Параметры наушников характеризуют качество звучания. На что влияет чувствительность наушников? Фотогалерея: снятие ограничения на максимальную громкость музыки на Андроид с помощью Volume Boost

В нашей повседневной жизни очень часто возникают вопросы, ответы на которые, казалось бы, очевидны и понятны любому человеку. Например, как увеличить громкость наушников, знает даже школьник. Вернее, думает, что знает. Дело в том, что в данном случае есть рад нюансов, существенно влияющих на способ решения и конечный результат.

Универсальный ответ на вопрос о том, как увеличить громкость наушников, заключается в увеличении коэффициента усиления обрабатывающих сигнал электронных схем. Остановимся на этом моменте более подробно. Как известно, звуковые колебания, преобразованные регистрирующим прибором (микрофоном) в электрические сигналы, представляют собой переменный ток. Его очень легко записать тем или иным способом, а затем отправить на воспроизводящее устройство, в результате получив исходный звук. Величина записанных колебаний обычно недостаточна для громкого воспроизведения, поэтому между носителем и динамиками всегда размещаются усиливающие схемы. Их работа чрезвычайно проста и заключается в повышении величины входящего сигнала. Слушателю предоставляется возможность частично вмешиваться в их работу: чтобы увеличить громкость наушников (или любого другого подобного устройства) необходимо повращать ручку переменного резистора. Часто можно избирательно усиливать определенные частоты (больше высоких или низких). Например, иногда нужно разобраться, наушников, подключенных к настольным компьютерным колонкам. Все просто: почти все такие модели имеют встроенный усилитель и позволяют усиливать (уменьшать) звук путем вращения ручки резистора на их корпусе.

В настоящее время часто задается вопрос о том, как увеличить громкость наушников на компьютере. Управление усилителем реализовано программным способом, поэтому в системах Windows нужно нажать левую кнопку мышки на значке динамиков в правом нижнем углу рядом с часами и потянуть появившийся бегунок вверх.

Следующий способ зависит от самих наушников. Иногда их производители размещают на проводе тот самый резистор, вращая ручку которого, можно корректировать Это решение просто незаменимо в случае наушников с длинным (несколько метров) проводом.

Иногда на форумах задается вопрос о том, как увеличить громкость наушников каким-то необычным способом. Действительно, регулировка резистором знакома всем, но иногда ее просто недостаточно. Повысить громкость можно путем изменения настроек Windows. Нажимаем на значке динамиков правую кнопку мышки и следуем в «Устройства воспроизведения». В окне нажимаем «Настроить» и выбираем нужную конфигурацию. Она вовсе не обязательно должна соответствовать реальной: для стереонаушников можно попробовать выставить режим «квадра» и пр. Не забываем проверять изменения.

Для наушников 5.1 (есть и такие, например, Cosonic HTS-168) выставить конфигурацию 5.1 нужно в обязательном порядке, так как это влияет на громкость звука.

Если проблема недостаточной громкости встречается при просмотре фильмов или прослушивании музыки, то можно попробовать внести локальные корректировки. Многие программные плееры позволяют усиливать звук встроенными средствами: знаменитый Zoom Player с помощью функции PreAMP способен повысить звук свыше 100% (ее следует активировать в настройках), а для проигрывателя мп3 Winamp существует модуль расширения DFX Audio Enhancer, который в числе прочих реализуемых функций повышает громкость воспроизводимого плеером звука.

Владельцы звуковых решений от Realtek могут попробовать внести изменения в дополнительные настройки. Например, тонкомпенсация также косвенно влияет на итоговую громкость.

Если ничего не помогает, то остается последнее - замена драйвера звуковой карты на более новую версию и приобретение новых наушников с меньшим сопротивлением (указано в спецификации).

Наиболее безопасными наушниками являются накладные или мониторные. Если говорить о технических характеристиках, то больше всего влияет на громкость звука чувствительность. Но имеют значение и такие показатели, как мощность и сопротивление.

Вам понадобится

— характеристики наушников;
— любой аудиоредактор;
— драйвер;
портативный усилитель для наушников.

Инструкция

Уточните параметры наушников: мощность, чувствительность и сопротивление. Более мощные — это не всегда более громкие. Громкость звучания напрямую определяет чувствительность наушников, которая должна быть не менее 100 дБ. Иначе возникнут сложности при работе на портативных устройствах. Учтите, что сопротивление и мощность — величины обратно пропорциональные. Стандартные наушники рассчитаны на 32 Ома, а устройства с сопротивлением в 16 Ом имеют повышенную акустическую мощность. А значит, звучат громче. Если высокоомные наушники подключить к портативному плееру, то звук будет едва различим. Их предназначение — стационарная Hi-Fi и Hi-End техника.

