Как устроены наушники для телефона

Устройство и конструкция наушников

Когда-то давно под наушниками понимали миниатюрные (по тем временам) динамические излучатели типа Тон-1 и Тон-2, которые встраивались, в том числе и в телефонные трубки.

Диапазон частот, воспроизводимых такими наушниками, был невелик и предназначался в основном для передачи речи. Радиолюбители использовали подобные наушники в качестве динамиков для своих радиоприёмников. Особенностью излучателей типа Тон-1 и Тон-2 являлось их высокое сопротивление, подходящее для использования преимущественно в ламповой аппаратуре. В транзисторных приёмниках высокое сопротивление этих излучателей позволяло не перегружать выходной каскад маломощного усилителя низкой (звуковой) частоты.

Становление эпохи Высокой Верности Воспроизведения (ВВВ) или эпохи Hi-Fi, а также Hi-End сопровождалось появлением высококачественных усилителей, специально сконструированных звуковых колонок, а также великолепных наушников.

Частотный диапазон

Вспомним, минимальный диапазон частот, характеризующий звуковоспроизведение уровня Hi-Fi должен быть не уже 20…20000 Hz.

Более узкий частотный диапазон уже не соответствует требованиям высококачественного воспроизведения звука.

Современные наушники, предназначенные для высококачественного воспроизведения звука, имеют, как правило, частотный диапазон в пределах 5…25000 Hz. Этого диапазона вполне достаточно, чтобы передавать слушателю максимум акустических нюансов и оттенков звукового материала.

Конструкция наушников

По конструкции наушники можно разделить на две группы: наушники, использующие оголовье и наушники, которые тем или иным способом крепятся без оголовья.

Рис.1. Вкладыши открытого типа

Динамики в наушниках могут быть закрытого типа, открытого воздушного типа, а вкладыши бывают открытого типа и вкладыши внутриканального типа.

Рис.2. Вкладыши внутриканального типа

Вкладыши открытого типа держатся за счёт анатомических особенностей ушной раковины. Такие вкладыши предназначены для удержания за счёт козелка и антикозелка. Причём как козелок, так и антикозелок должны иметь вполне определённую форму.

Если это не так, вкладыши открытого типа держаться не будут! Для людей с такими анатомическими особенностями строения ушных раковин единственным выходом могут стать вкладыши внутриканального типа. Подробнее о вкладышах открытого типа можно узнать из материала За счёт чего держатся вкладыши?

Вкладыши внутриканального типа были предложены в конце XX века. С тех пор появились новые прогрессивные материалы и такие наушники «научились» воспроизводить звук с качеством Hi-Fi.

Особенностью таких наушников является комплектация специальными амбушюрами разного диаметра, которые подбираются пользователем индивидуально.

Рис.3. Полноразмерные наушники закрытого типа

Полноразмерные наушники обычно снабжаются оголовьем и могут быть отрытого и закрытого типа. Наушники открытого типа (при нормальной громкости воспроизведения) позволяют слышать звуки, поступающие извне. Это может пригодиться во время прогулок на улице или при уходе за маленьким ребёнком, когда хочется и музыку послушать, и ребёнку не мешать, и не пропустить момент, когда ребёнок заплачет.

Наушники закрытого типа чаще всего имеют хорошую звукоизоляцию. Это позволяет прослушивать громкую музыку не мешая окружающим, находящимся в это же помещении. И наоборот, внешние звуки не помешают прослушиванию.

Электрическое сопротивление

Подбирая наушники, следует учитывать их электрические характеристики и требования той аппаратуры, с которой наушники предполагается использовать.

Важной характеристикой наушников является их электрическое сопротивление. Если сопротивление слишком мало, то наушники могут перегрузить маломощный выходной тракт усилителя. Если сопротивление излишне велико, то усилитель не сможет отдать расчётную мощность. Многие плееры рассчитаны на работу с типовыми наушниками, имеющими сопротивление около 32 Ом.

Нередко можно встретить наушники с сопротивлением 24-40 Ом. Наушники с высоким сопротивлением обычно используются со специальной аппартурой.

