На что влияет ггц в наушниках

Обновлено: 02.07.2024

Технические характеристики наушников несут в себе определённую полезную информацию, которая, до определённой степени, может помочь в выборе наушников. Условно можно выделить 4 главные характеристики: АЧХ, диапазон воспроизводимых частот, чувствительность и сопротивление. О них мы и поговорим.

На коробках с наушниками обычно написано несколько специфических цифр, а по тематическим ресурсам гуляют всякие слова заветные, типа: АЧХ, КНИ и т.д… Важно понимать, на что влияют, по крайней мере, базовые характеристики. Тогда будет намного легче выбрать наушники: условно для телефона, условно для стационарного использования на мощном оборудовании.

⭐ Цены на лучшие беспроводные наушники в 2021 году:

Чувствительность наушников.
Сопротивление наушников. . .

Ничего личного, просто маркетинг

Правда в том, что характеристики, написанные на коробке, в большой степени – маркетинговый ход. Это возможно из-за того, что нет жестких стандартов в измерении параметров наушников. У каждого производителя свои измерительные стенды (именно стенды, одни наушники одного и того же бренда могут быть измерены на одном стенде, другие – на другом), а характеристики могут быть даны в разных единицах измерения.

То есть, одинаковые характеристики Sony и Beats, к примеру, при сравнении на одном стенде, покажут результаты отличные от цифр на коробке.

Отдельно хочется отметить характеристики китайских TWS наушников –дешёвых клонов AirPods (типа i12). При выборе таких наушников не стоит вовсе обращать внимание на характеристики. Ведь они заведомо подделки или почти подделки, продающиеся только из-за внешнего вида. Качество компонентов (в том числе динамиков) и сборки в данном случае настолько плохо, что не имеет смысла смотреть на какие-либо характеристики.

Более-менее достойные китайские TWS наушники и более интересные полностью беспроводные модели не дороже 100$ собраны в нашем специальном рейтинге.

Конечно, универсальный принцип «чем больше цифЕрки – тем лучше» всё ещё работает, но с некоторыми оговорками. Рассмотрим основные характеристики наушников подробнее. Не будем ударяться в нюансы, их очень, ну очень много. Попробуем вооружиться основными понятиями, которые реально помогут в выборе наушников.

⭐ Цены на лучшие беспроводные TWS наушники в 2021 году:

1. АЧХ наушников

Собственно, если всмотреться в него, всё становится понятно. Горизонтальная ось – частоты, вертикальная – звуковое давление, громкость.

АЧХ показывает тональный баланс наушников, будут ли они «тёмными» (с акцентом на НЧ и нижнюю середину, с спадом на ВЧ), «светлыми» (наоборот – ВЧ без спада, подъёмы на верхней середине), а то и «яркими» (подъём на верхней середине и, может быть, подъём на высоких).

Именно из АЧХ берётся частотная характеристика наушников, по которой так любят определять качество наушников. Границы диапазона частот – это окончательные спады АЧХ по обеим сторонам.

Sennheiser HD 800s АЧХ

Если не ударяться в психоакустику (хотя для достоверности надо бы, ведь восприятие звука у всех разное: кому-то одни и те же наушники кажутся яркими, а кому-то – вполне приятными, но это отдельная огромная тема), то можно представить процесс выбора наушников с помощью АЧХ так.

Как выбрать наушники по характеристикам АЧХ

Выбираете некий круг наушников, которые вам интересны (по отзывам, описаниям, бюджету и прочему), к примеру из лучших мониторных моделей.
Определяетесь, какой звук хотите получить, какой почерк больше нравится. Басовый, для вокала, для классики и так далее.
И, наконец, смотрите на АЧХ. Нужны басовые – ищите с подъёмом на мидбасе и поздним спадом на нижнем басе. Нужны наушники для вокала, смотрите середину: чтоб была без больших подъёмов и провалов. Любите высокие – смотрите на поздний спад на верхах и более-менее ровный участок в том диапазоне. И так далее по вкусам.

Sennheiser HD 800s

Стоит отметить два нюанса:

Резкие и узкие (по горизонтальной оси) пики могут быть дефектом измерительного стенда, они редко означают реальные перепады. Это касается именно очень узких пиков и спадов.
На самых высоких частотах АЧХ всегда волнистая. Это нормально, зависит от особенностей стенда. По большому счёту, от посадки наушников она меняется примерно так же. Главное, чтоб не было широких «впадин» или «холмов».

Meze 12 Classics. График АЧХ есть в прилагаемой документации

А где вообще найти АЧХ наушников, если, как упомянуто выше, на коробке её чаще всего нет? Вообще, иногда есть. Иногда может быть в документации внутри коробки. Или на сайте производителя. Но зачастую (особенно для неаудиофильских моделей) производитель не делится АЧХ.

Зато многие ресурсы, занимающиеся тестами и обзорами наушников, имеют свои измерительные стенды, и выкладывают АЧХ для проверенных моделей. У нас в рейтингах и обзорах тоже можно найти АЧХ для интересующих наушников. Мы перелопатили интернет за вас. 😉

2. Чувствительность наушников (дб)

Чувствительность наушников – самый хитрый параметр. Чтоб разбираться во всех нюансах надо реально вспоминать курс физики-радиотехники. Но не будем погружаться так глубоко. Чувствительность – это отношение. Обычно указывается к мощности, в дБ/мВт. Но это не очень удобно. Если выразить чувствительность к напряжению дБ/В, то можно её брать прямо из АЧХ.

Обычно она берётся на 1 КГц, так как это самая ровная часть АЧХ. Впрочем, по одному из стандартов для наушников рекомендуется измерять чувствительность на 500 Гц. Так что, повторюсь, стандартизации нет, на 100% полагаться на эту характеристику нельзя.

Есть уже пересчитанные значения дБ/В из дБ/мВт для основных значений:

Соответственно, если у наушников сопротивление 32 Ом, а чувствительность, скажем, 105 дБ/мВт, то её можно представить, как 115 дБ/В.

