Зачем последовательно с наушниками включают резистор

6

Объясните теорию: как правильно сопоставить сопротивление наушников и усилителя?

Приобрёл наушники Sennheiser HD 600 принёс домой, включил в усилитель Sony TA-F 570 ES.

С громкостью вопросов нет, достаточно уже на 15-20% ручки. Простые составы, камерные ансамбли играют так, как ожидал от них. Но на больших составах и громких записях действительно на обычной субъективно громкости похрипывают.

Когда покупал, отслушивал их на портативном Teac HA-P90SD. На нем играют супер, но ощущается, что это потратив. С усилителя появляется больше масштаб, но при этом на громких записях похрапывают.

Вопроса собственно два.

Первый: на выходе усилителя 25 мВт на 8 Ом. Уши 300 Ом. Все калькуляторы говорят достаточно. Это так? Поясните пожалуйста.

Второй: Усилитель полочные Tannoy Mercury M2 ведёт спокойно и очень красиво. Усилитель лично мне нравится. Почему 300 Ом уши не очень? До этого слушал Sony MDR-7506 на них не похрипывало.

Буду признателен, если поможете теорией вопроса. По возможности «для чайников»

Ответы

600e штука мониторная, возможно, она показала недостатки, которые вы не слышали ранее

Нельзя подключать высокоомные наушники к вашему усилителю Очень высок риск, что выйдут из строя из-за перегрузки. Не исключено, что у вас они уже подверглись перегрузки и получили повреждение. С другим усилителем, да хоть с телефона нет недостатков указанных?

Ваш усилитель рассчитан на подключение только низкоомных наушников.

следуя вашим выводам, наушники 3000 ом должны сразу испортить усилитель?

И при вытыкании штекера, сопротивление стало бесконечно большим, усилитель сдох?

Нет, усилитель ни причем. На наушники с сопротивлением 300 Ом просто выдается довольно большая мощность. Я думаю около 1 Вт. Что для этих сенхов станет катастрофой. Наушники подключаются через балластный резистор последовательно. И когда вместо 8 Ом подключают 300 Ом, то соотношение этих сопротивлений ведет к увеличению выходного напряжение на наушниках и, следовательно, к увеличению отдаваемой мощности.

Кстати, примерно, в 80-х годах активно обсуждалась тема как правильно подключать наушники к УМ и правильно не через последовательный резистор, а через L цепь сопротивлений, для того, чтобы наушники работали эквивалентно нагрузке АС.

Я уверен, что описанные похрипывания — причине перегрузки наушников на НЧ. Если найдете график импеданса, то увидите, что на НЧ он поднимается почти до 500 Ом (на 110 Гц). И в паре с этим усилителем получаем перегруз в виду конструктивной особенности . Нужен отдельный усилитель, не критичный к такому поведению импеданса — для высокоомных наушников.

Вот здесь, на мой взгляд исчерпывающая информация по вашим наушникам: https://reference-audio-analyz.

(Читать до конца).

спасибо , видел эту статью, не смог понять , если честно. Довольно трудно воспринимается физика 😉

Всё, что вам действительно надо знать, это что большинство наушников лучше всего работают, если выходной импеданс устройства менее 1/8 импеданса наушников. Так, для примера, для 32-омных Grados выходной импеданс должен быть максимум 32/8 = 4 Ом. Etymotic HF5 — 16-омные, потому максимальный выходной импеданс должен быть равен 16/8 = 2 Ом.

Почитал комментарии. Смешно.

Выход усилителя должен согласовываться с нагрузкой (в нашем случае — наушники) — ПО НАПРЯЖЕНИЮ.

Условие согласования по напряжению весьма простое. Выходное сопротивление усилителя должно быть как можно меньше (в 10 раз как минимум) сопротивления нагрузки (наушников).

Тогда все сложится.

На выходе усилителей телефонов часто ставят резисторы, ограничивающие ток. Но могут и не ставить, если для наушников используется отдельный усилитель.

Если эти резисторы есть, можно считать, что выходное сопротивление усилителя равно сопротивлению этого резистора.

Если этих резисторов нет, можно считать, что выходное сопротивление усилителя равно нулю, и условие согласования по напряжению соблюдается.

