Наушники

Для других видов использования см. Наушники (неоднозначности) .

Наушники на стенде

Беспроводные наушники

Наушники представляют собой пару маленьких драйверов громкоговорителей, которые носят на голове или вокруг него над ушами пользователя. Это электроакустические преобразователи , которые преобразуют электрический сигнал в соответствующий звук. Наушники позволяют одному пользователю прослушать аудио -источник в частном порядке, в отличие от громкоговорителя , который излучает звук в открытый воздух для всех поблизости, чтобы услышать. Наушники также известны как наушники или, в разговорной речи , банки . Наушники Croundaurral (вокруг уха) и наушники выше-воздушного (над ухом) используют полосу над головой, чтобы удерживать водителей на месте. Другой тип, известный как наушники или наушники , пользователя состоит из отдельных единиц, которые подключаются к ушному каналу . Третий тип - это наушники для костной проводимости , которые обычно оборачиваются вокруг затылок и отдыхают перед ушным каналом, оставляя ушной канал открытым. В контексте телекоммуникации гарнитура представляет собой комбинацию наушников и микрофона .

Наушники подключаются к источнику сигнала, такому как аудио -усилитель , радио , проигрыватель CD , портативный медиаплеер , мобильный телефон , консоль видеоигр или электронный музыкальный инструмент , либо непосредственно с использованием шнура, либо с использованием беспроводной технологии, такой как Bluetooth , DECT или FM радио ​Первые наушники были разработаны в конце 19 -го века для использования операторами коммутатора , чтобы держать руки свободными. Первоначально качество звука было посредственным, и шагом вперед было изобретение наушников с высокой точностью .

Наушники демонстрируют ряд различных возможностей для воспроизведения звука. Гарнисты, предназначенные для использования телефона, обычно не могут воспроизводить звук с высокой точностью дорогих единиц, предназначенных для прослушивания музыки аудиофилами . Наушники, которые используют кабели, обычно имеют либо 1 ~ 4 дюйма (6,4 мм) или 1 ~ 8 дюймов (3,2 мм ) . Некоторые наушники являются беспроводными, используя Bluetooth -подключение для получения аудиосигнала по радиоволзам из исходных устройств, таких как мобильные телефоны и цифровые игроки. В результате эффекта Walkman , начиная с 1980 -х годов, наушники начали использоваться в общественных местах, таких как тротуары, продуктовые магазины и общественный транзит. Наушники также используются людьми в различных профессиональных контекстах, такими как инженеры -аудио, смешивая звук для живых концертов или звуковых записей и диджеев , которые используют наушники, чтобы поднять следующую песню без слушания аудитории, пилотов самолетов и сотрудников колл -центра . Последние два типа сотрудников используют наушники с интегрированным микрофоном.

История

Телефонный оператор с одним монтированным телефоном («Наушники»), 1898

Наушники выросли из необходимости освободить руки человека при работе с телефоном . К 1880 -м годам, вскоре после изобретения телефона , операторы телефона начали использовать Head Appartus для установки телефонного приемника . Приемник был установлен на голове зажимом, который держал его рядом с ухом. Моютинг головы освободил руки оператора распределительного щита, чтобы они могли легко подключить провода телефонных абонентов и приемников. Телефонный приемник, установленный на голове в единственной форме, назывался наушниками . У этих приемников телефона, в отличие от современных наушников, имелись только один наушник.

разработала устройство для прослушивания с двумя наушниками К 1890 -х годам британская компания Electrophone . Устройство создало систему прослушивания через телефонные линии, которая позволила клиенту подключаться к живым каналам выступлений в кинотеатрах и оперных домах по всему Лондону. Подписчики службы могли прослушать производительность через пару массивных наушников, которые соединены под подбородком и удерживались длинным стержнем.

Французский инженер Эрнест Меркадье в 1891 году запатентовал набор наушников-входных наушников. Он был награжден американским патентом № 454,138 за «Улучшения в телефонах ... которые должны быть достаточно легкими, чтобы их можно было носить во время использования в главе оператора». Немецкая компания Siemens Brothers в это время также продавала головные уборы для телефонных операторов, у которых было две наушники, хотя и помещенные за пределы уха. Эти головные уборы братьев Сименс выглядели довольно похожими на современные наушники. Большинство головных уборов, используемых телефонными операторами, продолжали иметь только один наушник.

Беспроводной телеграф Fessenden с двумя приготовленными на головой телефонам («наушники»), 1906

Современные наушники впоследствии развивались из появляющегося поля беспроводной телеграфии , которая была начальной стадией радиовещания . телефонного приемника Некоторые ранние разработчики беспроводной телеграфы решили использовать динамик в качестве детектора для электрического сигнала беспроводной схемы принимающей. К 1902 году беспроводные новаторы Telegraph, такие как Lee de Forest , использовали два совместно установленных на головных телефонах для услышанного сигнала приемочной схемы. Два установленных на головой телефонных приемниках были вызваны в единственной форме «Телефон головы». К 1908 году головной убор начал писать просто как «головные телефоны», и год спустя начало использоваться составное слово «наушники».

Holtzer-Cabot Head Operator Head Receiver, получатель беспроводного оператора и телефона, 1909

Одной из самых ранних компаний, которая создала наушники для беспроводных операторов, была компания Holtzer-Cabot в 1909 году. Они также были создателями глазных приемников для телефонных операторов и обычных телефонных приемников для дома. Другим ранним производителем наушников был Натаниэль Болдуин. Он был первым крупным поставщиком гарнитур на флот США . В 1910 году он изобрел прототип телефонную гарнитуру из -за своей неспособности услышать проповедь во время воскресной службы. Он предложил его для тестирования военно -морскому флоту, который быстро заказал 100 из них из -за их хорошего качества. Wireless Specialty Appartus Co., в партнерстве с Baldwin Radio Company, создала производственное предприятие в Юте для выполнения заказов.

