воскресенье, 20 августа 2017 г.

Сводная таблица наушников


Как-то накопилось в голове информации по наушникам. Решил попытаться её систематизировать. Может заодно кому-то это принесёт пользу. Этот материал ни на что не претендует и в нём выражено лично моё мнение и знания на текущий момент. Буду излагать потихоньку по мере сил. Для начала сама таблица...

Таблица типов наушников:
Излучатели (драйверы) Портативные (наушники) Стацио-нарные (колонки)
Конструкция Тип
Одно-драйвер-ные Много-драйвер-ные Гибрид-ные Вклады-ши Внутри-канальные (IEM) Наклад-ные
Динамические да 2-3 1-2 да да да да
Арматурные да 2-18 2-10
да

Ортодинамические да



да
Изодинамические да


да да да
Электростатические да



да
Жёлтым выделена гибридная технология.

ИЗЛУЧАТЕЛЬ.

На сегодня в ходу пять конструкций излучателей: динамические, арматурные, ортодинамические, изодинамические, электростатические. Старики рассказывали, что были еще в Советском союзе ленточные динамики.

Динамический драйвер - обычный динамик. Доминирует во всех типах наушников, во вкладышах используется только этот тип драйвера. Может быть изготовлен из чего угодно. Сейчас в моде с неодимовыми магнитами и титановой диафрагмой. В портативе инженерные "извращения" ограничены размерами, зато в стационарных колонках нет предела совершенству.

В многодрайверных наушниках обычно ставится два динамика, но я встречал и конструкции с тремя. В гибридных системах, как правило, ставят один драйвер (для низких частот), но есть решения и с двумя.

Арматурный драйвер (1) - динамик с уравновешенным якорем (на сленге аудиофилов - «арматура», «арматурные» наушники, от англ. balanced armature). Главная особенность заключается в способе воздействия на излучающую мембрану при помощи подвижного якоря, поворачивающегося под воздействием переменного поля. Пришли к нам из медицины - долгое время их использовали при изготовлении портативных слуховых аппаратов. Благодаря отсутствию искажений, присущих обычным мембранным наушникам ввиду неоднородности поля на пространстве хода мембраны, точность воспроизведения у наушников с уравновешенным якорем выше, чем у динамических наушников сопоставимого размера и цены. Несмотря на хорошую точность звукопередачи, рабочий частотный диапазон одного звукоизлучателя с уравновешенным якорем обычно хуже, чем частотный диапазон динамического звукоизлучателя. Эта проблема может быть решена добавлением дополнительных излучателей, в том числе и динамических.

В многодрайверных наушниках может стоять до 18 арматурных излучателей. В гибридных я встречал пока максимум 10 излучателей.

Ортодинамический драйвер (2) - магнитная система состоит из двух перфорированных дисковых магнитов, которые намагничены таким образом, что образуют на поверхности концентрические кольца с чередующимися полюсами. Мембрана ортодинамиков так же, как и магнитная система имеет круглую форму. На ее поверхность нанесена в виде спирали проводящая дорожка один контакт которой находится по центру, другой - на краю излучателя.

В последнее время в новых наушниках, как я понял, эта конструкция не встречается. Она полностью вытеснена изодинамическими излучателями.

Изодинамический драйвер (2) - принцип работы такой же, как у ортодинамиков, за исключением конструкции мембраны с нанесенными на ней в форме меандра токопроводящими дорожками заключенной между двумя перфорированными пластинами, на которые установлены стержневые магниты. С появлением новых композитных материалов эта технология получила второй виток бурного развития. С возможностью уменьшения размеров и веса появилась возможность захвата рынка внутриканальных наушников. Также применяется в стационарных колонках и накладных наушниках.

Электростатический драйвер (2) электростатические излучатели звука (англ. ElectroStatic Loudspeakers, ESL, электростаты) - тип излучателей, в которых звук создается тончайшей мембраной. Принцип действия электростатических излучателей прост. На мембрану подается высокое напряжение поляризации (несколько кВ), на статоры подается сигнал большой амплитуды. В результате между мембраной и статорами возникает переменное электростатическое поле, двигающее мембрану со звуковой частотой. Электрическое поле действует равномерно на всю мембрану, а мембрана имеет крайне низкую массу, за счет чего в электростатах достигается высокий импульсный отклик, очень высокая чувствительность, крайне низкий коэффициент нелинейных искажений (порядка 0,05 %), ровная АЧХ и они демонстрируют превосходное звучание класса High-End.

