Як і навушники, підсилювач має своє власне опір. Дуже часто, пропускаючи цей параметр, оцінюючи одні і ті ж навушники, слухачі приходять до протилежних думок щодо їх звучання, стосовно їх гучності і частотного балансу.
ERZETICH BACILLUS TILIA:
Розглянемо докладно вплив опору підсилювача але загальне звучання. У спрощеному вигляді електрична схема виглядає так:
Умовно, ми маємо справу з додатковим опором R (Amplifier), яке багато хто не враховують і потім дивуються, чому їх очікування від звучання навушників не виправдовуються. Залежно від величини опору, підсилювачі діляться на підсилювачі напруги (низьке значення опору) і підсилювачі струму (високий опір).
Саме опір прийнято називати импедансом або повним вихідним опором підсилювача. Більш складну назву підкреслює, що опір може бути непостійним і змінюватися в залежності від частоти.
З результатів вимірювань понад 100 підсилювачів в проекті Reference Audio Analyzer можна виділити основні типи импедансов: рівномірні і з підвищенням опору в області низьких частот.
Залежність імпедансу навушників і повного вихідного опору підсилювача
З минулих матеріалів вже знаємо, що коли навушники підключаються до підсилювача, то їх АЧХ змінюється через індивідуального узгодження імпедансу навушників, опору проводів і повного вихідного опору підсилювача.
Закономірне питання, а від чого ж змінюється АЧХ навушників? Повертаючись в електричній схемі і шкільного курсу фізики, можна побачити, що з-за опору підсилювача буде додаткове падіння напруги в ланцюзі, залежне від опору навантаження (в даному випадку навушників). Чим нижче буде опір навантаження, тим вище буде падіння напруги на навантаженні.
Умовно кажучи, включаємо підсилювач, виставляємо рівень рівний 1 В. Якщо у підсилювача вихідний опір 300 Ом, то при підключенні навушників з опором в 32 Ом на виході буде не 1 В, а всього 0,096 В (або -20 дБВ).
У навушників часто імпеданс нерівномірний. Наприклад, у Grado GR 10 опір в області низьких і середніх частот дорівнює 16 Ом, а в області високих частот досягає 150 Ом.
При підключенню до підсилювачів з різними вихідним опором, АЧХ знижується за рівнем, проте просадка нерівномірна, в області низьких частот зниження максимально, а в області високих не так значно.
Користувач зазвичай ніколи не знає, який рівень напруги він подав на навушники, і якщо гучність недостатня, то регулятор гучності виправляє ситуацію. Однак через те, що спочатку частоти знизилися нерівномірно, то підйом гучності повертає їх сумарний рівень, але вже у зміненій АЧХ.
На графіку в прикладі видно, що при вирівнюванні гучності різниця спостерігається в області високих частот і досягає 12 дБ.
Підсилювачі з характерними графіками повного вихідного опору
Підсилювачі з рівним вихідним опором
На графіку показані типові лінії импедансов з опором в 20, 50, 100 і 300 Ом.
При опорі менше 3 Ом опір називається «нульовим». До струмовим підсилювачів можна віднести підсилювачі Erzetich, де вихідний опір вище 60 Ом.
Близьке до нуля з підвищенням в області низьких частот
Підсилювачі «напруги» проти «струмових»
Що краще і якісніше, підсилювачі з низьким опором або високим?
В підсилювачах для колонок перевага віддається підсилювачів напруги з високим демпінг-фактором. Високий демпінг-фактор забезпечує кращий контроль низьких частот в області резонансних частот у низькочастотного динаміка. У багатьох навушників немає настільки виражених проблем з низькочастотних резонансом і можна використовувати переваги токового режиму підсилювача.
Напруга на виході підсилювача з низьким вихідним опором залежить в величини опору навушників. Опір навушників в свою чергу залежить від температурного режиму (якщо подати надмірно високу потужність, то температура виявиться критичною, достатньої для розплавлення лакового покриття ізоляції або руйнування дроти). У штатному режимі температура котушки індуктивності не приводить до руйнування, але при цьому змінює свій опір.
Через малу масу і габаритів, зміни температури змінюються дуже швидко, що призводить до постійних різких змін амплітуди сигналу і позначається на загальних викривлення.
При використанні токового підсилювача з високим вихідним опором, зміни опору навушників практично ніяк не відбивається на амплітуді сигналу, що дозволяє істотно знизити вплив температурних процесів і робить підсилювачі з високим вихідним опором кращими.
Які можна зробити висновки? Гнатися за нульовим опором в більшості випадків немає сенсу. Для навушників з яскраво вираженим резонансом в області низьких частот може підійти як підсилювач напруги, так і струмовий, і це буде компроміс між контролем низьких частот і прозорості звучання в іншому діапазоні.
Для ряду навушників, де виробник постарався знизити залежність опору від температури, може взагалі не бути різниці, з яким вихідним опором підсилювач використовується.
У високоомних навушників (таких як Sennheiser HD 650, HD 800, Beyerdynamic DT 880 Pro) є перевага, їх коливання опору мало відбиваються на амплітуді сигналу і можливо тому за високоомними навушниками закріпилася асоціація як «якісний звук».
Sennheiser HD 650, HD 800, Beyerdynamic DT 880 Pro:
А в кінцевому підсумку, зв'язка «підсилювач + навушники» вибирається на суб'єктивну звучанням, де технічно характеристики дають первинну інформацію і на які особливості варто звернути увагу в першу чергу. Наприклад, при оцінці токового підсилювача треба звернути увагу на якість низьких частот, в той час як при використанні підсилювача напруги - чи немає зайвої різкості або відчуття «каламутності» в звучанні. При використанні арматурних або гібридних навушників - чи підходить кінцевий частотний баланс.