РАДИОСКИЕ НАЙКИ БРЕНДЕС, около 1920 года

Эти ранние наушники использовали движущиеся водители железа , с однопольными или сбалансированными арматурами. В общем одностороннем типе использовались голосовые катушки, намотанные вокруг полюсов постоянного магнита, которые были расположены близко к гибкой стальной диафрагме. Аудио ток через катушки варьировал магнитное поле магнита, оказывая различную силу на диафрагме, заставляя его вибрировать, создавая звуковые волны. Требование к высокой чувствительности означало, что не использовалось никакого демпфирования, поэтому частотная характеристика диафрагмы имела большие пики из -за резонанса, что приводило к плохому качеству звука . Этим ранним моделям не хватало прокладки, и их часто было неудобно носить в течение длительных периодов времени. Их импеданс варьировался; Наушники, используемые в телеграфе и телефонной работе, имели импеданс 75 Ом . У тех, кто использовался с ранней беспроводной радиостанцией, было больше поворотов более тонкой проволоки, чтобы повысить чувствительность. Импеданс от 1000 до 2000 Ом был обычным явлением, что подходило как кристаллические наборы, так и триодные приемники. Некоторые очень чувствительные наушники, такие как те, которые изготовлены Брандесом около 1919 года, обычно использовались для ранней радиосвязи.

В раннем питании радиоприемники были частью вакуумной трубки и цепи пластины переносили опасные напряжения. Обычно он был подключен непосредственно к положительной клемме высокого напряжения аккумулятора, а другой терминал аккумулятора был надежно заземлен. Использование обнаженных электрических соединений означало, что пользователи могут быть шокированы, если они коснутся подключений для наушников при настройке неудобной гарнитуры.

В 1958 году Джон С. Косс , аудиофил и джазовый музыкант из Милуоки , продюсировал первые стерео наушники.

Небольшие наушники, подключенные к ушному каналу пользователя, были впервые разработаны для слуховых аппаратов . Они широко использовались с транзисторными радиостанциями , которые коммерчески появились в 1954 году с введением Regency TR-1 . Самое популярное аудиоустройство в истории, транзисторское радио изменило привычки прослушивания, что позволило людям слушать радио в любом месте. Наушник использует либо движущийся железный водитель, либо пьезоэлектрический кристалл для изготовления звука. 3,5-мм радиоприемник и телефон , который наиболее часто используется в портативном приложении сегодня, использовался, по крайней мере, со времен транзисторного радио Sony EFM-117J, которое было выпущено в 1964 году. Его популярность была подкреплена его использованием на Walkman портативном магнитере в 1979 году.

Приложения

Наушники могут использоваться со стационарными CD и DVD -плеерами , домашним театром , персональными компьютерами или портативными устройствами (например, цифровой аудиоплеер / MP3 -плеер , мобильный телефон ), если эти устройства оснащены разъемом для наушников. Беспроводные наушники не подключены к их источнику кабелем. Вместо этого они получают радио или инфракрасный сигнал, закодированный с использованием радиоприемника или инфракрасной передачи, такой как FM , Bluetooth или Wi-Fi . Это системы приемника с батарейным питанием, из которых наушники являются лишь компонентом. Беспроцентные наушники используются с такими событиями, как тихой диско или тихий концерт .

Наушники Sennheiser HD 555, используемые в средах производства аудио (2007)

В профессиональном аудио -секторе наушники используются в живых ситуациях дисковыми жокеями с диджевым миксером и звуковыми инженерами для мониторинга источников сигналов. В радио студий диджеи используют пару наушников при разговоре с микрофоном, в то время как динамики выключены, чтобы устранить акустическую обратную связь при мониторинге собственного голоса. В студийных записях музыканты и певцы используют наушники, чтобы играть или петь вместе с бэк -треком или группой. В военных приложениях аудиосигналы многих сортов контролируются с использованием наушников.

Проводные наушники прикреплены к аудио -источнику по кабелю. Наиболее распространенные разъемы - 6,35 мм ( 1 ~ 4   дюйма) и 3,5 мм телефонных разъемов . Большой разъем 6,35 мм чаще встречается на фиксированном месте дома или в профессиональном оборудовании. Разъем 3,5 мм остается наиболее широко используемым разъемом для портативного приложения сегодня. Адаптеры доступны для преобразования между 6,35 мм и 3,5 мм.

Шнур для наушников со встроенным потенциометром для регулирования громкости

Как активный компонент, беспроводные наушники, как правило, более дорогие из -за необходимости внутреннего оборудования, такого как батарея, контроллер зарядки, драйвер динамика и беспроводной трансивер , тогда как проводные наушники являются пассивным компонентом, на аутсорсинг Полем

Некоторые шнуры для наушников оснащены последовательным потенциометром для регулятора громкости.

Проводные наушники могут быть оснащены неразличиваемым кабелем или съемной вспомогательной штепсель для мужчин , а также некоторые с двумя портами, позволяющие подключить еще один проводной наушники в параллельной цепи , которая разбивает аудиосигнал, чтобы поделиться с другим участником , но также может быть использован для услышанного звука с двух входов одновременно. Внешний аудио -сплиттер может модернизировать эту способность.

Приложения для аудиометрического тестирования

Различные типы специально разработанных наушников или наушников также используются для оценки состояния слуховой системы в области аудиологии для установления порогов слуха, с медицинской диагностикой потери слуха , выявления других заболеваний, связанных с слухом, и мониторинга статуса слуха в программах по сохранению слуха . Специфические модели наушников были приняты в качестве стандарта из -за простоты калибровки и способности сравнивать результаты между тестируемыми объектами.

