Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Құлаққап күшейткіші – құлаққа тағылатын немесе құлақ ішіне салынатын құлаққаптарды динамиктердің орнына тікелей қосуға арналған, аз қуатты дыбыс күшейткіші. Көбінесе құлаққап күшейткіштерін құлаққап ұясы бар электрондық құрылғыларда кездестіруге болады, мысалы, интегралдық күшейткіштерде, портативті музыка ойнатқыштарда (мысалы, iPod) және теледидарларда. Дегенмен, жеке тұрған құрылғылар да қолданылады, әсіресе аудиофильдер нарығында және музыкалық студиялар сияқты кәсіби дыбыс салаларында. Құлаққап күшейткіштері Hi-Fi әуесқойлары мен аудиофильдерге арналған тұтынушылық деңгейдегі және жазу студияларында қолданылатын кәсіби деңгейдегі үлгілерде ұсынылады.
A headphone amplifier is a low powered audio amplifier designed particularly to drive headphones worn on or in the ears, instead of loudspeakers in speaker enclosures. Most commonly, headphone amplifiers are found embedded in electronic devices that have a headphone jack, such as integrated amplifiers, portable music players (e. g., iPods), and televisions. However, standalone units are used, especially in audiophile markets and in professional audio applications, such as music studios. Headphone amplifiers are available in consumer grade models used by hi fi enthusiasts and audiophiles and professional audio models, which are used in recording studios.
Тұтынушылар үлгілері
Тұтынушыларға арналған құлаққап күшейткіштері – бұл жеке құрылғылар болып коммерциялық түрде сатылады және Hi-Fi әуесқойларының аудиофильдік нарығына бағытталған. Бұл құрылғылар көптеген аудиоойнатқыштарда қолданылатын кішкентай, арзан құлаққап күшейткіштерімен салыстырғанда жоғарырақ дыбыс деңгейі мен артық ток қуатын қамтамасыз етеді. Stax SR 007 сияқты өте жоғары сапалы электростатикалық құлаққаптарды пайдалану үшін арнайы электростатикалық құлаққап күшейткіші немесе трансформаторлық күшейткіш және қуат күшейткіші қажет, себебі тек арнайы электростатикалық құлаққап күшейткіші немесе трансформатор ғана құлаққаптарды іске қосу үшін қажетті кернеу деңгейін бере алады. Көптеген құлаққап күшейткіштері қолданылатын құлаққаптың сипаттамасына және күшейткіштің конструкциясына байланысты 10 мВт-тан 2 Вт-қа дейін қуатты қамтамасыз етеді. Кейбір жоғары қуатты конструкциялар төмен кедергілі жүктемелерге 6 Вт-қа дейін қуат бере алады, бірақ мұндай қуат шығысының құлаққаптар үшін пайдасы белгісіз, себебі осындай қуат деңгейлерімен жұмыс істеуге жеткілікті сезімталдығы төмен ортодинамикалық құлаққаптар осындай күшейткіштермен қауіпті деңгейде жоғары дыбыспен шығады. Құлаққап күшейткіші – бұл стандартты құлаққап ұясына немесе аудио көзінің сызықтық шығысына қосылатын шағын қуат күшейткіші. Электрлік тұрғыдан алғанда, құлаққап күшейткіші өте жоғары кіріс кедергісімен (идеалды жағдайда шексіз) және төмен шығыс кедергісімен (идеалды жағдайда нөл) және шығыс кернеулерінің кең диапазонымен (идеалды жағдайда шексіз) жұмыс істейтін күшейткіш ретінде қарастырылады. Бұл күшейткіштің қосымша кернеуінің арқасында төмен сезімталдықты құлаққаптарды күштірек дыбыстауға болады. Егер құлаққаптар жалпы мақсаттағы аудио өнімге енгізілген құлаққап күшейткішін пайдаланудан гөрі төмен бұрмалаумен жұмыс істесе, дыбыстың сапасы жақсаруы мүмкін. Іс жүзінде, бұл көбінесе жеткілікті төмен шығыс кедергісі жоқ тұтынушы электроникасымен төмен кедергілі құлаққаптарды қолданғанда болады (кедергі туралы төмендегі талқылауды қараңыз).
