Меню

Усилитель тока для наушников



УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАУШНИКОВ КЛАСС А

Усилители для наушников менее популярны чем полноценные УНЧ к АС, но многие аудиофилы всё-же интересуются такими конструкциями на основе полевых транзисторов и радиоламп. Среди многих классов аудиоусилителей, большинство работают в классе AB, который характеризуется относительно высокой энерго эффективностью и низким уровнем искажений.

Класс A характеризуется более низким КПД, потому что через элементы силового каскада (лампа, транзистор), независимо от того подается сигнал или нет, постоянно течет высокий ток покоя, что приводит к большим потерям мощности. Как следствие высвобождается большое количество тепла, которое необходимо отводить за пределы корпуса.

Но усилители класса А, несмотря на свои недостатки, пользуются интересом среди меломанов благодаря своим многочисленным преимуществам: более мягкий звук, хорошая динамика и малые искажения. Усилители для наушников имеют гораздо меньшую мощность, чем обычные усилители звука для колонок, поэтому отличаются более простой конструкцией. Для питания типичных 32-омных наушников достаточно УНЧ мощностью 100-200 милливатт, так что несмотря на работу в классе A, не возникает серьезных проблем с отводом тепла.

Усилитель для наушников — варианты схем

Усиление тут не должно быть большим — 2-5 достаточно для питания наушников от магнитофона или другого источника с высоким уровнем сигнала. Например DVD-проигрыватели имеют высокий уровень выходного сигнала (2 В), поэтому возможно питание наушников с коэффициентом усиления 1 (то есть без усиления). Будем использовать это свойство для построения простейшего усилителя, состоящего из одного активного элемента (транзистор или лампа).

В простейших усилителях для обеспечения адекватной эффективности тока и низкого выходного сопротивления, в качестве выходных элементов используется транзистор или лампа, работающая в конфигурации повторителя. Схема следовательно работает без усиления.

УНЧ с одним транзистором. Это самый простой усилитель, построенный на одном транзисторе типа MOSFET. Можете использовать любой транзистор, например дешевые и легкодоступные IRF 530-540, IRF 630-640 или BUZ10, BUZ11.

Делитель напряжения, состоящий из резисторов R1 и R2, обеспечивает правильную полярность затвора G транзистора. Напряжение смещения должно быть около 10 В. Ток смещения, протекающий через транзистор, настраивается с помощью резистора R4. Ток, достаточный для питания популярных наушников мощностью до 100 мВт, должен составлять около 100 мА. Значение тока можно увеличить, например, до 150-300 мА, помня, однако, что с увеличением тока потери мощности возрастают как на транзисторе T1, так и на резисторе R4.

Поскольку на резисторе R4 будет выделяться много тепла, его мощность должна быть не менее 5 Вт. Значение сопротивления следует подбирать экспериментально. Это будет зависеть от напряжения питания и значения выходного тока, которого хотите достичь, как правило оно будет меньше 30 Ом.

Питание усилителя от 12-15 В постоянного тока вполне достаточно. Напряжение должно быть стабилизировано, например с помощью стабилизатора 7812, 7815 или LM317 (плюс 2 резистора для установки напряжения). Оба канала могут питаться от одного источника питания.

На транзисторах и на стабилизаторе следует размещать небольшие радиаторы, например, из алюминиевой пластины. Более высокий ток требует большего по размерам радиатора.

Чтобы улучшить параметры усилителя, стоит добавить источник тока в цепь питания транзистора T1, то есть просто стабилизатор (как в этом УНЧ). Источник тока обеспечивает неизменный базовый ток протекающий через транзистор, что делает его независимым от рабочей температуры транзистора, а нелинейные искажения также уменьшаются. Источником тока может быть включенный стабилизатор напряжения LM317. Регулирование осуществляется с помощью резистора R4 со значением несколько Ом. Его следует выбирать так, чтобы получить желаемое значение тока схемы.

Более удобным способом стабилизировать ток является использование второго полевого транзистора, идентичного T1. Регулировка тока осуществляется путем изменения напряжения смещения затвора G транзистора T2, то есть с помощью регулировки потенциометра P2. Из-за различных потенциалов на транзисторах T1 и T2 их нельзя размещать на общем радиаторе, используйте шайбы и винты с изоляцией.

Конечно, усилитель также должен питаться от стабилизированного напряжения 12-15 В. Как видите, для построения такого усилителя для наушников не нужно много радиоэлементов. Данный усилитель может быть построен на универсальной печатной плате или даже навесным монтажом.

Добавим в схему предусилитель

Все схемы усилителей, представленные выше, имели коэффициент усиления менее 1, поэтому необходимо запитать их звуковым сигналом высокой амплитуды. Чтоб сделать усилитель более универсальным, в котором музыкальный сигнал усиливается в несколько раз, предварительный усилитель добавляется к усилителю мощности — на основе одного или нескольких транзисторов или на лампе. Усиления напряжения в 2-5 раз достаточно, потому что обычно наушники характеризуются высокой эффективностью (обычно более 90 дБ) и небольшим уровнем сигнала, необходимого для управления ими.

Вот схема для создания полноценного усилителя для наушников на основе полевых транзисторов, работающих также в классе A. Питание однополярное, сам УНЧ требует +15 В (с учётом падения напряжения на стабилизаторе берем 17-20 вольт.

Источник

Простой усилитель для наушников с токовым выходом

Проблема качественного, но простого и дешевого усилителя для наушников остается актуальной. Лично у меня есть проблема с наушниками Байердинамик 880 сопротивлением 250 Ом. Работают они чисто, но бездушно, по-мониторному, слушать их не хочется. Поэтому я решил собрать и испытать усилитель, описанный в журнале Радиохобби №1 за 2011 год. Что из этого получилось, читайте ниже.

