Наушники для аудиофилов (Hi-End наушники)

• Отзывов:
• Просмотров: 2159
• 

Наушники для аудиофилов (Hi-End наушники)

Среди всех любителей музыки есть каста, которая стоит особняком. Их называют музофилами , аудиофилами , фанатиками качественного звучания. Но, как говориться и известной пословице «хоть горшком назови — только в печь не ставь». Эти люди прохладно относятся к прозвищам, даваемым им окружающим. Для них главное — Звук и Звучание. Настоящий аудиофил впадает в экстаз, услышав ранее недоступные нюансы исполнения во вроде бы знакомой композиции. Выбор техники для таких личностей, естественно, долгое и трудное занятие. Наушники — не исключение. Лидеры индустрии предлагают огромное количество моделей Hi-End . Попробуем разобраться и помочь вам выбрать то, что окунёт вас в океан Звука.

Технические характеристики

Наушники, как известно, обычное электронное устройство со своими характеристиками. Но от того, какие возможности в них заложены мы получаем либо какие-то звуки либо Звучание с большой буквы. Естественно, Hi-End экземпляры должны гарантировать последнее. Поэтому стоит обратить внимание на паспортные данные изделий, претендующих на гордое звание «спутник аудиофила»

Частотный диапазон

Обычное человеческое ухо , воспринимает звук в достаточно узком диапазоне. Волны с частотой ниже 20 Гц. и выше 20 кГц. слуху обычного смертного недоступны. Однако среди нас есть те, кто способен услышать намного больше. Кроме того инфразвук воспринимается любым из нас. Низкочастотные колебания мы ощущаем, «слышим» телом. Высказывание «дрожь пробирает» как раз про это. То же самое можно сказать и про сверхвысокие частоты — ультразвук. Соответственно, качественная Hi-End не ограничивается обычным слышимым диапазоном. Хорошие наушники способны давать звук начиная от отметок 5-7 Гц и до 40 Кгц. Чем шире диапазон — тем лучше. Особенно, если учесть, что на его границах звук несколько искажается. Поэтому частотный запас гарантирует правдивое и качественное звучание в слышимом диапазоне.

Коэффициент нелинейных искажений

Бытует мнение, что КНИ — абсолютное зло. С этим соглашаются часть звукорежиссёров. Но опытные аудиофилы ищут изюминку во всём. Небольшие гармоники способны придать обворожительные оттенки музыке. Естественно, показатели искажений более 0,05% — это зло . Но всё что в пределах указанной цифры может быть допустимо.

Импеданс или номинальное сопротивление

Ни один из аудиофилов не будет слушать композицию без хорошего усилителя. Равно как и пользоваться низкоомными наушниками. Чем выше входное сопротивление «ушей», тем меньшая вероятность искажений и помех. Поэтому хорошие Hi-End экземпляры имеют импеданс от 400 Ом и выше. Исключение — так называемые компромиссные модели. Аудиофилы иногда выходят из дому. А носить с собой усилитель — несколько неудобно. Для таких задач производители предлагают модели с пониженными показателями номинального сопротивления.

Чувствительность

В отличие от молодых любителей «включить погромче» настоящие аудиофилы ценят качество а не давление на уши. Поэтому ТОП-модели зачастую имеют меньшие параметры чувствительности, чем капли для плееров или телефонов. Это оправдано. Повышенное сопротивление помноженное на умеренную чувствительность гарантирует превосходное качество звука.

Конструкционные особенности

Любые Hi-End наушники имеют общие черты в конструкции. Начиная от широкого кабеля, который выполняется исключительно из высококачественных сплавов и заканчивая материалами корпуса. Наушники для аудиофилов и дешёвый пластик — вещи несовместимые. Корпус, как правило, выполняется в металле, дереве или современных композитных материалах. Главный параметр — акустические характеристики. Недаром музыкальные инструменты до сих пор делают из дуба, бука, различных сортов красного дерева.

То же самое касается и внешней отделки. Подушечки оголовья, амбушюры — чаще всего это натуральные материалы либо последние разработки химиков, встречаемые в, например, космической отрасли (те же наполнители с эффектом памяти).

