آشنایی با اصطلاحات مربوط به هدفونهای گیمینگ و بلندگو ها
درک واژگان تخصصی در زمینه محصولات پخش صدا، تشخیص کاربرد دقیق توضیحات محصولات صوتی و نحوه تاثیر آنها روی کیفیت صدای خروجی، به قدری برای عموم کاربران این محصولات گیج کننده است که هنگام انتخاب هدفونهای گیمینگ، هدست های گیمینگ یا اسپیکر، ملاک مقایسه کیفیت هدفون یا اسپیکرهای مختلف را قیمت آنها قرار میدهند. ملاک غلطی که مانع انتخاب محصول مورد نیاز، با توجه به ذائقه شنیداری کاربر میشود و در نهایت باعث هزینه اشتباه و عدم رسیدن به کیفیت مورد نظر خواهد شد.
خرید هدفونهای گیمینگ و هدست اشتباه میتواند به کلی تجربه فرد را در شنیدن صدای موسیقی، فیلم و بازی خراب کند و بهتر است پیش از انتخاب محصول نهایی، از هماهنگ بودن آن با ذائقه شنیداری خود اطمینان حاصل کنید.
در این مطلب تمامی اطلاعات مورد نیاز درباره اصطلاحات مربوط به هدفون و نحوه کارکرد انواع خروجیهای صدا را به زبان سادهتر بیان کردهایم. در ابتدا، واژهها و اصطلاحات مهمی که برای توصیف ویژگیها و خصوصیات انواع هدفون استفاده میشوند را به زبان ساده بیان میکنیم.
اصطلاحات مربوط به هدفون و هدست:
Intra-aural – نام دیگر هدفونهای گیمینگ in-ear یا هدفونهای داخل گوش. این نوع هدفونها به دلیل اندازه کوچک، قابل حمل بودن و خنثی کردن صدای خارجی محبوبیت زیادی بین کاربران دارند. اگرچه ممکن است نحوه قرار گیری آنها در داخل گوش به مذاق برخی خوش نیاید.
Supra-aural – این نوع هدفون و هدست با قرار گیری کامل روی لاله گوش اندازه بزرگی دارد و به همین دلیل بعد از استفاده طولانی مدت ممکن است باعث ایجاد احساس درد در عضلات خارجی گوش شود.
Circum-aural – این نوع هدفون و هدست کاملا روی فضای بیرونی گوش قرار میگیرد و به همین دلیل احساس راحتی بیشتری به کاربر ارائه میکند. هدفونهای Circumaural بهترین کیفیت را نسبت دیگر انواع هدفون ارائه میدهند اما به دلیل اندازه بزرگشان آن چنان قابل حمل نیستند.
Open Back – لایه محافظ بیرونی این نوع هدفون و هدست مانند دیگر هدفونها کاملا بسته نیست. این قابلیت باعث افزایش راحتی گوشهای کاربر به دلیل عدم افزایش فشار داخلی هدفونها و ارائه صدای محیطی بسیار واقعیتر میشود.
Driver – درایور هدفون و هدستها وظیفه تبدیل سیگنالهای ورودی به امواج صدا را بر عهده دارد و اندازههای آن با توجه به نوع، کیفیت و قدرت صدای خروجی هدفون، بین 8 تا 50 میلیمتر است.
Impedance – Impedance یا مقاومت ظاهری، به میزان مقاومت الکتریکی هدفونها به جریان ورودی توسط امپلیفایر گفته میشود. این مقاومت با واحد اهم سنجیده میشود و هدفونهایی که عدد مقاومت ظاهریشان کمتر از 25 اهم است به دلیل نیاز کمتر به انرژی الکتریکی، مناسب استفاده در تلفنهای هوشمند یا دستگاههای پخش صدای ضعیف هستند. با افزایش مقاومت ظاهری نیاز هدفون به انرژی الکتریکی برای عملکرد مناسب افزایش پیدا میکند.
Sound Pressure Level (SPL) – میزان فشار صدا برای اندازه گیری شدت صدای خروجی هدفون با واحد دسیبل استفاده میشود. هر صدایی بین 95 تا 120 دسیبل ممکن است باعث ناشنوایی موقت فرد شود و اگر شدت صدا بالاتر از 130 دسیبل باشد به شدت برای شنونده خطرناک خواهد بود.