Для начала надо понять, с каким случаем мы имеем дело.

Все верно. У этого усилителя сопротивление на гнезде наушников — 470 Ом.

Что то очень много, не верится.

по паспорту выход на наушники описан: 25mW 8 Ohm

8 Ohm — сопротивление наушников? Не верится.

Сопротивление наушников 300 ом.

По паспортным данным выход на наушники усилителя 25mW 8 Ohm

Можно выдержку или скриншот документации, где указано «25mW 8 Ohm»? Надо полностью прочитать эту фразу.

Сопротивление наушников 300 Ом. Хорошо, а есть ли мощностные параметры? Номинальная мощность, максимальная мощность? Лучше вообще весь паспорт сюда кинуть.

Это 25mW выдаёт усилитель при сопротивлении наушников 8 Ohm.

Наушники с сопротивлением 8 Ohm? Это же самая настоящая колонка! Ну ладно, по теории P=IR^2. Чтобы выдать такую же мощность на наушники с более типовым сопротивлением — 300 Ом, усилитель наушников должен выдавать сигнал с действующим значением 16 V, амплитуда сигнала — 22 вольта с хвостиком. Таким образом, усилитель наушников, который питается двухполярным напряжением +-25 вольт вполне способен подвести к наушникам с сопротивлением 300 Ом мощность 0.25 Вт. Это вполне нормальное питание, часто и больше бывает.

Получается, надо знать, какую мощность надо подводить на наушники, чтобы они играли на нормальной громкости.

Вам никакие калькуляторы не выдадут хватит ли этой мощности.

Для зенхов желательно хотя бы 100mW при сопротивлении 300 Ohm. Т.е. покупайте усилитель.

Вот подборка с того-же RAA

то есть сигнал жидкий и поэтому хрипит, или наоборот много и есть риск сжечь наушники? Все это на фоне в общем нормальной громкости

Вроде все выше разжевал.

Самый простой способ решения — параллельно наушникам повесить сопротивление, например, 50 Ом (на 1-2 Вт). Тогда получаем L цепь из последовательно сопротивления R329 470 Ом и параллельного нашего сопротивления (50 Ом). Для каждого канала. Таким образом и наушники защитим и нивелируем поведение импеданса. Но не уверен, что такой выход реализуем ТС, хотя можно в виде отдельно коробочки сделать.

спасибо , не готов к таким изменениям в усилителе.

предварительные итоги размышлений на тему сопротивления наушников и на выходе усилителя:

1. Сопротивление ушей должно быть в минимум 8 раз больше сопротивления на выходе усилителя

2, сопротивление наушников коррелирует с их чувствительностью. Чем больше сопротивление, тем менее их чувствительность.

3. Громкость- амплитуда тока или напряжение.

4. Напряжение на выходе усилителя должно соответствовать напряжению на наушниках.

5. При прочих равных высокоомные наушники будут не до конца раскрывать потенциал по сравнению с низкоомными наушниками.

6. Высокоомные наушники быстрее разрядят батарею плеера, чем низкоомные.

Тогда утверждения Wadim противоречат Sabotender.

1 — есть такое понятие как демпинг- фактор у усилителя .

2 — чувствительность — величина техническая зависит от конструкции, а не от сопротивления.

3- громкость — звуковое давление, создаваемое наушниками.

4 — для подбора лучше оперировать мощностью , которая указывается в паспортных данных, а напряжение никогда не указывается

5 — высокоомные наушники требуют значительно меньше тока и поэтому они более тонко обращаются с муз нюансами, если очень-очень коротко.

6 — наоборот, высокоомные меньше требуют тока, и потребляемая мощность, как правило требуется им ниже, и поэтому они медленнее разрядят батарею.

Четко и ясно. Плюсик.

Правда, формальных, четких, критериев для подбора наушников пока не просматривается. Можно указать только грубый: высокооомные наушники требуют более высокого напряжения питания усилителя. Портативные устройства этого питания могут и не обеспечить. Стационарные устройства должны работать с любыми наушниками.

высокоомные наушники требуют значительно меньше тока и поэтому они более тонко обращаются с муз нюансами, если очень-очень коротко. — — а ничего, что современные топовые наушники делаются преимущественно низкоомными? флагманы Аудиотехники, например

Я думаю, что дело в другом.