Собранное устройство выглядит так:

Содержание / Contents

  • 1 Печатная плата
  • 2 Схемы усилителя и блока питания
  • 3 Настройка и рекомендации
  • 4 Впечатления от прослушивания
  • 5 Впечатления от прослушивания 2
  • 6 Мёд и дёготь
  • 7 Файлы

Для начала, всё написанное ниже — моё субъективное мнение, ваше может быть противоположным. Данный усилитель необычен тем, что имеет весьма высокое выходное сопротивление, кстати, автор его не Липавский, а Сафронов. Я писал лично автору по вопросам авторства и работе усилителя, но никакого ответа, увы, не получил…

↑ Печатная плата

Разводку печатной платы я сделал так, что при необходимости, можно ставить транзисторы попарно на небольшие теплоотводы, добавил место для «бутербродов». Считаю, что надо обязательно ставить панельки под микросхемы, чтобы опробовать разные варианты, да и при случайном повреждении микросхемы замена не вызовет проблем. Как обычно, дорожки стараюсь делать максимально толстыми.
На плате перемычки показаны толстыми красными линиями, фиолетовые отверстия для технолог. целей — совмещения для переноса обозначения деталей методом ЛУТ.

↑ Схемы усилителя и блока питания

Забыл нарисовать на схеме ёмкости по питанию (на печатной плате ус-ля и фото показаны), я поставил по 220 мкФ 16 В. Так захотелось и место было.

И схема блока питания.

Я внес небольшие несущественные радиолюбительские изменения, например, выходное напряжение сетевого трансформатора избыточно, но другого под рукой не было.
Питание обязательно должно быть стабилизированным — шумы и пульсации будут подхватываться усилителем.
Транзисторы и стабилизаторы греются достаточно сильно. В блоке питания мне пришлось поставить небольшие теплоотводы. В усилителе я поставил транзисторы КТ814 и КТ815. Поскольку их нагрев при питании ±9 В и токе 60 мА примерно 60…70 градусов, от теплоотводов для них я отказался.

↑ Настройка и рекомендации

В целом настройка очень проста — нужно только выставить желаемый ток покоя и можно (необязательно) минимизировать постоянное напряжение на выходе. Кстати, и у Сафронова и у Липавского в схеме допущена одна и та же грубая ошибка — неправильный номинал резистора R3. Как говорится, маленькая ложь рождает большое недоверие…
Ток покоя устанавливают резистором R3, больше сопротивление — меньше ток. Установите переменник на 220 кОм и, уменьшая его сопротивление, контролируйте напряжение на R6 и R7, для 60 мА на 51 Ом оно должно составить 3 В.
В первоисточниках рекомендуют добиваться нулевого напряжения на выходе подбором резисторов R2 и R4. Заявляю, что сделать это невозможно, баланса можно добиться, подпаивая (после прогрева усилителя) параллельно резисторам R6 или R7 шунтирующие сопротивления. Кроме того, пришлось добавить резистор параллельно наушникам для уменьшения постоянной составляющей, в противном случае добиться нуля на выходе без наушников невозможно. Постоянное напряжение на выходе после включения начинает плавать в широких пределах туда-сюда, поэтому рекомендую подключать наушники после окончания переходных процессов — примерно через полминуты. Обратите внимание на промывку платы после пайки!
Я делал испытания при токе покоя 60 мА, хотя для высокоомных наушников хватило бы и 30 мА. Я исхожу из того, что усилитель должен выдавать в нагрузку по крайней мере 100 мВт, поэтому установил питание плюс-минус 9 Вольт.

↑ Впечатления от прослушивания

↑ Впечатления от прослушивания 2

Источник — компьютер со звуковой картой ASUS Xonar, которую я немного доработал — на выход поставил «крутую» и уже не дешёвую микросхему AD8066. Она сразу дала заметный прирост качества по сравнению со штатной микросхемой. Записи в «беспотерьных» форматах и в mp3 320kbps. Наушники — только Байердинамики. Программные проигрыватели разные, всякие эффекты и эквалайзеры, конечно, выключены.
… Честно говоря, не хочется и писать, как говорится, другой класс. Наушники и усилитель здесь не при чём, виноват источник — компьютер. По сравнению с CD звук просто бедный. Приятность низов пропала, сцена сжата, воздух исчез и т. д. Конечно, не всё так плохо, просто смотря с чем сравнивать. Если слушать только компьютер и другие гаджеты, то вполне может понравиться, ВЧ, кстати, здесь даже помягче будут. Чувствительности усилителя как раз хватает с небольшим запасом. Впрочем, нет худа без добра, для компьютера данный усилитель уже не слабое звено, а для какого-нибудь нотебука его уже хватит с избытком.

↑ Мёд и дёготь

Достоинства: дешевизна, простота, возможность использования самых разных деталей, неплохое звучание, особенно на НЧ, возможность работы с высокоомными наушниками (абсолютное большинство дешевой аппаратуры это делает плохо), простота настройки.
Недостатки: высокие требования к питанию, питание только от сети, заметный нагрев (пальцы терпят только несколько секунд), длительные переходные процессы при включении, возможность выхода из строя наушников при поломке усилителя (надо ставить на выход разделительный конденсатор или защиту), жесткое звучание на ВЧ. Вроде бы маловато микродинамики.

↑ Файлы

Прилагаю файл с рисунками принципиальных схем в формате spl7 и печатных плат в формате lay.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник

Топ-5 – портативные усилители для наушников

Сравниваем и пытаемся понять, нужны ли такие устройства вообще.

Топ-5 – портативные усилители для наушников

Сравниваем и пытаемся понять, нужны ли такие устройства вообще

В наше время изобилия гаджетов и аксессуаров для них многие воспринимают портативные усилители для наушников как очередную маркетинговую пустышку. Насколько такая точка зрения верна? Разбираемся в ситуации на примере пятерки моделей ценой до 10 000 рублей.

