Портативные усилители для наушников: развод или must have? Сравнительный тест усилителей для наушников Мощность фронтальных каналов.

К написанию поста меня подтолкнул опрос , который мы недавно проводили. В шутку сделали вариант ответа «Что такое усилитель для наушников». Неожиданно этот пункт набрал 20% голосов.

Собравшись с мыслями, мы решили немного поговорить на эту тему.

Самый главный вопрос, который возникает – зачем нужен такой усилитель. Ведь почти на любом устройстве, будь то магнитола, плеер, или звуковая карта, есть выход для подключения наушников.

Можно предположить, что усилитель нужен для увеличения громкости звука, но обычно наушники уже выдают достаточно комфортный уровень громкости, даже с приличным запасом. Это означает, что какой-то усилитель уже есть в этих устройствах. Назовем его «встроенным».

Если немного покопаться в интернете, то можно найти много статей о внешних усилителях. Обычно все сводится к тому, что использование внешнего усилителя улучшает качества звука. Напрашивается вывод, что параметры встроенных усилителей оставляют желать лучшего.

Тогда возникает вопрос: «Почему аудио сигнал, проходя через «плохой» усилитель, а далее через «хороший», улучшается. Ведь по логике, если встроенный усилитель добавляет искажения, то внешний должен их только усилить.

Давайте попробуем разобраться в этом.

Если провести обмеры встроенных усилителей на холостом ходу (без нагрузки), то можно убедиться, что в целом параметры встроенных усилителей не плохие. Но картина серьезно меняется, когда к выходу усилителя подключены наушники. Параметры резко ухудшаются. Обычно это происходит из-за плохого согласования низкоомной нагрузки (наушников) и усилителя. Не удивительно, что это приводит к серьезному ухудшению качество звука.

Если используются высокоомные наушники, то ситуация становится чуть лучше. Но в таком случае встроенным усилителям обычно не хватает запаса по напряжению, чтобы получить приемлемую громкость в наушниках.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда к выходу для наушников подключен внешний усилитель для наушников.

Сразу надо отметить, что входное сопротивление внешнего усилителя большое, обычно не менее 20 кОм. Работа на такую высокоомную нагрузку не представляет для встроенного усилителя особых трудностей. Она похожа на работу без нагрузки (достигаются максимально возможные характеристики для данного устройства). В этом случае, внутренний усилитель легко отрабатывает все, что должен без лишних искажений. А всю остальную работу берет на себя специализированный усилитель, который для этого и создан.

Получается, что внешний усилитель помогает раскрыть потенциал аудио устройства и услышать на что действительно способны наушники.

На одном из форумов встречал интересное сравнение, что слушать наушники без внешнего усилителя – все равно, что смотреть телевизор без антенны. Рациональное зерно в этом утверждении действительно есть.

Ну а лично для меня использование усилителя по ощущениям было сродни переходу от встроенной к хорошей звуковой карте. В знакомых композициях появились детали, которых до этого не было слышно. Больше всего меня поразило, что это преображение произошло с обычными недорогими наушниками, которые я использовал уже несколько лет и даже не подозревал, что они могут так играть.

Поэтому если представится возможность, то советую попробовать хороший внешний усилитель для наушников. Уверен, что не разочаруетесь. А если уже был опыт использования таких усилителей, то интересно услышать Ваше мнение в комментариях.

Хотите попробовать сами собрать усилитель для наушников? Тогда у нас есть готовое решение - конструктор усилителя "Гамма". Все статьи посвященные проекту "Гамма" можно найти через навигатор

Заказать конструктор усилителя "Гамма" можно у нас на сайте: АЛ "Философия Звука"

Сообщество для обсуждения конструкторов - "Электронные конструкторы" . Присоединяйтесь.

Кирилл Сысоев

Мозолистые руки не знают скуки!

Содержание

Звук, получаемый, когда в дело вступает портативный усилитель для наушников, значительно отличается от того, который вы слышите без него, вне зависимости от основного устройства: телефона или плеера. Он становится более объемным и приятным уху, что является важным моментом даже для человека, слушающего музыку лишь время от времени. Наличествующие на рынке модели усилителей дают возможность каждому пользователю сделать выбор в пользу более подходящего прибора.

Что такое усилитель для наушников

Большинство людей любит наслаждаться музыкой в дороге, чтобы скоротать время. Однако это не значит, что для звучания допустимо быть плохим и некачественным. Внешний компактный усилитель звука для наушников заставляет обычные и даже самые дорогие известные модели выдавать максимально возможное качество. Приспособление представляет собой небольшую коробочку, пропускающую через себя звуковые волны, сгенерированные плеером, дающую на выходе хороший результат.

Сами наушники могут быть низкоомными и высокоомными. Во втором случае внутренний усилитель выпускает звуковой порог уже без искажений, а внешний – делает более объемным и мощным. В каком-то смысле девайс позволяет раскрыть скрытый потенциал наушников. Происходит это за счет большого входного сопротивления усилителя, помогающего вытащить высококачественный сигнал.

USB ЦАП

Цифро-аналоговый преобразователь предназначен для перевода цифрового кода в аналоговый, путем суммирования показателей тока или напряжения. ЦАП для наушников, прячущий звуковую карту в крупногабаритную коробку, используется преимущественно для подключения к стационарным компьютерам и ноутбукам. Широтно-импульсный модулятор, являющийся одной из простейших разновидностей цифро-аналогового преобразователя, всё чаще используется для усиления звука в аудиосистемах.