У меня HD650 реагируют даже на дотрагивание руками не подключенного разъема. Своего рода микрофонный эффект. Кстати, такой же эффект и в ламповой технике присутствует.

Считаю, что высокоомные очень хорошо согласуются с ламповой техникой, где малые токи. Поэтому специально под лампу и выбирал высокоомные.

А для каменного усилителя хороши низкоомные.

Применяется два способа подать нужную мощность в нагрузку, которая, как известно, U умножить на I.

Усиление большим напряжением и малым током. Это характерно для ламповых усилителей. Ну или для высокоомных наушников.

Либо усиление малым напряжением, но большими токами. Это — транзисторные усилители или низкоомные наушники.

Спектры гармоник, особенно комбинационных, у этих способов усиления отличается значительно. Даже если эти гармоники сильно задавить, их спектры будут отличаться по форме, ухо это слышит.

Поэтому насчёт более тонкого обращения с музыкальными нюансами мысль вполне здравая.

На 570 усилителе сони есть кнопка -20dB. Она уменьшает подаваемую мощность?

На портативном усилителе Teac ha90 сенхи 600 (300 ом) играют тише, чем сони 7506 (60 ом). На нем кстати тоже есть переключатель gain в положениях low и High. Почему так? Должны по идее громче играть, если сенхи как нагрузка легче 60 омных сони.

Конечно, как нагрузка легче, но при этом понижается отдаваемая мощность.

По паспорту у TEAC HA-P90SD на 300 Ом заявлено 80mW+80mW. И это при 1 кГц, THD = 10% (ужас). Я думаю, что эти показатели очень-очень сильно завышены, т.к в паспорте время работы приводится всего на 1mW на 32 Ом.

В положении High тоже громкости не хватает? На сони на low положении переключателя по громкости устраивают?

Тогда только внешний усилитель, который хорошо подойдет с вашим наушникам. Например, FiiO A5.

Ну и написали вам)

1. Выходное сопротивление усилителя и его перегрузочная характеристика фактически никак не связаны. Согласовывать сопротивление усилителя и наушников нужно, чтобы обеспечить линейную АЧХ. Но если, например, импеданс наушников уже сам по себе ровный, тогда можно вообще не согласовывать сопротивление. В вашем конкретном случае у HD600 всё-таки есть горб импеданса на басах, поэтому в случае высокого выходного сопротивления усилителя вы получите «тёмный» звук.

2. Чаще всего хрип говорит о перегрузке усилителя, но для исправного устройства 300 Ом нагрузки и 15-20% громкости по идее это комфортный режим. У вас усилитель винтажный, в ушном выходе могли рассохнуться конденсаторы, например, на выходе. Надо смотреть, что внутри.

3. Бывает, что хрипы просто есть на записи, а вы их просто расслушали на хорошем сетапе.

Спасибо, я стал лучше понимать ситуацию. Теперь точно понимаю, что исходя из паспортных данных, устройства по сопротивлению согласовываются (соблюдается условие 8-10 кратного превышения сопротивления нагрузки.) c портативным teac не хрипит. Скажите а усиление обеспечивают одни и те же транзисторы на уши и колонки в моем усилителе?

Вечером поищем схему

Да. Озадачен. Стоит ограничительный резистор ни много ни мало 470 Ом (!?). Это с какими же наушниками он будет нормально работать. Или так и задумано, током управлять?

Это полная жесть, конечно. Но если не заморачиваться про контроль АЧХ, то на 770 ом суммарной нагрузки усилитель всё равно будет выдавать больше 800 мВт мощности, чего должно хватать с лихвой до клиппинга.

Ну да. Питание усилителя не маленькое: +- 52.7 V! Получается, этому усилителю лучше высокоомные наушники подойдут?