Читайте также:  Рабочий режим цепи постоянного тока

Портативные усилители для наушников

Чтобы экономнее было

Как правило, чем крупнее и дороже портативный усилитель, тем более совершенной является его схемотехника. Хотя в данном случае уместнее сказать «менее примитивной», потому что у бюджетных моделей за 1 500 — 3 000 рублей вся конструкция базируется, порой, на паре-тройке копеечных элементов, питаемых скромной аккумуляторной батарейкой. Из разъемов – один вход и один выход формата 3,5 мм, да порт USB для зарядки АКБ. При помощи такого усилителя получаем звучание примерно на 30-50% громче, чем может выдать типовой смартфон или планшет. При этом качество звучания может быть разным: от отсутствия изменений до незначительного улучшения в низкочастотной области. Приобретать подобные усилители имеет смысл лишь в том случае, если для прослушивания вы хотите использовать смартфон, планшет или обычный «одночиповый» плеер в паре с относительно высокоомными или малочувствительными наушниками, из-за чего испытываете нехватку громкости.

А если подороже?

Модели более высокого класса (как правило, свыше 5 000 руб.) могут похвастать дискретными компонентами в схеме усиления и действительно высокой отдачей. Такие аппараты уверенно справляются практически с любыми наушниками, имеющими сопротивление вплоть до 200 — 300 Ом. Хороший внешний усилитель не только снимает проблему нехватки мощности и динамики, он делает бас более упругим и сочным. Но это уже будет не «спичечный коробок» массой в полсотни граммов, а вполне заметный брикет. И разумеется, приобретать такого уровня девайс не имеет смысла для работы со смартфоном: если вы готовы потратить на дополнительный усилитель «десяточку», то советуем обратить внимание на специализированные аудиоплееры. В мощности немного проиграете (хотя для наушников с сопротивлением до 50 Ом ее все равно будет в избытке), зато получите аудионачинку такого уровня, которой нет ни в одном смартфоне. И в итоге общее качество звучания окажется гораздо лучше, чем у смартфона даже с дорогим усилителем. Повысится и удобство использования.

Курс – к звездам!

Что лучше – качественный плеер за 10 000 с внешним усилителем за такую же сумму или один только аудиофильский проигрыватель ценой 20 000 рублей? Ответ на этот вопрос зависит от вашей любви к высокой громкости и путешествиям налегке. Плеер за 20 000 рублей без труда «прокачивает» большие наушники с сопротивлением вплоть до 150 Ом, и запаса мощности с избытком хватит даже для прослушивания тихих записей классической музыки. Качество встроенного усилителя у такого гаджета весьма высокое, благодаря чему звучание получается динамичным, воздушным, детальным, с точным и быстрым басом. У специализированного аудиоплеера за 8 000 — 10 000 рублей энергетический потенциал чуть скромнее, но при использовании наушников с сопротивлением до 50 Ом и его «выхлопа» хватит почти на все случаи жизни. А выбор таких наушников огромен! Поэтому покупка отдельного усилителя и сопряженные с его эксплуатацией неудобства оправданы только в том случае, если вы предпочитаете слушать энергичную музыку на высокой громкости, либо ваши любимые наушники имеют сопротивление свыше 100 Ом и, вдобавок, невысокую чувствительность, вследствие чего с ними не справляется даже сравнительно дорогой и мощный аудиоплеер.

Приведенные в статье цены являются ориентировочными и актуальны по состоянию на середину февраля 2016.

5 МЕСТО: Avinity Compact Mobile

Цена – 2 000 руб.

Avinity Compact Mobile

Под торговой маркой Avinity предлагаются кабели и портативные усилители. Штаб-квартира фирмы находится в Германии, но, похоже, весь процесс создания усилителя Compact Mobile — от разработки до производства – был поручен китайским подрядчикам. Миниатюрный (4,4 х 3,8 х 1,3 см) аппаратик собран в таком же металлическом корпусе с прищепкой, какой часто встречается у многочисленных китайских пародий на плеер Apple iPod Shuffle, предлагаемых за 300-400 рублей. Объем корпуса занят батареей и крохотной печатной платой, а на торце расположены хлипкие на вид кнопки включения и регулировки громкости, а также переключатель блокировки управления. Несмотря на сравнительно небольшой энергетический потенциал модели, выхода 3,5 мм здесь два. Производитель рекомендует использовать Avinity Compact Mobile с наушниками, имеющими сопротивление до 150 Ом, при этом о каких-либо параметрах усилительной секции скромно умалчивает.

Как звучит эта миниатюра? Не так ужасно, как можно было подумать при взгляде на размеры и качество сборки. Это действительно усилитель, поскольку с его помощью звучание многих бюджетных смартфонов и планшетов можно сделать громче. Собственно, на этом достоинства модели заканчиваются, потому что качеством звучания она удовлетворит только не слишком требовательных меломанов. Такое устройство может пригодиться только для обеспечения достаточного уровня громкости во время просмотра кинофильмов через смартфон или планшет двумя слушателями.

Плюсы:
Компактность, два выхода для наушников.

Минусы:
Спорная полезность с учетом цены и среднего качества звучания, невысокое качество сборки.

Резюме

На свете немало бюджетных смартфонов и планшетов с маломощным выходом на наушники, и Avinity Compact Mobile призван закрыть эту брешь. Однако цена устройства выглядит странно, поскольку обеспечиваемый прирост в громкости никак нельзя назвать многократным, да и особых музыкальных «талантов» мы не выявили. По нашему мнению, если те же 2 000 рублей добавить к бюджету на покупку более совершенного смартфона или планшета, а еще лучше — дискретного аудиоплеера или «музыкальных» наушников с относительно невысоким сопротивлением (чтобы гаджету не пришлось сильно напрягаться), то пользы будет больше. Таким образом, пятое место в нашем топ-листе Avinity Compact Mobile занял не из-за ценных потребительских свойств, а в качестве иллюстрации рассуждений о целесообразности приобретения совсем уж простеньких портативных усилителей.

