Нау́шники — устройство для вывода звуковой информации. Наушники представляют собой пару небольших по размеру головных телефонов или блока наушниковГОСТ IEC 61842-2014 «Микрофоны и наушники для разговорной связи»., надеваемых на голову или вставляемых прямо в ушные каналы. Наушники часто применяются в быту и в профессиональной деятельности для речевой связи и прослушивания музыки и речи, для компьютерных игр, когда необходима мобильность или звукоизоляция от окружающего пространства. Наушники с прикреплённым к ним микрофоном образуют «головную гарнитуру». Иногда в профессиональной деятельности вместо пары используется один отдельный наушник, он называется «монитор».
В технической литературе вместо слова «наушники» традиционно используется термин «головные телефоны» ( ( — голова + — телефон)). Название же «телефон» ( — «далеко» и — «голос», «звук») впервые применил Филипп Рейс в 1861 году.
История Наушники возникли из-за необходимости освободить руки человека при работе с телефоном. С этой целью создавались разные устройства.
В 1880 годы во Франции был представлен проект театрофона Клементом Адером, а в 1890-е театрофон заработал, через стереотелефон велись трансляции театральных и оперных постановок. Подписчики услуги могли слушать выступление через пару массивных головных телефонов, которые приходилось держать руками, позже их соединили внизу длинным стержнем, театрофон позже появился и в Великобритании под названием электрофон.
В 1891 году французский инженер Эрнест Меркадье запатентовал набор наушников-вкладышей и получил патент США № 454138 за «усовершенствования в телефонных приёмниках… которые должны быть достаточно лёгкими, чтобы их можно было носить на голове оператора»«A Partial History of Headphones» . Smithsonian Magazine. Retrieved 2020-12-27..
Первые по-настоящему успешные наушники были разработаны в 1910 году Натаниэлем Болдуином, который сделал их вручную на своей кухне и продал их в ВМС США. Наушниками пользовались телефонные операторы, радисты, радиолюбители и обычные радиослушатели.
Классификация наушников
По назначению для аппаратуры связи — высокое качество звуковоспроизведения не требуется, главные требования — надёжность, достаточная громкость и шумозащищённость. мониторные (студийные) — этот тип обеспечивает наиболее высокое и сбалансированное по частотам качество звука; наушники предназначаются для работы в студиях звукозаписи. Чтобы звукорежиссёр мог слышать мелкие дефекты записи, мониторные наушники имеют очень высокую детализацию звука, особенно в высоких частотах, что однако, ограничивает их применение в бытовых условиях, поскольку некоторые любители музыки считают такую детализацию (выявляющую все посторонние и фоновые шумы, потрескивания микрофонов и т. п.) излишней и неприятной, в особенности для старых и концертных записей; потребительские — предназначены для непрофессионального использования; имеют невысокую стоимость. Такие наушники могут иметь неравномерную АЧХ, выделяя, например, низкие частоты или средние частоты. В таких наушниках также большее внимание уделяется дизайну.
По способу передачи сигнала проводные — соединяются с источником проводом; провод при этом может служить в качестве антенны при работе с портативными FM-радиоприёмниками и с мобильными телефонами при реализации в них функции радиоприёмника; беспроводные — получают сигнал от источника беспроводным способом посредством радиоволн (в том числе Bluetooth и пр.) или, реже, посредством инфракрасного излучения, они позволяют свободно перемещаться в зоне действия сигнала. комбинированные — совмещают способы подключения как проводных, так и беспроводных наушников.
По количеству каналов монофонические — общий сигнал на звукоизлучатели (или один звукоизлучатель) передаётся по одному каналу; стереофонические (наиболее распространённый тип) — на каждый из двух звукоизлучателей передаётся свой сигнал по отдельному каналу; многоканальные — имеют более одного звукоизлучателя для каждого уха, с отдельным каналом для каждого излучателя, что позволяет лучше имитировать объёмное звучание или разделять каналы по частотным характеристикам.