Недостаток электростатических звукоизлучателей ограничивающий их широкое применение - высокая цена. За элитный звук нужно платить. В портативе не могут быть использованы, т.к. усилитель очень много весит и столько же потребляет электричества.

КОНСТРУКЦИЯ.

По конструкции наушники бывают: однодрайверными, многодрайверными и гибридными. Однодрайверные - подразумевают наличие одного излучателя в корпусе. Соответственно в многодрайверных наушниках стоят несколько излучателей одного типа. Гибридная технология смешивает в одном корпусе различные типы излучателей (динамические и арматурные) для лучших параметров звука.

В многодрайверных и гибридных наушниках стоит плата-кроссовер, которая распределяет частотный диапазон между излучателями. Вся сложность этого решения заключается в том, что диапазоны имеют ниспадающие кривые в начале и в конце, так вот их нужно идеально совместить, чтобы результат представлял ровную частотную линию. Чем больше драйверов, тем больше "стыков".

По соотношению цена/качество гибридная технология, по моему мнению, наиболее выгодна. Она позволяет добиться оптимального качества звука наименьшим количеством драйверов.

ТИП.

По типу наушники бывают: вкладыши, внутриканальные, накладные.

Вкладыши встречаются повсеместно - это самая простая конструкция. Ими комплектуют большинство mp3-плееров, смартфонов и телефонов. Они ставятся в уши, но не вставляются в ушной канал (вставляем в ухи, но не суём внутрь). Поэтому очень много недовольства по поводу отсутствия низких частот. В дешевых вариантах с низкими всё нормально, но люди отмечают посредственное качество верхних частот. Такие наушники можно купить за 300 рублей для телефона или простенького mp3-плеера. Внутри таких наушников ставятся только динамические излучатели. Есть и дорогие варианты этого типа, в них стоят "высокотехнологичные" динамики. Верхний предел цен в районе $1200, но всё равно есть недовольные их звуком, и ошарашенные непомерной жадностью производителя.

Внутриканальные (IEM) - самые распространённые наушники на текущий момент. Так называемые "капельки", хотя зачастую по размеру уже далеко не соответствуют. Имеют волноводы вставляемые в ушной канал. По конструкции могут быть однодрайверными, многодрайверными и гибридами. Пихают в них динамические, арматурные и даже изодинамические излучатели. Сейчас мы наблюдаем зарождение эпохи изодинамических IEM. Разброс цен колоссальный из-за богатства конструктива и полета фантазии маркетологов. Можно купить за 300 рублей или накопить $2500. По качеству звука собственно такой же разброс как и по цене. Для себя отметил гибридные наушники с установленными динамическим (для баса) и арматурными (для средних и высоких) излучателями. Это самая проблемная категория наушников, где предпочтительней сначала слушать, а потом покупать.

Накладные - обычные наушники с дужкой. В дешевом (динамическом) портативе потихоньку вытесняются вкладышами и "капельками". Дорогие модели (от 3000 рублей) с "технологичными" динамиками еще в ходу. Маркетологи правда ещё цепляются за этот сегмет рынка, предлагая Вам Hi-Fi-наушники в Bluetouch, только по Голубому Зубу хорошего звука не жди. Данный тип потихоньку уходит в элитный класс изодинамических и электростатических наушников. Цены за нормальные наушники от 3000 рублей до $5000.

Полный список излучателей
1 Электромагнитные
2 Электродинамические катушечные (диффузорные)
3 ленточные
4 с уравновешенным якорем
5 изодинамические
6 ортодинамические
7 излучатели Хейла
8 Электростатические конденсаторные
9 электретные
10 Пьезоэлектрические пьезокерамические
11 биморфные
12 NXT излучатели
13 Излучатели на нанотрубках
14 Плазменные излучатели

1). Использованы материалы из ⇨ Wilipedia.
2). Очень хорошая и полная статья про ⇨ излучатели звука.

Комментарии

comments powered by HyperComments