4 МЕСТО: S.M.S.L SAP-7

Цена – 4 000 руб.

S.M.S.L SAP-7

Модель размером с кредитную карту и толщиной с овсяное печенье привлекает внимание аккуратным металлическим корпусом и неплохими заявленными характеристиками: выходная мощность 150 мВт (на нагрузке 16 Ом), отношение сигнал/шум – 100 дБ, искажения 0,01% при отдаче 10 мВт. Встроенная батарея емкостью 320 мА, которой хватает примерно на 10 часов работы, заряжается через порт mini-USB. Модель принимает аналоговый сигнал на вход 3,5 мм и через такой же порт, размещенный по соседству, выдает результат. На корпусе имеются световые индикаторы и четыре кнопки, две из которых отвечают за регулировку громкости, третья за включение/выключение, а четвертая позволяет выбрать одну из трех предустановок отключаемого эквалайзера или заблокировать управление во избежание случайного нажатия кнопок в кармане.

Еще до включения было понятно, что совместимость с 300-омными наушниками тут указана для красного словца: выходная мощность 16 мВт при таком сопротивлении – это курам на смех. Обладатели же наушников с импедансом до 50 Ом обделенными мощностью себя не почувствуют. Ее запас куда больше «смартфонного», что избавляет от необходимости выкручивать громкость на максимум, получая в виде специфического бонуса растущие искажения встроенного в мобильник усилителя. А вот прирост в качестве звучания если и есть, то на уровне едва уловимых нюансов. Лишь предустановки эквалайзера способны помочь оптимизировать характер подачи, но вероятность попадания «в яблочко» невелика, ведь их всего три, а ручной подстройки нет. Поэтому советуем воспринимать S.M.S.L SAP-7 лишь как инструмент увеличения громкости.

Плюсы:
Удобная регулировка громкости, встроенный эквалайзер (отключаемый), неплохой запас мощности при нагрузке до 50 Ом.

Минусы:
Поддержка наушников с сопротивлением 300 Ом реализована номинально, звуковой потенциал ограничивает область применения лишь смартфонами, планшетами и «одночиповыми» плеерами.

Резюме

Четыре тысячи рублей – не слишком большая сумма по меркам аудиогаджетов. Но нельзя забывать, что при ее всего лишь удвоении можно приобрести уже полноценный «меломанский» плеер начального уровня, не только не уступающий S.M.S.L SAP-7 по энергетическому потенциалу, но вдобавок предлагающий декодирующую секцию с недостижимым для смартфона музыкальным потенциалом и поддержку lossless-файлов 24/192. Поэтому S.M.S.L SAP-7 и его аналоги можно рекомендовать только тем, кто пока не готов тратиться на отдельный плеер, либо считает качество звучания своего смартфона достаточным. В этом случае аппарат поможет заметно поднять планку неискаженной громкости и заодно расширить ассортимент подходящих наушников.

3 МЕСТО: HiFiMAN HM-101

Цена – 3 000 руб.

HiFiMAN HM-101

Формой и размером данный усилитель почти полностью совпадает с классической бензиновой зажигалкой Zippo, разве что заметно легче оной: всего 27 грамм. Несмотря на легковесность, модель предлагает выходную мощность 62 мВт при нагрузке 36 Ом или 26 мВт при 150 Ом. Таким образом, если не верить производителю на слово и не подключать к аппаратику наушники с максимально допустимым для него сопротивлением 150 Ом, а выбрать модель 16-32 Ом, то громкости будет хватать практически всегда. Гармонические искажения 0,07%, отношение сигнал/шум 96 дБ и разделение каналов 78 дБ – характеристики не рекордные, но их уже не стыдно публиковать. Отличительная особенность HiFiMAN HM-101 в том, что это не просто усилитель, а еще и USB-ЦАП, способный принимать 16-битный стереопоток с частотой дискретизации до 48 кГц. Встроенный в коробочку конвертор TI PCM2702 относится к категории бюджетных, но даже с ним звучание получается лучше, нежели со встроенным в материнскую плату аудиокодеком. Поэтому HiFiMAN HM-101 может пригодиться не только на улице, но и дома, и в командировке, если захочется послушать музыку через простенький ноутбук или ПК без отдельной звуковой карты.

Плюсы:
Привлекательное соотношение цены, компактного корпуса и функционала USB-ЦАП.

Минусы:
Этот аппарат — бесполезная трата денег, если ваши наушники имеют сопротивление свыше 50 Ом.

Резюме:

С одной стороны, выходная мощность у HiFiMAN HM-101 лишь немного выше, чем у хорошего «музыкального» смартфона, то есть, снять ограничение на применение высокоомных наушников с его помощью не получится. Речь идет только о повышении уровня громкости низкоомных (до 32 Ом) моделей, и с этой задачей усилитель справляется на твердую «четверку». С другой стороны, аппарат предлагает дополнительный полезный функционал в виде встроенного ЦАП, а его цена 3 000 рублей не выглядит взятой с потолка.

2 МЕСТО: FiiO E12 Mont Blanc

Цена – 9 500 руб.

FiiO E12 Mont Blanc

Насколько удобно носить с собой дополнительное устройство, по размерам и массе сопоставимое с крупным смартфоном? Ведь именно таков FiiO E12 Mont Blanc. Аппарат, внешне напоминающий миниатюрный компонент Hi-Fi, внутри тоже сделан «по-взрослому»: усилители TI OPA1611 и LME49600, потенциометр ALPS, батарея емкостью 880 мАч (время работы до 12 часов). Такой коктейль позволил обеспечить выходную мощность почти 900 мВт на 32-оной нагрузке! Коэффициент гармонических искажений на частоте 1 кГц — не более 0,003%. Максимальный выходной ток 170 мА позволяет держать в узде даже «сложные» наушники, сохраняя желанную точность и динамику на низких частотах. Вся эта инженерная прелесть упакована в солидный корпус с удобным, хотя и незащищенным от случайного воздействия аналоговым регулятором громкости. Для безопасности органов слуха имеется переключатель коэффициента усиления, который нужно выставлять в зависимости от сопротивления подключенных головных телефонов. Ведь если случайно подать на 32-омную модель почти ватт мощности, звон в ушах – это меньшее из зол, которое ожидает неаккуратного слушателя. И не исключено, что после визита в поликлинику придется идти еще и в магазин — за новыми наушниками.