Consumer headphone amplifiers are commercially available separate devices, sold to a niche audiophile market of hi fi enthusiasts. These devices allow for higher possible volumes and superior current capacity compared to the smaller, less expensive headphone amplifiers that are used in most audio players. In the case of the extremely high end electrostatic headphones, such as the Stax SR 007, a specialized electrostatic headphone amplifier or transformer step up box and power amplifier is required to use the headphones, as only a dedicated electrostatic headphone amplifier or transformer can provide the voltage levels necessary to drive the headphones. Most headphone amplifiers provide power between 10 mW and 2 W depending on the specific headphone being used and the design of the amplifier. Certain high power designs can provide up to 6W of power into low impedance loads, although the benefit of such power output with headphones is unclear, as the few orthodynamic headphones that have sufficiently low sensitivities to function with such power levels will reach dangerously high volume levels with such amplifiers. Effectively, a headphone amplifier is a small power amplifier that can be connected to a standard headphone jack or the line output of an audio source. Electrically, a headphone amplifier can be thought of as an amplifier that presents a very high input impedance (ideally infinite) and presents a lower output impedance (ideally zero) and larger range of output voltages (ideally infinite). This allows headphones of a low sensitivity to be driven louder as a result of the extra voltage provided by the amplifier. There are potential fidelity gains if headphones are driven with lower distortion than using a headphone amplifier integrated into a general purpose audio product. In practice, this most often occurs when using low impedance headphones with consumer electronics with insufficiently low output impedance (see impedance discussion below).
Көлем
Көптеген құлаққап күшейткіштері жоғары шығыс кернеуін, демек жоғары қуаттылықты (көлемді) қолдайды. Көбінесе портативті электроника 1,8, 2,5 немесе 3,3 Вп қуатпен жұмыс істейді, ал көптеген құлаққап күшейткіштері 10, 18 немесе 24 Вп қуат көздерін пайдаланады, бұл 5-20 дБ-ға дейін дыбыс күшін арттыруға мүмкіндік береді. Егер құлаққаптар тым үнсіз болса, жоғары кернеу/қуат шығаратын күшейткіш қосу олардың дыбыс деңгейін жоғарылатады.
Most headphone amplifiers support a higher voltage output and therefore higher power (volume) levels. Whereas most portable electronics are powered by a 1.8, 2.5 or 3.3 Vpp supply, many headphone amplifiers use 10, 18 or 24 Vpp supplies, allowing 5 20 dB higher volume. If a pair of headphones is too quiet, adding an amplifier that can output higher voltage/power will increase its volume.
Шығу кедергісі
Көптеген құлаққап күшейткіштерінің шығыс кедергісі 0,5 – 50 Ом диапазонында болады. 1996 жылғы IEC 61938 стандарты шығыс кедергісін 120 Ом деуді ұсынған, бірақ практикада бұл сирек қолданылады және қазіргі заманғы құлаққаптармен ұсынылмайды. Жоғары шығыс кедергісі әртүрлі жиіліктерде жүктеме кедергісінің өзгеруіне байланысты жиілік жауабының ауытқуына алып келуі мүмкін. 2008 жылы Stereophile журналында жарияланған мақала 120 Ом шығыс кедергісінің кейбір құлаққап түрлерінде жиілік жауабында 5 дБ қате тудыруы мүмкін екенін көрсетті. Алайда, мақала авторы былай деді: «Құлаққаптарды субъективті бағалаудың салдары одан да қиын, себебі өндірушілердің көздің кедергісі туралы қандай болжамдар жасағаны көбінесе белгісіз». Ең маңыздысы, төмен шығыс кедергісі бұрмалауды азайта алады, өйткені ол көздің түрлендіргішті басқаруын жақсартады. Бұл көбінесе демпферлік коэффициент (damping factor) ретінде көрсетіледі, ал жоғары демпферлік коэффициенттер бұрмалауды күрт азайтады. Бір компания төмен кедергілі күшейткіште 30 Ом күшейткішпен салыстырғанда 30 Гц жиілігінде THD+N көрсеткіші 45 дБ-ға жақсарғанын көрсетті. Мысалы, <1 Ом шығыс кедергісі бар құлаққап күшейткішімен басқарылатын 32 Ом құлаққаптың демпферлік коэффициенті >32 болады, ал дәл сол құлаққапты iPod touch 3G (7 Ом шығыс кедергісі) арқылы басқарса, демпферлік коэффициенті 4,6 ғана болады. Егер 120 Ом ұсынысы қолданылса, демпферлік коэффициент қанағаттандырмас 0,26-ға дейін төмендейді, нәтижесінде бұрмалау едәуір артады. Керісінше, сол iPod touch 120 Ом құлаққаптарды басқарса, лайықты демпферлік коэффициенті 17,1 болады және төмен кедергілі құлаққап күшейткішін қосудан пайда көруі мүмкін емес. Шығыс кедергісінен басқа, құлаққап күшейткішін таңдауда маңызды басқа да сипаттамалар бар – THD, жиілік жауабы, IMD, шығыс қуаты, ең төменгі жүктеме кедергісі және басқа да өлшемдер де маңызды. Алайда, олардың көпшілігі шығыс кедергісін төмендету арқылы және демпферлік коэффициентті жақсарту арқылы жақсарылады.