Выбор типа

Сколько существуют наушники, столько и идут споры какие из них лучше: открытые или закрытые . Первые благодаря «прозрачности для звука» обеспечивают превосходную передачу звуковой сцены, панорамы. Но, увы звук проходит в обоих направлениях. Ваши соседи слышать, какую композицию вы прослушиваете. Вы, в свою очередь, улавливаете их разговоры. Не самый лучший выбор для использовании в компании, но, возможно идеальный для наслаждения Звуком в уединении.

Закрытый тип наушников наоборот непроницаем для внешнего шума. Вы остаётесь наедине со своей музыкой и не мешаете окружающим. С другой стороны, ограниченность размера чашек не даёт выстроить идеальную и «бесконечно глубокую» звуковую сцену. Поэтому некоторые аудиофилы называют звучание закрытых наушников «звуками из ящика».

Слева откртытые, справа закрытые

Кто прав а кто нет, решать вам. Исходя из условий, в которых вы будете пользоваться наушниками.

Конструкция излучателей

Этот параметр, по большому счёту можно было бы не указывать. Сколько аудиофилов, столько и мнений. Ведь, как говориться в старом анекдоте, «главное ехать а не шашечки». На первом месте — Звук. А как он достигается, не столь важно.

Вот ради обеспечения бесподобного звучания производители соревнуются в технических приёмах. Одни увеличивают плотность магнитного потока на уровни, превосходящие 1 Тесла. Другие создают комплексы динамиков, каждый из которых отвечает за свой диапазон. Другие экспериментируют с типами диафрагмы. Все эти подходы имеют право на жизнь.

Об основных типах ( динамические, изодинамические и арматурные ) рассказано в статье по выбору наушников для плеера .

Если кратко, то динамические наушники способны передать богатство звука, благодаря размерам динамиков обеспечивают превосходную детализацию. И зачастую подкрашивают звучание, прибавляя в него приятные тёплые оттенки.

Изодинамика во главу угла ставит детализацию, точность и академичность передачи звука. Вариант хорош для звукорежиссёров. Но некоторые аудиофилы критикуют конструкцию за «лабораторность» и «безликость» звучания.

Равно как и наушники, использующие технологию сбалансированного якоря. Превосходная передача деталей иногда мешает «увидеть лес за множеством деревьев».

Но Hi-End на то и Hi-End, чтобы иметь свою, уникальную технологию. Не так давно некоторые производители начали эксперименты. Последние годы на рынке появились так называемые электростатические наушники . Принцип их работы основам на колебаниях диафрагмы, которая расположена между двумя металлическими пластинами (статорами), создающими электростатическое поле. Это даёт превосходную точность передачи звука, но технология требует дополнительного усиления сигнала. Поэтому если вы видите дополнительный усилитель в комплекте — значит перед вами с большой долей вероятности «электростатика».

Эргономика и комплектация

Hi-End наушники покупают для того, чтобы насладиться звуком . Поэтому требования к удобству таких изделий, возможно даже выше, чем запросы звукорежиссёров. Хорошие наушники должны мягко и одновременно устойчиво сидеть на голове. При выборе обратите внимание на то, как амбушюры охватывают уши и не появляется ли ощущения теплоты. Если оно сильно, то возможно проявления такой досадной неприятности, как, простите, потные уши через 2-3 часа использования. Исправляется ситуация либо заменой амбушюров (благо, что многие производители включают различные типы в комплект поставки) либо, увы, выбором другой модели.

Так же при выборе наушников стоит обратить внимание на комплект поставки. В частности съемные кабели с различными штекерами. Вы, как покупатель дорогой и качественной техники не должны думать где найти переходник к тому или иному усилителю. Это — забота производителя. Не лишним так же может стать кейс для переноски (транспортировки) наушников. Согласитесь, несколько неоправданным будет просто бросать в чемодан наушники, которые стоят как средней руки мотоцикл.

В остальном выбор за вами. Давать советы какой именно тип наушников выбрать — дело неблагодарное. Уши аудиофила слишком чувствительны и индивидуальны. Поэтому не стоит зацикливаться на технических деталях.