Чувствительность наушников, какая лучше?

На что влияет чувствительность наушников?

Удобство представления чувствительности в дБ/В ещё и в том, что можно оценить зависимость громкости от подаваемого напряжения (а изменение громкости на плеере – это и есть изменение напряжения). Рассмотрим на конкретных цифрах для удобства:

Изменение громкости на 6 дБ требует увеличения напряжения в два раза.
Наушники чувствительностью в 96 дБ/В будут играть с аналогичной громкостью, что и наушники 90 дБ/В (при одинаковом сопротивлении), если выставить громкость плеера для вторых в два раза выше.

Высокая чувствительность и низкое сопротивление дают более высокую громкость, но, при этом могут появиться лишние шумы в наушниках (шум усилителя и прочее). Конечно, их слышно только, когда не играет музыка, но всё же. Можно сказать, что наушники с высокой чувствительностью будут громче аналогов с низкой, но забывать про сопротивление нельзя.

3. Сопротивление наушников

Сопротивление (импеданс) – номинальное сопротивление на входе наушников. Довольно значимый параметр. Самое интересное, почему-то по нему многие определяют громкость наушников. Что не совсем верно. На громкость больше влияет чувствительность. Сопротивление, конечно, тоже, только не в первую очередь.

Можно установить примерные границы: сопротивление до 100 Ом – наушники для портативного использования. Всё, что выше – для стационарного. У портативных источников обычно нет возможности выдавать большое напряжение, соответственно, тут желательно низкое сопротивление. А вот стационарные усилители вполне себе выдают любое напряжение, поэтому им показаны высокоомные наушники.

Импеданс наушников, какой лучше?

К примеру, у меня от портативного плеера вполне неплохо (и даже довольно громко) звучат винтажные 600-Омные beyerdynamic DT990. Но я прекрасно знаю, что это далеко не всё, на что они способны. Для полноценного раскрытия не только по громкости, но и по качеству нужен хороший стационарный усилок.

4. Диапазон воспроизводимых частот наушников

Диапазон воспроизводимых частот наушников – это те самые 20 Гц – 20000 Гц и тому подобные цифры на коробках наушников. Означают, естественно, диапазон воспроизводимых частот. Стоит сразу отметить, человеческое ухо слышит как раз стандартный частотный диапазон: 20 Гц – 20000 Гц. Но не среднестатистическое. А идеальное.

С возрастом, от шума города, от использования наушников и прочего мы начинаем слышать хуже. И чем дальше, тем серьёзнее. При этом, чаще всего страдает именно верхняя граница. Низкие мы почти всегда слышим хорошо.

Есть простенькие тесты (хороший вариант – здесь), где в наушники подаётся тон разной частоты. Проверьте себя, до какого уровня слышите. Я вот слышу максимум 17 КГц. Это уже далеко не 20.

Вообще, диапазон частот не несёт практически никакой информации о звуке наушников. И уж точно на его основе нет возможности сравнить разные модели. Как минимум, если он обозначен без отклонений, то есть в указанном выше виде: 20 Гц – 20 кГц (минимальная и максимальная воспроизводимая частота, соответственно). Но тут непонятно, в каких границах отклонений измерен этот диапазон.

К примеру, если указано так: 20 Гц – 20 Кгц +- 6 дБ – это уже что-то. Это значит, что кривая АЧХ наушников находится в рамках плюс минус 6 дБ (по вертикальной оси на графике АЧХ) в диапазоне 20 Гц – 20000 Гц. Как минимум понятно, что нет сильных пиков и впадин на всём диапазоне частот. Вот пример частотного диапазона:

К сожалению, диапазон с отклонениями производители указывают редко. И только в «топовых» моделях. Это из-за того, что нет общих стандартов ни для измерений, ни для указаний. По большому счёту, производитель не обязан указывать никаких характеристик (как делают те же Beats), а то что указывается во многом продиктовано модой, тем, что интересует покупателя, что на слуху.

Диапазон частот наушников какой лучше?

Как упоминал выше, качество звука наушников не зависит от диапазона воспроизводимых частот. Достаточно того, чтобы он покрывал тот самый слышимый диапазон: 20 Гц – 20 кГц. Но встречаются и расширенные динамические диапазоны, типа 5 Гц – 25000 Гц. Что это значит?

А зачем тогда это указывает производитель? Маркетинговый ход? С одной стороны – да. Но с другой стороны, это значит, что окончательные спады АЧХ начинаются только у этих дальних границ, а не раньше. В этом есть некий смысл:

5. Беспроводные Bluetooth наушники — важные характеристики

Из важных характеристик для беспроводных наушников можно выделить:

Наличие кодеков aptX (HD), LDAC, AAC и SBC, подробнее об этом: ТОП-5: Bluetooth аудио-кодеков — aptX (HD), LDAC, AAC и SBC
Поддержка версии Bluetooth 4.0+. В лучшем случае 5.0+. Bluetooth 5 – все что нужно знать о технологии
Автономность 10 ч + (в зависимости от конституции).
Шумоподавление в зависимости от необходимости. ТОП-15: Лучших наушников с активным шумоподавлением.

Кроме того, конечно же, важны и вышеописанные характеристики, но с некоторыми нюансами:

АЧХ и частотный диапазон. Как указано выше, расширенный частотный диапазон имеет смысл в том плане, что в нём можно маскировать шумы беспроводной передачи данных. Но не обязательно такой диапазон связан именно с удалением всех искажений в неслышимый диапазон. Иногда это просто маркетинг.
Сопротивление. Оно имеет смысл либо при проводном подключении (если Bluetooth наушники имеют такую опцию), либо указано внутреннее сопротивление излучателя, что для покупателя не несёт никакой полезной нагрузки.
Чувствительность. Всё также служит показателем уровня громкости, но далеко не таким точным. В беспроводных наушниках громкость зависит от многих параметров: кодека, качества сигнала, версии Bluetooth и так далее.

