Наушники или головные телефоны (англ. headphones) — устройство для персонального прослушивания речи, музыки или иных звуковых сигналов.
В комплекте с микрофоном могут служить головной гарнитурой — средством для ведения переговоров по телефону или иному средству голосовой связи. Кроме того, наушники используются в звукозаписывающих студиях для точного контроля записываемого трека музыкальной композиции.
Именование наушников как «головные телефоны» возникло, скорее всего, при буквальном прочтении английского термина headphones англ. head — голова, phone — телефон. Рассмотрим классификацию наушников.
Классификация наушников
По способу передачи звука:
- проводные — соединены с источником проводом, поэтому могут обеспечить максимальное качество звука (все наушники, имеющие профессиональную направленность, относятся исключительно к этому типу);
- беспроводные — соединены с источником посредством беспроводного канала того или иного типа — радио, инфракрасным, Bluetooth. Они относительно мобильны, но имеют привязанность к базе (излучателю) и ограниченный радиус действия, определяемый мощностью излучателя. Они обладают более низким качеством звука по сравнению с проводными наушниками в силу процесса модуляции при кодировании-декодировании, необходимых при передаче сигнала от излучателя к приемнику в наушниках.
По типу конструкции (виду):
- вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ухо;
- внутриканальные или вакуумные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ухо;
- накладные — накладываются на ухо;
- полноразмерные или мониторные — полностью обхватывают ухо.
По типу крепления:
- оголовье — наушники с вертикальной дужкой, которая соединяет две чашечки наушников;
- затылочная дужка — соединяет две части наушников, но располагается на затылке, основная механическая нагрузка направлена на уши;
- крепления на ушах — обычно наушники такого типа закрепляются на ушах с помощью заушины или клипс;
- без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ухе.
По способу подключения кабеля:
- двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;
- односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке.
По конструкции излучателя:
- динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространенный тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то магнитное поле, создаваемое катушкой, будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты. Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигнуть очень высокого качества звука;
- с уравновешенным якорем — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи их часто называют «арматурными» из-за созвучия английского слова armature (якорь) русским арматура;
- электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно высока, однако они демонстрируют очень высокую чувствительность и высокую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному выходу на наушники, поэтому к ним в комплекте идет специальная док-станция;
- изодинамические — тонкая пленочная мембрана, с нанесенными на нее металлическими токопроводящими дорожками, заключена в решетку из стержневых магнитов и колеблется между ними.
- ортодинамические — по принципу аналогичны изодинамическим, но мембрана и магниты имеют круглую форму.
По типу акустического оформления:
- открытого типа — частично пропускают внешние звуки, что позволяет достичь более естественного звучания. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более прозрачный и натуральный по сравнению со звуком закрытых наушников. Кроме того, открытое акустическое оформление не делает вас аудиально «отрезанным» от окружающего мира. Однако при высоком уровне внешнего шума звук в открытых наушниках будет плохо слышен. К тому же открытые наушники, работающие на большой громкости, могут помешать окружающим. Не создают давления на внутреннее ухо;
- полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — обладают многими свойствами открытых наушников, но при этом обеспечивают приличную звукоизоляцию;
- закрытого типа — не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных средах, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании. При плохом прилегании амбушюров (чашечек) у закрытых наушников ухудшается воспроизведение низких частот, поэтому у закрытых наушников с дужкой давление, производимое ими на голову, как правило, выше, чем у открытых.
По сопротивлению:
- низкоомные — с сопротивлением от единиц ом до нескольких сотен ом;
- высокоомные — с сопротивлением от единиц килоом до нескольких десятков килоом.
По типу соединительных разъемов:
- Jack;
- Mini-jack;
- Micro-jack;
- DIN, ОНЦ-ВН (в настоящее время устарели);
- РПВ-1, ШП-4 и др. (имеют специфическое применение или устарели);
- USB (в основном используются в наушниках нового поколения).
Основными техническими характеристиками наушников являются:
- частотный диапазон,
- чувствительность,
- сопротивление,
- максимальная мощность,
- уровень искажений в процентном соотношении.
Частотная характеристика влияет на качество звука наушников. Наушники с большим диаметром мембраны имеют повышенное качество звучания. Среднее значение частотной характеристики 18 Гц — 20 000 Гц. Некоторые профессиональные наушники имеют частотный интервал от 5 Гц до 60000 Гц. Наиболее широкий заявленный частотный диапазон у некоторых моделей достигает 5 Гц — 125 кГц.
Чувствительность влияет на громкость звука в наушниках. Обычно наушники обеспечивают чувствительность не менее 100 дБ, при меньшей чувствительности звук может быть слишком тихим (особенно при использовании наушников с плеером или подобными устройствами). На чувствительность влияет материал магнитного сердечника, применяемого в наушниках (например, неодимовые магнитные сердечники). Наушники — «вкладыши» с малым диаметром мембраны обладают маломощным магнитом.
Сопротивление (импеданс). Здесь важно соответствие значения модуля полного электрического сопротивления наушников и выходного сопротивления источника звука. Большинство наушников рассчитано на сопротивление 32 Ом. Наушники с сопротивлением в 16 Ом имеют повышенную излучаемую акустическую мощность. Для студийной работы используют наушники с максимальным значением импеданса.
Максимальная мощность (паспортная) входная мощность обуславливает громкость звучания.
Уровень искажений. Уровень искажений в наушниках измеряется в процентах. Чем меньше этот процент, тем лучше качество звучания. Привносимые наушниками искажения менее 1 % в полосе частот от 100 Гц до 2 кГц являются приемлемыми, тогда как для полосы ниже 100 Гц допустимо 10 %.