Заключение

В итоге получился вот такой потрясающий усилитель:

С этим усилителем я заново открыл для себя свои наушники. Схема усилителя настолько просто, что ее действительно сможет повторить даже начинающий лампостоитель. Главное не забывать о простых правилах безопасности, а именно не забывать отключать питание и разряжать конденсаторы. На этом у меня всё, более подробно процесс сборки смотрите в моем видео в начале статьи.

Всем удачи и хорошего звука!

Статья написана исключительно для сайта AudioGeek.ru

Привет! В этом окошке авторы блогов любят мериться крутостью биографий. Мне же будет гораздо приятнее услышать критику статей и блога в комментариях. Обычный человек, который любит музыку, копание в железе, электронике и софте, особенно когда эти вещи пересекаются и составляют целое, отсюда и название — АудиоГик. Материалы этого сайта — личный опыт, который, надеюсь, пригодится и Вам. Приятно, что прочитали 🙂

Усилители мощности и их классификация

Страницы работы

Содержание работы

Усилители мощности – это выходные (оконченные) каскады, к которым подключается внешняя нагрузка.

Классификацию усилителей мощности осуществляют по следующим показателям:

1. Виду усилительного элемента:

— на биполярных, полевых транзисторах,

— интегральных микросхемах (ИМС),

2. Схеме включения усилительного элемента:

3. Способу подключения нагрузки:

4. Используемому классу усиления:

Режим класса А применяется в однотактных усилителях, включенных по схеме ОЭ, ОБ, ОИ, ОС. В режимах класса В и АВ усилитель мощности выполняют по двухтактной схеме с использованием двух транзисторов. Каждый из транзисторов служит для усиления соответствующей полуволны входного сигнала. Выходной двухтактный каскад при этом имеет более высокий к.п.д. и применяется для усиления больших мощностей, чем однотактный.

Режим класса АВ позволяет существенно снизить нелинейные искажения выходного сигнала, существующие в классе В вследствие нелинейности начального участка входной характеристики транзистора.

Усилитель мощности Класса А с трансформаторным включением нагрузки

Схема усилителя показана на рис. 39. Исходными при расчете такого усилителя являются мощность Р_Н и сопротивление R_Н.

Рис. 39. Схема усилителя мощности класса А с трансформаторным включением нагрузки.

Определим к.п.д. каскада:

h=h_К ×h_ТР,

где h_К — к.п.д. коллекторной цепи

h_ТР — к.п.д. трансформатора.

Реально значения h не превышают 0,35¸0,45. Однотактные усилители мощности используют в маломощных предвыходных и выходных каскадах. Преимуществом их является низкий уровень нелинейных искажений.

Двухтактный выходной усилительный каскад с трансформаторной связью

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности с трансформаторной связью (рис. 40).

Рис. 40. Схема двухтактного усилителя мощности с трансформаторной связью.

Назначение элементов схемы:

TV1 и TV2 – входной и выходной трансформаторы,

VT1 и VT2 – биполярные транзисторы, включенные по схеме ОЭ,

R – сопротивление, ограничивающее токи в эмиттерных цепях от источника питания Е_К.

Пояснения по работе TV1 и TV2: обмотки w_ВХи w_1-1 и w_1-2 включены в противофазе, обмотки w_2-1, w_2-2и w_Н – согласно.

Входной сигнал U_ВХ подаем с помощью трансформатора TV1 в базовые цепи обоих транзисторов. При появлении входного сигнала, начинающегося с положительной полуволны, на вторичной обмотке w_1-1 трансформатора TV1 действует отрицательная относительно общей точки обмоток полуволна напряжения, а на вторичной обмотке w_1-2 – положительная полуволна. В результате транзистор VT2 закрыт, транзистор VT1 открыт, в коллекторной цепи протекает ток i_K1=b×i_Б1. На нагрузке действует положительная полуволна напряжения U_H.

При поступлении на вход каскада отрицательной полуволны полярность напряжений на вторичных обмотках меняется на обратную. Теперь закрыт будет VT1, а VT2 открыт. В коллекторной цепи VT2 будет протекать ток i_K2 = b×i_Б2. На нагрузке будет действовать отрицательная полуволна напряжения U_Н.