Hi Fi

Покупая бюджетное портативное устройство для воспроизведения музыки, человек ориентируется на характеристики и надеется почувствовать работу на максимуме. Однако не каждая аудиотехника способна это обеспечить, в том числе, из-за слабых наушников. Hi-Fi – термин, обозначающий воспроизведение с высокой точностью относительно оригинала. То есть при использовании такого девайса звук уже должен быть в разы лучше. Усилитель звука Hi Fi класса, как правило, встроен в плеер и удобен для ношения с собой, но наушники для такого гаджета лучше выбрать из среднего ценового сегмента.

Зачем нужен прибор, усиливающий звук

Если в вашем арсенале есть только бюджетная аудиосистема или плеер, приготовьтесь к тому, что слышать вы будете звук начального уровня. При этом через колонки он может воспроизводиться лучше: это и дает косвенно понять, для чего нужен усилок. Ведь дело не в технике, а в отсутствии хорошего усиливающего устройства. Если вы хотите слушать не просто набор звуков, а различать гитары, бас и барабаны, то без этого приспособления вам не обойтись. Музыка будет объемной, будто вы слушаете ее на концерте.

Виды

Как и наушники, имеющие такие типы, как внутриканальные и накладные, усиливающее звучание оборудование тоже имеет различие между моделями. Одни могут быть карманными, для других же придется выделить побольше места. Однако если вы твердо решили заиметь наушники с усилителем звука, вам нужно ознакомиться с основополагающей типологией:

• интегральный;
• гибридный;
• ламповый;
• транзисторный.

Другая классификация берет за основу количество каналов и подразделяет усилители по следующим категориям:

• моноусилитель;
• стереоусилитель;
• многоканальный.

Ламповый

Это тот случай, когда по названию можно приблизительно понять внутреннее устройство прибора. Ламповый усилитель для наушников, набирающий популярность с XX века, содержит в себе электровакуумные или электронные лампы. Большинство современных моделей нельзя назвать компактными, но считается, что данный тип аппаратуры передает звук в лучшем виде.

Ifi Retro Stereo 50:

Стильное на вид приспособление назвать дешевым нельзя. По количеству каналов относится к стереоусилителям. Для более эффективного использования рекомендуемое сопротивление нагрузки должно составлять от 4 до 16 Ом. Устройство имеет встроенный цифро-аналоговый преобразователь, положительно сказывающийся на выходном результате. Кроме того, имеется возможность регулирования тембра.

Цена этого устройства и не только дает понять, что перед вами аппаратура премиального класса. Прибор, общим весом более 30 кг, способен воспроизвести частоты, находящиеся в диапазоне от 20 до 50000 Гц, что является отличным показателем. Усилок разработан компанией Fostex специально для наушников, но носить аппарат с собой ввиду больших габаритов не получится.

На микросхеме

Данная разновидность постоянно соперничает с типом, именуемым транзисторным. Добиться большой мощности усилок на транзисторах полевых или биполярных может только при крупных габаритах, что не всегда является удобным для среднестатистического пользователя. Интегральные микросхемы же, напротив, имеют малый размер, что является их нескрываемым преимуществом.

Fiio Alpen 2E17K:

Данный вариант удобно брать с собой куда бы то ни было, поскольку он является компактным и легким. Соотношение сигнала и шума стереоусилителя равняется 113 децибелам. Звук обрабатывается при помощи встроенного цифрового преобразователя, делающего его значительно чище. Умеренная цена, мелкие габариты и низкое энергопотребление делают эту модель более предпочтительной среди других.

Карманный прибор, имеющий небольшой вес, призван усиливать звук, воспроизводимый при использовании плеера или мобильного телефона. Усилок оснащен аккумулятором, допускающим непрерывную работу в течение 13 ч. Отлично взаимодействует как с низкоомными наушниками, не добавляя искажений, так и с высокоомными, не понижая громкость.

Гибридный

Симбиоз электронных ламп и полупроводниковых элементов привел к образованию нового типа аудиоаппаратуры, прочно занявшего свою нишу. Гибридный усилок, кроме того, может одновременно использовать транзисторы и интегральные микросхемы. Такие тандемы внутри единого устройства, кажущиеся невозможными, дают на выходе качественный звук.

Audeze the King:

Выходной каскад стереоусилителя представлен транзисторами, тогда как во входном задействовано два ламповых триода. Источник питания очень качественный и оснащен селектором вольтажа. Вес прибора равен 9 кг, что не делает его карманным и затрудняет процесс ношения с собой. Однако в домашних условиях вы будете иметь превосходный инструмент, выдающий хорошее звучание.

Эта версия является усовершенствованным вариантом модели, вышедшей у фирмы ранее. Стереоусилитель едва достигает веса в полтора килограмма, но портативным прибор не назовешь. Мощность фронтальных каналов, при таких небольших габаритах, равна 35 Ом, а максимальное значение воспроизводимой частоты обозначается цифрой в 20000 Гц. Имеет интересный дизайн и возможность подключения к компьютеру через USB.

Как выбрать усилок

Выбор устройства, для покупки которого требуется потратить немалые средства, моментально становится в разы тяжелее. Чтобы купить усилитель для наушников, отвечающий вашим потребностям и пожеланиям, потребуется обращать внимание на параметры. Все они в той или иной степени важны. Например, если вы планируете подключить наушники дома или в офисе, то пункт описания, касающийся веса, можно пропустить.

