Сопротивление наушников
Номинальное сопротивление (импеданс) наушников, на которое изначально рассчитан усилитель.
Современные наушники могут иметь разное сопротивление. В частности, среди наиболее популярных вариантов —
16 Ом и
32 Ом, а продвинутых моделях встречаются значения
от 300 Ом и даже
от 600 Ом. Высокоомными принято считать «уши» сопротивлением от 100 Ом. Такие характеристики позволяют улучшить чистоту звучания, однако требуют повышенной мощности сигнала — а у встроенных усилителей в карманной технике, компьютерных аудиокартах и т. п. с этим обычно возникают трудности. Поэтому внешние усилители нередко применяются именно с этой целью — чтобы эффективно «раскачать» высококлассные наушники с большим сопротивлением. По этой же причине некоторые из таких усилителей не совместимы с «ушами» низкого сопротивления: существует немало устройств, требующих наушников с импедансом не ниже 32 Ом, а то и выше, а в отдельных моделях нижняя граница рабочего диапазона может достигать 100 Ом. Что касается максимального сопротивления, то разброс его значений весьма впечатляющий — от 32 Ом в сравнительно простых портативных «усилках» до тысяч и даже десятков тысяч ом в высококлассных стационарных моделях.
В любом случае нарушать рекомендации производителя по сопротивлению наушников не стоит. При слишком
...низком сопротивлении «ушей» в лучшем случае звук будет подвержен заметным искажениям, в худшем — возможен выход из строя и даже возгорание оборудования. Слишком высокое сопротивление, в свою очередь, не только снижает громкость, но и ухудшает АЧХ.Мощность
Номинальная мощность сигнала на выходе (выходах) для наушников, обеспечиваемая усилителем.
Номинальной называют наибольшую среднюю мощность, которую устройство способно выдать в течение длительного времени без перегрузок; отдельные «скачки» сигнала могут иметь и более высокий уровень, однако основным является именно данный показатель. От него напрямую зависит громкость звучания наушников, подключенных к устройству: при тех же же характеристиках «ушей» (прежде всего чувствительности) большая выходная мощность усилителя позволяет обеспечить более высокий уровень звукового давления.
Существуют специальные формулы и таблицы, позволяющие рассчитать минимальный уровень мощности, необходимый для достижения той или иной громкости. К примеру, для достижения показателей в 95 дБ (минимально необходимый уровень для прослушивания музыки в тишине на удовлетворительной громкости) наушникам чувствительностью в 100 дБ понадобится 0,32 мВт, для 105 дБ (рекомендуемый уровень для мощного звука вроде рок-концертов) — 3,16 мВт, а для 120 дБ (рекомендуемый уровень для просмотра кино со спецэффектами вроде грома, взрывов и т. п.) — уже 100 мВт.
В то же время при выборе по этому параметру стоит учитывать, что фактическая мощность усилителя на выходе будет зависеть от сопротивления наушников. В данном пункте обычно указывается наибольшее значение мощности — при минимальном допустимом сопротивлении; для «ушей» с большим число...м Ом мощность будет меньше, иногда весьма значительно. Поэтому при выборе удобнее бывает пользоваться не общим числом, а конкретным значением мощности для того или иного сопротивления (см. ниже). Второй нюанс заключается в том, что для многоканальных усилителей (см. «Количество каналов») этот параметр может указываться по-разному: в одних моделях мощность приводят для режима полной загрузки каналов (то есть речь идет о гарантированном максимуме на канал), в других — для половинной загрузки или вообще для работы с одним каналом; такие подробности стоит уточнять отдельно.
Мощность (600 Ом)
Номинальная мощность, выдаваемая усилителем при подключении наушников (или другой нагрузки) с импедансом в 600 Ом.