Many headphone amplifiers have an output impedance in the range of 0.5 50 Ohms. The 1996 IEC 61938 standard recommended an output impedance of 120 Ohms, but in practice this is rarely used and not recommended with modern headphones. High output impedance can result in frequency response fluctuations, due to varying load impedance at different frequencies. In 2008 Stereophile Magazine published an article that showed that a 120 Ohm output impedance could cause a 5 dB error in frequency response with certain types of headphones. However, the author of the article also states: "The ramifications for subjective assessment of headphones are more troublesome because it is usually unclear what assumptions the manufacturer has made regarding source impedance." More importantly, low output impedance can reduce distortion by improving the control that the source has over the transducer. This is often expressed as damping factor, with higher damping factors greatly reducing distortion. One company shows a 45 dB improvement in THD+N at 30 Hz for their low impedance amplifier compared to a 30 ohm amplifier. For example, a 32 Ω headphone driven by a headphone amp with a <1 Ω output impedance would have a damping factor of >32, whereas the same headphone driven with an iPod touch 3G (7 Ω output impedance) would have a damping factor of just 4.6. If the 120 ohms recommendation is applied, the damping factor would be an unacceptably low 0.26 and consequently distortion would be significantly higher. Conversely, the same iPod touch driving a pair of 120 ohm headphones would have a respectable damping factor of 17.1, and would most likely not benefit from the addition of a lower impedance headphone amplifier. In addition to output impedance, other specifications are relevant to choosing a headphone amplifier — THD, frequency response, IMD, output power, minimum load impedance, and other measurements are also significant. However, most of these will be improved by lowering output impedance and hence improving damping factor.
DIY әдісі
Электронды құрылғыларға қызығушылық танытқандар үшін құлаққап күшейткішінің төмен қуаты мен салыстырмалы қарапайымдылығы оны танымал DIY жобасына айналдырды. Интернетте құлаққап күшейткіштерінің көптеген схемалары жарияланған, олардың күрделілігі мен құны әртүрлі. Классикалық мысал – қарапайым операциялық күшейткішке (opamp) негізделген CMoy дизайны, ол қол жетімді ең танымал құлаққап күшейткіш схемаларының бірі. CMoy-дың қарапайымдығы оны құрастыруды жеңілдетеді, сонымен қатар оны батареяларды қоса алғанда, демталды таблеткалардың қорабына сыйдыруға болатындай кішірейтуге болады. Дегенмен, ол көбінесе құлаққаптар сияқты төмен кедергілі жүктемелерді басқаруға арналмаған операциялық күшейткіштерді пайдаланып жасалады, бұл нашар өнімділікке және жақсы схемада болмайтын операциялық күшейткіштер арасындағы естілетін айырмашылықтарға әкелуі мүмкін.
For those who are electronically inclined, the low power and fairly simple nature of the headphone amplifier has made it a popular DIY project. There are many designs for headphone amplifiers posted on the Internet varying considerably in complexity and cost. A key example is the simple opamp based CMoy design, one of the most popular headphone amplifier designs available. The simplicity of the CMoy makes it an easy build, while it can be made small enough to fit inside a tin of breath mints (including batteries). On the other hand, it is often built using op amps that are not designed to drive loads with as low an impedance as headphones, leading to poor performance and audible differences between op amps that would not exist in a good design.
Кросфид және басқа да дыбыс өңдеу
Кросфидинг сол және оң стерео арналарды сәл араластырады, бұл ескі стерео жазбалардағы құлаққаппен тыңдауға тән арналардың күшті бөлінуін азайтады және тыңдаушылардың шағын бөлігінде бас ауруына себеп болуы мүмкін. Кросфидинг дыбыс кеңістігінің сипаттамаларын жақсартады және музыканы одан да табиғи етіп береді, адам екі динамикпен тыңдап отырғандай сезім тудырады. Кейбіреулер кроссфидингті пайдалы деп санайды, ал көптеген адамдар онысыз күшейткіштерді қалайды. Цифрлық сигналды өңдеу (DSP) технологиясының пайда болуы бірнеше өндірушілерді «құлаққаптарды виртуалды ету» мүмкіндігі бар күшейткіштерді жасауға итермеледі. Принцип бойынша, DSP чиптері екі драйверлі құлаққаптарға толық Dolby 5.1 (немесе одан да көп) айналмалы жүйені имитациялауға мүмкіндік береді. Екі құлаққап драйверінен шыққан дыбыстар қосылғанда, ми дыбыс көзінің орнын анықтау үшін пайдаланатын фазалық айырмашылық пайда болады. Көптеген құлаққаптарда оң және сол арналар кроссфидинг сияқты біріктірілмейді, сондықтан дыбыс бағытының иллюзиясы туады.