Читайте также:  Устройство машины переменного тока схема

Звучит аппарат превосходно. Даже на фоне потенциала усилительной части добротного аудиоплеера мощность FiiO E12 Mont Blanc кажется безграничной, динамика и импульсная характеристика улучшаются, а бас обретает структуру и ритмику, одновременно прибавляя в плотности и глубине. Оптимальный способ подключения плеера к такому усилителю – через линейный выход (у многих «меломанских» моделей он есть), возложив регулировку громкости целиком на внешний усилитель.

Плюсы:
Модель легко справляется практически с любыми наушниками, отличное звучание, эффектный аналоговый регулятор громкости.

Минусы:
Регулятор громкости не защищен от случайного вращения в сумке или кармане.

Резюме

Даже при сопряжении с хорошим «меломанским» плеером ценой свыше 10 000 рублей усилитель FiiO E12 Mont Blanc позволяет улучшить качество звучания (особенно на НЧ) и устранить любые ограничения на выбор высокоомных наушников. Если же используемые вами наушники имеют сопротивление меньше 100 Ом, и рвать себе барабанные перепонки ужасающими децибелами вы не планируете, то затраты на покупку FiiO E12 Mont Blanc оправдать куда сложнее.

1 МЕСТО: FiiO A3 (E11K)

Цена – 5 100 руб.

FiiO A3 (E11K)

Несмотря на вдвое меньшую относительно модели E12 Mont Blanc цену, более компактный и легкий FiiO A3 создан по тем же канонам, что и старший «Монблан»: дискретные компоненты (в данном случае это связка усилителей OPA1642 и AD8397, потенциометр APLS), металлический корпус и батарея емкостью 1 400 мАч, которой хватает для питания устройства в течение примерно 16 часов. С нагрузкой 32 Ом усилитель выдает мощность 270 мВт (КГИ

Резюме

Если сравнивать рассматриваемый FiiO A3 с усилителем FiiO E12 Mont Blanc (см. предыдущую страницу), то он заметно уступает более статусной модели в мощности и немного – в качестве звучания. А еще к А3 не рекомендуется подключать наушники с сопротивлением более 150 Ом. Несмотря на это мы отдали первое место именно ему. Почему? Острая необходимость использовать именно 300-омные наушники с портативной техникой при наличии огромного выбора отличных низкоомных моделей возникает у относительно небольшого количества меломанов. В остальных случаях FiiO A3 обеспечивает более чем достаточную для большинства слушателей мощность и достойно звучит. При этом он почти вдвое дешевле «старшего брата» и значительно дольше работает от одной зарядки. Так что, по нашему мнению, FiiO A3 хоть и нельзя назвать идеалом, именно он для большинства покупателей является оптимальным средством апгрейда мобильного аудиотракта.

Источник

Как выбрать усилитель для наушников

Как выбрать усилитель для наушниковЛюбительский

Аватар пользователя

Зачем нужен усилитель для наушников

Чтобы получить качественный звук от мобильных устройств (смартфонов, mp3-плееров, планшетов и т.п.). Одна из основных характеристик любого мобильного устройства – время работы от батарей. Производители идут на любые ухищрения, чтобы снизить энергопотребление и увеличить время автономной работы гаджета. Поэтому усилитель звука в мобильном устройстве, как правило, имеет низкое напряжение на выходе (0,15-0,3В) и малую мощность.

Для канальных наушников с малым импедансом это не так уж важно – звучать они будут достаточно громко, но вот высокоомные (от 100 Ом) наушники ожидаемой громкости обеспечить не смогут, хотя чувствительность у них может быть даже больше. Почему так? Потому что чувствительность обычно указывается относительно мощности наушников – дБ/мВт. Т.е., при подаче 1 мВт на наушник чувствительностью 100 дБ, он даст на выходе именно такое звуковое давление – 100 дБ. Но что такое 1мВт для наушника с импедансом 8 Ом и 300 Ом? Согласно школьному курсу физики,

Из этого следует, что при импедансе 8 Ом для обеспечения мощности 1 мВт усилитель должен выдать сигнал амплитудой,

а чтобы обеспечить ту же мощность для наушников с импедансом 300 Ом, уже 0,5В. Если вспомнить, что выходной сигнал гаджета у нас ограничен 0,2-0,3 В, становится ясно, что от высокоомного наушника громкого звука ждать не приходится, хотя чувствительность у него вроде бы такая же, как у низкоомного.

Импеданс 300 Ом

Импеданс 300 Ом

Существует устойчивый миф, что хороший звук можно получить только на полноразмерных высокоомных наушниках. Это не так – сегодня существует множество низкоомных наушников (как вставных, так и полноразмерных) с отличными характеристиками.

Так зачем же нужны высокоомные наушники? Не проще ли перейти на низкоомные и забыть о всяких дополнительных усилителях?

Тоже не все так просто – при низком сопротивлении наушников через усилитель гаджета протекает больший ток. Для обычных усилителей это не так важно, но компактная электроника мобильных устройств повышенных токов не любит. Коэффициент нелинейных искажений на звуковом выходе гаджета может заметно вырасти с ростом тока за счет увеличения тепловыделения и нагрева полупроводниковых элементов, а также за счет возрастания тепловых шумов и дробных шумов, вносимых непроволочными резисторами. Кроме того, выходное сопротивление встроенных усилителей смартфонов часто бывает довольно высоким и оказывает заметное влияние на АЧХ низкоомных наушников.