Сама по себе номинальная мощность — это наибольшая средняя мощность, которую устройство способно выдать в течение длительного времени без перегрузок; отдельные «скачки» сигнала могут иметь и более высокий уровень, однако в целом возможности усилителя определяются прежде всего данным показателем. При этом физические особенности звуковой аппаратуры таковы, что фактическая мощность, выдаваемая на нагрузку, будет зависеть от сопротивления этой нагрузки. Поэтому в характеристиках усилителей для наушников часто приводят данные для разных значений импеданса. Конкретно это значение — 600 Ом — характерно для профессиональных «ушей», причем такое сопротивление является весьма солидным даже по меркам подобных моделей; более высокие показатели в наушниках встречаются крайне редко.
Что касается выбора по конкретным цифрам мощности, то он зависит от чувствительности используемых наушников, а также от уровня звукового давления (попросту говоря, громкости), которого планируется достичь за счет усилителя. Существуют специальные формулы и таблицы, позволяющие вычислить минимальную необходимую мощность для определенной громкости при заданной чувствительности «ушей». К примеру, минимумом для нормального прослушивания музыки в тишине считается звуковое давление не ниже 95 дБ, а для максимально полных впечатлений — не ниже 105...дБ; при чувствительности наушников в 100 дБ для этих уровней громкости понадобится не менее 0,32 мВт и 3,16 мВт соответственно.
Мощность (32 Ом)
Номинальная мощность, выдаваемая усилителем при подключении наушников (или другой нагрузки) с импедансом в 32 Ом.
Сама по себе номинальная мощность — это наибольшая средняя мощность, которую устройство способно выдать в течение длительного времени без перегрузок; отдельные «скачки» сигнала могут иметь и более высокий уровень, однако в целом возможности усилителя определяются прежде всего данным показателем. При этом физические особенности звуковой аппаратуры таковы, что фактическая мощность, выдаваемая на нагрузку, будет зависеть от сопротивления этой нагрузки. Поэтому в характеристиках усилителей для наушников часто приводят данные для разных значений импеданса. А сопротивление в 32 Ом позволяет добиться довольно неплохого качества звучания по меркам низкоомных наушников, при этом оно не настолько высокое, чтобы создать проблемы для встроенных усилителей смартфонов и другой компактной техники. Поэтому большинство проводных наушников общего назначения (не профессиональных) выполняются именно в данном сопротивлении, и если в характеристиках усилителя вообще указывается мощность для определенного импеданса — то чаще всего именно для 32 Ом.
В самых скромных современных усилителях выходная мощность при таком сопротивлении составляет
от 10 до 250 мВт; значения в
250 – 500 мВт можно назвать средними,
500 – 100 мВт — выше среднего, а наиболее мощны
...е модели способны выдать и более 1000 Вт. Выбор же по конкретным показателям мощности зависит от чувствительности используемых наушников, а также от уровня звукового давления (попросту говоря, громкости), которого планируется достичь за счет усилителя. Существуют специальные формулы и таблицы, позволяющие вычислить минимальную необходимую мощность для определенной громкости при заданной чувствительности «ушей». Однако в случае 32-омных наушников далеко не всегда имеет смысл «влезать в расчеты». К примеру, упомянутых 10 мВт более чем достаточно для раскачки наушников со скромной чувствительностью в 96 дБ до громкости более 105 дБ — этого уже хватает для прослушивания музыки на вполне приличной громкости. А для того, чтобы добиться этих же «ушах» уровня в 120 дБ, обеспечивающего полноценное восприятие самых громких звуков (вроде взрывов, грома и т. п.) — нужно выдать мощность чуть выше 251 мВт. Так что на практике обращать внимание на данную характеристику и прибегать к расчетам/таблицам приходится в основном в тех случаях, когда приходится использовать наушники на 32 Ом со сравнительно невысокой чувствительностью — 95 дБ и менее.Диапазон частот
Частотный диапазон, поддерживаемый усилителем на выходе; проще говоря — диапазон, который данная модель способна выдать на наушники или другое аналоговое аудиоустройство.