Sensitivity – حساسیت هدفونهای گیمینگ میزان انرژی ورودی به سیم یا مدارهای دستگاه را با واحد میلی وات میسنجد. هر چه میزان این انرژی ورودی بالاتر باشد، هدفون مناسب صداهای بلندتر خواهد بود و در میزان صدای پایین عملکرد ضعیفتری خواهد داشت.
فرکانس شنیداری – فرکانس شنیداری گوش انسان بین 20 تا 20.000 هرتز قرار دارد و میتواند میزان تاثیر صدای خروجی هدفونها روی گوشهای کاربر را مشخص کند. البته با توجه به حساسیت متفاوت گوش هر فرد با دیگری، این تاثیر یکسان نیست و اندازه گیری آن کاملا به خود شخص بستگی دارد.
Bass –فرکانسهای صوتی بین 16 تا 250 هرتز صداهای «زیر» یا «بیس» هستند. اگرچه هر منبع صدایی میتواند این صدا را تولید کند، اما برخی از صداها ذاتا در این محدوده قرار میگیرند. به همین دلیل علاقمندان به صداهای زیر و دستگاههای موسیقی مانند گیتار، ترامپت، ویولن، کلارینت و برخی پیانوها باید هدفونهایی که مخصوص پخش صداهای زیر با کیفیت هستند را انتخاب کنند (مانند هدفونهای Beats).
Mid – فرکانسهای دامنه میانی که بین 256 هرتز و 2.000 هرتز هستند. از آن جایی که این صداها در بخش میانی فرکانسهای شنیداری قرار دارند، نباید نسبت به تقویت بیش از حد صداهای این محدوده زیاده روی کرد.
Treble – فرکانسهای بین 2.000 و 16.000 هرتز در میان صداهای بالا طبقه بندی میشوند و برخی از انواع گیتار و پیانوها این فرکانسها را تولید میکنند.
Soundstage – توانایی هدفونهای گیمینگ در پخش صدای واقعی محیط و محل دقیق تولید صدا.
Harmonic Distortion – تمامی هدفونها اگر وادار به پخش صداهای خارج از محدوده توانایی خود شوند، صداهای اضافی غیر معمولی تولید میکنند که تداخل هارمونیک نامیده میشوند. تداخل هارمونیک به صورت ضریب فرکانس پایه هدفون محاسبه میشود. برای مثال، اگر فرکانس پایه 400 هرتز باشد، تداخل آن در 800 و 1200 هرتز خواهد بود. این تداخل به صورت درصدی محاسبه میشود و در مجموع، هدفونها تداخل هارمونیک کمتر از یک درصد دارند.
اما اصطلاحات مربوط به هدفون تنها واژگانی نیستند که برای تشخیص بهتر صداهای خروجی و خرید هدفون نیاز دارید. در لیست زیر، تعاریف ساده مورد نیاز برای درک بهتر واژگان مربوط به انواع صدای خروجی هدفون را مشاهده میکنید:
Airy – این واژه برای هدفون هایی که حالت پشت باز دارند و فشار داخلی کمی ایجاد میکنند استفاده میشود. به همین دلیل در استفادههای طولانی مدت فشار محفظه بلندگوها روی گوش افزایش پیدا نمیکند. از این عبارت معمولا در هدفون و هدست های open-back و بلندگوهای پخش زنده صدا استفاده میشود که بالاتر به خصوصیات آنها اشاره شد.
Analytical – از این عبارت برای توصیف هدفونهایی که جزئیات صدای موسیقی را در بالاترین سطح ممکن تفکیک میکنند استفاده میشود.
Balance – تنظیمات معمولی هدفون که تمامی فرکانسهای بالا و پایین را در حالت نرمال پخش میکند و تمرکز خاصی روی پخش فرکانسهای زیر یا بالا ندارد.
Bloat – صدایی که معمولا در فرکانسهای بم شنیده میشود. شنیده شدن این صدا در فرکانسهای بم به معنی تنظیم غلط فرکانس است. برای مثال، اگر صدای یک درام بیس حتی پس از گذشتن بیت موسیقی آن هم شنیده میشود، صدای بم به اصطلاح Bloat شده است.