Примеры характеристик блютуз наушников JBL и Xiaomi

Однако, мощность, как характеристика не столь важна для большинства наушников, да и указывают её не очень часто, поэтому в основной статье она и не упомянута.

Поддерживается Bluetooth 4.2, что неплохо. Автономность тоже достаточная для TWS модели. Поддержки каких-либо кодеков, кроме стандартного SBC нет (он подразумевается всегда), шумоподавления тоже.

Форм-фактор: внутриканальные, полностью беспроводные
Тип излучателя: динамический
Вес наушников вместе с кейсом: 58 грамм
Вес одного наушника: 5,8 грамм
Размер кейса 50x40x30 мм
Емкость аккумулятора кейса: 410 мАч
До 3 часов проигрывания музыки на одном заряде наушников
До 10 часов автономности вместе с кейсом
Время для полного заряда: 40-60 минут
Активное шумоподавление
Поддержка кодека AAC
Поддержка профилей: A2DP, AVRCP, Hands free, Headset
Влагозащита IPX4
Сенсорное управление
Поддержка голосового помощника
Работа в качестве гарнитуры

Сопротивление: 16 Ом
Диапазон частот: 20-20000 Гц
Чувствительность: 93дБ ± 3дБ
Разъём для зарядки: USB Type-C
Bluetooth 4.2
Радиус действия: 10 метров
Цена: 93$

У данной модели характеристики прописаны подробнее. Хотя чувствительность всё равно просто в дБ, правда, с допустимым отклонением. Диапазон частот и версия Bluetooth указаны. Есть упоминание и сопротивления. Оно не имеет никакого значения в данном случае.

Тут уже есть поддержка кодека AAC – мелочь, а приятно. Даже активное шумоподавление имеется. Автономность расписана тоже довольно подробно, что радует. Из бонусов – влагозащита IPX4. Правда, это кажущееся преимущество. Защита такого уровня, по большому счёту, есть у любых закрытых наушников. Подробнее можно посмотреть в нашей специальной статье.

Автономность тоже может быть измерена кучей способов. Она зависит от многих параметров: громкости и кодека, как минимум. Даже от температуры окружающей среды зависит. Данные, приведённые в характеристиках, это автономность при работе на средней (что бы это ни значило) громкости при соединении по кодеку SBC. Чаще всего, имеется в виду именно такой сценарий.

Выбирая наушники для мобильных и стационарных устройств, многие ориентируются на частотные показатели. Насколько важно учитывать этот диапазон, на какие показатели ориентироваться при выборе модели наушников, стоит рассмотреть подробно.

Что такое частота и на что она влияет?

Звук имеет волновую природу, это известно с уроков физики. Диапазон частот в наушниках указывает пределы воспроизводимых звуков. Принято считать, чем выше интервал между верхними и нижними частотами, тем качественнее наушники. Такое утверждение спорное по двум причинам:

во-первых, за частотными границами звук тоже воспроизводится, но только тише;
во-вторых, необходимо учитывать общие для всех наушников ограничения.

Кстати, резкий обрыв высоких частот характерен только для USB или беспроводных моделей, когда цифровой формат оборудован фильтром.

Какие бывают диапазоны для наушников?

В технических характеристиках дорогостоящих наушников указывается частота в диапазоне, шире стандартного, в пределах слышимости среднестатистического человека: от 20 Гц до 20 кГц. С возрастом чувствительность слухового аппарата ослабевает, ухо воспринимает не все звуковые частоты. Обычно снижается верхняя планка. Это связано с физиологическими особенностями. У городских жителей, находящихся в замусоренном шумами звуковом пространстве, средний диапазон в пределах 15–17 кГц.

В действительности частотный показатель – формальная характеристика, не имеющая отношение к качеству звучания, воспроизводимого динамиками. Важно, с какой громкостью звучат звуки в пределах заданных частот. Ни один производитель не добился того, чтобы наушники воспроизводили весь спектр звуков с одинаковой громкостью. Но чем шире диапазон, тем меньше колебание амплитудно-частотных характеристик в нижней части. Звуки низкой частоты будут звучать качественнее.

Что означает амплитудно-частотная характеристика?

Частотные показатели без коэффициента гармонических искажений воспроизводимого звука не показательны. Необходимо учитывать график зависимости частоты и громкости звука – график АЧХ. Уровень колебания громкости в пределах звуковой мощности наушника, исчисляемой децибелами, говорит о ровности графика АЧХ:

по горизонтальной оси расположены звуковые характеристики частоты в Герцах;
вертикально указываются децибелы (какая мощность у звука).

АЧХ наушников определяет тональный баланс звучания. Бывают модели с акцентом на нижний диапазон (будут греметь басы) и высокочастотную часть графика (на фоне тусклых низов хорошо будут прослушиваться высокие звуки).

На границах частот, декларированного производителями, наблюдается спад графика АХЧ почти до нулевых отметок.

Когда указывается диапазон от 5 Гц до 25 кГц, наушники работают в пределах воспроизводимых частот. «Провисание» АЧХ произойдет за переделами среднестатистической слышимости. Все «низы» и «верхи» будут воспроизводиться с заявленной мощностью звука.

Какая частота лучше, и как ее узнать на своих наушниках?

Обычно технические характеристики акустической аппаратуры указываются на обратной стороне упаковки. Как правило, указывается:

диапазон частот (нижняя и верхняя граница);
мощность звука в децибелах;
коэффициент искажения динамиков в процентах (чем меньше показатель, тем выше качество девайса).

Для качественного воспроизведения музыки нужны хорошие наушники. Вопрос, как их выбрать?