Производитель

Когда встает вопрос о покупке чего-либо, бренд – первое, на что обращает внимание обычный пользователь. В случае с техникой данный подход особенно актуален, ведь довериться известному в своем сегменте производителю проще. Среди усилителей звучания в наушниках выделяются такие фирмы как Fiio, ifi, OPPO, Fostex, Behringer, Lehmannaudio, Denon, ibasso, Chord electronics mojo, Laconic, Colorfly. Присутствуют на рынке, успешно продаваясь, также разработки от такого известного во всем мире производителя, как Sony.

Схемотехника

УНЧ для наушников те, кто хорошо разбирается в физике, понимает различия между напряжением и сопротивлением, собирают самостоятельно из купленных на радиорынках деталей, утверждая, что процесс этот прост и занимателен. Схемы сборки отличаются в зависимости от вида усилителя. Более предпочтительны для среднестатистического пользователя приборы для наушников на интегральных микросхемах. Со звуком они, возможно, работают чуть хуже ламповых, но являются портативными и удобными в использовании.

Наличие встроенного ЦАПа

Заставить песню играть чище, не перемешивая звучание разных инструментов, поможет встроенный цифро-аналоговый преобразователь. Усилок, в котором эта функция есть, будет стоить дороже по сравнению с аналогичным без ЦАПа. Однако это тот случай, когда деньги не будут выброшены на ветер, ведь в итоге вы получите прекрасное звучание.

Мощность фронтальных каналов

Модельный ряд усилителей настолько широк, что готов предоставить вашему вниманию устройства с разнообразными параметрами. Загадочные цифры, указанные в описании, легко могут запутать покупателя. Например, мощность фронтальных каналов в усилителе, представленных на рынке, может варьироваться от 0,7 Вт на канал до 50 Вт. При этом для домашнего прослушивания показатель в 1 Вт будет приемлемым.

Количество выходов на наушники

Как правило, собираясь компанией послушать музыку, люди воспроизводят ее через колонки. Для прослушивания песен в наушниках человеку хватит и одного входа. Однако современные модели зачастую предлагают минимум два разъема для подключения. Максимальное количество достигает 4, но это, скорее, касается дорогих ламповых усилителей, не предусматривающих ношение с собой.

Количество балансных линейных стереовходов

Миссия усилителя – не делать звук громче, а очищать, избавляя от помех и искажений. Наличие балансных линейных стереовходов упрощает эту задачу для наушников, ведь сигнал передается по трем проводникам, а не по двум. Что касается количества, выбирайте те, в которых есть хотя бы один вход. Максимально их может быть 6 штук, но речь будет идти об уже профессиональном оборудовании.

Лучшие устройства­

Покупка дорогой аппаратуры всегда заставляет обращаться к обзорам и отзывам покупателей. Рейтинг усилителей выглядит следующим образом:

• Особенности: наличие регулировки баланса и тембра, пульта дистанционного управления.
• Плюсы: хороший мощный звук с басами.
• Минусы: пульт работает только с близкого расстояния.
• Цена: 19900 р.

• Особенности: маленькие размеры, встроенная батарейка.
• Плюсы: очень легкий, делает звуки четкими, убирает искажения.
• Минусы: короткий кабель, неудобная регулировка громкости.
• Цена: 4500 р.

• Особенности: питание происходит от встроенной батареи, есть ЦАП.
• Плюсы: отличный звук, красивый дизайн.
• Минусы: в комплекте имеется только короткий кабель.
• Цена: 33000 р.

• Особенности: мощность фронтальных каналов достигает 7 Вт, есть пульт в комплекте.
• Плюсы: превосходное качество, большое количество входов и выходов.
• Минусы: неинтересный внешний вид.
• Цена: 84000 р.

Lehmannaudio Black Cube Linear:

• Особенности: имеет встроенный блок питания и тороидальный тип трансформатора.
• Плюсы: простота использования с наушниками, отличное выполнение своих функций.
• Минусы: высокая стоимость, скучный дизайн.
• Цена: 66600 р.

Нередко бывает, что после покупки дорогих внутриканальных наушников (вроде Westone 4 или Sony XBA-4) качество звука поднимается далеко не на ту ступень, которая ожидается от топовой модели. Аналогичная картина наблюдается и с полноразмерными моделями (крупными наушниками, вроде Audez’e LCD2): вроде бы и громкость хорошая, но сам звук какой-то мутный, безжизненный и резко-раздражающий.

Обычно такая ситуация типична при подключении наушников к сотовому телефону, музыкальному центру или встроенной звуковой карте. В поисках решения выясняется, что нужен специализированный усилитель для наушников. Давайте попробуем разобраться, какую роль он играет, и каковы его возможные технические параметры.

Вспоминаем физику

Энергопотребление прибора, включенного в розетку, принято выражать через мощность, которая, как известно, зависит от сопротивления этой нагрузки. К усилителям для акустических систем, как правило, подключаются колонки с сопротивлением в 4 Ом или 8 Ом. Производители обычно указывают максимальную мощность для каждого типа колонок, и такой информации достаточно, чтобы примерно оценить итоговую громкость, развиваемую системой. У наушников ряд типовых сопротивлений насчитывает 11 значений, от 8 Ом и до 600 Ом. К сожалению, производители не дают полной информации о максимальной мощности на каждом из номиналов нагрузки.