Bright/Brightness – صدایی که معمولا در فرکانسهای بالا شنیده میشود. ممکن است عدهای از شنیدن چنین صدایی لذت ببرند اما اگر حتی ذرهای از فرکانس مورد نظر فراتر برود تبدیل به صدایی بسیار گوش خراش و آزار دهنده میشود.
Congestion – عبارتی که برای توصیف کیفیت صدای پایین و مخلوط شدن صداها با یکدیگر استفاده میشود.
Crisp – صدای واضح و صاف.
Dark/Darkness – نقطهای در پخش صدا که فرکانسهای بالا برجسته نیستند.
Decay – به پروسه محو شدن صدا یا نُت در حال پخش Decay میگویند.
Depth – فاصله محل قرار گیری ساز از محل پخش صدا.
Detail – میزان توجه به تولید صدا و نتها به صورت مجزا و قابل تفکیک.
Forward – پخش بسیار سریعتر صداهای ضبط شده در زمان بسیار کوتاه و قرارگیری آنها در فاصلهای نزدیکتر از پخش صدا در حالت معمولی.
Fun – صداهایی پر انرژی که معمولا روی بیس مانور زیادی میدهند.
Harsh – از این عبارت برای توصیف صداهای آزار دهنده در فرکانس بالا استفاده میشود.
Highs – صداهای فرکانس بالا
Imaging – ترتیب و نوبت درست پخش صدای یک آلت موسیقی.
Lush – صدایی قدرتمند و رسا که معمولا در فرکانسهای بم قرار دارد.
Microphonics – صدای آزار دهندهای که به دلیل کشیده شدن و حرکات سیم هدفون شنیده میشود.
Muddy – صدای ناواضح و کدر.
Natural – حالت طبیعی صدا عاری از هر گونه افکت.
Openness – عمق صدای خروجی و تفکیک فاصله میان دستگاههای موسیقی.
Punch – پخش ناگهانی یک فرکانس صدای متفاوت.
Sibilant – صداهای فرکانس بالا و آزاردهندهای که به صورت ناگهانی با نوک زبان در هنگام ایجاد شش صوت مختلف (س، ش، ز، ژ، چ، ج) ایجاد میشوند.
Signature – توصیف کننده نحوه عملکرد کلی صدای خروجی هدفون.
Soundstage – توانایی هدفون در پخش صدای سه بعدی و ایجاد حس حضور در محیط واقعی ضبط صداها.
Timbre – لحن مخصوص صدای یک نت. در واقع، Timbre را میتوان هویت صدای دریافتی دانست. برای مثال، اگر یک نت ثابت را از گیتار آکوستیک و یک ساکسوفون بشنویم، قطعا متوجه تفاوت آلت پخش کننده آن خواهیم شد.
Warm/Warmth – صداهای درگیر کننده بین محدوده فرکانس بم و دامنه میانی.
صدای فراگیر چیست و چگونه عمل میکند؟
هنگام بررسی محصولات صوتی مختلف قطعا با عبارتهای صدای محیط (Spatial Audio)، صدای چند کاناله، 7.1، DTS یا سیستم سینمای خانگی، صدای فراگیر و صدای سه بعدی مواجه شدهاید، اما تفاوت عملکرد آنها و تاثیرشان روی صدای خروجی نهایی را متوجه نشدهاید. برای توضیح دقیق این عبارات، بهتر است در ابتدا به تاریخچه پیدایش آنها و تکنولوژیهای ساخت هدفونهای امروزی اشاره کنیم.
تکامل صدای فراگیر در سینما:
سیستم صدای فراگیر در ابتدا برای انتقال حس حضور بینندگان در وقایع فیلم در سینماها به وجود آمد. اگرچه این ایده نوین و امروزی به نظر میرسد، اما تاریخچه پیدایش آن به سال 1940 باز میگردد.