Какой должна быть частотность, зависит от назначения девайса. Идеально, если модель поддерживает три типа частот с погрешностью 1% в пределах от 100 Гц до 20 000 Гц. Для «низов» допустима погрешность до 10%, басы будут в пределах стандартного восприятия. Оптимальное значение частотных характеристик для смартфонов, телефонов – от 10 Гц до 20 кГц. Чувствительность – до 100 дБ, это своеобразное КПД устройств. Нужно учитывать, что слишком большая звуковая мощь быстро разрядит мобильный девайс.

Профессионалы для работы выбирают акустическую аппаратуру с частотными характеристиками от 5 Гц до 60 кГц. Практика показывает, чем выше верхняя граница, тем ровнее АЧХ в воспринимаемом интервале. Хотя ровный график АЧХ не гарантируется качественный звук, но отсутствие провалов говорят о сбалансированности звучания.

Резюмируя всю информацию, нетрудно определить три правила выбора наушников:

Пришло время поговорить о частотах звукового диапазона, которые являются своеобразным фетишем, особенно для тех, кто только начинает приобщаться к миру высококачественного аудио. Речь пойдёт, как вы, наверное, уже догадались, о басе, но преимущественно в плоскости персонального аудио. Как много баса должно быть в наушниках? Почему именно пользователи наушников рискуют стать басовыми наркоманами, чем это чревато? И самое главное — как встать на путь истинной аудиофилии?

«Здравствуйте, меня зовут Максим и я слушал музыку в наушниках с раздутым басом», — так стоит начать этот материал, поскольку пристрастие к мощным басам сродни наркомании: легко подсесть, но трудно вернуться к нормальной жизни.

В обычном Hi-Fi и даже в автомобильном аудио дела обстоят несколько проще. Если в шкафу зазвенела посуда, а в машине задребезжала обивка, всем понятно, что с басом немного перестарались. Что касается прослушивания музыки в наушниках — тут всё не столь очевидно. Можете провести незамысловатый эксперимент: добавьте в эквалайзере бас и послушайте музыку минут пять-десять. Поначалу будет непривычно: звук тяжелый, глухой, давящий, возможно, даже вызывающий физический дискомфорт. Но через некоторое время мозг адаптируется, и возвращение к ровному звуку будет сопровождаться серьёзной ломкой — баса будет сильно не хватать, даже в том случае, если изначально его глубина и количество были оптимальными.

Историческая справка

Всё началось с понятия качественного звука, которое подразумевало не только низкий уровень шумов и искажений, но и охват максимально широкого диапазона частот, чем не могли похвастать наушники в начале эпохи портативного аудио. Из всех преимуществ Hi-Fi, бас — наиболее понятный и очевидный плюс, поэтому именно он стал для многих покупателей одним из ключевых признаков качественного звука. А тут ещё в моду вошел хип-хоп, а вслед за ним и танцевальная клубная музыка.

Маркетологи быстро зацепились за эту идею, создав всевозможные технологии усиления баса. Bass Boost, Extra Bass, Mega Bass и тому подобные надписи на плеерах и наушниках быстро убедили потребителя, что в хорошей портативной технике баса должно быть много или очень много.

Системы усиления баса изначально ставились только в дорогие версии плееров и считались признаком высокого качества

Но между более глубоким басом, который предлагала Hi-Fi техника, и технологиями усиления баса, которые использовали в плеерах и наушниках, на самом деле нет ничего общего. Глубокий бас — это возможность аппаратуры воспроизвести чуть больше нижних нот, чем мы слышим обычно. Понимая, что неподготовленного человека удивить этим будет довольно сложно, а технику при этом придётся совершенствовать довольно серьёзно, маркетологи пошли по пути подмены понятий. Технологии усиления баса не расширяли частотный диапазон в сторону более глубокого баса, они просто форсировали имеющийся средний или верхний бас, чтобы он звучал громче остального диапазона частот. С точки зрения качества звука, это вовсе не плюс, а скорее большой минус, ведь увеличение громкости одной части воспроизводимого диапазона частот приводит к нарушению тонального баланса.

Народу нравится

Однако, имея возможность регулировать количество баса с помощью эквалайзера или специальных технологий, пользователи чаще всего выбирают именно басовитый вариант. Помимо банальной распиаренности идеи басовитости (как показателя качества), могут быть и другие причины.

Первая — возможности наушников воспроизводить НЧ диапазон. У некоторых моделей отдача по басу заканчивается примерно в той области, в которой работают басовые усилители, поэтому подъём баса на уровне источника в данном случае лишь компенсирует недостаток баса в наушниках.

Наушники созданные на заре эры портативного аудио не были способны воспроизводить глубокий бас, что стало естественным стимулом для повышения интереса потребителей к низкочастотной области

Вторая — условия прослушивания. На шумной улице или в транспорте фоновый шум осложняет восприятие музыки, маскирует значительную часть звуков в области средних и нижних частот. Умеренное усиление басовой области в данной ситуации вполне уместно, поскольку делает более слышимой ту часть спектра, которая маскируется фоновым шумом.

Третья причина лежит в совершенно иной плоскости и касается в большей степени психологических аспектов восприятия музыки. Когда музыка нравится, возникает естественное желание прибавить громкости. Однако простое увеличение громкости может сделать звучание некомфортным из-за верхних и средних частот, к которым слух более чувствителен. Если же усилить только басовую область, это воспринимается как общее усиление громкости, но дискомфорта на средних и верхних частотах не возникает. Кроме того, именно в басовой области находятся основные ритмические структуры музыки. Смещая акцент на простые ритмы, мы создаём иллюзию более энергичного и «драйвового» звука.

На самом деле

Что же происходит со звуком при усилении баса на самом деле? Подъём НЧ-области не только перемещает акценты на более примитивные базовые ритмы музыки, но ещё и маскирует более информативную и сложную ритмически СЧ-область. Верхние частоты уходят на задний план. В результате сложная музыка звучит уже не столь интересно. Тонкая игра перкуссии, тембры голосов, призвуки живых инструментов заметно упрощаются. Нарушение тонального баланса делает звучание глухим, тёмным и замедленным.