Подключив к усилителю наушники или колонки, мы с помощью регулятора громкости задаём уровень напряжения, подаваемый на эту нагрузку. Потребляемый ток при этом пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению нагрузки. Читатель может вспомнить формулу из школьного курса физики I = U/R, где I - ток, U - напряжение, а R - сопротивление. Чтобы не вдаваться в тонкости и термины, достаточно представлять себе соотношения между параметрами цепи на уровне приведенных выше пропорций: «больше сопротивление - меньше ток» и т.д. Соответственно, чем ниже будет сопротивление наушников, тем больший уровень тока надо отдать усилителю, в то время как высокоомным наушникам, наоборот, нужен незначительный ток.

Здесь нужно обратить внимание на отличие усилителя от прибора, включенного в электрическую розетку, где поддерживает переменное напряжение постоянного уровня (его среднеквадратичная величина всем известна - 220 В). На выходе усилителя мы можем выставить и 1 В, и 10 В, и любое другое напряжение. Но если для прибора, запитанного от розетки, энергопотребление будет прямо пропорционально потреблению тока, то у усилителя для наушников это не так: потребление тока будет зависеть как от уровня выставленного напряжения на выходе, так и от величины нагрузки.

Обратная сторона экономии

У каждого усилителя есть два ограничивающих фактора: это уровни максимального напряжения и максимального выходного тока. В случае, когда мы выставляем настолько высокую громкость, что усилителю не хватает напряжения или тока, в выходном сигнале прибора возникают заметные и неприятные искажения.

Colorfly C3

Низкоомные наушники, как правило, обладают высокой чувствительностью, и им не нужен усилитель с высоким порогом выходного напряжения. В сотовых телефонах и плеерах зачастую усилитель ограничен уровнем выходного напряжении 0,2 - 0,3 В, а в мощных плеерах вроде HiSound или Colorfly C3 - уровнем порядка 0,5-0,7 В. Первого уровня напряжения вполне хватает для низкоомных внутриканальных наушников, а второго - даже для полноразмерных крупных наушников. Однако такие наушники потребляют большой ток, и производители мобильных и портативных устройств стараются этого избежать.

Экономия, на которую они при этом идут, проявляется либо в использовании максимально экономичных микросхем усилителей (с высоким КПД, малым потреблением тока, но в итоге с низким качеством звучания), либо в ограничении питания усилителя, в результате чего он работает с искажениями. Впрочем, производители экономят на энергопотреблении не зря: эти меры позволяют сотовому телефону или плееру долго работать на одном заряде компактной аккумуляторной батареи, что очень важно с учётом скромных габаритов этих устройств. Но в жертву приносится качество звука.

На внешнем питании

У самых качественных на сегодняшний день плееров - таких, как Colorfly C4 Pro и iBasso DX100 - достаточно большие габариты как раз потому, что их производители не экономили на энергопотреблении. Помимо таких плееров существуют и портативные усилители, которые питаются от собственного аккумулятора и подключаются к любому источнику питания. Благодаря высокому сопротивлению на входе они практически не потребляют энергии от телефона или плеера и позволяют слушать музыку долго, как если бы телефон воспроизводил её на очень низком уровне громкости. Портативные усилители могут быть предназначены как для внутриканальных наушников, вроде iBasso D-Zero, так и для крупных наушников, вроде iBasso D12 Anaconda. Для владельцев планшетов и ноутбуков эти усилители можно даже подключить по USB, словно компактную внешнюю звуковую карту.

Colorfly C4 Pro

iBasso D-Zero

Для домашних наушников может потребоваться как усилитель с большим порогом выходного тока и низким уровнем напряжения для низкоомных моделей, так и наоборот - с низким порогом для выходного тока и высоким порогом для выходного напряжения. Поэтому усилители делятся условно на универсальные (работающие с практически любым сопротивлением наушников), так и на приборы, работающие преимущественно с определенным номиналом нагрузки, что позволяет лучше оптимизировать схему усилителя и получить прирост в качестве.

Сводя шумы к минимуму

А почему не использовать вместо усилителя для наушников обычный усилитель для колонок, который и напряжения, и тока может выдать больше? К сожалению, усилители для колонок изначально рассчитаны на высокий уровень сигнала, а на малых уровнях получается либо много искажений, либо хорошо слышен фоновый шум усилителя. С колонок, обладающих более низкой чувствительностью, шум практически не слышен, даже когда ухо подносится непосредственно к динамику, а вот у наушников динамик и более чувствительный, и расположен слишком близко к уху. По этой причине усилитель для наушников проектируется таким образом, чтобы фоновый шум был максимально низок.

Из-за большого количества типовых сопротивлений, условно делящихся на низкоомные и высокоомные, некоторые усилители содержат два выхода для наушников. Вход для низкоомных наушников, как правило, тише и более качественно работает на низких уровнях громкости.

На лампах или на транзисторах?

Особого упоминания достойны ламповые усилители. Сегодня лампа редко используется в усилителях, т.к. не экономична по сравнению с транзистором, требуя большого расхода энергии, а также не позволяет сделать усилитель компактным и «холодным». Тем не менее, ламповые усилители очень музыкальны и не сдают позиции в аудиосистемах, которыми пользуются ценители качественного звука.