یکی از نوآوریهای کمپانی والت دیزنی در زمینه تولید محصولات سینمایی، استفاده از سیستم صدای فراگیر در سالنهای سینماست. این کمپانی برای اکران فیلم انیمیشنی Fantasia از یک سیستم پخش صدای چند کاناله جدید به نام Fantasound استفاده کرد. این سیستم صدای انقلابی متشکل از 54 بلندگوی مختلف بود و تنها در دو سالن تئاتر آن زمان قابل بهره برداری بود. با وجود عملکرد خیره کننده و شگفتانگیز، هزینههای بسیار بالای نصب و نگهداری آن برای سالنهای سینما خیلی زود پایان عمر این سیستم را رقم زد و استفاده از آن در دهه 60 میلادی و پیش از معرفی سیستم صدای فراگیر دالبی، به کلی متوقف شد.
با اغاز به کار سیستم صدای فراگیر دالبی در سال 1976، این سیستم به سرعت در تمامی سالنهای سینما نصب شد. در آن زمان، سیستم پخش صدای دالبی از پخش صدای چهار کاناله Dolby SR پشتیبانی میکرد که بعدها جای خود را به سیستم 6.1 و 7.1 کانال Dolby Digital Surround EX داد. کمپانیهای دیگری مانند DTS و سونی هم سیستم صدای فراگیر خود را معرفی کردند اما کمپانی دالبی با معرفی سیستم صدای شناور Dolby Atmos در سال 2012 که بلندگوهای سقفی را به سیستم صدا اضافه میکرد، بار دیگر در این رقابت از دیگر کمپانیها پیشی گرفت. کمپانی DTS هم محصول مشابهای با نام DTS:X برای رقابت با دالبی عرضه کرده است.
ورود سیستم صدای فراگیر به بازار محصولات خانگی:
پس از چندین تلاش ناموفق برای معرفی سیستم صدای چهار کاناله به بازار خانگی در دهه 70 میلادی، در نهایت صدای فراگیر با معرفی سیستم صدای سه کاناله Dolby Surround در سال 1982 به خانهها وارد شد. این سیستم پنج سال بعد با اضافه کردن یک کانال پخش صدای دیگر، با نام Dolby Pro Logic جایگزین شد.
در سال 1995، سیستم صدای خانگی هم دیجیتالی شد و مانند نسخه سینمایی آن، از سیستم 5.1 کاناله Dolby Digital استفاده کرد. پس از آن هم سیستمهای 6.1 و 7.1 کاناله Dolby EX و DTS-ES با معرفی زوایای بیشتر پخش صدا به بازار عرضه شدند. نمونه خانگی سیستم Dolby Atmos هم با سیستمهای 6.1 و 7.1 کاناله مرسوم سازگار هستند و علاوه بر پخش صدای 7.1 کاناله مرسوم، از چهار کانال پخش صدای بالا به پایین هم استفاده میکنند.
نحوه عملکرد سیستم پخش صدای فراگیر در هدفون و هدست:
با وجود این که انسان تنها دو گوش دارد، اما میتواند بدون تکان دادن سر خود جهت پخش صدا را از تمامی جهات تشخیص دهد. اما این عمل چگونه اتفاق میافتد؟
سیستم تشخیص محل پخش صدای بیولوژیکی گوش انسان (HRTF)، با کمک از تاثیر شانهها، سر و ماهیچههای گوش بیرونی روی امواج صوتی ورودی، محل دقیق ورود امواج صوتی را مشخص میکند. مغز ما هم به عنوان بخشی از سیستم شنوایی، تمامی معادلات مربوط به تاثیر این مقولههای فیزیکی در تاخیر دریافت و نحوه اصابت امواج صوتی به لاله گوش را رمز گشایی میکند و درک درستی از محل مبدا صدا به ما میدهد.
محققان با شبیه سازی ارگونومی سیستم دریافت صدای بدن انسان و قرار دادن میکروفون در محل دریافت صدا (داخل گوش)، میتوانند نقشه پخش صدا در هدفونها را برای پخش صدای فراگیر اما دو کاناله از فاصله بسیار نزدیک را برای گوش انسان شبیه سازی کنند.
تفاوت صدای فراگیر واقعی و مجازی در هدفونها:
سیستم پخش صدای فیلم و بازیها برای پخش از طریق بلندگوهای خانگی طراحی شده است. هدفونها از دو راه برای ارائه عملکرد مشابه و تبدیل دقیق صدای ورودی استفاده میکنند:
روش سخت افزاری: هدفونهای گیمینگ از چندین اسپیکر داخلی در دو سمت برای شبیه سازی صدای فراگیر و ایجاد کانالهای مختلف پخش صدا استفاده میکنند. این روش به نام سیستم صدای فراگیر واقعی شناخته میشود.