Проверьте внутренние настройки громкости на вашем аудиоплеере. Переведите показатели эквалайзера на максимум. Учтите, что при этом может увеличиться и шум. Если есть регулятор на шнуре наушников, посмотрите, в каком он находится положении. Выставьте его на максимум.

Переустановите драйвера, если они предполагаются для вашего воспроизводящего устройства. Как правило, это делается на компьютерах. Проверьте настройки громкости, существующие в панели управления. Сдвиньте все рычажки вверх — на максимальный уровень.

Проверьте наушники с другими источниками звука. Возможно, проблемы кроются не в них, а в том, что звучит.

Используйте аудиоредакторы для улучшения качества звучания файлов. Для увеличения громкости подходят даже самые простые программы, например, Free MP3 Cutter and Editor, mp3DirectCut, Music Editor Free. Но будьте внимательны! Некоторые редакторы могут увеличить громкость только за счет лимитирования уровня сигнала и сужения его динамического диапазона. А это сказывается на качестве полученного звука.

По вертикали на графике АЧХ указывается уровень звукового давления, в мировой практике выражается в децибелах (дБ). Значения могут указываться относительными, а могут быть абсолютными в SPL (Sound pressure level - уровень звукового давления). Если значения указаны в SPL и указано, при каком уровне напряжения или мощности, то можно вычислить чувствительность наушников. Зная чувствительность наушников, можно вычислить, с какой громкостью будут играть наушники при подаче определенного уровня сигнала.


Разные наушники при подаче одинакового уровня сигнала с усилителя играют с разной громкостью. Наушники с высокой чувствительностью играют громко, а наушники с низкой чувствительностью играют тихо.

На графике показаны наушники с разной чувствительностью, для дальнейшего примера сопротивление наушников примем равным 32 Ом. Это важно для того, что бы связать мощность с выхода усилителя и чувствительность, выраженную по отношению к мощности, а не напряжению. Ниже предлагается наглядная табличка.


Зависимость от чувствительности

наушники с высокой чувствительностью (зеленый) наушники с выше средней чувствительности (желтый) наушники со средней чувствительностью (красный)
к напряжению на 1 кГц, В 133 121 108
Чувствительность по отношению к мощности на 1 кГц, мВт 118 107 94
Подаваемое напряжение на наушники для достижения громкости в 120 дБ, В 0.23 0.8 3.6
Подаваемая мощность на наушники для достижения громкости в 120 дБ, мВт 1.6 3 405
Соотношение длительности работы усилителя от одинаковой батареи 1 раз 2 раз 250 раз
Если у усилителя максимальный уровень напряжения для 32 Ом равен 0.3 В / 3 мВт, то максимальная громкость наушников будет равна, дБ SPL 122 111 98

Чувствительность по отношению к напряжению берется прямо из графика АЧХ, там, где линии графика пересекают 1 кГц, по вертикальной шкале берется значение в дБ. По отношению к мощности значение отдельно пересчитывается. Знание чувствительности необходимо как для расчета максимальной громкости, которую могут развить наушники при использования конкретного усилителя, так и для расчета энергопотребления.

Для перевода чувствительности из дБ/В в дБ/мВт и наоборот предлагается ниже табличка.


Соотношение чувствительности дБ/В и дБ/мВт

95 дБ/мВт 98 дБ/мВт 100 дБ/мВт 105 дБ/мВт 110 дБ/мВт
12 Ом, дБ/В 114 117 119 124 130
16 Ом, дБ/В 113 116 118 123 128
24 Ом, дБ/В 111 114 116 121 126
32 Ом, дБ/В 110 113 115 120 125
50 Ом, дБ/В 108 111 113 118 123
85 Ом, дБ/В 106 109 111 116 121
100 Ом, дБ/В 105 108 110 115 120
300 Ом, дБ/В 100 103 105 110 115
600 Ом, дБ/В 97 100 102 107 112

Если наушники на графике АЧХ на 1 кГц пересекают по вертикали значение 125 на 1 кГц и сопротивление наушников равно 50 Ом на 1 кГц, то смотрим строчку для 50 Ом. Значение 125 видно в столбце 110 дБ/мВт, что и есть чувствительность данных наушников в соотношении дБ/мВт. Если известно, что у наушников сопротивление 85 Ом, а чувствительность 105 дБ на 1 кГц, то смотрим строчку для 85 Ом и столбец 105 дБ/мВт, получаем значение 116 дБ/В. На таком уровне по вертикали будет пересекать график АЧХ значение 116 дБ по вертикали на 1 кГц.

