЙ ПРОЦЕСС

При разработке идеи и реализации заявленного на патент демпфирования атриума наша команда экспериментировала с различными материалами по всему спектру задействованных механических частей. Вертикальная интеграция наших производственных средств позволяет быстро выполнять прототипирование, чтобы гарантировать эффективность каждой детали. Каждая часть и ее функция были отточены для создания наиболее приятного звука и отмасштабированы для согласованности. При подаче заявки на патент на демпфирование атриума мы должны были изучить и изложить концепцию в конкретных терминах.

Когда я в детстве собирал комплекты для акустической гитары в подвале родительского дома, самой интересной частью акустической гитары для меня были распорка и дека. Небольшие изменения, такие как тип используемого дерева, расположение скоб и даже радиус деки, вызвали очевидные изменения в акустическом восприятии как музыканта, так и публики. Моим первоначальным желанием при изготовлении деревянных наушников была идея собрать коллекцию, которая отражала бы ту же сентиментальность, что и гитары и банджо, которыми я владел и которые я построил. Я всегда стремлюсь собирать и создавать предметы, которые определяют части моего путешествия, предметы, которые можно пересматривать и по-прежнему выяснять, кем я был и сколько я узнал, когда я владел ими и создавал их.

Теперь полное путешествие — после модификации наушников, начиная с T50rp в 2009 г., основания ZMF в 2011 г. и создания наушников из дерева с 2014 г., я чувствую, что система демпфирования Atrium для открытых наушников для меня, эквивалент дизайнера наушников распорка мастера на акустической гитаре. Как дизайнер наушников, моя цель состоит в том, чтобы иметь возможность диктовать как можно больше звука при создании наушников, чтобы слушатель услышал точную передачу моего акустического замысла. Большая часть акустического ландшафта вращается вокруг оптимизации драйвера. Я разработал систему демпфирования Atrium для открытых наушников, которая может регулироваться с помощью демпфирующего материала PPI (пор на дюйм), плотности, радиуса применения и промежуточного расстояния нанесения демпфирующего материала до динамика, а также пространственного объема чашки наушников. Это позволяет мне, как акустическому дизайнеру, демпфировать задний объем каждого драйвера таким образом, чтобы вставить демпфирование, которое не может быть решено прямым применением поверхности. В конечном итоге слушатель слышит прямое намерение каждого дизайна.

Зачем увлажнять спину водителя? Во время отрицательного импульса динамический драйвер отталкивается от уха слушателя, а затем посылает звуковые волны обратно во внутреннюю полость чашки наушника. То, как эти волны отражаются (или не отражаются) внутри чашки, влияет на то, что услышит конечный слушатель. Как в закрытых, так и в открытых наушниках важна правильная степень рассеивания для оптимальной работы каждого драйвера. В наших тестах мы обнаружили, что простое портирование закрытых наушников или полное отсутствие демпфирования открытых наушников не оптимизирует каждый драйвер. Система Atrium позволяет нам выбирать, насколько мало или много демпфирования необходимо, какие обратные волны мы хотим сохранить, а от каких хотим избавиться для оптимальной акустической системы наушников.

Как именно все это работает? Большая часть настройки наушников — это расстояния. На каком расстоянии от уха должен находиться водитель? Насколько толстые амбушюры мы должны использовать? Какой должна быть громкость амбушюра? Какой должен быть объем чашки? Когда вы меняете любое из этих одиночных расстояний, это влияет на другое и усложняет системы демпфирования и воздушного потока наушников.

Система демпфирования Atrium для открытых наушников дает нам еще один уровень оптимизации, гарантируя, что воздушный поток и система демпфирования идеально подходят для каждого водителя.

Learn more