Crossfeeding blends the left and right stereo channels slightly, reducing the extreme channel separation which is characteristic of headphone listening in older stereo recordings, and is known to cause headaches in a small fraction of listeners. Crossfeed also improves the soundstage characteristics and makes the music sound more natural, as if one were listening to a pair of speakers. While some swear by crossfeed, many prefer amplifiers without it. The introduction of digital signal processing (DSP) technology led a number of manufacturers to introduce amplifiers with 'headphone virtualization' features. In principle, the DSP chips allow the two driver headphone to simulate a full Dolby 5.1 (or more) surround system. When the sounds from the two headphone drivers mix, they create the phase difference the brain uses to locate the source of a sound. Through most headphones, because the right and left channels do not combine as they do with crossfeed, the illusion of sound directionality is created.
Кәсіби аудио модельдері
Про аудио терминологиясында құлаққап күшейткіші – бір немесе бірнеше құлаққаптарды бір немесе бірнеше аудио көздеріне (әдетте теңдестірілген аудио көздері) қосып, дыбыс жазу сеансы кезінде ән айту немесе "тұрақты бөлмеден" немесе жазылған тректерден ойнату арқылы дыбысты бір уақытта бақылауға мүмкіндік беретін құрылғы. Құлаққап күшейткіштері әншілер мен музыканттарға оқшауланған кабиналарда ойнап жатқан басқа музыканттарды естуге мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ аудио инженерлері мен жазба өндірушілеріне тікелей эфирдегі орындауды немесе тікелей жазбаны бақылауға мүмкіндік береді. Ішкі араластыру мүмкіндігі бар құлаққап күшейткіштері тыңдаушыға бірнеше көздерден келетін аудио сигналдарды бір уақытта реттеуге, араластыруға және бақылауға мүмкіндік береді. Мұндай құлаққап күшейткіштері жазба сеанстары кезінде жеке тректердің немесе аспаптардың араластырылған ойнатуын микшерлік пульттан немесе ойнату құрылғысынан қосарлау үшін жиі қолданылады. Көп жағдайда тыңдаушылардың өздеріне арналған басқару элементтері болады, олар микстің әртүрлі аспектілерін, сондай-ақ жеке және жалпы параметрлерді, мысалы, канал деңгейін, жалпы дыбыс деңгейін, төмен және жоғары жиіліктерді реттеуге мүмкіндік береді. Тарату құлаққап күшейткіштері – бір сигналды бірнеше құлаққаптарға немесе бірнеше құлаққаптар тобына бір мезгілде беруге мүмкіндік беретін арнайы құлаққап күшейткіштері. Көптеген тарату құлаққап күшейткіштерін, мысалы, осы суретте көрсетілгеніндей, бір күшейткіштің аудио кірісін екінші күшейткіштің "THRU" деп белгіленген каскадтық шығысына қосу арқылы тізбектеуге болады. Сондай-ақ, бір уақытта қосарлау және тарату мүмкіндіктері бар кәсіби аудио құлаққап күшейткіштерінің әртүрлі комбинациялары бар.
In pro audio terminology, a headphone amplifier is a device that allows multiple headsets to be connected to one or more audio sources (typically balanced audio sources) at the same time to monitor sounds during a recording session, either singing or playing from the "live room" or recorded tracks. Headphone amps enable singers and musicians to be able to hear other musicians who are playing in isolation booths. They also enable audio engineers and record producers to monitor a live performance or live tracking. Headphone amps with sub mixing capabilities allow the listener to adjust, mix and monitor audio signals coming from multiple sources at the same time. This kind of headphone amp is often utilized during recording sessions to sub mix playback of individual stem mixes or instruments coming from a mixing board or a playback device. In many cases the listeners have their own sets of controls allowing them to adjust various aspects of the mix and individual and global parameters such as channel level, global loudness, bass and treble. Distribution headphone amplifiers are specialized headphone amps allowing a single signal to be fed to multiple headsets or multiple groups of multiple headsets at the same time. Many distribution headphone amps, like the one shown here, can be cascaded by connecting the audio input of one of the amps to the cascading output, marked "THRU", of another amp. There are also various other combinations of pro audio headphone amps with simultaneous sub mixing and distribution capabilities.