Наушники из суправера в стиле исторически наиболее часто используются в аудиологии, поскольку они самые простые для калибровки и считались стандартом в течение многих лет. Обычно используемые модели представляют собой динамические наушники телефона (TDH) 39, TDH-49 и TDH-50. Наушники в стиле или вставке используются чаще, поскольку они обеспечивают более высокие уровни межрекверной ослабления, вводят меньшую изменчивость при тестировании 6000 и 8000 Гц и избегают испытаний, возникающих в результате разрушенных ушных каналов. Обычно используемой моделью вставки является этимотическим исследованием ER-3A. Объединенные наушники также используются для установления порогов слуха в расширенном высокочастотном диапазоне (от 8000 Гц до 20 000 кГц). Наряду с наушниками Etymotic Research ER-2A вставлены наушники Sennheiser HDA300 и Koss HV/1A, являются единственными моделями, которые имеют эталонные эквивалентные пороговые значения уровня звукового давления для расширенного высокочастотного диапазона, как описано стандартами ANSI .

Аудиометры и наушники должны быть откалиброваны вместе. Во время процесса калибровки выходной сигнал от аудиометра в наушники измеряется с помощью показателя уровня звука , чтобы гарантировать, что сигнал является точным для показания на аудиометре для уровня звукового давления и частоты . Калибровка выполняется с помощью наушников в акустическом соединителе , который предназначен для имитации переноса внешнего уха. Поскольку конкретные наушники используются в начальном процессе калибровки аудиометра, их нельзя заменить каким -либо другим набором наушников, даже из той же марки и модели.

Электрические характеристики

Электрические характеристики динамических громкоговорителей могут быть легко применены к наушникам, потому что большинство наушников являются небольшими динамическими громкоговорителями.

Импеданс

Наушники доступны с высоким или низким импедансом (обычно измеряются при 1 кГц). Наушники с низким импедансом находятся в диапазоне от 16 до 32 Ом, а наушники с высоким импедансом-около 100-600 Ом. Когда импеданс пары наушников увеличивается, для его управления требуется больше напряжения (при данном токе), а громкость наушников для заданного напряжения уменьшается. В последние годы импеданс новых наушников, как правило, уменьшался для размещения более низких напряжений, доступных на портативной электронике на основе батареи на батарейке . Это привело к наушникам, которые могут быть более эффективно привлечены к электронике с батарейным питанием. Следовательно, новые усилители основаны на конструкциях с относительно низким выходным импедансом.

Импеданс наушников вызывает обеспокоенность из -за выходных ограничений усилителей. Современная пара наушников обусловлена ​​усилителем, с наушниками с более низким импедансом, представляющими большую нагрузку. Усилители не идеальны; У них также есть некоторый выходной импеданс, который ограничивает объем мощности, которую они могут обеспечить. Чтобы обеспечить ровную частотную характеристику, адекватный коэффициент демпфирования и неисканный звук, усилитель должен иметь выходной импеданс менее чем на 1/8, чем у наушников, которым он управляет (и в идеале, насколько это возможно). Если выходной импеданс большой по сравнению с импедансом наушников, присутствует значительно более высокие искажения. Следовательно, наушники с более низким импедансом, как правило, громче и эффективнее, но также требуют более способного усилителя. Наушники с более высоким импедансом более терпимы к ограничениям усилителя, но производят меньший объем для данного выходного уровня.

с высоким импедансом Исторически, многие наушники имели относительно высокий импеданс, часто более 500 Ом, чтобы они могли хорошо работать с усилителями труб . Напротив, современные усилители транзистора могут иметь очень низкий выходной импеданс, что позволяет наушникам с низким импедансом. К сожалению, это означает, что более старые аудио-усилители или стереосистема часто производят некачественные продукты на некоторых современных наушниках с низким импедансом. В этом случае внешний усилитель наушников может быть полезным.

Чувствительность

Чувствительность - это мера того, насколько эффективно наушник преобразует входящий электрический сигнал в слышимый звук. Таким образом, это указывает на то, насколько громкими являются наушники для данного уровня электрического привода. Его можно измерить в децибелах уровня звукового давления на миллионов ватт (дБ (SPL) / MW) или децибел уровня звукового давления на вольт (дБ (SPL) / V). К сожалению, оба определения широко используются, часто взаимозаменяемо. Поскольку выходное напряжение (но не мощность) усилителя для наушников по существу постоянно для большинства общих наушников, DB/MW часто более полезен, если преобразовать в DB/V с использованием закона OHM :

$\mathrm {dB(SPL)} /\mathrm {V} =\mathrm {dB(SPL)} /\mathrm {mW} -10\cdot \log _{10}{\frac {\mathrm {Impedance} }{1000}}$

После того, как чувствительность на VOLT известна, максимальный объем для пары наушников может быть легко рассчитана по выходному напряжению максимального усилителя. Например, для наушников с чувствительностью 100 дБ (SPL)/V, усилитель с выходным ударом из 1 среднего квадратного (RMS) напряжения дает максимальный объем 100 дБ.

Сочетание высокочувствительных наушников с усилителями мощности может производить опасно высокие объемы и наушники повреждения. Максимальный уровень звукового давления является вопросом предпочтения, причем некоторые источники рекомендуют не более 110 до 120 дБ. Напротив, Американское управление по безопасности и гигиене труда рекомендует средний SPL не более 85 дБ (A), чтобы избежать долгосрочной потери слуха, в то время как стандарт Европейского Союза EN 50332-1: 2013 рекомендует, чтобы объемы выше 85 дБ ( ) включить предупреждение, с абсолютным максимальным объемом (определяется с использованием шума 40–4000 Гц) не более 100 дБ, чтобы избежать случайного повреждения слуха. Используя этот стандарт, наушники с чувствительностью 90, 100 и 110 дБ (SPL)/V должны быть обусловлены усилителем, способным не превышать 3,162, 1,0 и 0,3162 ОБ вольт при максимальной настройке объема, соответственно, чтобы снизить риск повреждения слуха. Полем

Чувствительность наушников обычно составляет около 80 и 125 дБ/мВт и обычно измеряется при 1 кГц.