Laconic LunchBox 6 Pro

Laconic Night Blues mini

Один из самых бюджетных и компактных усилителей - Laconic LunchBox 6 Pro, предназначенный в основном для работы с высокоомными наушниками. Обычно транзистор способен пропустить через себя большой уровень тока, но ограничен по уровню напряжения, в то время как лампа, наоборот, может работать с высоким напряжением, но ток достаточно мал. По этой причине связка из высоокоомных наушников и лампового усилителя наиболее оптимальна. Для низкоомных наушников делают более сложные ламповые усилители, где усилительный каскад работает с высоким напряжением, которое, в свою очередь, подается на понижающий трансформатор. После этого на выходе получается низкое напряжение и хороший запас по уровню тока, достаточного для работы с низкоомными наушниками. Ярким примером такого устройства может служить модель Laconic Night Blues mini.

Подбираем усилитель

По какому параметру стоит подбирать усилитель? В идеале для этого нужна таблица, в которой бы была указана максимальная мощность для каждого типового сопротивления наушников. Однако в технических данных приборов, в самом лучшем случае указывается лишь максимальный уровень мощности, исходя из которого не всегда можно вычислить максимальный уровень тока и напряжения для остальных типов сопротивлений. В этой ситуации остается полагаться на указанные допуски сопротивления, с которыми работает усилитель. Например, если нижнее ограничение - 30 Ом, то это значит, что наушники с сопротивлением 16 Ом будут воспроизводить звук с искажениями. Если же указано максимальное сопротивление 300 Ом, то, значит, наушники с сопротивлением 600 Ом будут играть недостаточно громко. Все остальные характеристики, такие как частотный диапазон и уровень искажений, носят в основном справочный характер.

Статистика свидетельствует, что 68% наших соотечественников, достигших 18-ти летнего возраста, ежедневно пользуются Интернетом, а число подростков в возрасте 12-17 лет, выходящих ежедневно в Сеть, составляет 89%. Установлено, что основное количество пользователей Интернета занято поиском и прослушиванием музыки. Однако качество звука, получаемого с современного гаджета (телефона, планшета, плеера или ноутбука) оставляет желать лучшего, так как несмотря на огромное количество существующих на сегодняшний день моделей наушников, не все они в паре с источником сигнала способны выдавать отличное звучание. Каждая модель нуждается в индивидуальном устройстве, которое смогло бы помочь ей раскрыть все свои технические возможности и передать звучание именно так, как и было задумано разработчиками. Это и явилось основной причиной создания различных конструкций усилителей для наушников, которые оказались весьма и весьма востребованными.

Нужны ли усилители для наушников?

Существует довольно устойчивое заблуждение, что усилители для наушников необходимы только для увеличения громкости получаемого звукового сигнала. Но на самом деле усилители служат для выполнения двух задач одновременно: усиливать получаемый от аудиосистемы звуковой сигнал и передавать этот сигнал без малейших искажений . Именно вторая задача и является для усилителей для наушников главной, так как при нормальной громкости у современных моделей телефонов и планшетов качество звукового сигнала все еще не на высоте.

Обычно для убеждения очередного потенциального покупателя усилителя для наушников продавцы приводят следующий пример из нашей жизни: две автомашины едут с одинаковой скоростью 100 км/час. Но одна машина едет уверенно, а вторую заносит из-за разбалансированности двигателя и плохой подвески. Так и усилитель, справляясь с увеличением силы звука, должен уметь передать и качество звучания. К примеру, линейный выход от аудиосистемы при низкоомной нагрузке создает достаточно сильные искажения, буквально коверкая звук, и только усилитель может исправить положение и доставить пользователю истинное наслаждение от прослушивания той или иной мелодии. Современные модели усилителей достаточно уверенно контролируют работу наушников, создавая высочайшее качество звучания.

Классификация усилителей для наушников

Название прибора говорит о его предназначении: усилитель используется для усиления электрических колебаний, соответствующих тому диапазону частот, который может восприниматься человеческим слухом. Таким образом, главной задачей усилителя является получение сигнала от аудиоустройства и усиление напряжения и тока этого сигнала до уровня, необходимого динамикам для качественного воспроизведения звука .

История усилителей берет свое начало с 1904 года, когда уроженец Соединенных Штатов Ли де Форест изобрел электронную лампу и собрал первый прибор. Стремительное развитие в последующие годы других электронных технологий и особенно изобретение в 1948 году транзистора сопутствовало появлению новых типов усилителей. Их классификация зависит от принципа обработки входного сигнала, от схем, используемых для согласования выходного каскада с нагрузкой, а также от типа используемых активных элементов в составе прибора и строится в зависимости от следующих параметров:

1.От элементной базы:

ламповые;

бестрансформаторные (OTL);

полупроводниковые;

гибридные;

квантовые;

2.От источника питания:

стационарные;

портативные.

Особенности различных типов усилителей для наушников

Ламповые усилители в своем большинстве помогают создать теплое и комфортное звучание. Чаще всего они используются при работе с высокоомными наушниками. Особенно привлекательна работа этих усилителей в темноте, когда лампы своим свечением придают особый шарм окружающей обстановке. Лампы могут располагаться как внутри корпуса усилителя, так и снаружи. В последнем случае следует иметь в виду, что у усилителей этого типа лампы разогреваются до значительной температуры.

Транзисторные усилители способны очень четко и точно воспроизводить звук, не создавая при этом какого-либо «вкусового» окраса. Этот тип усилителей отлично работает и с низкоомными наушниками. Их размеры меньше, чем у ламповых, а для работы требуется гораздо меньшее количество электроэнергии.