Проще говоря, низкоомные наушники будут звучать громко, но звук может оказаться плохим даже на дорогих качественных моделях, а высокоомные наушники скорее обеспечат хорошее качество, но громкость их будет неудовлетворительной.

Поэтому для получения качественного звука с рядового смартфона наличие усилителя становится просто обязательным. Для многих mp3-плееров усилитель тоже потребуется – качество усилителя дешевых плееров зачастую не выше, чем у простых смартфонов.

Кроме улучшения качества звука усилитель еще и снизит энергопотребление мобильного устройства и, соответственно, продлит время автономной работы – для быстро разряжающихся современных смартфонов это немаловажный критерий.

Определившись с необходимостью усилителя, можно перейти к выбору конкретной модели по характеристикам. Покупать первый попавшийся усилитель не стоит, необходимо, чтобы он соответствовал мобильному устройству и, особенно, наушникам. Имеет смысл сначала определиться с выбором наушников, а уже затем (при необходимости) подобрать под них усилитель.

Характеристики усилителей наушников.

От исполнения зависит, сможете ли вы слушать музыку в дороге и на прогулке. Портативные усилители обычно имеют небольшие размеры и собственный автономный источник питания. Стационарные же больше габаритами и зачастую могут быть запитаны только от сети 220В. Зато многие такие усилители могут быть использованы для подзарядки мобильного устройства одновременно с проигрыванием музыки.

Вид схемотехники большинства современных усилителей – транзисторный. Транзисторы компактнее, экономичнее, прочнее и дешевле. Но ламповые усилители продолжают удерживать свои позиции благодаря большому количеству любителей «теплого лампового звука». Плюсы у ламп имеются:

— лучшая, чем у транзисторов, линейность, дающая гладкую АЧХ на простых схемах;

— лучшая устойчивость к перегрузкам, как при коротком замыкании выхода, так и при избыточной мощности входного сигнала. Перегруженный транзисторный усилитель портит звук сильнее лампового;

— не стоит недооценивать эстетический эффект лампового усилителя с открытыми лампами

Но АЧХ современных полупроводниковых усилителей давно не уступает ламповым, а минусы электронных ламп при использовании в усилителях заметно перевешивают плюсы. Это:

— высокий уровень тепловых шумов (каковой шум многие принимают за тот самый «ламповый звук»)

— недолговечность ламп из-за постепенного выгорания катода;

— высокая стоимость ламп и усилителей на них;

— низкая механическая прочность – лампы не выносят вибраций, при перевозке лампового усилителя лампы лучше вынуть и везти отдельно, соответствующим образом их упаковав;

— высокий коэффициент нелинейных искажений за счет использования выходного трансформатора;

Гибридные усилители с выходным каскадом на транзисторах имеют меньший коэффициент нелинейных искажений, но тепловой шум от ламп в них сохраняется, поэтому отношение сигнал/шум более 90 дБ ни в ламповых, ни в гибридных усилителях практически не встречается.

Выходная мощность усилителя определяет максимальную громкость, которую смогут выдать подключенные к нему наушники. Только надо иметь в виду, что производитель обычно указывает мощность при минимальном импедансе наушников. С ростом импеданса подключенных наушников мощность падает: так, усилитель, обеспечивающий 16 мВт с наушниками 16 Ом, на 300-омной нагрузке даст всего 0,8 мВт. Поэтому перед покупкой желательно выяснить, какую мощность усилитель обеспечивает при подключении к нему конкретных наушников. Мощность должна быть такой, чтобы обеспечивать на наушниках звуковое давление в диапазоне 105 – 115 дБ, что считается достаточно громким для большинства людей. Чтобы выяснить, будут ли наушники создавать нужное звуковое давление, следует посчитать его по формуле:

Так, при чувствительности наушников в 96 дБ/мВт и мощности усилителя 0,8 мВт для данных наушников, максимальное звуковое давление будет 95 дБ, что явно недостаточно.

Максимальноеи минимальное сопротивление определяют диапазон, внутри которого должен быть импеданс используемых с этим усилителем наушников. При использовании наушников с импедансом, меньшим минимального, выросшие токи в усилителе могут привести к его повреждению. При подключении наушников с импедансом, большим максимального, звук будет слишком тихим.

Отношение сигнал/шум показывает, насколько сильно шумит усилитель при отсутствии сигнала. Чем выше этот показатель, тем более чистый звук обеспечивается системой. Для прослушивания музыки нежелательно, чтобы этот показатель был ниже 75 дБ. Hi-Fi аппаратура обеспечивает минимум 90 дБ, а высококачественные Hi-End усилители способны обеспечить отношение сигнал/шум в 110-120 дБ и выше.

Входы усилителя определяют, какие форматы получения сигнала он поддерживает, и какие разъемы потребуются для его подключения к мобильному устройству. Для получения аналогового аудиосигнала с гаджета используются «джеки» (jack) 2,5, 3,5, 6,35 мм и «тюльпаны» (RCA). Для получения цифрового аудиосигнала – SPDIF и USB. И в том и в другом случае необходимо, чтобы на мобильном устройстве был соответствующий разъем и, разумеется, поддержка возможности передачи аудио через него. Разнообразие различных входов, кроме поддерживаемого вашим мобильным устройством, не будет лишним: это позволит подключать к усилителю и другие устройства: ноутбук, автомагнитолу и т.д.

Отдельно следует отметить возможность получения аудиосигнала в цифровом виде. Это подразумевает наличие в усилителе собственного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) – модуля, преобразующего цифровые данные из аудиофайла в аналоговый сигнал для наушников. Это удорожает усилитель, но может благотворно сказаться на качестве звука. Дело в том, что в целях экономии производители мобильных устройств (особенно смартфонов) ставят на них недорогие низкоразрядные ЦАП, способные сильно исказить звук.