Спецификации

Размер наушников может повлиять на баланс между точностью и мобильности. Как правило, форм-факторы для наушников можно разделить на четыре отдельные категории: Cruigharural (Over-Eare) , выше-воздушная (на уха) , наушник и вкладыша .

Подключение

Проводной

Проводные наушники создают прямое электрическое соединение с исходным устройством с помощью кабеля, обычно подключенного к разъему для наушников .

Беспроводной

Современные беспроводные или беспроводные наушники не имеют шнура, соединяющих два наушника с исходным устройством или друг к другу; Они получают звук с помощью беспроводной технологии, такой как Bluetooth . В историческом использовании «беспроводная» ссылалась на связь с радиоприемником, который был известен как беспроводная связь.

На некоторых моделях оба аудио -потока передаются на один наушник, который направляет один поток на другой наушник. На других моделях каждый наушник получает свой аудио -поток непосредственно от исходного устройства. Первое расположение имеет преимущество в том, что он совместима с устаревшими системами, в то время как последнее расположение имеет то преимущество, что приведет к меньшему утечению мощности в наушниках, который должен направить один аудио -поток.

Связь между двумя наушниками, также будучи беспроводной, может быть названа истинной беспроводной стерео (TWS) , предлагая более длительное время автономной работы и полную трансмиссию на левом и правом каналах, избегая возможного пропуска источника сигнала, если только один будет носит.

Адаптация ушей

Крайтераральный

Наушники для прокривораций имеют большие прокладки, которые окружают внешнее ухо.

Наушники для проклятых наушников (иногда называемые полноразмерными наушниками или наушниками из-за уха ) имеют круглые или эллипсоидные наушники, которые охватывают уши. Поскольку эти наушники полностью окружают ухо, наушники в круговоротах могут быть разработаны, чтобы полностью запечатать голову, чтобы ослабить внешний шум. Из -за их размера, наушники прокритки могут быть тяжелыми, и есть несколько наборов, которые весят более 500 граммов (1 фунт). Эргономичная повязка на голову и дизайн Earpad требуется для уменьшения дискомфорта, возникающего в результате веса. Они обычно используются барабанщиками в записи.

Выше-воздушный

Пара суправера (на уха)

Наушники супра , или на наушниках на уха, есть прокладки, которые прижимаются к ушам, а не вокруг них. Они были обычно связаны с личными стереосистемами в 1980 -х годах. Этот тип наушников, как правило, имеет тенденцию быть меньше и легче, чем траквальные наушники, что приводит к меньшему ослаблению внешнего шума. Наушники супра также могут привести к дискомфорту из-за давления на ухо по сравнению с траквальными наушниками, которые сидят вокруг уха. Комфорт может варьироваться в зависимости от материала для ушного рука.

Наушники для ушей

Наушники

«Наушники» перенаправляет здесь. Для других видов использования см. Наушники (устранение неоднозначности) .

Наушники сидят на внешнем ухе.

Наушники - это очень маленькие наушники, которые находятся непосредственно на внешнем ухе , обращенные, но не вставлены в ушной канал. Наушники портативны и удобны, но многие считают их неудобными. Они практически обеспечивают акустическую изоляцию и оставляют место для окружающего шума, чтобы просачиваться; Пользователи могут увеличить объем опасно высокий, чтобы компенсировать, рискуя причинить потерю слуха . С другой стороны, они позволяют пользователю лучше осознавать свое окружение. С первых дней транзисторного радио наушники обычно были связаны с личными музыкальными устройствами. Иногда они продаются с пеной или резиновыми подушками для комфорта. (Использование термина наушники , которое существует, по крайней мере, с 1984 года, не достигло своего пика до 2001 года, с успехом MP3 -плеер Apple. )

Внедренные наушники

Основная статья: монитор вкладыша

Мониторы вкладыша простираются в ушной канал, обеспечивая изоляцию от внешнего шума.

Наушники-внедорожники, также известные как мониторы вкладыша (IEM) или каналиные , представляют собой небольшие наушники с аналогичной переносимостью на наушники, вставленные в сам ушной канал . IEMS представляют собой более качественные наушники-внедрения и используются аудиоинженеры и музыкантами , а также аудиофилами.

Внешние раковины наушников-внедорожников состоит из различных материалов, таких как пластик, алюминиевый , керамический и другие металлические сплавы. Поскольку наушники-внедорожники задействуют ушной канал, они могут быть склонны к скольжению, и они блокируют много шума в окружающей среде. Отсутствие звука в окружающей среде может быть проблемой, когда звук является необходимым сигналом по безопасности или другими причинами, как при ходьбе, вождении или езде рядом или в автомобильном движении. В некоторых наушниках вкладыша используются встроенные микрофоны, позволяющие услышать какой-то внешний звук при желании.

Общие или настраиваемые заглушки по ушным каналам изготовлены из силиконовой резины, эластомера или пены. Такие заглушки в устройствах более низкого класса могут быть взаимозаменяемыми, что увеличивает риск того, что они упали и попадают в ушной канал. Пользовательские наушники-внедорожники используют отливки ушного канала для создания заглушек с пользовательским составом, которые обеспечивают дополнительный комфорт и шумоподавление.

Некоторые беспроводные наушники включают в себя корпус зарядки.