Форсирование НЧ-области можно считать приемлемым только для клубной электронной музыки, да и то лишь для тех стилей и направлений, в которых бас и ритм-машина являются основным выразительным средством. Если же включить, скажем, блюз, мы получаем доминирование ритм-секции над голосом и соло-гитарой, отчего все блюзовые композиции начинают казаться скучными и однообразными.

Некоторые музыкальные жанры не сильно страдают от форсирования басового диапазона, но это скорее исключение

Есть мнение, что форсированный бас хорошо подходит для тяжелой музыки, что под Rammstein или Megadeath, как и под «клубняк», стоит прибавить баса. Действительно, основной ритм в индастриал и тяжелом металле играет значимую роль, но послушайте тот же Rammstein без форсированного баса и вы будете удивлены, насколько интересна эта группа в музыкальном плане, насколько сложные и разноплановые композиции. И услышите, что основной ритм и энергетику композиций чаще всего задаёт ритм-гитара и вокал, а акцент на басу и барабанах присутствует далеко не во всех композициях. Многие металлические альбомы целенаправленно пишутся с небольшим уровнем баса, потому что доминирование низкочастотной области лишит звучание эффекта интенсивности и яркости.

Для живой музыки, будь то акустический джаз, вокал, фолк или классика, наиболее важна разборчивость и четкость в среднечастотном диапазоне, а бас должен быть либо вровень с остальным диапазоном, либо даже в дефиците, чтобы не бросить тень на средние частоты. Иными словами, практически любой музыке хороший бас не повредит, но если он начинает солировать — ничего хорошего из этого не выйдет.

Сядет всё!

Как я уже упоминал вначале, наушники, в отличие от домашнего и автомобильного аудио, практически не имеют ограничений для экспериментов со звуком, поэтому производители не ограничивают себя в плане настройки, а пользователи — в плане запросов. Прослушивание наушников в шумных местах также способствует тому, чтобы поиграться с эквалайзером и добавить недостающих частот. Не имея возможности слышать естественные звуки извне, мозг легче адаптируется к любым, даже весьма серьёзным изменениям АЧХ наушников.

Когда наушники с усиленным басом стали модными, многие производители стали раздувать бас в своих моделях в надежде повторить успех лидеров рынка

В итоге можно получить настолько раздутый бас, что его эквивалент воспроизведенный акустикой в комнате показался бы вам самим весьма странным и даже неприемлемым. И самое забавное: в результате постоянного и продолжительного прослушивания музыки в наушниках с высоким уровнем баса, наушники и акустика с нормальным тональным балансом будут казаться чересчур яркими, звонкими и «совсем без басов».

Казалось бы, что тут такого? Ну, нравится людям много баса — и пусть себе слушают. Но и тут не лишним будет напомнить, что с точки зрения физики более низкая частота подразумевает большую энергию волны и больший уровень звукового давления. Это значит, что у любителей басовитых наушников как минимум быстрее сядет батарейка в телефоне, а как максимум — «сядет» ещё и слух. Кому и зачем это нужно?

Кто виноват и что делать?

Оценивая звучание НЧ диапазона, не стоит забывать, что некоторая нечеткость и смазанность басовых нот может быть обусловлена способностями усилителя. Недостаточный коэффициент демпфирования или малая мощность приводят именно к такому эффекту. Но если речь идёт о характерной АЧХ с усиленным воспроизведением баса, повышение качества усиления не помогает, и становится ясно, кто виноват.

Контрабас — один из немногих инструментов, звучащих в области нижнего баса, основные тона большинства инструментов приходятся на верхний бас и среднечастотный диапазон

Можно изменить отдачу по басу и более радикальным способом — путём вмешательства в конструкцию наушников. Если они имеют так называемое полуоткрытое акустическое оформление, когда в закрытой чашке наушника есть небольшое калиброванное отверстие или сразу несколько отверстий. Именно этот элемент настройки звука отвечает за расширение и усиление басовой области. С помощью кусочка скотча несложно будет превратить конструкцию наушников из полуоткрытых в закрытые, и посмотреть, что из этого получится. Эффект может быть различным, в том числе этот эксперимент даёт шанс достичь и желаемой нормализации НЧ-диапазона. Если звук в закрытом варианте устраивает больше, результат можно закрепить, прикрыв отверстия каким-нибудь более культурным способом.

Говоря конкретно о басовитых наушниках, я не могу рекомендовать их к ежедневному использованию. Это лишает слушателя большого количества музыкальной информации и сильно смазывает впечатление от по-настоящему качественной и интересной музыки. Но иногда я сам слушаю наушники с гипертрофированным басом. Это даёт ощущения сродни тем, когда вместо похода в ресторан за вкусной и здоровой пищей, внезапно выбираешь фаст-фуд и получаешь от этого колоссальное удовольствие. Кроме того, это позволяет освежить свои звуковые ориентиры и услышать некоторые записи совершенно по-новому.

Спасибо всем, кто дочитал до конца. Берегите свой слух, слушайте музыку правильно и получайте от неё максимум удовольствия.

Практика: примеры

Желающим сразу перейти от теории к практике предлагаю список тестовых треков с описаниями того, как они должны звучать в наушниках с ровным тональным балансом, и что может произойти при прослушивании тех же записей в наушниках с форсированным басом.

Rammstein «Sehnsucht» с одноименного альбома 1997 года. Бас достаточно глубокий, но пульсирует на дальнем плане, не заполняет собой всё пространство, концентрируется в центре звуковой сцены, солирует ритм-гитара и вокал. Записано вполне в стиле классического рока с акцентом на срендечастотном диапазоне. Тяжести в звуке быть не должно.

Rammstein «Mein Hertz Brennt» c альбома Mutter 2001 года. Ситуация уже другая: ритм гитары звучат глуше, ближе к слушателю, тяжелее прописана бас-бочка и басовая секция, они заполняют сцену во всю ширину и глубину; звук тёмный, тяжёлый и давящий. На наушниках с усиленным басом и без того тяжёлая и басовитая запись окончательно теряет разборчивость и четкость.