По типу конструкции (виду) внутриканальные (обиходное название — «затычки», «капельки», «вакуумки», «бочки», «беруши») — вставляются в ушной канал, также известные как внутриканальные мониторы (in-ear monitors — IEMs) — это небольшие наушники с аналогичной для наушников-вкладышей компактностью, которые полностью или частично вставляются в ушной канал. Это высококачественные наушники, которые используются инженерами-акустиками и музыкантами, а также аудиофилами. Внешние корпуса наушников-вкладышей изготовляются из различных материалов, таких как пластик, алюминий, керамика и металлические сплавы. Поскольку наушники-вкладыши взаимодействуют с ушным каналом, они могут быть склонны к выскальзыванию, кроме того, они блокируют большую часть шума окружающей среды, обеспечивая хорошую пассивную шумоизоляцию. Но иногда это может быть проблемой, когда звук является необходимой подсказкой для безопасности, например, при ходьбе, вождении, катании или движении в транспортном потоке. Внутриканальные наушники могут быть сделаны по индивидуальному заказу, в которых используют отливки наружного слухового прохода для того, чтобы обеспечить дополнительный комфорт и шумоизоляцию; вставные (обиходное название — «вкладыши», «пуговки») — вставляются в ушную раковину. Это маленькие наушники, которые размещаются непосредственно во внешнем ухе, но не вставляются в ушной канал. Наушники-вкладыши компактны, но не всегда удобны, так как многие считают, что они легко выпадают из уха пользователя. Кроме того, они практически лишены акустической изоляции и не препятствуют проникновению окружающего шума, для компенсации которого пользователи могут увеличивать громкость до опасно высокой, рискуя вызвать нарушение слуха. С другой стороны, они позволяют пользователю лучше слышать окружающие звуки. С первых дней использования транзисторного радио, персональные музыкальные устройства обычно комплектуются подобными наушниками. Иногда они продаются с амбушюрами из резины или пеноматериала для комфорта;
Смешанные поворотные — данный тип объединяет преимущества наушников-вкладышей и внутриканальных наушников без недостатков, присущих обоим видам. Смешанные поворотные наушники надёжно удерживаются в ухе во время ношения, при этом их положение может быть легко изменено простым движением пользователя из внутриканального положения «качество» в положение «комфорт», когда динамик располагается в ушной раковине и не препятствует мониторингу окружающих звуков, и обратно. Такие наушники позволяют, в зависимости от ситуации и желания пользователя, использовать пассивное шумоподавление в режиме «качество» (разговор или активное прослушивание музыки) или контролировать происходящее вокруг пользователя при режиме «комфорт» (при неиспользовании или при фоновом прослушивании голоса и музыки) накладные, околоушные — накладываются на ухо; полноразмерные — накладываются на голову, полностью закрывая ухо. Таковые, в свою очередь, делятся на наушники: открытого типа — наушники пропускают внешние звуки через специальные широкие отверстия. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более естественный, с широкой звуковой сценой, и менее утомительный по сравнению со звуком закрытых наушников. Однако, в сравнении с наушниками закрытого типа, открытые наушники не обеспечивают хорошей звукоизоляции и, как правило, слабее воспроизводят низкие частоты; закрытого типа — чаши наушников не имеют внешних отверстий. За счёт этого наушники не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных условиях, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании или прослушать конфиденциальную информацию. При высоком качестве звука, основные недостатки закрытых наушников заключаются в высокой утомляемости слуха и дискомфорте для головы в силу отсутствия циркуляции воздуха из-за плотного прилегания амбушюров (при плохом же прилегании амбушюров ухудшается воспроизведение низких частот) и, как правило, большего давления на голову, чем у открытых наушников; полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — открытые наушники, но лишь с небольшими по размеру внешними отверстиями, призванные объединить в себе достоинства наушников закрытого и открытого типа.
По типу крепления с оголовьем — наушники с вертикальной дужкой, соединяющей их чашки; с затылочной дужкой — дужка соединяет две части наушников, но располагается на затылке; основная тяжесть наушников при этом ложится на уши; с креплением на ушах — обычно наушники такого типа крепятся за ушную раковину с помощью заушин или клипс; без креплений — наушники-вкладыши или внутриканальные наушники зачастую не имеют креплений.
По способу подключения кабеля двусторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников; односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую провод спрятан в дужке.
По конструкции излучателя Электромагнитные — звук создают колебания тонкой стальной мембраны, находящейся в поле электромагнита, в обмотку которого подается ток звуковой частоты. Один из первых видов звукоизлучателя. Качество звуковоспроизведения очень далеко от «высокой верности», однако конструкция проста и надёжна. Применялись широко до 1960—1970-х годов, позже сохранились только в аппаратуре связи и некоторых специальных применениях; пьезоэлектрические — с излучателями в виде тонкой пластины из пьезокерамики. Не обеспечивают высокого качества звука, зато имеют очень большое электрическое сопротивление, поэтому широко использовались, например, с детекторными приёмниками, где это является важным преимуществомБорисов В. Г. Юный радиолюбитель. — М.: Госэнергоиздат, 1955. — С. 38.; динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространённый тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель (диафрагму), к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через неё пропустить переменный ток, то он станет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего диафрагма будет колебаться в соответствии с формой электрического сигнала звуковой частоты. С точки зрения высококачественного звучания, электродинамический способ преобразования сигнала имеет ряд недостатков, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигать высокого качества звука; с уравновешенным якорем — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи такие наушники часто называют «армату́рными» из-за созвучия английского слова «armature» («якорь») с русским словом «арматура»; электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно очень высока, однако они демонстрируют и очень высокую чувствительность и высочайшую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному разъёму для наушников, поэтому к ним в комплекте прилагается специальная док-станция; планарные, или магнитопланарные — содержат тонкую плёночную мембрану с нанесёнными на неё металлическими токопроводящими дорожками, заключённую в решётку из стержневых магнитов и колеблющуюся между ними (Излучатель Хейла). Отличаются высочайшей детальностью звучания. По форме мембраны такие наушники делятся на: изодинамические — с постоянными магнитами стержневой формы; ортодинамические — с плоскоцилиндрическими постоянными магнитами; чуть более компактные, чем изодинамические.
По сопротивлению Для портативной техники рекомендуются наушники с сопротивлением от 8 до 32 Ом, максимум до 50 Ом, поскольку при большем сопротивлении портативные устройства не смогут обеспечить достаточную громкость звука без дополнительного усилителя;