Открытый или закрытый защитник

Обе наушники в круговом и суправерском

Открытый защитник

Наушники, которые имеют заднюю часть наушников, открыты. Это вытекает больше звука из наушников, а также дает больше окружающих звуков в наушники, но дает более естественный или динамик звук из-за включения звуков из окружающей среды.

Полуоткрытый

У них есть дизайн, который можно рассматривать как компромисс между наушниками с открытым спиной и наушниками с закрытым списком. Некоторый Поверьте, термин «полуоткрытый» находится исключительно для маркетинговых целей. Нет точного определения для термина «полуоткрытые наушники». Там, где подход с открытым списком едва ли имеет какую-либо меру, чтобы блокировать звук на внешней стороне диафрагмы, а подход с закрытой спинкой действительно имеет закрытую камеру на внешней стороне диафрагмы, полуоткрытые наушники могут иметь камеру для частично Заблокируйте звук, пропуская звук через отверстия или вентиляционные отверстия.

Закрытый защитник

Закрытая (или запечатанная) стили с закрытыми (или запечатанными) закрытыми ушными ушными ушными. Они обычно блокируют часть окружающего шума. Наушники с закрытой спиной обычно могут производить более сильные низкие частоты, чем наушники с открытым спиной.

Гарнитура

Основная статья: гарнитура (аудио)

Типичный пример гарнитуры, используемой для голосовых чатов

Гарнитура - это наушники в сочетании с микрофоном . Гарнисты обеспечивают эквивалентную функциональность телефонной связи с операцией без рук. Среди приложений для гарнитур, помимо использования по телефону, находятся авиационные, театральную или телевизионную студию Intercom Systems, а также консольные или компьютерные игры. Гарнисты изготавливаются либо с одноразовым (моно), либо с двойной землей (моно к ушам или стерео). Микрофон с гарнитурами - это либо внешний тип микрофона, где микрофон удерживается перед ртом пользователя, либо тип голосового типа, где микрофон расположен в наушнике, а речь достигает его с помощью полой трубки.

Телефонные гарнитуры

Sony Ericsson беспроводная гарнитура Bluetooth

Телефонные гарнитуры подключаются к телефонной системе с фиксированной строкой . Телефонная гарнитура функционирует, заменив телефон телефона. Начальные направления для стандартных проводных телефонов оснащены стандартным 4P4C, обычно называемым разъемом RJ-9. Гарнисты также доступны с гнездями 2,5 мм для многих телефонов DECT и других приложений. Доступные гарнитуры Bluetooth доступны и часто используются с мобильными телефонами . Начальные направления широко используются для телефонных работ, в частности, работниками колл-центра . Они также используются всеми, кто хочет провести телефонные разговоры с обеими руками.

Для более старых моделей телефонов импеданс микрофона гарнитуры отличается от оригинального телефона, требующего телефонного усилителя для телефонной гарнитуры. Телефонный усилитель обеспечивает базовое выравнивание PIN, аналогичное адаптеру телефонной гарнитуры, но также предлагает звуковое усиление как для микрофона, так и для громкоговорителей. Большинство моделей телефона усилителей предлагают регулятор громкости для громкоговорителя, а также микрофон, функцию отключения и переключение между гарнитурой и телефонами. Телефонные усилители питаются батареями или адаптерами переменного тока .

Гарнитуры связи

Авиационная гарнитура

Графины связи используются для двусторонней связи и обычно состоят из наушников и прикрепленного микрофона. Такие гарнитуры используются в различных профессиях, как авиация, военные, спортивные, музыку и многие секторы, ориентированные на обслуживание. Они бывают разных форм и размеров, в зависимости от использования, необходимого ослабления шума и необходимого общения.

Снижение шума окружающей среды

Нежелательный звук из окружающей среды может быть уменьшен, исключая звук из уха путем пассивной шумополизованной изоляции, или, часто в сочетании с изоляцией, путем активной отмены шума .

Вуинки являются одними из тех, кто хорош для шумоподавления.

Пассивная шумоподобная изоляция по существу использует корпус наушников, либо над, либо в ухе, в качестве пассивной затычки для ушей, которая просто блокирует звук. Типы наушников, которые обеспечивают наибольшее затухание,-это наушники канала и наушники с закрытой спинкой, как в кругу, так и выше. Наушники с открытым списком и наушниками обеспечивают некоторую пассивную шумовую изоляцию, но гораздо меньше, чем другие. Типичные наушники с закрытой спинкой блокируют от 8 до 12 дБ, а также вводятся от 10 до 15 дБ. Некоторые модели были специально разработаны для барабанщиков для облегчения барабанщика, контролирующего записанный звук, одновременно уменьшая звук непосредственно с барабанов, насколько это возможно. Такие наушники утверждают, что уменьшают окружающий шум примерно на 25 дБ.

Активные наушники с шумоподавлением используют микрофон, усилитель и динамик, чтобы забрать, усилить и воспроизводить окружающий шум в форме, обновляемой фазой; Это в некоторой степени отменяет нежелательный шум из окружающей среды, не влияя на желаемый источник звука, который не поднимается и не обращается вспять микрофоном. Они требуют источника питания, обычно батареи, для управления их схемами. Активные наушники с отменой шума могут ослаблять окружающий шум на 20 дБ или более, но активная схема в основном эффективна на постоянных звуках и на более низких частотах, а не на острых звуках и голосах. Некоторые наушники с шумоподавлением предназначены в основном для снижения низкочастотного двигателя и шума перемещения в самолетах, поездах и автомобилях, и они менее эффективны в средах с другими типами шума.

Transducer Technology

Наушники используют различные типы преобразователя для преобразования электрических сигналов в звук.