Теоретически чем шире частотный диапазон — тем богаче звучание усилителя, тем ниже вероятность, что нижний или верхний край слышимых частот окажется «обрезанным». Однако при оценке данного параметра стоит учитывать несколько нюансов. Во-первых, среднестатистический человек способен слышать частоты от 16 до 22 000 Гц, а с возрастом эти границы постепенно сужаются. Тем не менее, в усилителях для наушников довольно часто встречаются и более обширные рабочие диапазоны, причем они бывают весьма впечатляющими — так, для отдельных моделей заявляется набор частот от 1 Гц до 60 000 Гц, а то и до 100 000 Гц. Подобные характеристики являются своего рода «побочным эффектом» от применения высококлассных схем обработки звука; с практической точки зрения эти цифры не имеют особого смысла, однако они являются показателем высокого класса усилителя и часто используются в рекламных целях.
Второй нюанс заключается в том, что любые наушники также неизбежно имеют свои ограничения по частотам — причем эти ограничения могут быть более значительными, чем в усилителе. Поэтому при выборе не помешает учесть и характеристики наушников: к примеру, не стоит специально искать усилитель с верхней границей частот в полные 22 кГц, если в наушниках, которые планируется с ним использовать, эта гран...ица составляет всего 20 кГц.
В завершение отметим также, что сам по себе обширный частотный диапазон не гарантирует высокого качества звука — оно в большей мере зависит от других факторов (АЧХ, уровень искажений и т. п.).
Отношение сигнал/шум
Соотношение между общим уровнем полезного сигнала, выдаваемого усилителем, и уровнем фонового шума, возникающего вследствие работы электронных компонентов.
Полностью избежать фонового шума невозможно, однако его вполне можно снизить до максимально незначительного уровня. Чем выше соотношение сигнал/шум — тем чище звук, выдаваемый устройством, тем меньше в нем заметны собственные помехи от усилителя. В самых скромных с этой точки зрения усилителях данный показатель составляет
от 70 до 95 дБ — не выдающееся, однако вполне допустимое значение даже для Hi-Fi техники. Нередко можно встретить и более высокие цифры —
95 – 100 дБ,
100 – 110 дБ и даже
более 110 дБ. Данная характеристика имеет особое значение при работе усилителя в роли компонента многосоставной аудиосистемы (например, «виниловый проигрыватель – фонокорректор – предусилитель – усилитель для наушников». Дело в том, что в таких системах итоговые шумы всех компонентов на выходе суммируются, и для чистоты звука крайне желательно, чтобы эти шумы были минимальными
Отдельно стоит подчеркнуть, что высокое соотношение сигнал/шум само по себе не гарантирует высокого качества звука в целом.
Коэф. гармонических искажений
Коэффициент гармонических искажений, возникающих при работе усилителя.
Таким искажениям неизбежно подвержены любые электронные схемы, а от их уровня зависит качество и достоверность звука на выходе. Соответственно, в идеале коэффициент гармоник должен быть как можно ниже. Так, по общему правилу уровень в 0,09 % и ниже (сотые доли процента) считается неплохим, а уровень менее 0,01 % (тысячные доли процента) — отличным. Исключением являются ламповые устройства: в них допускаются и более высокие значения (в десятые доли процента), однако этот момент во многих случаях является не недостатком, а особенностью (подробнее см. «Ламповый»).
Также стоит отметить, что малый коэффициент гармоник особенно важен при использовании усилителя в составе многокомпонентных аудиосистем — например, для при прослушивании музыки с винилового проигрывателя с внешним фонокорректором. Дело в том, что в таких системах на итоговых звук влияет сумма искажений от всех компонентов — а она, опять же, должна быть как можно ниже.
Регулировка импеданса
Наличие в усилителе
регулировки импеданса.
Речь в данном случае идет о дополнительной подстройке устройства под сопротивление подключенных наушников. При этом переключение осуществляется не между конкретными значениями импеданса, а между общими диапазонами. К примеру, в регуляторе могут быть предусмотрены варианты «0 – 100 Ом» для низкоомных наушников и «100 – 600 Ом» для высокоомных; встречается и более продвинутая, трехступенчатая регулировка. Такой формат обусловлен тем, что с определенным диапазоном сопротивлений усилители способны справляться и без дополнительной ручной подстройки, однако для эффективной работы с наушниками, сильно различающимися по импедансу, такая подстройка крайне желательна.