روش نرم افزاری: در این روش، به جای استفاده از چندین بلندگوی داخلی برای شبیه سازی صدای فراگیر، از دو بلندگوی استاندارد برای شبیه سازی این صدا استفاده میشود و تمامی محاسبات مربوطه به عهده نرم افزارهای داخلی یا خارجی گذاشته میشود تا صدای فراگیر را به بلندگوهای هدفون و هدست منتقل کنند. این روش به نام سیستم صدای فراگیر مجازی شناخته میشود.
هدفون و هدست فراگیر واقعی دستگاههایی پیچیده، بزرگ، سنگین و گران قیمت هستند که روش کار چند کاناله سیستمهای پخش صدای فراگیر خانگی را در مقیاس کوچکتر اجرا میکنند؛ اما هدفونهای فراگیر مجازی برای انجام این کار نیازی به تجهیزات مکانیکی پیچیده ندارند و فقط روی پردازش اطلاعات مربوط به صدا تکیه میکنند.
با ارزانتر شدن چیپهای پردازش صدای فراگیر مجازی و نیاز کمتر آنها به باتری برای پخش صدا، هدفونهای صدای مجازی به سرعت جای هدفونهای صدای حقیقی را گرفتهاند.
برندهای بزرگی در حال تولید و رقابت در بازار محصولات پخش صدای مجازی هستند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم:
Dolby Atmos برای هدفون وهدست
سیستم Dolby Atmos را میتوان بهترین سیستم صدای هدفون و هدست در شبیه سازی صدای فراگیر مبتنی بر شی قلمداد کرد. این سیستم با رایانههای شخصی، کنسولهای خانگی و موبایل سازگار است و با دریافت صدای ورودی، آن را به تبدیل به یک خروجی 360 درجه برای بلندگوهای دو گوش هدفون تبدیل میکند. این سیستم میتواند به راحتی اجازه پردازش صدها کانال مجزای صدا را به هدفون میدهد و یکی از برترین سیستمهای پخش صدای فراگیر مجازی محسوب میشود.
DTS Headphone:X
سیستم Headphone:X هم یکی دیگر از سیستمهای با کیفیت پردازش صدای فراگیر مبتنی بر شی محسوب میشود. یکی از قابلیتهای مخصوص این سیستم، دریافت فایلهای صوتی چند کاناله و تبدیل آنها به سیستم صدای فراگیر هدفون است و علاوه بر شبیه سازی تجربه تماشای فیلم در سالن سینما، میتواند تجربه گیمینگ کاربر را هم با شبیه سازی دقیق منابع پخش صدا بهبود دهد.
Creative Super X-Fi
این سیستم با استفاده از الگوریتمهای محاسباتی پیچیده و تکنیکهای مخصوص، تجربه انتقال صدای فراگیر مخصوص هر کاربر را ارائه میدهد. این سیستم با دریافت و تحلیل سه تصویر از صورت و گوشهای کاربر، محاسبات مربوط به انتقال صدا به گوش هر شخص را برای هر کاربر به صورت جداگانه انجام میدهد و تجربهای کاملا منحصر به فرد را ارائه میکند. علاوه بر هدفونهای مخصوص این کمپانی، میتوان از Super X-Fi با استفاده از امپلیفایرهای مخصوص این کمپانی هم برای هدفونهای مختلف استفاده کرد
Windows Sonic
سیستم صدای فراگیر Sonic به صورت پیش فرض روی تمامی نسخههای ویندوز 10 وجود دارد و از طریق منوی Sound ویندوز 10 میتوان آن را برای هدفون متصل به کامپیوتر فعال کرد.
Apple Spatial Audio
سیستم پخش صدای Apple Spatial Audio به صورت اختصاصی برای پخش صدای فراگیر سه بعدی در هدفونهای AirPod Pro و AirPod Max این کمپانی طراحی شده است. این قابلیت به عنوان بخشی از سیستم عامل iOS 14 به دستگاههای کمپانی اپل اضافه شد و به عنوان یکی از پیشرفتهترین سیستمهای موجود در بازار شناخته میشود.