позвольте всех откликнувшихся на вопрос поблагодарить за мысли и идеи. Похоже у меня все выровнялось и я готов поделиться своими соображениями. Я думаю, что мне просто понадобилось время на то, чтобы привыкнуть к тому, как звучат мои новые сенхайзеры. Я несколько растерялся, когда мне сообщили, что я мог перегрузить и повредить наушники и просто опасался дать им под зад! 😉 а записи , которые я слушал действительно оказались либо грязноватыми, либо звучали настолько далеко от привычного, что я подумал, что я поджег уши. В итоге сегодня пришла мысль послушать на них старые альбомы, которые. Я считал тихими, начал на них поддавать громкости и, о чудо, они заиграли без всяких хрипов и гудежа и песка! Видимо мне самому понадобилось время привыкнуть к такой детализации. Все мои устройства оказались годными, а мне придётся переслушать всю коллекцию и сделать новые выводы о старых вещах. Вот как то так. Ещё раз всем спасибо! Enjoy the music <]

небольшое уточнение в первое сообщение: у меня полочные tannoy m20 gold

Спасибо. я вот что читаю сейчас. Прямая противоположность.

Нет возможности прочитать — блокируется как опасный объект.

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Зачем последовательно с наушниками включают резистор

Думаю, на вкус и цвет товарищей нет. Мое мнение — этот шестисотый мерс очень неплохо тащит мою телегу, лучше чем лошадь.

Меня очень впечатлила детализация звука! Это то что я искал. Приукрашивание записи, или сказать точнее «нечестность звука», присущее плеерам, которые я слушал — не терпят мои уши. Вобщем, это мой выбор, которым я доволен как слон!

Знаю, с той проблемой, за которой обратился к общественности, я справлюсь. Решения есть:
— подобрать другие наушники,
— использовать портативный усилитель для согласования сопротивления
— но думаю есть и радиолюбительское решение.

Спасибо, что обозначили питание.

Дело в том, что высокочувствительные наушники разрабатывались специально для источников звука с питанием порядка 1,2. 1,5 В. В Вашем случае — аж 3,6 В. Понятно, что они «затыкаются». Я сталкивался с таким при выборе наушников солисткам для отслушивания голоса при репетициях с выхода микшера. Купили COSS (точного типа уже не помню), но с чувствительностью всего 80 дБ — показал наилучшие результаты (да и самые дешевые из всей линейки, кстати).

Если нет возможности тупо прикупить малочувствительные наушники (порядка 85. 90 дБ), и хочется юзать именно эти — можно попробовать просто уменьшить выходное напряжение: либо как написал я и Simbr — последоваетльными резисторами (причем не мелочитесь омами — как Вы считаете, почему изготовитель предусмотрел столь широкий диапазон сопротивлений нагрузки — аж до 600 Ом? ), либо как хотите Вы — делителем. Только соотношение 18 к 1 Ому мне кажется, многовато будет, учтите, что параллеьно 1 Ому подключите еще сопротивление самих наушников! Поставьте в нижнее плечо порядка 3. 4 Ома.

Что касается демпфирования — человек спутал мягкое с теплым. У Вас же не мощный УМЗЧ, с нагрузкой в 4 Ома .

Провел испытания с резисторами.

Последовательно с наушниками включил по 27 Ом в каждый канал. Паралельно наушникам по 2,7 Ом. С такими резисторами комформно регулировать громкость до максимальной по всему диапазону регулятора. Результаты:
— конечно же пропали шумы, отчетливо слышимые без резисторов на минимальной громкости;
— плавность регулировки громкости во всем диапазоне тоже запишу в плюсы, без резисторов было некомфортно использовать лишь несколько шагов регулятора от минимума;
— на слух АЧХ осталась на месте, никакие частоты не понизились и не повысились;
— и самое главное: может это субъективное мнение. но всё же я отметил бОльшую смазанность звуков, особенно заметную на максимальной громкости регулятора. Если без резисторов прибавить громкость до такого же максимального уровня (максимального для моего слуха, примерно на треть от максимума регулятора), то такой размазанности не ощущаешь, все звуки громкие и четкие.

Вывод: резисторы — не панацея.

Помогите рассчитать широкополосный трансформатор!
Хочу попробовать и его.
На чем мотать? Феррит? Какой марки?
Зазор в магнитопроводе нужен? Что он дает?
Будет расчет по индуктивности а не по активному сопротивлению обмоток, так?
Какая будет частота среза по ВЧ и НЧ (расчет)?
Линейность АЧХ будет сильно нарушена?
Повлияет ли реактивное сопротивление наушников на расчеты трансформатора?