Таким образом, процесс усиления входного сигнала осуществляется в два такта работы схемы. Первый такт сопровождается усилением одной полуволны напряжения с участием первого транзистора, а второй такт – усилением второй полуволны с участием второго транзистора.

К.п.д. рассмотренного усилителя мощности составляет 0,6¸0,7, что в 1,5 раза выше, чем в однотактном.

Недостатками двухтактного усилителя с трансформаторной связью, работающего в классе В, являются большие нелинейные искажения и сложность определения средней точки вторичных обмоток TV1 и TV2. Кроме того, необходимо подбирать транзисторы по коэффициенту усиления b.

Двухтактные бестрансформаторные усилители мощности

Для уменьшения массогабаритных и стоимостных показателей усилителей, а также исполнения в виде интегральной схемы усилители мощности выполняют с емкостной связью.

Рассмотрим двухтактные усилители с емкостной связью с питанием от двух источников Е_К1 и Е_К2 (рис. 41) и одного источника Е_К (рис. 42).

В схемах используются комплиментарные транзисторы с разными типами проводимости, но с одинаковыми параметрами.

Рис. 41. Схема двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности с питанием от двух источников.

При появлении положительной полуволны на входе открывается транзистор VT1 (n—p—n типа). Происходит усиление входного сигнала. Отрицательная полуволна открывает транзистор VT2.

Рис. 42. Схема двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности с питанием от

Работа усилителя (рис. 42) аналогична предыдущей схеме (рис. 41). Преимуществом является повышение к.п.д. и снижение габаритов и веса.

УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ

Для создания усилителей мощности на интегральных микросхемах (ИМС) используют гибридные и полупроводниковые микросхемы серий К174, К224, К237 и другие. Например, К174УН5, К174УН8, К148УН1, К148УН2, КР544УД1А, КР544УД1В.

Рассмотрим усилитель мощности на микросхеме К174УН5, используемый в выходных каскадах. На рис. 43 показана принципиальная схема усилителя, а на рис. 44 – типовая схема включения ИМС К174УН5.

Выходной каскад ИМС (рис 43) образован транзисторами VT9 (схема ОК) и VT2 (схема ОЭ).

Рис 43. Принципиальная схема усилителя мощности на микросхеме К174УН5.

На них подается двухфазное напряжение с фазоинверсного каскада на комплиментарных транзисторах VT8 (схема ОК) и VT10 (схема ОЭ). Эмиттерный повторитель на транзисторе VT11 усиливает ток транзистора VT10. Входной каскад на транзисторах VT1 и VT2 является дифференциальным, напряжение сигнала через эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 передается к предвыходному однотактному каскаду на транзисторе VT7, в цепи коллектора которого находятся транзисторы VT4, VT5 и VT6, предназначенные для получения напряжения смещения и стабилизации тока покоя транзисторов выходной группы. Элементом связи с выходными транзисторами является резистор R6, верхний вывод которого через внешний конденсатор С4 (рис. 44) оказывается присоединенным к выводу 2 ИМС, т.е. к эмиттеру составного транзистора VT8, VT9.

Рис. 45. Типовая схема включения ИМС К174УН5.

Цепь R3 C3 создает вольтдобавку для более полного использования по мощности транзисторов выходного каскада ИМС. Конденсатор С4 образует последовательную положительную обратную связь по напряжению. Выходное напряжение, ослабленное делителем на резисторах R4, R5 и R6 (рис. 44) подается на второй вход дифференциального каскада (вход 6).

Использование усилителей мощности на ИМС уменьшает габариты и вес электронных устройств, улучшает их параметры.

Усилители мощности 2

Рассмотренные ранее усилительные каскады обеспечивают получение на выходе сигналов, мощность которых значительно выше мощности входных сигналов, однако, основным показателем работы этих каскадов являются коэффициент усиления по напряжению, а в эмиттерном и истоковом повторителе коэффициент усиления по току.