Sony 360 Reality Audio/3D Audio
سونی هم از سیستم شبیه ساز صدای فراگیر مبتنی بر شی مخصوص خود برای پخش موزیک و گیمینگ استفاده میکند. برای استفاده از این سیستم روی تلفنهای هوشمند، باید پس از دریافت نرم افزار مخصوص آن، از هر گوش خود عکس برداری کنید تا عملیات طراحی نقشه پخش صدای فراگیر مخصوص به کاربر آغاز شود. این پروفایل مخصوص را میتوان روی سرویسهای پخش موسیقی Deezer، Nugs و Tidal هم بارگزاری کرده، و به صورت آنلاین از آن استفاده کرد.
سیستم گیمینگ PlayStation 3D Audio علاوه بر هدفونهای مخصوص پلی استیشن 5، با هدفونهای پشتیبانی شده دیگر کمپانیها هم سازگار است و مانند نرم افزار تلفنهای هوشمند این کمپانی، با تصویر برداری از گوشهای هر کاربر میتواند سیستم پخش صدای مخصوص کاربر را طراحی کند.
Waves NX
این سیستم پخش صدای 360 درجه با ترکیب صدای سه بعدی و محل قرارگیری کاربر در اتاق، یکی از پیچیدهترین سیستمهای صدای فراگیر مخصوص هدستهای واقعیت مجازی محسوب میشود. از Waves NX تنها میتوان در جدیدترین و پیشرفتهترین مدل هدفونهای سه بعدی استفاده کرد. در ادامه به نحوه عملکرد سیستمهای پخش صدای سه بعدی اشاره میکنیم.
غیر از موارد خاص، سیستمهای نرم افزاری مذکور روی تمامی هدفونهای موجود قابل استفاده هستند و تنها نکتهای که باید در نظر داشته باشید، استفاده از یک خروجی صدا هنگام استفاده از آنهاست تا پردازش نرم افزاری این سیستمها دچار مشکل نشود.
صدای سه بعدی چیست و چگونه عمل میکند؟
ویژگی صدای سه بعدی به سرعت در حال گسترش و استفاده در سیستمهای صوتی جدید است و با وجود این که نام گول زنندهای دارد، در عمل یک تجربه بی نظیر را برای کاربر رقم میزند. یکی از مزایای سیستم صدای سه بعدی، شبیه سازی دقیق تجربه شنیداری دنیای واقعی از طریق تفسیر اطلاعات مربوط به منابع صدا به عنوان منابع متحرک، به جای پخش صدا از طریق کانالهای ثابت قدیمی است.
اگرچه هنوز هم صدای 7.1 کاناله یک تجربه لذت بخش برای کاربر به ارمغان میآورد، اما برای استفاده از آن، نیاز به هشت کانال (یا اسپیکر) مختلف وجود دارد که حتی روی سقف خانه هم نصب میشوند؛ اما نحوه پخش صدا در سیستمهای صدای سه بعدی تنها از طریق یک خروجی صدا انجام میشود.
سیستم پخش صدای سه بعدی با دقت زاویه پخش صدا را با توجه به تغییرات محیطی سکانس مورد نظر، برای کاربر شبیه سازی میکند. برای مثال، اگر یک استادیوم فوتبال را در نظر بگیریم، صدای تماشاگران از تمامی زوایا به صورت 360 درجه پخش میشود. در سیستم پخش صدای سه بعدی، همراه با چرخش دوربین در ورزشگاه، صدای تماشاگران هم میچرخد.
مثال دیگری که میتوان در این باره به کار برد، فیلمهای اکشن هستند. با عبور یک هلیکوپتر از روی دوربین، میتوان فاصله دقیق پرههای این هلیکوپتر را بدون توجه به محدودیت سقف خانهها، از سطح زمین احساس کرد و برخلاف سیستمهای 7.1 کاناله امروزی، تمامی این صداها تنها از طریق یک بلندگوی افقی مخصوص به کاربر منتقل میشوند و دیگر خبری از چندین بلندگوی بزرگ و کوچک در نقاط مختلف خانه نخواهد بود.