Осторожно-резистор на выходе ушного усилителя.

Андрей, это зависит от величины резистора и импеданса наушников, не правда ли? Для того, чтобы считать выход усилителя «токовым», надо чтобы выходное сопротивление усилителя было значительно больше сопротивления нагрузки — это крайне редко выполняется в усилителях (или выходах на наушники). Кроме того, наушники как правило делаются в расчёте на ненулевое сопротивление источника и при работе от чистого усилителя напряжения звучат плохо. Электрическое же демпфирование заменено акустическим.

2 Андрей Войтович (4)

Почему же непредсказуема, как раз вполне даже предсказуема, согласно тому же закону Ома. И то, что сопротивление колеблется в больших пределах, тоже не проблема, если это сопротивление всегда существенно больше выходного сопротивления усилителя. При сопротивлении, скажем 600-х или 580-х порядка 300 Ом дополнительные 50 Ом изменят АЧХ не более чем на 1,5-2 дБ, что существенно меньше неравномерности самих наушников.

Даже для 50-омных наушников максимальный возможный подъём будет 6 дБ, а в реальности намного меньше. Я возился с наушниками много и с разными, и они по-разному реагируют на выходное сопротивление усилителя. Кроме того, это сильно зависит от конкретного усилителя, поскольку к кривой АЧХ ещё можно привыкнуть, а вот к плохому звучанию привыкнуть труднее. Сделать же усилитель с малым выходным сопротивлением, хорошо работающий непосредственно на наушники, далеко не просто и довольно дорого, при том что надо, с одной стороны, сделать его способным отдавать приличный ток и напряжение, а с другой — не дать ему возможности сжечь наушники. Кстати, в «про» аппаратуре обычно на выходе как раз около 50 Ом. Есть варианты усилителей с подключением обратной связи после резистора, для получения «низкого выходного сопротивления» но звучат они, из моего опыта, гадко .

2 Андрей Ворожцов (6)

Андрей, гляньте на эту страничку — там есть довольно любопытные замечания, в том числе и по поводу выходного сопротивления для определённых наушников.

2 Андрей Ворожцов (8)

Таких J-FET не знаю, есть DMOS (полевики со встроенным каналом) у Supertex ( http://www.supertex.com ) — DN2535 (15W, 0.5A 350V) и DN2540 (400 V). Но максимальный ток всего 500 мА.

Посмотрел шит на 2535, интересная штука, а есть опыт построения на них звуковых схем? Если бы такие были в наличии, я бы стороной не обошел:-)). В любом случае попробую поискать.

Сопротивление наушников и их предназначение (1 онлайн

Так что ж получается, чем выше сопротивление тем "выше" предназначение наушников? Не потому ли мне так нравятся старички AKG K-240 monitor 600 Ohm?

Сабж: Обсуждается заметка на полях, делимся мыслями и инфой, делаем выводы.

ЗЫ: Товарищи пионеры звукорежиссуры, не забывайте что когда-то вы были зелёными пионерами. ioneer_smoke:

Зачем пугать выходом каскада уся за предел рабочей зоны? Рабочая зона определяется схемой уся и настройкой тока покоя и поэтому при токе покоя в 1 ампер на усе имеешь 0.0001% искажений (это чистый А класс) а при токе покоя 100 мА имеешь 0.1 процент %. Только в первом случае кпд в р-не 10% а во втором 95%.
Правильно будет сказать: перегруз входных цепей усилителя продуктами искажений поступающими через ОС из-за сложного поведения нагрузки. Ну или по другому усилитель при "правильной" нагрузке из-за наличия ОС превращается в генератор Т.к. при определенных условия ООС (отрицательная обратная связь) превращается в ПОС ( положительная обратная связь).