В этом случае высокое качество усилителя и наушников ничем не поможет – на них будет идти изначально некачественный сигнал. Поэтому, если вы не уверены в качестве комплектующих своего мобильного устройства (и если оно может отдавать звук в цифровом виде), выбирайте усилитель со встроенным ЦАП и цифровым входом.

Читайте также:  Классификация трансформаторов тока по типу изоляции токоведущих частей

Варианты выбора.

Если вам нужен усилитель для подключения к вашему гаджету высокоомных наушников, выбирайте среди моделей с большим максимальным сопротивлением по цене от 4600 рублей.

Если вас не устраивает качество звука с гаджета на качественных низкоомных наушниках и вы подозреваете, что причина в низкой разрядности ЦАП, выбирайте среди моделей с цифровым входом. Такие модели будут стоить от 2000 рублей.

Если вы – приверженец «лампового» звука, обратите внимание на стационарные ламповые и гибридные усилители. Но за это придется раскошелиться – такие усилители стоят от 11000 рублей.

Если вы – фанат чистоты звука, вас, несомненно, привлекут высококачественные усилители с отношением сигнал/шум от 110 дБ. Такие устройства доступны по цене от 8500 до 15000 рублей.

Источник

Усилитель для наушников — зачем он нужен и как выбрать?

Усилитель для наушников — зачем он нужен и как выбрать?

Аватар пользователя

Содержание

Содержание

Если вы любите слушать музыку в наушниках, то наверняка хоть раз слышали о каких-то таких крутых моделях, которым обязательно нужны усилители. Что вообще такое усилитель для наушников, зачем он нужен и пора ли бежать за ним в магазин? Как понять, что вашим наушникам необходим (или нет) этот самый усилитель? Разбираемся.

Многие предпочитают слушать музыку через наушники. Кто-то любит чувство изолированности от окружающего мира, других привлекает глубокий звук. Они портативны, удобны, незаменимы в поездках и путешествиях. Однако при покупке качественных наушников многие сталкиваются с тем, что звук тихий, глухой, тусклый, басы вялые. Такое бывает из-за несоответствия характеристик наушников и выхода аудиоустройства. Проблемы возникают, когда «уши» с высоким сопротивлением и низкой чувствительностью подключены к смартфону, плееру или встроенной звуковой карте, хотя при очень требовательных к питанию моделях иногда сдаются и внешние аудиокарты.

Почему наушники звучат плохо?

Если коротко: высокоомные наушники любят высокое напряжение, но им не нужен большой ток. Аккумулятор смартфона или плеера чаще всего попросту не может обеспечить встроенный усилитель достаточным напряжением. Поэтому его рассчитывают под наушники с небольшим импедансом, которым важнее ток, чем напряжение.

Чтобы ответить подробнее, нужно сделать пару лирических отступлений. Для начала следует разобраться в импедансе.

Импеданс — это номинальное сопротивление на входе наушников, измеряется в Омах. По величине сопротивления все наушники можно условно разделить на три группы:

  • Низкий импеданс — меньше 40 Ом. Обычно 16-32 Ома — это большинство затычек и небольших наушников, множество недорогих охватывающих моделей.
  • Средний — 60-100 Ом. Например, Sennheiser HD 280 PRO. Хорошо подходят для записи барабанов: за счет импеданса в 64 Ома они выдадут значительно больше громкости, чем модель на 250 Ом, при этом не будут так легко перегружаться, как низкоомные наушники.
  • Высокий — больше 250 Ом. Многие студийные и хай-энд модели.

Зачем вообще наушникам высокое сопротивление? На самом деле, до недавнего времени со звучанием «ушей» особо не заморачивались. Самый качественный звук традиционно предлагали студийные модели, и они все были высокоомными, потому что студийная техника всегда обладала мощными выходами. Подключенные к ним низкоомные наушники звучали бы слишком громко вплоть до боли в ушах.

Второе преимущество, о котором задумались уже чуть позже — больший вольтаж дает большую детализацию и лучшую динамику, звучание становится как бы более насыщенным, ярким и глубоким. В итоге среди производителей хай-фая и хай-энда пошла мода выпускать дорогие высокоомные модели, и сегодня они занимают существенную часть рынка. Разумеется, это не значит, что любая высокоимпедансная модель звучит лучше наушников с низким сопротивлением.

Кроме импеданса еще одним важным значением является чувствительность наушников. Это сколько децибел они выдадут в расчете на милливольт. Есть схожий параметр — эффективность, измеряется в децибелах на милливатт, но обычно указывается именно чувствительность.

Теперь правила:

  • Чем больше импеданс имеют наушники, тем большее напряжение им нужно. От импеданса зависит, сколько мощности сможет им отдать усилитель.
  • Чем меньше чувствительность у наушников, тем выше ток им требуется. От чувствительности зависит громкость наушников.

Например:

  • Наушники Sony MDR-1AB. Их импеданс лишь 24 Ома, а чувствительность — 105 Дб. Комбинация из низкого импеданса и высокой чувствительности означает, что такие наушники гораздо проще прокормить электричеством, с этим справится даже обычный смартфон.
  • В противовес им — наушники Shure SRH1840. Кажется, что с импедансом в 65 Ом их вроде бы несложно будет раскачать. Вот только их чувствительность составляет всего 96 Дб, а это значит, что им нужно очень много энергии — 1,5–4 Вт на канал для большой громкости!
  • А вот Sennheiser HD 650 имеют импеданс аж в 300 Ом, но при относительно высокой чувствительности в 103 Дб усилитель к ним будет подобрать попроще.

Однако даже если наушники нетребовательны к сигналу, это еще не означает, что встроенный усилитель смартфона или плеера не портит качество их звучания. Нередко копеечные усилители вносят искажения, особенно на высокой громкости, а также имеют раздражающие посторонние шумы и фоновое гудение. Они возникают из-за влияния различных радиоэлементов друг на друга при слишком плотной компоновке корпуса. Обойти ограничения встроенных усилителей помогают внешние усилители для наушников.