Гибридные усилители имеют в своей конструкции как лампы, так и транзисторы, в связи с чем им присущи достоинства обоих типов усилителей. Чаще всего гибридные усилители используются для низкоомных наушников. Лампа придает звуку мягкость, а транзистор достаточную для качественной работы мощность.

Усилители на ОУ (операционных усилителях) имеют высокое входное и низкое выходное сопротивление. На выходе они создают ток порядка 20-50 мА на канал. Этот усилитель не изменяет получаемый аудиосигнал, поэтому музыка в наушниках звучит именно так, как ее передает первоисточник, без искажений. Уменьшение уровня сигнала достигается с помощью регулятора громкости.

Стационарные усилители работают только будучи подключенными к электрической сети, что не позволяет их использовать вдали от розетки, то есть в дороге. Они незаменимы при работе с ноутбуком или компьютером. Тогда как портативные усилители , питаясь от батарей или аккумулятора, могут быть использованы всегда и везде.

Значение отдельных технических параметров

Любой электроприбор характеризуется мощностью, зависящей, естественно, от величины сопротивления. Для акустических колонок производитель всегда указывает максимальную мощность. Зная, что значение сопротивления у колонок равняется 4, 8 Ом, легко просчитать громкость, которую они смогут воспроизвести. В отличие от колонок, у наушников несколько значений мощности для разного сопротивления (8- 600 Ом), причем производители не предоставляют информацию о мощности по каждому из номиналов. Получается, что наиболее простой способ подстройки усилителя и наушников состоит в регулировке уровня подаваемого напряжения, соответствующего нагрузке.

Вспоминая формулу тока I=U/R, известную еще со времен изучения курса физики в школе, где литерой U обозначено напряжение, а R сопротивление, понимаешь, что чем больше значение сопротивления, тем меньше будет ток, а чем сопротивление меньше, тем большая сила тока требуется. Этим и объясняется, что высокоомным наушникам нужен ток малой силы, тогда как низкоомным большой.

Сообщая потребителям уровень максимального выходного тока и напряжения, производитель усилителя для наушников тем самым стремится снизить риск его некачественной работы, так как если в процессе настройки выставить предельно высокую громкость, то усилителю может не хватить напряжения или силы тока, что приведет к неприятным искажениям получаемого звука. Некоторые модели усилителей оборудованы двумя выходами для наушников высокоомным и низкоомным .

Отдельные пользователи наушников недоумевают: почему нельзя вместо усилителя для наушников использовать усилитель для колонок? Ответ прост: они рассчитаны на воспроизведение высокоуровневого звукового сигнала. Поэтому на малом уровне звука прослушиванию мешает фоновый шум, издаваемый усилителем, или же на входе в наушники появляется множество искажений, что снижает качество звучания.

Легче всего осуществлять подбор нужной модели усилителя, ознакомившись с данными значений максимальной мощности для всех видов сопротивления, имеющихся в наушниках. Но производители обычно ограничиваются указанием только одного максимального уровня, что не позволяет определить уровень напряжения (тока) для остальных значений. В этом случае следует принять во внимание значения допусков сопротивления для определенной модели усилителя. К примеру, значение нижнего ограничения в 30 Ом означает, что наушники с сопротивлением вдвое меньше воспроизведут звук с искажениями. Если же значение максимального сопротивления равняется 300 Ом, то звучание наушников с сопротивлением в 600 Ом будет недостаточно громким и мощным. Поэтому остальные параметры усилителя, сообщаемые производителем (например, уровень искажений или частотный диапазон) имеют лишь справочный характер и не могут оказать действенную помощь в выборе усилителя.

Выбирая усилитель, первый делом следует оценить его габариты. Понятно, что усилитель небольшого размера (меньше сотового телефона) вряд ли окажется в состоянии хорошо обслужить полноразмерные наушники. Если в приведенных в инструкции технических характеристиках усилителя указывается выходное напряжение, сопротивление и максимальная выходная мощность, то, зная чувствительность наушников, можно легко определить итоговый уровень громкости звука. Следует учитывать, что для внутриканальных наушников напряжение на выходе будет порядка 1-2 В, тогда как для полноразмерных до 5 В. Если усилитель способен выдать такое напряжение без перегрузки, то это является решающим фактором, характеризующим его пригодность.

Другим условием, которое оказывает существенное влияние на подбор усилителя, считается соблюдение следующего условия: параметры усилителя должны удовлетворять значению внутреннего сопротивления наушников. Если оно ниже минимального расчетного значения, то выходной каскад может перегружаться, что приведет к росту нелинейных и линейных искажений.

Разделение усилителей по классам

Разделение усилителей по классам производится на основании параметров их режимов работы, которые характеризуются зависимостью выходного тока усилителя от электродвижущей силы (ЭДС) входного сигнала. В некоторых случаях классами (режимами работы) усилителей называют способы, использованные для построения оконечных каскадов. В случае усилителей для наушников рассматриваются три класса:

1. класс «А» - усиление звука происходит на линейном участке вольтамперной характеристики, отсутствуют переходные искажения. Приборы этого класса имеют наилучшую линейность усиления и характеризуются полным отсутствием искажений получаемого сигнала, но их КПД низок от 10 до 20%, вследствие чего приборы этого класса считаются неэкономичными, так как расходуют относительно много энергии буквально впустую. Еще один недостаток усилителей этого класса заключается в их сильном нагреве в процессе работы. Тем не менее, усилители для наушников данного класса на сегодняшний день до сих пор считаются самыми лучшими;

2. класс «В» - усиление звука происходит только в течение полупериода прохода звукового сигнала, то есть усилитель работает с отсечкой. Получается, что для каждой полуволны как бы работает свой усилитель класса «А». Значение выходного тока при этом снижается, а КПД достигает значения в 60-70%;

3. класс «АВ» является промежуточным звеном между первыми двумя классами. Усилители этого класса снижают искажения сигнала за счет его начального смещения. Значение КПД у приборов этого класса тоже как бы промежуточное и равняется 40-50%.