Sony XBA-A1AP

5 490 .-

В корзину

В избранное

Сравнить

Bowers & Wilkins P5 S2

Товар в наличии в интернет-магазине

15 990 .-

В корзину

В избранное

Сравнить

В паспортных характеристиках зачастую пишется чувствительность наушников. Однако из-за отсутствия жесткого стандарта к конструкции измерительного стенда, у разных производителей чувствительность не сопоставима. К примеру, Sennheiser CX 550 Style II и AKG IP 2 обладают одинаковой чувствительностью, но в паспортных данных указано 114 дБ/1В на 1 кГц для CX 550 и 123 дБ/1В на 1 кГц для IP 2. На нашем стенде чувствительность наушников составила 128 дБ / 1 В на 1 кГц. Возникает закономерный вопрос, если данные так различаются, то стоит ли на чувствительность обращать внимание? Т.к. каждый производитель для определенных типов наушников использует зачастую один стенд, то благодаря нашим измерениям можно делать относительную поправку на чувствительность. Так же следует учесть, что разные производители измеряют чувствительность на разных частотах, например Sennheiser и AKG приводят чувствительность относительно 1 кГц, а Beyrdinamic по стандарту IEC 60268-7 - 500 Гц, что при разных АЧХ наушников дает разные результаты. Так же производитель может указать среднее значение для определенного частотного диапазона или наоборот пиковое значение по всему частотному диапазону. Производитель может привести чувствительность с поправкой на громкость звука представленного не для гармонического, а для шумового сигнала. В данном случае значение чувствительности будет ниже на 9 дБ.


Высокие значения чувствительности по отношению к 1В не должны пугать. Если у наушников вкладышей/затычек чувствительность оказалась на уровне 130 дБ/В, и при этом у наушников сопротивление 32 Ом, то в пересчет на мВт это будет всего 105 дБ, подобную цифру можно увидеть на многих коробках. Для примера взглянем на максимальное выходное напряжение у среднестатистического плеера.

Большинство плееров на низкоомной нагрузке выдают лишь 0.2~0.3В, что позволяет развить давление в данных наушниках лишь до 110 дБ. Однако это значение справедливо для синуса, а для музыкального сигнала с учетом его энергетической плотности значение опуститься еще примерно на 9~12 дБ и составит не более 101 дБ. В метро уровень шума на уровне 95 дБ. Получается, что вкладыши/затычки будут играть лишь на 6 дБ громче. Дополнительную разницу даст шумоизоляция затычек закрытого типа.


Так же важно, что чувствительность дает довольно приблизительные данные о том, с какой громкостью будут играть наушники.

В примере показаны наушники с формально одинаковой чувствительностью 114 дБ/В как для частоты 500 Гц, так и 1 кГц. Однако видно, что у одной модели на АЧХ подняты низкие и высокие частоты (оранжевый график), а у другой наоборот низкие и высокие частоты завалены (голубой график). В итоге первые наушники субъективно будут громко играть, а вторые тихо, несмотря на формальную одинаковую чувствительность. По этой причине ориентироваться нужно именно на графики с АЧХ, в то время как данные по чувствительности без АЧХ могут не показать полной картины.


Стенд как таковой может настраиваться разными способами, по шуму в открытом или номинальном пространстве, по синусу или другому сигналу. В зависимости от способа, значения будут различаться, при чем различия могут достигать до 10 дБ и выше. Предпочтение отдается субъективной экспертизе, при настройке на синусах в районе низких частот и узкополосном шуме на высоких. Наш стенд откалиброван по розовому шуму с частотным диапазоном 300 Гц - 2 кГц при субъективном сравнении громкости сигнала между наушниками и акустической системой.

Это позволяет оценить громкость тех или иных наушников в соответствии с акустическими системами. По данному методу ранее рекомендовалось субъективно вычислять АЧХ наушников в ГОСТ 28728-89 (метод прямого измерения - сравнительная частотная характеристика наушников в свободном поле).


Стоит обратить внимание на то, что жесткого стандарта как такового не существует и это дает возможность производителям указывать данные из маркетинговых соображений. Можно указать большую чувствительность для лучших продаж определенной модели, как более чувствительной, а можно занизить значение, что бы здравоохранительные органы не попрекали за пособничество в потери слуха у молодежи. Так же некоторые производители могут приводить чувствительность наушников исходя из чувствительности капсюля, не учитывая, что итоговая чувствительность наушника в сборе будет отличатся. Таким образом к данным на коробках стоит подходить с осторожностью.


Мы предлагаем результаты измерений, сделанных в одинаковых условиях, что позволяет проводить корреляцию данных между собой. Особое внимание стоит обратить на то, что чувствительность для больших наушников и вкладышей/затычек измеряется в одних и тех же условиях, что позволяет сопоставлять чувствительность наушников между собой.


Нельзя не упомянуть и о погрешности измерений. В зависимости от посадки наушников итоговое значение может колебаться в районе 3-4 дБ. Для полноразмерных наушников итоговая АЧХ является средним значением между АЧХ для правого и левого наушника. Таким образом данные выглядят как 103 ±2 дБ/В.