Движущаяся катушка

Типичный преобразователь наушников с движущейся катушкой

Драйвер движущейся катушки , чаще называемый «динамическим» драйвером, является наиболее распространенным типом, используемым в наушниках. Он состоит из стационарного магнитного элемента, прикрепленного к раме наушников, который устанавливает статическое магнитное поле. Магнит в наушниках обычно состоит из феррита или неодима . Голосовая катушка , легкая катушка провода, подвешен в магнитном поле магнита, прикрепленной к диафрагме, обычно изготовленной из легкой, с высокой температурой целлюлозы, полимера, углеродного материала, бумаги или тому подобного. Полем Когда различный ток аудиосигнала проходит через катушку, он создает различное магнитное поле, которое реагирует на статическое магнитное поле, оказывая различную силу на катушке, вызывая ее, и прикрепленную диафрагму для вибрации. Вибрирующая диафрагма толкает воздух, чтобы произвести звуковые волны .

Электростатический

Электростатическая диаграмма громкоговорителей

Электростатические драйверы состоят из тонкой, электрически заряженной диафрагмы, как правило, покрытой пленкой из покрытия , подвешенной между двумя перфорированными металлическими пластинами (электродами). Электрический звуковой сигнал применяется на электроды, создающие электрическое поле; В зависимости от полярности этого поля, диафрагма тянется к одной из пластин. Воздух навязывается перфорациями; В сочетании с непрерывно изменяющимся электрическим сигналом, управляющим мембраной, создается звуковая волна. Электростатические наушники, как правило, дороже, чем движущаяся катушка, и сравнительно редки. Кроме того, требуется специальный усилитель для усиления сигнала для отклонения мембраны, которая часто требует электрических потенциалов в диапазоне от 100 до 1000 вольт.

Из -за чрезвычайно тонкой и легкой мембраны диафрагмы часто толщиной всего несколько микрометров и полного отсутствия движущихся металлоконструкций частотная реакция электростатических наушников обычно простирается намного выше слышимого предела приблизительно 20 кГц. Высокочастотный отклик означает, что уровень искажения низкой среды поддерживается на вершине зоны звуковой частоты, что, как правило, не относится к движущимся драйверам катушек. Кроме того, пик частотной характеристики, регулярно наблюдаясь в высокочастотной области с движущимися драйверами катушек, отсутствует. Хорошо разработанные электростатические наушники могут создать значительно лучшее качество звука, чем другие типы.

Электростатические наушники требуют источника напряжения, генерирующего от 100 В до 1 кВ, и на голове пользователя. Поскольку изобретение изоляторов нет никакой реальной опасности. Им не нужно доставлять значительный электрический ток , что еще больше ограничивает электрическую опасность для владельца в случае ошибки.

Электрический

Драйвер электричества функционирует вдоль тех же электромеханических средств, что и электростатический драйвер. Тем не менее, водитель электрота имеет постоянный заряд, встроенный в него, тогда как электростатика имеет заряд, применяемый к водителю внешним генератором. Электроста и электростатические наушники относительно редки. Оригинальные электрики также были обычно дешевле и ниже по техническим возможностям и верности, чем электростатика. Патентные заявки с 2009 по 2013 год были одобрены, которые показывают, используя различные материалы, то есть «фторированная циклическая пленка электрота -электроте», показания диаграммы частотной характеристики могут достигать 50 кГц при 100 дБ. Когда эти новые улучшенные электрики объединяются с традиционным драйвером для наушников купола, могут быть произведены наушники, которые признаются Японским аудио -обществом как достойное присоединения к аудиопрограмме HI Res. Патенты США 8 559 660 B2. 7,732 547 B2,7,879 446 B2,7,498 699 B2.

Планарный магнитный

Планарные магнитные (также известные как ортодинамические) наушники используют аналогичную технологию с электростатическими наушниками с некоторыми фундаментальными различиями. Они работают аналогично плоским магнитным громкоговорителям .

Планарный магнитный драйвер состоит из относительно большой мембраны, которая содержит встроенную проволочную картину. Эта мембрана приостановлена ​​между двумя наборами постоянных, противоположно выровненных магнитов. Ток, пройденное через провода, встроенные в мембрану, создает магнитное поле, которое реагирует с полем постоянных магнитов, чтобы вызвать движение в мембране, что дает звук.

Сбалансированная арматура

Сбалансированный преобразователь арматуры

Арматура сбалансирована и не прилагая силы на диафрагму

Арматура затянулась и применил силу на диафрагме

Сбалансированная арматура - это звуковой конструкция преобразователя, в основном предназначенная для повышения электрической эффективности элемента путем устранения напряжения на диафрагме для многих других магнитных систем преобразователей. Как показано схематично на левой диаграмме, он состоит из движущейся магнитной якоря, которая разворачивается, поэтому она может двигаться в поле постоянного магнита. Когда на магнитном поле точно центрировано, на арматуре нет чистой силы, отсюда и термин «сбалансированный». Как показано на правой диаграмме, когда проходит электрический ток через катушку , она намагничивает арматуру так или иначе, заставляя его немного повернуться в одном или ином направлении о шарнире, тем самым перемещая диафрагму, чтобы издавать звук .

Пользовательский монитор внедорожника, который использует 8 сбалансированных арматур в конфигурации тройного кроссовера (4 низкого/2 среднего/2 высотой). В конструкциях наушников часто используются несколько сбалансированных вооружений, чтобы обеспечить более высокий звук верности.

Конструкция не механически стабильна; Небольшой дисбаланс заставляет арматуру прилипать к одному полюсу магнита. Для удержания якоря в положении «баланса» требуется довольно жесткая сила восстановления. Хотя это снижает его эффективность, этот дизайн все еще может производить больше звука от меньшей мощности, чем любой другой. В 1920 -х годах, популяризированные в качестве радиосвязи Болдуина слюдной диафрагмы, сбалансированные преобразователи арматуры были уточнены во время Второй мировой войны для использования в телефонах военного звука . Некоторые из них достигли удивительной эффективности электроакустического преобразования в диапазоне от 20% до 40% для узких голосовых сигналов пропускания.