Различие в усилителях разных классов можно заметить, определив значение тока покоя оконечного каскада. У усилителей класса «А» этот параметр равняется нескольким амперам, тогда как у усилителей класса «АВ» он составляет от 30 до 150 мА.

И снова здравствуйте. Сегодня мы посвятим нашу статью предусилителям для наушников.

Об аудитории

На текущий момент, по отношению к этому классу аппаратуры, контингент покупателей можно разделить на три основные группы:

1. Тех, кто ничего не знает о предусилителях для наушников и соответственно не пользуется ими. Таких большинство.

2. Воинствующие Hi-Fi-щики и Hi-End-щики, которые с пеной у рта доказывают, что «под каждые наушники нужно подбирать свой усилитель», «проводочки должны быть только из золота, толщиной в руку, а вы… да вот вы… вообще ничего не понимаете»! Обычно ведут разговор о кастомных моделях с бешеной стоимостью.

3. Профессионалы. Используют наушники для работы. Вообще не спорят о предусилителях. Подключают наушники либо к микшерному пульту, либо напрямую в звуковую карту. Все довольны.

Предусилители

Давайте выясним, для чего же он вообще нужен и нужен ли. Невозможно рассматривать предусилители для наушников без привязки к самим наушникам, поэтому немного поговорим и о них. С обзором различных моделей и вопросами выбора можно ознакомиться в одной из наших предыдущих статей, сегодня же будут описаны некоторые технические параметры.

И в бытовой, и в профессиональной технике стандартным является линейный уровень сигнала. Для профессиональной аппаратуры они немного другие, но тем не менее в своем классе стандартные. Наушники, являясь по сути малогабаритным громкоговорителем, точно так же, как и полноразмерные модели, нуждаются в усилении этого линейного уровня до необходимых значений, зависящих от мощности излучателя, чувствительности и других параметров. То есть, если вы подключите наушники или акустические колонки к линейному выходу вашей аппаратуры, то звучать они будут очень тихо, иногда настолько тихо, что даже не слышно. Некоторое оборудование имеет уже встроенный предусилитель для наушников, например музыкальные центры, компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны. Вопрос лишь в том, какую мощность (читать «напряжение») они способны отдавать.

Мобильные телефоны могут отдавать 100–200 мВ, многие смартфоны немного больше, Hi-Fi-плееры до 1–2,5 В. Соответственно одни и те же наушники будут звучать на этих устройствах по-разному. И вот тут начинается самое интересное, мы подходим к одному из самых часто задаваемых вопросов.

Какие наушники громче/лучше? 32 Ом или 250 Ом?

Начнем издалека… Предположим, что мы имеем условное устройство воспроизведения, которое отдает нам на выход 1 Вт. Также мы имеем наушники 32 и 250 Ом соответственно. Какие же будут звучать громче?

Нужно понимать, что, когда мы крутим ручку громкости, мы регулируем не мощность, а напряжение, отдаваемое на выход усилителем. Вспоминая закон Ома, отметим, что мощность на выходе равна напряжению, помноженному на силу тока: P=U*I.

Вспомним еще одну формулу: напряжение равно силе тока, умноженной на сопротивление. Соответственно, при равном потреблении тока, нам нужно отдавать на выход разное напряжение, для того чтобы наушники играли «одинаково». Только вот отдавать одинаковый уровень тока у устройства не получится.

Таким образом, при одинаковой мощности, мы, регулируя лишь напряжение на выходе, будем отдавать разную силу тока, которая в свою очередь будет определяться сопротивлением наушников.

Для выбранной пары наушников, обозначив чувствительность в 96 дБ, получим на выходе следующие значения:
Для 32 Ом (при мощности 1мВт) напряжение будет составлять порядка 180 мВ, сила тока – около 6 мА.
Для 250 Ом (1мВт) напряжение – 500 мВ, ток – 2 мА.

Мы видим, что для высокоомных наушников нужны высокое напряжение и маленькая сила тока, а для низкоомных – наоборот.

Что это дает нам в практическом применении?

Вспоминая отдаваемое напряжение большинства мобильной техники, порядка 100–300 мВ, мы понимаем, что наушники с сопротивлением 250 Ом действительно будут тише звучать. Им не хватает отдаваемого напряжения. Не мощности, а именно напряжения, так как ток, потребляемый этими наушниками, на разных устройствах будет одинаковым.

Вот тут мы встречаемся с некоторыми маркетинговыми проблемами. Производители указывают чувствительность по отношению к мощности. Даже при наличии в модельном ряду наушников с разным сопротивлением, чувствительность в их паспортах указывают одинаковую. И мы не можем понять, какие же будут звучать громче на нашей аппаратуре.