Существуют исследования, результаты которых определяют связь между громкостью и значениями в SPL

Значения SPL в дБ

Звук/Громкость дБ
Порог слышимости 0
Тиканье наручных часов 10
Шепот 20
Звук настенных часов 30
Приглушенный разговор 40
Тихая улица 50
Обычный разговор 60
Шумная улица 70
Опасный для здоровья уровень 80
Пневматический молоток 90
Кузнечный цех 100
Громкая музыка (на дискотеке, концерте) 110
Болевой порог 120
Клепка, сирена 130
Реактивный самолет 150
Смертельный уровень 180
Шумовое оружие 200

Данные значения относятся к уровням громкости для акустических систем, с учетом повреждения внутренних тканей человека от низких частот. В наушниках низкие частоты действуют только на барабанную перепонку и не действуют на остальные участки тела - сердце, печень, мышечные ткани и т.п. По этому в наушниках порог на максимальную громкость, в целом выше, однако все равно следует помнить, что долгое прослушивание на высокой громкости до добра не доведет. Так же таблица показывает значения для гармонических сигналов. Т.к. музыкальный сигнал по спектральной плотности близок к шуму, то в целом громкость музыкального сигнала снижается на 9 дБ (из соотношения энергетической плотности синуса и шума, для синуса - 3 дБ, для шума - 12 дБ).

Представление чувствительности к напряжению удобны тем, что можно наглядно оценить зависимость громкости от подаваемого напряжения. Шаг в 6 дБ дает изменение напряжения в два раза. Зависимость изменения громкости от подаваемого напряжения логарифмическая. При выборе наушников можно так же сделать вывод, если у наушников А чувствительность равна 100 дБ, а у наушников Б - 106 дБ, то это значит, что наушники А будут играть с аналогичной громкостью как и наушники Б, если для них выставить у усилителя громкость в два раза выше.

Этой статьей я хочу внести некоторую ясность в данный вопрос, так как в интернете мне не удалось найти решительно ни одной толковой статьи, где было бы подробно расписано, как вычислить громкость звучания (т.е. звуковое давление) конкретных наушников на конкретном устройстве.

О характеристиках наушников вы можете почитать , сейчас же нам понадобится только две - импеданс и чувствительность. Весьма неплохое описание этих параметров есть на Doctorhead , однако формулы там тоже нет.

Итак, пусть мы имеем наушники с импедансом R = 32 Ом и чувствительностью S = 118 дБ/мВт (хотя правильнее было бы писать «118 dBSPL при 1 мВт» - дальше поймете, почему). В английском варианте это, соответственно, Ohm и dB/mW. Обозначение dBSPL используется мною ввиду отсутствия русского аналога. Далее у нас есть, скажем, плеер, который при максимальном уровне громкости и воспроизведении чистого тона с частотой 1 кГц даёт на выходе напряжение в U = 0.5 В . Нам необходимо посчитать уровень звукового давления, которое обеспечат наши наушники при подключении к данному плееру: SPL (sound pressure level) = ? .

Начнем с расчета мощности, подаваемой на наушники в случае их подключения к плееру. Как известно из школьного курса физики, мощность рассчитывается по формуле P = (U^2)/R. Тогда P = (0.5^2)/32 = 0.25/32 = 0.0078 (Вт) = 7.8 мВт.

В милливатты мы перевели вот зачем. Общепринято указывать выходную мощность в величине дБм, опорным значением для неё является 1 мВт (читайте ). Значение в децибелах рассчитывается по формуле PdB = 10lg. Обратите внимание: логарифм используется десятичный (часто обозначается как log ). Тогда PdB = 10lg(7.8/1) = 8.9 дБм.

Заметьте: мы не стали сразу умножать значение 118 дБ/мВт на 7.8 мВт, так как использование децибел в операциях умножения лишено смысла . Следует помнить, что вместо перемножения логарифмические величины складывают (что соответствует умножению абсолютных значений). А потому искомый уровень звукового давления вычисляется по формуле: SPL = S + PdB = 118 dBSPL + 8.9 дБм = 126.9 dBSPL.

Для наглядности я произвел те же вычисления в MathCad, а также вывел результирующую формулу:

Значения импеданса и чувствительности вы можете найти в документации к устройству, а уровень выходного напряжения плеера можно измерить вольтметром переменного тока. Надо также отметить, что методика измерения импеданса, и особенно чувствительности - у различных производителей может быть разная, а потому устройства от разных производителей далеко не всегда подлежат сравнению по заявленным характеристикам.

Информация от спонсора

SoftOk: программы для компьютера, планшета и телефона. Здесь Вы можете посмотреть рейтинг бесплатных антивирусов за последний год.