Сегодня они обычно используются только в наушниках и слуховых аппаратах, где их высокая эффективность и миниатюрный размер являются основным преимуществом. Как правило, они ограничены в крайних случаях слухового спектра (например, ниже 20 Гц и выше 16 кГц) и требуют лучшего уплотнения, чем другие типы водителей для полного обеспечения своего потенциала. Модели более высокого класса могут использовать несколько драйверов якоря, деляя диапазоны частот между ними, используя пассивную сеть кроссовера. Несколько комбинируют драйвер арматуры с небольшим драйвером для движущейся камеры для увеличения выхода баса.

Самые ранние громкоговорители для радиоприемников использовали сбалансированные драйверы арматуры для своих конусов.

Термоакустическая технология

Термоакустический эффект генерирует звук из аудиочастотного нагрева джоула проводника, эффект, который не является магнитным и не вибрирует динамик. В 2013 году исследовательская группа в Университете Цинхуа была продемонстрирована наушники с тонким явлением углеродных нанотрубок на основе термоакустического механизма. Наушник с тонкой пряжей CNT, созданный CNT, имеет рабочий элемент, называемый термоакустическим чипом CNT-тонкой пряжи. Такой чип состоит из слоя тонкой пряжи CNT-тонкой пряжи, поддерживаемой кремниевой пластиной, и периодические канавки с определенной глубиной на пластине изготавливаются методами микро-обработки для подавления утечки тепла от пряжи CNT к подложке.

Другие технологии преобразователей

Transducer Technologies, используемые гораздо реже для наушников, включают Heil трансформатор движения Air (AMT); Пьезоэлектрическая пленка; Ленточная планарная магнитная; Магнитострема и плазма или ионическая . Первые наушники Heil Amt были проданы Ess Laboratories и, по сути, были твитером ESS AMT от одного из ораторов компании, которые управляли полным диапазоном. С начала века только прочность Швейцарии производила наушники AMT. Наушники из пьезоэлектрической пленки были впервые разработаны Pioneer, их две модели использовали плоский лист пленки, который ограничивал максимальный объем движения воздуха. В настоящее время TAKET производит пьезоэлектрическую пленку, вформированную в форме наушников, аналогично преобразователю AMT, но, который, как и PRICE Driver, имеет различие в размере складок датчика по диафрагме. Кроме того, он включает в себя двустороннюю конструкцию благодаря включению специальной панели твитера/супервитера. Сложная форма диафрагмы позволяет преобразователю с большей площадью поверхности, чтобы соответствовать меньшим пространственным ограничениям. Это увеличивает общий объем воздуха, который можно перемещать на каждую экскурсию преобразователя, учитывая эту излучающую площадь.

Наушники из магнитострикции метки , иногда продаваемые под костями , работают, вибрируя на стороне головы, передавая звук через костную проводимость . Это особенно полезно в ситуациях, когда уши должны быть беспрепятственными, или для людей, которые являются глухими по причинам, которые не влияют на нервный аппарат слуха . Наушники из магнитострикции, однако, ограничены в своей верности по сравнению с обычными наушниками, которые зависят от нормальной работы уха. Кроме того, в середине 1980-х годов французская компания под названием Audio Reference попыталась продать плазковую плазменную наушники, изобретенные Анри Бондром. Не осталось известных функционирующих примеров. Из -за небольшого объема воздуха в наушниках плазма или ионный преобразователь может стать водителем полного диапазона, хотя необходимые высокие температуры и напряжения делают их очень редкими.

Преимущества и ограничения

Наушники Sony MDR-7506 в настройке усаженной

Микроу аудио усилитель для повышения выходной мощности смартфонов и т. Д. Для наушников. Однако, например, для компенсации встроенного предела объема в смартфонах, более высокие уровни объема могут, однако, привести к повреждению ушей.

Наушники могут помешать другим людям услышать звук, либо для конфиденциальности , либо предотвратить нарушение других, как при прослушивании в публичной библиотеке . Они также могут обеспечить уровень звуковой верности, превышающий громкоговорители аналогичной затрат. Часть их способности сделать это происходит из -за отсутствия какой -либо необходимости выполнять процедуры коррекции помещения с наушниками. Высококачественные наушники могут иметь чрезвычайно плоский низкочастотный отклик до 20 Гц в пределах 3 дБ. В то время как громкоговоритель должен использовать относительно большой (часто 15-дюймовый или 18-дюймовый) драйвер динамика для воспроизведения низких частот, наушники могут точно воспроизводить частоты басов и подбасов с драйверами динамиков всего 40-50 миллиметров в ширину (или намного меньше, как это Корпус с наушниками монитора вкладывает ). Впечатляющая низкочастотная производительность наушников возможна, потому что они намного ближе к уху, что им нужно перемещать только относительно небольшие объемы воздуха.

Рыночные претензии, такие как «Частотная реакция от 4 Гц до 20 кГц», обычно являются переотдачи; Реакция продукта на частотах ниже 20 Гц, как правило, очень мал. Наушники также полезны для видеоигр , в которых используются алгоритмы 3D-позиционной обработки звука, поскольку они позволяют игрокам лучше судить о позиции вне экрана источника звука (например, стопы противника или их стрельба).