Таким образом, эта функция улучшает эффективность усилителя и позволяет добиться более качественного звука. С другой стороны, она заметно влияет на стоимость. К тому же усилители обычно покупаются под конкретные наушники (или хотя бы под «уши» с более-менее четко определенным импедансом), и универсальность по данному параметру на практике требуется редко. Поэтому и регулировка импеданса особого распространения не получила; ее можно встретить лишь в отдельных стационарных моделях премиум-класса.
Входы
Типы входов, предусмотренные в конструкции усилителя.
Современные усилители для наушников могут оснащаться аудиовходами как аналогового (
mini-Jack 3.5 мм,
Jack 6.35 мм,
RCA,
XLR), так и цифрового форматов (S/P-DIF c
коаксиальным или
оптическим подключением), а также портами
USB OTG и
USB type B. Вот более подробное описание каждого из этих входов:
— Mini-Jack (3.5 мм). Один из наиболее популярных современных аудиоразъемов. В данном случае применяется в основном для подключения к усилителю аналогового аудиосигнала; это может быть сигнал линейного уровня либо звук с выхода на наушники от внешнего устройства (эти нюансы стоит уточнять отдельно), при этом сам разъем чаще всего имеет классический трехконтактный формат и отвечает сразу за оба канала стерео. Благодаря небольшим размерам mini-jack очень удобен для применения в портативных моделях (см. «Тип»). С другой стороны, он менее помехостоек, чем аналогичный по конструкции Jack 6.35 мм, и имеет менее обширные возможности — в частности, почти не применяется для балансного подключения. Поэтому в стационарных моделях этот интерфейс встречается заметно реже.
Отдельно отметим, что в аппаратный порт типа 3.5 мм могут быть встр
...оены также другие виды входов — например, коаксиальный и/или оптический (подробнее см. ниже). Тем не менее, наличие mini-jack указывается только в том случае, если этот разъем способен работать в традиционном аналоговом формате.
— Jack (6.35 мм). Аудиоразъем, во многом аналогичный описанному выше mini-jack — в частности, также применяется в основном для подключения аналогового аудиосигнала. Ключевое отличие заключается в более крупных размерах. Из-за этого входы типа Jack применяются заметно реже, причем в основном в стационарной технике (см. «Тип»); но, с другой стороны, большой диаметр расширяет возможности разъема. Во-первых, соединение получается более надежным, чем в гнездах 3.5 мм, с меньшей вероятностью возникновения помех и случайного отключения. Во-вторых, такие входы могут применяться даже для балансного подключения (хотя подобная возможность является далеко не обязательной, к тому же для балансного соединения чаще используют разъемы XLR; о них и о подобном формате подключения см. ниже). Поэтому для высококачественной стационарной техники такие входы считаются более предпочтительными, чем mini-jack.
— RCA. Технически RCA — это тип разъема, который может применяться с разными целями. Однако в данном случае подразумевается вполне конкретный вариант применения — в формате линейного входа (для аналогового аудиосигнала). В таком формате один физический разъем отвечает за один канал звука, поэтому вход этого типа обычно состоит из пары гнезд — под левый и правый канал. В целом линейный RCA практически не применяется в портативных устройствах, зато очень популярен в стационарной аудиотехнике. Он несколько уступает более продвинутым стандартам (вроде XLR, см. ниже) по функционалу и помехостойкости, однако этого интерфейса нередко оказывается вполне достаточно как для повседневного, так и для несложного профессионального применения.
— XLR. Изначально XLR — это разъем характерной круглой формы, с набором контактов в виде штырьков (и гнезд под них) и дополнительным фиксатором на внешнем кольце. Он может иметь разное число контактов и применяться в разных форматах. Однако в усилителях для наушников, говоря о входах XLR, обычно подразумевают интерфейс для балансного подключения аналогового (линейного) аудиосигнала. Такой интерфейс обычно состоит как минимум из пары трехконтактных разъемов — по одному на каждый канал стерео (более редкий вариант — один общий шестиконтактный разъем, фактически версия «два в одном»). Что касается балансного подключения, то это особый формат, использующий три провода на канал (вместо стандартных двух) и специальный способ обработки сигнала на входе. За счет этого способа помехи, возникающие из-за сторонних наводок в кабеле подключения, взаимно гасятся при поступлении на усилитель; по сути, сам кабель играет роль фильтра помех. Это позволяет работать даже с довольно длинными проводами без ущерба для чистоты звука. С другой стороны, разъемы XLR имеют довольно крупные размеры, а поддержка балансного формата сказывается на стоимости устройства. Поэтому в целом данный интерфейс считается профессиональным, он устанавливается в усилители соответствующего уровня, преимущественно стационарные (за редкими исключениями).