При условии маркировки чувствительности относительно напряжения, для обозначенных моделей наушников мы получим примерно 112 и 101 дБ соответственно. И тут сразу становится понятно, что на одном и том же усилителе, при условии того, что он способен отдавать 500–600 мВ, 250-омные наушники будут звучать на 10–11 дБ тише. Помня, что падение звукового давления на 6 дБ соответствует падению громкости примерно в два раза, мы видим, что 250-омные наушники звучат примерно в 3,5 раза тише.

На что же будет влиять сила тока, спросите вы?

Отвечаем!
Есть распространенное мнение, что высокоомные наушники лучше звучат. Если отбросить рассуждения, то в сухом остатке мы получим следующее.

Как видим из предыдущей части статьи, высокоомные наушники потребляют меньше тока, а низкоомные – больше. Связано это как раз с сопротивлением, которое в свою очередь зависит от количества витков провода в катушке. В итоге низкоомные наушники создают почти КЗ на усилителе, что отражается на качестве звучания в худшую сторону. Так как напряжения им хватило, то такие наушники будут звучать громко, но из-за создаваемого КЗ звучание будет искажено. Обычно это выражается в грязи по верхам. С высокоомными наушниками все наоборот: они звучат несколько тише, но зато ощутимо качественнее.

Ко всему прочему, нужно понимать, что количество витков в катушке высокоомных наушников положительно сказывается на линейности АЧХ. Гораздо проще сделать «линейную» характеристику, когда у тебя есть 300 витков, а не 30.

Есть еще один интересный момент, связанный с токовой составляющей. В связи с большим потреблением тока, низкоомные наушники быстрее разряжают портативные устройства, работающие от батарей. Например, при увеличении сопротивления наушников примерно в 2 раза время работы возрастает примерно на 25–30%.

Вернёмся к предусилителям: профессиональное применение

В общем случае предусилитель для наушников является малогабаритным (чаще всего) маломощным усилителем звуковой частоты, если уж совсем правильно, то усилителем низкой частоты. Поможет нам, если мы имеем маломощное устройство или высокоомные наушники.

В силу того, что мы рассматриваем в основном профессиональное/студийное применение оборудования, то поговорим о предусилителях именно с этой точки зрения.

Предусилители для наушников бывают одноканальными и многоканальными. К первым вы подключите только одни наушники, а ко вторым – 4–6 штук.

Если вы работаете в студии, одноканальный предусилитель вряд ли вам понадобится. Чаще всего звуковая карта или пульт позволяет спокойно «раскачать» 250-омные наушники. Также предусилитель часто бывает встроен в мониторные контроллеры. А вот многоканальный предусилитель в студии, особенно при записи коллективов, просто необходим. Он позволяет забрать стереосигнал со звуковой карты либо пульта и без потери громкости, как в случае с пассивными делителями, донести звук до исполнителей, которым он нужен. Соответственно сегодня мы рассмотрим именно эту группу оборудования.

Многоканальные предусилители

Отличным приобретением для бюджетных, домашних студий будут четырехканальные модели от фирм Behringer и ART.

Модель BEHRINGER HA 400 MICROAMP

Компактная модель, позволяющая подключать 4 пары наушников. Кроме регулировки громкости, больше никаких органов управления вы не найдете. В комплекте есть блок питания. Недорогой компактный усилитель.

Еще один компактный предусилитель с аналогичными регулировками. Однако это устройство имеет спаренные выходы на 1/4 и 1/8 TRS-Jack, что может быть удобно, если вы используете помимо студийных бытовые наушники с размером штекера 3,5 мм.

Модель интересна тем, что подключается в «разрыв». Позволяет подключать 4 пары наушников и мониторы. Очень радует наличие кнопки «MONO», для проверки моно-совместимости микса, и кнопки выключения мониторов. Таким образом мы получаем очень упрощенный, но все же мониторный контроллер.

Перейдем к аппаратам покрупнее.

Шестиканальный предусилитель rack-формата. Помимо управления громкостью позволяет выборочно отключать правый либо левый канал, имеет кнопку для проверки моносовместимости. Дополнительно имеет индикаторы уровня, регулятор баланса каналов и разъемы AUX для подключения дополнительных источников. У фирмы ART есть версия PRO этой модели, которая помимо прочего имеет регуляторы верхних и нижних частот.

На фото: BEHRINGER POWERPLAY PRO-8 HA8000

Закончим на восьмиканальной модели от фирмы BEHRINGER. От предыдущей она отличается не только большим количеством каналов, но и возможностью подключения двух источников. Соответственно, вы можете сделать два мониторных микса, а исполнители сами могут выбрать, какой им более удобен.

Сегодня существует большой выбор моделей наушников и предусилителей

Подведем итоги

Предусилители для наушников нужно рассматривать в прямой зависимости от того, какие наушники вы используете. Чаще всего на студиях используются наушники обоих типов – и высокоомные, и низкоомные. Соответственно, нам нужно оборудование, которое позволит подключать оба типа, без видимых различий в звучании.

Также предусилитель будет отличным приобретением для студий, где нужно записывать «живьем» сразу несколько человек либо создать различные мониторные миксы. Предусилитель обеспечит усиление звука без потерь мощности, даже с использованием высокоомных студийных наушников.

Выбирая предусилитель для наушников, исходите из ваших реальных потребностей, основной из которых, конечно же, будет количество каналов.

Берегите ваши уши, громко – не значит хорошо.
Успехов в работе.