Мощность

Другой характеристикой является мощность наушников. Теоретически, чем больше мощность, тем надёжнее наушники и тем меньше искажений возникнет при обычном воспроизведении звука. На слух большая мощность воспринимается не как большая громкость, а как более приятное, воздушное звучание с большим динамическим диапазоном.

Некоторые модели наушников закрытого типа имеют мощность до 4000 мВт. Такие наушники обычно используются со стационарными усилителями мощности. Распространёнными являются наушники закрытого типа с мощностью 1000-1500 мВт.

Мощность внутриканальных наушников существенно меньше. Это сделано, прежде всего, для того, чтобы не повредить слух у слушателя. Ведь такой наушник находится внутри звукового канала.

Внутриканальные наушники имеют мощность порядка 100 мВт, редко 200 мВт. Мощность вкладышей открытого типа находится в пределах 50…100 мВт.

Чувствительность

Чувствительность наушников собственно и определяет громкость их звучания. По сути, методика определения проста и понятна.

Специальная измерительная аппаратура определяет громкость звука на выходе наушников при подведении к ним одинаковой мощности.

Подводимая мощность пересчитывается на 1 мВт. Поэтому чувствительность измеряется в дБ/мВт.

В принципе, чем больше чувствительность, тем громче звук из наушников. Современные наушники построены на мощных магнитах с применением неодима и обладают типовой чувствительностью от 100 дБ/мВт и выше. Нередки значения 105 и даже 108 дБ/мВт.

Впрочем, следует помнить, что высокая чувствительность при небольшой мощности может приводить к искажениям звука.

Длина кабеля

Длина кабеля может косвенно говорить о назначении наушников. Высококачественные наушники редко комплектуются длинным кабелем. Это, прежде всего, связано с тем, что конструкторы пытаются избежать ненужных искажений сигнала в кабеле, одновременно снижая неизбежные потери сигнала.

Признаем — пользователю неудобно обращаться с чересчур длинным кабелем. Практика показывает, что с миниатюрными MP3-плеерами, планшетами и ноутбуками нет нужды в кабеле длиннее 1.2-1.5 м. Да и стационарная аппаратура редко убирается куда-то далеко.

Если у пользователя возникает реальная потребность использовать наушники по всей площади помещения, то для этой цели удобнее воспользоваться беспроводными моделями, а не путаться с длинным шнуром.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля отличается у разных моделей наушников. Вкладыши внутриканального типа часто комплектуются асимметричным шнуром, специально предназначенным для ношения на шее.

Рис.4. Полноразмерные наушники с оголовьем часто снабжаются симметричным Y-образным плоским кабелем

Наушники с оголовьем часто снабжаются симметричным Y-образным кабелем, либо шнуром, подключенным к одному из наушников (к правому или к левому).

Тип кабеля

Тип кабеля наушников высокого класса соответствует общей конструкции. Для наушников с оголовьем сейчас наметилась тенденция изготовления плоских кабелей.

Плоский кабель менее склонен к запутыванию и имеет приятный внешний вид. Выпускаются кабели разных расцветок.

Важной отличительной чертой кабеля для высококачественных наушников является применение бескислородной меди при его изготовлении. Бескислородная медь позволяет снизить сопротивление такого кабеля и уменьшить искажения, вносимые кабелем в звуковой сигнал.

Штекер

Штекер большинства современных наушников устроен так, чтобы обеспечить максимальную совместимость с большинством устройств.

Рис.5. Для ношения в карманах обычно удобнее прямой штекер

Именно поэтому чаще всего применяется позолоченный L-образный мини-штекер диаметром 3.5 мм. Этот штекер отлично совмещается с переходником диаметром 6.3 мм для профессионального оборудования.

Рис.6. Для стационарной аппаратуры применяется L-образный мини-штекер диаметром 3.5 мм

При ношении в карманах удобнее прямой штекер, а при работе со стационарной аппаратурой L-образный.

Схема распайки штекера стереофонического головного телефона (стерео наушников) приведена в материале Распайка разъёмов и штекеров для стереофонических головных телефонов | Head-phones stereo jack

До встречи в Сети!

См.также