— Коаксиальный S/P-DIF. Разновидность интерфейса S/P-DIF, использующая электрический кабель (в противовес описанному ниже оптическому). В целом формат S/P-DIF позволяет передавать через один разъем сразу несколько каналов звука, в том числе работать с многоканальными форматами (хотя в усилителях для наушников чаще всего используется стерео). А электрическая разновидность этого интерфейса несколько дешевле оптической и не требует особой аккуратности при обращении с кабелем. Ее недостатком является некоторая подверженность электромагнитным помехам, однако для компенсации этого момента кабель обычно делается экранированным.
Отметим, что в качестве аппаратного разъема коаксиальный вход S/P-DIF чаще всего использует гнездо RCA. Однако не стоит путать этот интерфейс с описанным выше аналоговым RCA: это принципиально разные стандарты, не совместимые между собой. Кроме того, в некоторых моделях (в частности, портативных) вход этого типа может быть физически совмещен с разъемом 3.5 мм; в таком случае одно гнездо может работать в разных форматах (в зависимости от выбранных настроек), а для использования коаксиального интерфейса требуется кабель со специальным разъемом (либо соответствующий переходник).
— Оптический S/P-DIF. Разновидность интерфейса S/P-DIF, использующая оптоволоконный кабель TOSLINK для передачи цифрового звука в стерео или многоканальном формате (впрочем, последнее для усилителей под наушники не характерно). Главным преимуществом такого подключения перед описанным выше коаксиальным является полная нечувствительность к электромагнитным помехам. С другой стороны, оптический кабель довольно деликатен, он плохо переносит сильные нажимы и перегибы.
Стоит сказать, что в некоторых усилителях — особенно портативных — оптический вход может встраиваться прямо в разъем 3.5 мм, и для работы с подобным входом нужен кабель, имеющий штекер соответствующей конструкции. Сам разъем может работать в разных форматах — в зависимости от выставленных настроек и подключенного кабеля.
— USB (OTG). Изначально USB OTG — это стандарт, позволяющий подключать различную USB-периферию (такую, как флешки) к портативным гаджетам вроде смартфонов или планшетов. Однако в усилителях для наушников эта функция имеет свою специфику, ее в каждом случае стоит уточнять отдельно. Так, большинство моделей с USB OTG относятся к портативным, и в них этот вход применяется в классическом формате — для приема цифрового аудиосигнала с microUSB, USB C или иного аналогичного разъема в портативном гаджете (если гаджет изначально предусматривает такую возможность). А вот в стационарных усилителях (см. «Тип») названием «USB OTG» могут обозначать интерфейс для подключения к ПК, если этот интерфейс использует не USB Type B, а другой тип разъема. Эти нюансы стоит уточнять отдельно.
— USB (Type B). Интерфейс для подключения усилителя к USB-порту компьютера и передачи звука в цифровом виде; иными словами — разъем для использования усилителя в роли внешней звуковой карты. Формально USB Type B — это строго определенный тип USB-разъема, имеющий характерную квадратную форму; именно такой разъем обычно устанавливается в стационарные модели. А вот в портативных устройствах эту роль могут выполнять порты другого типа — например, microUSB; однако они в таких случаях тоже обозначаются как USB Type B.
Как бы то ни было, смысл подключения усилителя в формате внешней звуковой карты заключается прежде всего в том, что встроенные аудиокарты современных компьютеров обычно имеют довольно скромные характеристики, и на внешнем оборудовании можно добиться намного более качественного звука.