Marcus Miller «Blast!» с альбома A night in Monte-Carlo 2010 года. НЧ-диапазон прописан предельно четко, собрано, в звучании бас гитары на самых низких нотах не должно быть гулкости или затянутости нот. Бас записан как часть единой композиции, он не форсирован, не выдвинут на первый план. Форсирование баса лишает запись воздуха и существенно упрощает звучание, скрывая тонкую интонационную игру инструментов на средних и верхних частотах.

Liquid Tension Experiment «Acid Rain», альбом «Liquid Tension Experiment 2» 1999 года. Удары по барабанам том-том в начале трека и в конце первой минуты четкие, быстрые, расположенные по центру. Они не гудят, не заполняют собой всю сцену. Вступающую в начале второй минуты бас-гитару слышно достаточно четко, она сфокусирована, не размазана в нелокализуемый гудящий фон. В наушниках с форсированным басом трек слушать сложно: существенно снижается детальность, солирует ритм-секция, а соло-гитара оказывается далеко от слушателя. Том-томы гулкие, заполняющие собой звуковую сцену. Ощутимо снижается ощущение скорости и ритмичности звука.

Halestorm «I like it heavy» с альбома «Into the wild life» 2015 года. В оригинале музыкальная основа трека выстроена на ритмике, перекличке бас-бочки в центре и хлопков с малым барабаном, разнесенных по краям сцены. Бас-гитара записана далеко и звучит фоном. В басовитых наушниках акцент смещается на бас-бочку и прямой ритм, задаваемый бас-гитарой. В зависимости от тонального баланса характер композиции существенно меняется, но при этом в обоих случаях может показаться, что именно такой звук и задумывали авторы.

Guano Apes «Maria» с альбома «Proud like a God», 1997 год. Басовые ноты и удары барабанов четкие, упругие, отодвинутые чуть назад. Солирует вокал, гитары в припеве сшиваются в единое полотно с басом и барабанами. В басовитых наушниках солирует связка барабаны и бас-гитара, но им не хватает упругости: вступающие в припевах гитары недостаточно четкие. Как и в треке Halestorm — «I like it heavy» при любом тональном балансе наушников в композиции можно услышать что-то своё, оригинальное, но здесь более показателен эффект потери разборчивости, который неизбежно возникает при увеличении количества баса.

Arctic Monkeys «AM 2013» — весь этот альбом записан с форсированным басом, включая и заглавный трек «Do I wanna know». В наушниках с ровной АЧХ бас заполняет всё, но каждая басовая пульсация имеет четко очерченные границы. В наушниках с усиленным басом, низкочастотные звуки смазываются во времени и наплывают друг на друга, маскируя моменты начала и завершения звучания басовых нот. В итоге бас сливается в единый фон и не производит эффекта чётких тяжёлых импульсов.

Nostalgia 77 «Green blades of grass» с альбома «The Garden», 2005 год. Контрабас может звучать гулко только в момент атаки, затухающая нота звучит чисто. На басовитых наушниках бас гудит практически постоянно. Чем больше в наушниках баса, тем более тяжелым для восприятия будет звучание этой композиции.

Приведённые здесь примеры — это слуховые ориентиры, которые можно использовать за неимением аппаратных измерительных средств. К слову, однажды я даже пытался создать портативный стенд для наушников, что, к сожалению, не увенчалось успехом. Но на самом деле возможность измерить наушники прямо на месте была бы крайне полезной при выборе. Если же вы располагаете измерительными средствами или хотя бы имеете возможность увидеть частотную характеристику наушников, предоставленную производителем, обращайте внимание в первую очередь на среднюю линию. В случае, когда график АЧХ хотя бы при первом приближении стремится к горизонтальной прямой, вы получите звук более сбалансированный и ровный, чем у наушников с АЧХ в виде синусоиды или ниспадающей линии от низких к высоким, которую любят делать современные производители.

Музыканты и звукорежиссёры знают что усиленный бас не даст услышать более важные нюансы, поэтому профессиональные наушники звучат гораздо ровнее тех, что представлены на массовом рынке

При приведении контрольного прослушивания не забывайте об адаптивных особенностях слуха. Первое впечатление — это сравнение звука наушников с тем, что вы слушали непосредственно перед этим (поэтому на сравнительное прослушивание лучше приходить с чистой головой и свободными ушами). Второе впечатление — реальное звучание наушников, но оно длится недолго, поскольку почти сразу же слух адаптируется к новому звучанию, и все характерные особенности перестают быть очевидными. Это тот момент, когда стоит сменить тестируемую пару наушников другими или просто сделать перерыв. Лучше провести несколько коротких сравнительных прослушиваний на хорошо знакомых и понятных музыкальных отрезках, нежели слушать длинные куски или перебирать трек за треком.

Содержание:

Что такое частота звука и как она связана с частотной характеристикой (амплитудно-частотной характеристикой)

Если вы уже некоторое время провели в мире аудиофилов или пытались выбрать себе наушники не по внешнему виду, а по качеству звучания, тогда вы знакомы с термином частотная характеристика или амплитудно-частотная характеристика. Этот термин применяется ко всем аудио устройствам, будь то наушники, колонки, усилители, ЦАПы и т.д.

В этой статье я попытался собрать и описать простым языком всё, что нужно знать об этом явлении обычному человеку, который просто хочет выбрать для себя хорошие наушники.

Как вы уже, наверное, поняли, термин амплитудно-частотная характеристика описывает возможность системы воспроизводить звук определённой частоты. Конечно, мы будем говорить лишь о том звуке, который способен услышать человек. В общем случае считается, что человеческий здоровый слух способен распознать звук с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Конечно, каждый человек слышит мир по-своему, а некоторые люди даже способны слегка уходить за границы возможного для обычного слуха, но это редкость.