Хотя современные наушники были особенно широко проданы и использовались для прослушивания стереозаписей с момента выпуска Walkman , существуют субъективные дебаты относительно природы их воспроизведения стерео звука. Стереозаписей представляют собой положение горизонтальных сигналов глубины (стерео -разделение) посредством объема и фазовых различий рассматриваемого звука между двумя каналами. Когда звуки от двух динамиков смешиваются, они создают разницу в фазах, которую мозг использует для определения направления. Через большинство наушников, потому что правые и левые каналы не объединяются таким образом, иллюзия фантомного центра может восприниматься как потерянная. Тяжелые пансионные звуки также слышен только в одном ухе, а не с одной стороны.

Бинауральные записи используют другую технику микрофона, чтобы непосредственно кодировать направление в качестве фазы, с очень небольшой разницей амплитуды ниже 2 кГц, часто используя фиктивную голову . Они могут произвести удивительно жизни пространственного впечатления через наушники. Коммерческие записи почти всегда используют стереозапись, а не бинауральные, потому что прослушивание громкоговорителей встречается чаще, чем прослушивание наушников.

Можно изменить пространственное влияние стерео-звука на наушники, чтобы лучше приблизить представление о размножении динамика, используя частоту зависимую от перекрестной кормления между каналами.

Гарнисты могут иметь эргономические преимущества по сравнению с традиционными телефонными телефонами. Они позволяют агентам колл-центра поддерживать лучшую осанку, не нуждаясь в передаче телефона или наклонить голову в сторону, чтобы обернуть его.

Здоровье и безопасность

Смотрите также: автоматический ограничитель объема

Опасности и риски

Тестирование продукта - наушники в анехозной камере

Использование наушников на достаточно высоком уровне объема может вызвать временные или постоянные нарушения слуха или глухота . Объем наушников часто должен конкурировать с фоновым шумом , особенно в громких местах, таких как станции метро, ​​самолеты и большие толпы. Расширенные периоды воздействия высокого уровня звукового давления, создаваемых наушниками в настройках высокого объема, могут нанести ущерб слушанию; Почти 50% подростков и молодых людей (от 12 до 35 лет) в странах среднего и высокого дохода слушают небезопасные уровни звука на своих личных аудиоустройствах и смартфонах. Тем не менее, один эксперт по слухам, обнаруженный в 2012 году (до мирового принятия смартфонов в качестве основных личных устройств для прослушивания), что «менее 5% пользователей выбирают уровни объема и слушают достаточно часто, чтобы рискнуть потерей слуха». Международный союз телекоммуникации недавно опубликовал «Руководство для безопасных устройств/систем/систем», рекомендовав, чтобы звуковая экспозиция не превышала 80 децибел , A-взвешенный DB (A) максимум 40 часов в неделю. Европейский союз также установил аналогичный предел для пользователей персональных устройств для прослушивания (80 дБ (a) не более 40 часов в неделю), и для каждого дополнительного увеличения на 3 дБ в звуковом воздействии продолжительность должна быть сокращена пополам (83 дБ (а) не более 20 часов, 86 дБ (а) в течение 10 часов в неделю, 89 дБ (а) в течение 5 часов в неделю и т. Д. Особенности и предупреждающие сообщения в своих устройствах. Хотя такая практика получила смешанный ответ от некоторых сегментов покупки, которые предпочитают личный выбор установления собственных уровней объема.

Обычным способом ограничения объема звука на устройствах, управляющих наушниками, является ограничение выходной мощности. Это обладает дополнительным нежелательным эффектом зависимости от эффективности наушников; Устройство, производящее максимально допустимую мощность, может не придать адекватному объему в сочетании с низкоэффективным оборудованием с высоким содержанием импеданса, в то время как такое же количество мощности может достигать опасных уровней с очень эффективными наушниками.

Некоторые исследования показали, что люди с большей вероятностью повышают объемы до небезопасных уровней при выполнении напряженных упражнений. Финское исследование Рекомендовано, чтобы упражнения установили объемы наушников на половину своей обычной громкости и использовать их только в течение получаса.

Помимо риска слуха, существует общая опасность, что слушание громкой музыки в наушниках может отвлечь слушателя и привести к травмам и несчастным случаям. Наушники с шумоподавлением добавляют дополнительный риск. Несколько стран и штатов сделали незаконным носить наушники во время вождения или езды на велосипеде.

Также было многочисленные сообщения о контактном дерматите из-за воздействия наушников-вкладыш, таких как Apple Airpods . Контактный дерматит будет вызван наушниками вкладыша, которые содержат золото, каучук, красители, акрилаты или метакрилаты. Тем не менее, не было проведено никаких исследований, чтобы доказать, что воздействие наушников-вкладыша будет вызывать контактный дерматит, скорее, что существует корреляция между использованием наушников-вкладыш и контактным дерматитом.

Здоровье и безопасность труда

Риск слуха от использования наушников также применяется к работникам, которые должны носить электронные или коммуникационные гарнитуры в рамках своей ежедневной работы (то есть пилотов , колл -центра и операторов отправки, звукорежиссеры , пожарных и т. Д.) И повреждение слуха зависит от времени воздействия Полем Национальный институт безопасности и гигиены труда ( NIOSH ) рекомендует разоблачить не превышать 85 дБ (а) в течение 8 часов рабочего дня в среднем по времени. NIOSH использует обменный курс 3 дБ, часто называемый «компромисс по времени интенсивности», что означает, что если уровень воздействия звука увеличивается на 3 децибела, продолжительность воздействия должна быть сокращена вдвое. Niosh опубликовал несколько документов, предназначенных для защиты слушаний работников, которые должны носить гарнитуры связи, такие как операторы колл -центра, пожарные, и музыканты и инженеры.

Смотрите также

• Костная проводимость
• Цифровой аудиоплеер
• Наушники
• Усилитель для наушников
• Внедорожный монитор
• Громкоговоритель
• Наушники с шумом

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с наушниками в Wikimedia Commons
• Словажное определение наушников в Wiktionary
• Наушник