Усилители наушников

Как нетрудно догадаться, они усиливают аудиосигнал воспроизводящего устройства до нужных значений. Но современные модели умеют гораздо больше и бывают трех основных типов:

1. Портативные, чтобы воткнуть в него смартфон или плеер и слушать музыку в дороге. Они очень удобны:

    Многие, как FiiO uBTR, подключаются к устройству воспроизведения по Bluetooth и превращают любые проводные наушники в беспроводные. Но надо внимательно смотреть, чтобы устройство поддерживало нужные кодеки (подробнее о кодеках здесь).

Но, как водится, есть и минусы:

  • Это дополнительное устройство, причем порой не очень маленькое. Скорее всего, придется таскать смартфон и усилитель в связке, как бутерброд.
  • Из-за отсутствия специализированного ПО редкие плееры иногда не могут вывести аудио по цифровому тракту.
  • При выводе звука по цифровому тракту некоторые усилители с аппетитом кушают батарею смартфона.
  • Все варианты аналоговых подключений по качеству сигнала будут звучать идентично подключенным напрямую к смартфону наушникам (зато будет громче).
  • Может смутит стоимость некоторых устройств, которая не уступает самому смартфону, плееру или наушникам.

2. Стационарные, причем разных ценовых категорий:

  • Недорогие для массового пользователя, бывают и «ламповыми» — снабжены гордо сияющей радиолампой, в основном для красоты.
  • Средней ценовой категории для меломанов и эстетов.
  • Дорогой хай-энд для аудиофилов. К числу последних можно отнести и специфические усилители для дорогих электростатических наушников, требующих поляризующего напряжения в несколько сотен вольт.

Стационарные усилители для наушников выполняют ту же роль, что и обычные усилители у любителей большой акустики, но с дополнительными фичами. Как правило, в них встроен ЦАП, поэтому они сочетают в себе роль внешней аудиокарты и усилителя. Например, FOSTEX HP-A8MK2 — такие штуки удобны, если нужен бескомпромиссный прибор для извлечения максимально качественного звука из домашнего ПК прямо в уши.

3. Студийные усилители нужны, в основном, для живой записи группы музыкантов — хора, оркестра и т. п. Поэтому студийные приборы имеют по восемь выходов на наушники, чтобы каждый исполнитель мог себя слышать. Некоторые из них имеют вид внушительных рековых приборов и попросту не нужны в домашних условиях, хотя на студии без них никуда.

Студийный Behringer HA4700 Headphone Amp

Как правильно подобрать усилитель для наушников

Рассчитать, сколько питания потребуется приглянувшимся наушникам, можно онлайн. Энтузиасты сделали множество бесплатных калькуляторов, например, Headphone power calculator. С помощью него можно узнать, сколько Милливатт нужно для того, чтобы наушники звучали с желаемой громкостью.

Делается это следующим образом. К примеру, есть наушники Beyerdynamic DT 990, версия на 250 Ом, их чувствительность составляет 96 Дб. Если ввести эти данные в калькулятор, получится вот такая таблица:

  • В первом столбце указана примерная громкость звучания музыки — от тихой до болевого порога.
  • Во втором — сколько вольт потребуют наушники для достижения заданного уровня громкости из первого столбца.
  • В третьем — требуемая сила тока.
  • В последнем столбце рассчитано, какая мощность усилителя нужна этим наушникам для прослушивания на желаемой громкости.

Обычно смотрят на громкость в районе 110 Дб — это в 10 раз ниже болевого порога. В характеристиках наушников видно, что именно такую громкость берут по умолчанию, когда указывают мощность (если указывают):

Далее нужно открыть характеристики выбранного усилителя и посмотреть на его выходную мощность — та должна быть не меньше. Иногда производители указывают на сайтах, сколько милливатт может выдать усилитель при определенном значении сопротивления. Например, у FiiO Q1 II при 300 Ом — всего 11 мВт на канал, поэтому он наушники Beyerdynamic DT 990 не прокормит:

Он, конечно, и не должен, ведь максимальное сопротивление в характеристиках заявлено 150 Ом, однако тот факт, что производитель указал на сайте выходную мощность для 300 Ом, намекает, что наушники с таким импедансом и чувствительностью выше 106 Дб все-таки смогут с ним ужиться, хоть и на страх и риск покупателя. А вот Sony PHA-2A подойдет идеально — даже будет запас по мощности:

Запас по мощности — важный момент. Как правило, импеданс наушников не фиксированный, он меняется в зависимости от спектра частот. Например, наушники Sennheiser известны тем, что имеют на басовых частотах пиковые значения импеданса до 450–600 Ом! Графики импеданса можно найти не на всех сайтах производителей, поэтому ими часто занимаются энтузиасты, но из них всегда можно узнать много интересного. Например, что в сочетании с усилителем без запаса по мощности басовые частоты будут проседать на высокой громкости.

Импеданс Sennheiser HD650 имеет выраженный подъем в басовом и высокочастотном диапазонах.

Усилители для наушников действительно делают и громче, и лучше. Большинство портативных моделей обходят ограничения смартфона или плеера и обрабатывают сигнал по-своему. Многие стационарные модели сочетают в себе возможности внешней звуковой карты и усилителя, обладая при этом целым набором полезных функций.

Можно с уверенностью сказать, что усилитель необходим обладателям капризных к источнику звука высокоомных наушников с низкой чувствительностью — такие не выдадут и десятой части своего потенциала при подключении напрямую смартфону или планшету. Если в усилителе есть ЦАП и возможность слушать музыку в высоком разрешении (например, 24 бита \ 192 кГц), тогда он превратит любой смартфон в Hi-Res-плеер. Правда, расплатой за все это волшебство будет дополнительная коробочка в кармане.

Источник