Попробую объяснить для неспецов. Понятие сопротивление наушников 32 Ома 60 Ом или 200 Ом это гребанный маркетинг. Наушники помимо активного сопротивления еще имеют и реактивное (его дает индуктивность катушки, емкость между витками и связь с колебательной системой).
Поэтому надо понимать, что собственая резонансная частота колебательной системы это выброс импеданса (полного сопротивления) до 20 раз в области НЧ, в зависимости от типа магнитной и электрической системы .
Так же надо понимать что индуктивность катушки — это плавный подъем импеданса на ВЧ, растет сопротивление переменному току.
Да и ще немаловажный момент в момент полной екструзии капсюля (максимальный вынос или его положение на пике сигнала) импеданс может принимать отрицательную величину ,т.к. колебательная система тянет его назад. Т.е. в такие моменты сопротивление 8 омного капсуля падает до 0.2 ом.
Поэтому усилитель вынужден работать на сложную нагрузку. А есть такое понятие устойчивости усилителя
А так как все современные говноусилители для обеспечения маркетинговых 0.0001% искажений при КПД 95 процентов имеют нехилую ООС, то из за нелинейности сопротивления (импеданса) нагрузки усилитель работает в очень сложной ситуации, т.к. (по секрету расскажу все эти ООС хороши на нагрузки типа резистор 4 ома, а не на комплексную нагрузку, почему читайте теорию про полюса ОС и т.д.).
Поэтому уши с сопротивлением 600 ом будут иметь неравномерность импеданса в области 600 -+30 ом, что составляет менее 10% процентов от полного сопротивления и усилитель будет устойчив т.е. не будет серу.
Да расскачать 600 ом нагрузки — это надо плечи по 80 вольт.
В случае 32 ом, характер влияния реактивного сопротивления, тот же и получаем уже 32 -+30ом ,что уже превышает 100 % и такая нагрузка очень сложна для классического (продаваемого для пипла маркетингового шлака) усилителя.
Зато 32 Ома очень легко раскачать, поэтому достаточно плеча на 2 вольта, или однополярного питания 5 вольт. А то что там импеданс плавает от 0.2 ом до 60 это маркетологов не волнует, т.к. тесты на синусе 1 Кгц проводятся.

P.S. догадки вышеотписавшихся форумчан, есть не более чем следствия описанного мною.

To sunet. Своим сопротивлением на выходе вы превратили свой усилитель напряжения в усилитель тока, это отдельный разговор выходящий за пределы этого форума. Но отмечу что народ на эту тему уже давно успокоился ,т.к. там есть свои проблемы.

намотка катушки гораздо более тонким проводом позволяет получить требуемую индуктивность при меньшей массе катушки.
Тонкий провод — это меньше масса, но больше сопротивление, т.к площадь сечения меньше. Меньше сечение меньше максимальный ток. Поэтому мощность можно получить только за счет повышения напряжения.

Кстати меньше может быть не только масса ,но и сечение катушки — т.е. фактически зазор в магнитной системе. Меньше зазор — мощнее магнитный поток. В общем физика рулит.

ИТУН это относительно новый вид усилителей, учитывая что пока это все самодельные конструкции, сложно говорить о рынке ПРО аудио. Т.к. многие самодельщики обладают посредственным слухом и зачастую не имеют мониторного тракта, а возможности посравнивать нет.

Источники тока имеют свои серъезные недостатки. Во первых их можно применять только для АС с одним ШП динамиком.
Во вторых для нормального контроля НЧ надо городить сверхсложную ЭМОС (или ЭБОС).
В третьих даже в случае наличия ЭМОС остается открытым вопрос демпфирования головки.
Ну и самый главный недостаток — это неравномерность АЧХ.
Поэтому "нормальный" ИТУН с устранением всех вышеуказанных недостатков для использования в про нуждах в принципе невозможен.

Вообще лично у меня сложилось впечатление, что ИТУН это способ немного улучшить звучание некачественной или дешевой акустики, т.к. только используя токовое управление (индукция в магнитной системе зависит от тока через катушку) можно заставить дешевую (т.е. нелинейную) динамическу головку выдавать местами более или менее (линейный) т.е. качественый звук. Но из-за того что при токовом питании подъемы импеданса вызывают подъемы АЧХ, необходима корректировка ,к-я ломает фазу сигнала. Т.е. преимущество сводится на нет, т.к. нелинейность фазы по последним исследованием еще более гнусное запоганивание звука, чем нелинейность АЧХ