Для того, чтобы нам было удобнее, давайте разделим весь слышимый диапазон на три секции: низкие частоты, средние частоты и высокие частоты.

Конечно, это деление условно и нужно лишь для нашего удобства. Обычно к каждому из диапазонов приписывают следующие частоты:

Низкие частоты – от 20 Гц до 300 Гц
Средние частоты – от 300 Гц до 4000 Гц
Высокие частоты – от 4000 Гц до 20000 Гц

Частотный диапазон (Frequency Response) описывает диапазон частот или тонов, которые музыкальный компонент (наушники) может воспроизвести.

Частотный диапазон показывает, как аудио компонент способен воспроизвести звуковой сигнал и какие искажение он вносит. Например, мы может узнать какую минимальную частоту звука способен воспроизвести Сабвуфер, или какую максимальную частоту способны воспроизвести наушники.

В идеальной ситуации на выходе из аудиосистемы мы должны получить точно такой же сигнал, который послали на вход. На практике это далеко не так и все компоненты, даже очень дорогие, вносят определённые искажения при воспроизведении звука.

Идеальный частотная характеристика называется «плоской», т.е. при измерении звучания мы должны получить ровно тот же звук, который дали на вход. Если мы подали тестовый сигнал начиная от 20 Гц и заканчивая 20000 Гц с одинаковой громкостью на всём протяжении частотного диапазона, то и получить при воспроизведении мы должны тот же ровный сигнал, однако, даже на слух мы заметим, что при изменении частоты меняется громкость – это и есть искажения, которые вносят в сигнал воспроизводящая аппаратура.

Частотную характеристику часто можно рассматривать как фильтр, который может усиливать или ослаблять входной сигнал для изменения звука

Также по этой причине почти во всех эквалайзерах, как программных, так и аппаратных, есть готовые настройки для того или иного жанра музыки. Они призваны улучшить звучание конкретного жанра путём добавления определённых искажений в звук. Лично я рекомендую вам всегда держать эквалайзер в выключенном состоянии, чтобы звук был искажён минимально и использовать его только в крайних случаях, когда без него слушать музыку крайне не приятно.

Почему получить плоскую частотную характеристику крайне сложно?

К сожалению, получить идеальный звук в современных условиях невозможно, и идеально плоская АЧХ всё ещё остаётся лишь мечтой, не взирая на то какие технологии используются при создании наушников.

Вся проблема заключается в том, что наушники — это механические устройства, а у любого механического устройства есть ограничения, заданные законами физики.

Также стоит учитывать сочетание различных компонентов в аудиосистеме: ЦАП, усилитель и наушники. Каждый из компонентов вносит собственные искажения и результат может быть очень разным и, что самое неприятное – непредсказуемым.

Например, нужно учитывать собственное сопротивление каждого из компонентов цепи, их сочетания и как они взаимодействуют друг с другом, также физические свойства драйвера наушников, его акустическое оформление и т.д. В результате мы всегда будем иметь те или иные искажения, но в удачном случае мы можем добиться того, что эти искажения будут либо крайне мало заметны на слух, либо незаметны вовсе и именно в этом заключается наша цель – подобрать идеальные наушники и аудио оборудование так, чтобы вы были крайне довольно результатом их работы.

Обычно производитель указывает на упаковке или в инструкции к наушникам результаты измерения АЧХ, по которой мы можем косвенно судить о том, как они будут звучать. Но никогда не может предсказать как именно конкретные наушники будут работать с вашим аудио оборудованием, именно по этой причине никогда не стоит выбирать наушники лишь по графику АЧХ. Этот график был получен на тестовом стенде производителя (условия произведения замеров нам не сообщают), в этот график затесались и огрехи микрофонов, которыми снимали воспроизводимый звук.

АЧХ нам нужна для того, чтобы мы убедились, что на всём её протяжении нет резких перепадов более чем на 6 Дб. Именно значение 6 Дб мы будем считать значимым, т.к. такой перепад легко воспринимается человеческим слухом. Если вы видите на графике АЧХ наушников, что в определённых местах разница составляет более 6 Дб от среднего значения, значит эти наушники вносят явное искажение в звук и далее всё зависит от вашего вкуса, нравится ли вам подобное искажение или нет.

Сравнение идеального сигнала (зелёная линия), наушников с хорошей АЧХ (жёлтая линия) и с худшей АЧХ (красная линия)

Считается, что колебания графика АЧХ на 1-2 Дб не играет никакой роли для восприятия музыки нашим слухом, а колебания в пределах 3 Дб если и заметны, то незначительно и на комфорт восприятия звука серьёзно не влияют. Поэтому если вы нашли наушники с колебаниями не выше 3 Дб, считайте, что вам повезло и они будут звучать хорошо.

Но есть ещё одна особенность – скорость изменения частотной характеристики. Как мы уже знаем, она в любом случае не будет линейной, но для нашего восприятия крайне важно, чтобы колебания происходили плавно, а не резко. Чем более плавным будет изменение графика АЧХ, тем лучше будут звучать наушники, более естественно.

Таким образом, чтобы сделать первый отсев наушников при выборе, нам нужны те модели, АЧХ которых изменяется плавно и не более чем на 3 Дб от среднего значения. Именно такие наушники нужно оставить для второго тура выборов – личного прослушивания перед покупкой.

Что касается современных ЦАПов и усилителей – в большинстве случаев, если вы покупаете не самые-самые дешёвые устройства, их искажения должны быть минимальны, а уже начиная со среднего бюджета и вовсе не должны оказывать значимого влияния на результат.

ЦАП вносит минимум искажения, можно сказать, что все современные ЦАПы вообще не вносят искажений в сигнал.

С усилителями всё сложнее, но, опять же, современные модели имеют довольно ровные характеристики довольно близкие к идеальным.