В том случае, когда в нагрузочном устройстве необходимо выделить максимальную мощность, используются усилители мощности. Они, как правило, являются выходными каскадами многокаскадных усилителей. Основным параметром усилителя мощности является коэффициент усиления по мощности, равный произведению коэффициентов усиления по напряжению и току:

Нагрузочными устройствами усилителя мощности являются обмотки электродвигателей, реле, громкоговорителей и других элементов электрических цепей, имеющие сравнительно небольшие сопротивления (единицы и десятки Ом). При выбранном усилительном элементе усилителя и заданном источнике усиливаемого сигнала получение максимальной мощности в нагрузочном устройстве возможно лишь при условии, что сопротивление нагрузки равно выходному сопротивлению усилительного каскада, т.е. в согласованном режиме.

Рисунок 2.2 1 Схема однотактного усилителя мощности.

Для согласования сопротивлений нагрузочного устройства с выходным сопротивлением усилителя мощности используются понижающие трансформаторы. Схема усилительного каскада с трансформатором, нагруженным на резистор R_н, показана на рисунке 2.2.1

Первичная обмотка трансформатора включена в цепь коллектора сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке трансформатора равно:

где W₁ и W₂ – число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора. Следовательно при определенном коэффициенте трансформации трансформатора h= W₁/W₂ можно добиться равенства R_вых=R / _Н.

Назначение остальных элементов схемы аналогично усилителю напряжения.

Для усилителей мощности важное значение имеет коэффициент полезного действия (КПД.), который зависит от режима работы усилительного элемента. В приведенной схеме, называемой однотактным усилителем мощности, используется режим усиления класса А. При этом нелинейные искажения минимальны, однако КПД низок (не более 50%).

С целью повышения КПД усилительного каскада используется двухтактные усилители мощности, состоящие из двух симметричных плеч (рисунок 2.2.2).Эти усилители работают чаще всего в режиме класса В, что значительно повышает КПД ( до 80 %).

Рисунок 2.2 2 Схема двухтактного усилителя мощности

Транзисторы Т₁ и Т₁, которые подбирают с максимально близкими характеристиками, работают в одинаковом режиме. Единственным отличием в работе плеч усилителя является противофазность токов и напряжений в цепях баз транзисторов и обусловленная этим противофазность переменных токов и напряжений в коллекторных цепях.

Назначение элементов двухтактного усилителя аналогично назначению соответствующих элементов однотактного усилителя с учетом того, что они обслуживают два транзистора. Входной трансформатор Тр.вх обеспечивает получение двух одинаковых по модулю но противофазных напряжений Uвх1 и Uвых2. Выходной трансформатор Тр.вых суммирует переменные выходные токи и напряжения транзисторов. Ко вторичной обмотке трансформатора

Тр.вых подключен нагрузочный резистор Rн. При этом ток нагрузки состоит из двух полуволн, каждая из которых формируется поочередно одним из плеч двухтактного усилителя, в то время как вторая полуволна отсекается в режиме класса В.

Для простоты предложим, что на вход подано гармоническое напряжение. Тогда на базы транзисторов будут воздействовать напряжения (рисунок 2.2.2).

В результате воздействия входных напряжений изменяются базовые и соответственно коллекторные токи транзисторов (рис.13)

Коллекторные токи будут создавать суммарный магнитный поток Тр вых,

Определяемый магнитодвижущей силой

Подставив значения токов и учитывая, что их постоянные и переменные составляющие одинаковы, окончательно получим

Таким образом, как следует из последнего выражения, постоянное подмагничивание трансформатора отсутствует, а транзисторы работают как бы поочередно, образуя гармоническое выходное напряжение из двух полусинусоид.

Напряжение на нагрузочном резисторе R_Н пропорционально магнитному потоку, определяемому магнитодвижущей силой F, поэтому напряжение на выходе усилителя также будет гармоническим.

Преимущества двухтактных усилителей мощности – меньшие нелинейные искажения, поскольку высшие гармонические составляющие компенсируются возможность получения высокого КПД при использовании режима В меньшая чувствительность к пульсация напряжения питания.

XdG npz VQQ GLw MYB kES AvT rtc F5l O15 Pu3 3rD aM6 HDc 5ej Fsp 2×0 9ox SoC R3C 3Ef gAE TGm iel KXW wav AcP cRI ggS abx RDy 8kT fma 7LC ogv dJS 0T0 CHF w3f 8IR Y4Y XtU o8Z mnS g1O VhM fwQ BJ4 pQ5 LEv mek ClS 2qw Ea4 uwG afA Oul