Но помните, что чем ниже собственное сопротивление наушников, тем больше они чувствительны к искажению сигнала усилителя. Именно по этой причине высококлассные наушники имеют высокое значение сопротивления, которое достигает значения 300 Ом, а в некоторых случаях даже 600 Ом. Одна из причин создания таких наушников как раз заключается в том, чтобы максимально уменьшить влияние искажения сигнала, которое происходит в усилителе, на результирующий звук. Это не значит, что все низкоомные наушники плохие, это лишь значит, что чем ниже сопротивление наушников, тем более качественным должен быть усилитель.

В то время, как любые наушники имеют довольно существенно изменяющуюся кривую АЧХ, измерения частотных характеристик ЦАПов и усилителей дают куда более идеальную картину, очень близкую к идеальной прямой.

Как связан анализ Фурье и музыка

До сих пор я рассказывал вам как АЧХ наушников оказывает влияние на воспроизведение тех или иных звуковых частот. Но это ещё не всё, для того чтобы учесть весь комплекс причин, влияющих на качество звучания музыки, мы должны узнать о том, что такое анализ Фурье и как он связан со звучанием наушников.

Не буду углубляться в математику и физику, а просто сразу сообщу вам готовый результат, чтобы вы имели представление о том, как работает звук. Представьте себе, что вы слышите сложную мелодию, которую исполняет один инструмент. Вам кажется, будто вы слышите только звучание инструмента и больше ничего, но это не совсем так. Да, вы слышите звук и ваш мозг обрабатывает его так, чтобы вы понимали, что слышите, а для этого он проводит довольно сложную работу. Анализ (или преобразование) Фурье на математическом языке показывает, как можно представить сложную форму звукового сигнала как набор из более простых синусоидальных волн. Таким образом, можно даже очень сложный звуковой сигнал разложить на несколько более простых, которые нам будет легко записать и воспроизвести. Это, кстати, одна из причин, которая позволяет определённым алгоритмам серьёзно экономить память для хранения музыки в сжатом виде, например, MP3 или AAC.

Теперь мы знаем, что сложный сигнал можно разложить на множество простых. Но как это поможет нам оценить качество звучания наушников?

Дело в том, что даже если мы возьмем для примера игру на виолончели и музыкант сыграет ноту C, мы легко замерим, что основная частота звучания этой ноты будет иметь значение 261 Гц, однако, будут созданы гармонические колебания, которые мы зафиксируем на частотах 522 Гц, 783 Гц, 1044 Гц и т.д. Каждое последующее гармоническое колебание будет звучать всё тише и тише, пока мы вовсе не перестанем его различать.

Таким образом, становится понятно, что даже воспроизведение одной простой ноты на одном инструменте – это целый набор из различных простых синусоидальных волн, которые звучат одновременно.

Теперь мы подходим к тому, с чего начали статью – к частотной характеристике.

Гармоники могут быть довольно тихими, но они не менее важны для качества восприятия музыки

Если у наушников будет АЧХ такова, что частоты 261 Гц, 522 Гц и 783 Гц они воспроизведут примерно на одной громкости, а частоту 1044 Гц они усилят на 5 Дб, то это гармоническое колебание значительно изменит характер звучания инструмента, ведь в обычной ситуации эта частота должна звучать довольно тихо относительно предыдущих, и хоть мы бы её еле различали, она, тем не менее, оказывала бы определённое влияние на наше восприятие звука. Но в данном примере она бы начала звучать гораздо громче, чем в реальной жизни, значительно изменив тем самым характер звучания инструмента. И это мы говорим просто о воспроизведении одной ноты. Теперь представьте, что мы слушаем сложную музыку, которую играют множество инструментов одновременно.

Именно теперь нам понятно почему так важно, чтобы АЧХ изменялась плавно и не более чем на 3 Дб – это нужно, чтобы гармонические колебания от каждого инструмента не звучали громче, чем основная частота звучания, не искажая тем самым мелодию.

Думаю, теперь вы поняли, почему в одних наушниках очень приятно слушать акустические инструменты, в других электронную музыку, а в иных можно слушать любые жанры. Всё это происходит от того насколько сильно они искажают гармонические колебания каждого инструмента, как естественно они звучат. И, как понятно, самой простой музыкой считается танцевальная электронная, т.к. звуки, из которых она создана, имеют очень мало гармонических колебаний, т.к. они были синтезированы искусственно и поэтому наушникам с ним справляться легко. В то же время качественно воспроизвести звук живых инструментов гораздо сложнее и справляются с этим далеко не все модели.

Почему так важна частотная характеристика

Современный Hi-Fi стандарт говорит нам о том, что хорошая аудио система не должна вносить никакого искажения в сигнал, на выходе мы должны получить тоже самое, что на входе. Это касается абсолютно всех компонентов, которые участвуют в процессе воспроизведения звука: ЦАП, усилитель, наушники и иные процессы, которые могут влиять на звук в процессе его обработки.

Амплитудно-частотная характеристика — это не единственное мерило качества звучания, но одно из самых главных, которые оказывает заметное влияние и потому ему уделяют так много сил при проектировании и производстве аудио устройств.

Амплитудно-частотная характеристика не так сильно влияет на разные частоты, которые мы привыкли называть басом, средними или высокими частотами, но гораздо больше оказывает влияние на баланс звука, на характер его подачи, на общее впечатление от прослушивания. Именно от этой характеристики зависит то, как мы воспримем звук на эмоциональном уровне, это не подвластно интеллекту, распознавание звуковых образов происходит в подсознании, а его обмануть невозможно. По этой причине слушая одну и ту же запись в разных наушниках вы ощутите совершенно разные эмоции. В тех наушниках, которые имеют хорошую АЧХ, вы услышите изначальный замысел композитора, в то время как в наушниках, с сильно искажённым АЧХ вы услышите просто звук, без смысла и эмоциональной нагрузки.

При выборе наушников нужно обязательно обращать внимание на график АЧХ, однако, это лишь первый шаг, перед покупкой нужно обязательно послушать их, чтобы убедится, что они звучат так, как вам нравится.

Читайте также: