هدفون ها چطور ما را در دنیایی ۳ بعدی غرق می کنند؟

17 آذر 1400 - 11:37
هدفون‌ها چطور ما را در دنیایی ۳ بعدی غرق می کنند؟

بین موسیقی، بازی، پادکست‌ها و سایر منابع نامحدود دنیای دیجیتال، اغلب افراد ساعت‌ها در هفته از هدفون استفاده می‌کنند. اگر شما هم به دنبال تهیه یک هدفون جدید هستید و با گزینه‌های متعدد موجود در بازار سردرگم شده و نمی‌توانید به درستی تصمیم‌گیری کنید، این مطلب برای شما تهیه شده است، پس با وبسایت تکفارس همراه باشید.

صدا واقعاً چیست؟

در فیزیک، صدا حاصل لرزش‌های هوای متشکل از یک سری نواحی کم و پر فشار است. این‌ها چرخه‌های یک موج صدا هستند. شمارش تعداد چرخه‌هایی که در هر ثانیه رخ می‌دهند، فرکانس یا زیر و بم بودن صدا را تعیین می‌کند. فرکانس بالاتر به معنای زیرتر بودن صدا است. دانشمندان فرکانس را با واحد هرتز بیان می‌کنند پس یک صدای 500 هرتزی از 500 چرخه کامل کم فشار و پر فشار در هر ثانیه عبور میکند.

بلندی یا دامنه صدا با حداکثر فشار یک موج سنجیده می‌شود. هر چه فشار بیشتر باشد، صدا بلندتر است. برای تولید صدا، هدفون‌ها یک سیگنال صوتی الکتریکی را به چرخه‌های کم‌فشار و پرفشار تبدیل می کنند که گوش ما آن‌ها را به عنوان صدا تعبیر می‌کند.

صدا و هدفون
صدا صرفا یک سری از مناطق پرفشار و کم فشار است که در آن‌ها مولکول‌های هوا (با نقاط کوچک نشان داده شده‌اند) فشرده یا از هم دور می‌شوند

گوش انسان

گوش‌های انسان سنسورهای خارق‌العاده‌ای هستند. هر فرد عادی می‌تواند گستره عظیمی از گام‌های صدا و سطوح متفاوت را بشنود. سوالی که در اینجا به وجود می‌آید، این است که گوش چگونه کار می‌کند؟

وقتی صدا وارد گوش شما می‌شود، پرده گوشتان لرزش‌های هوا را به لرزش‌های مکانیکی استخوان‌های ریز گوش میانی شما تبدیل می‌کند. این لرزش‌های مکانیکی در گوش داخلی شما، به لرزش‌های مایع تبدیل می‌شوند. سپس اعصاب حساس این لرزش‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که مغز شما این سیگنال‌ها را به عنوان صدا تعبیر می‌کند.

مطالب مرتبط:

هرچند اکثر افراد بازه‌ای از گام های 20 تا 20000 هرتزی را می شنوند، گوش انسان به طرز یکسانی در تمام فرکانس ها پاسخ نمی‌دهد. به عنوان مثال اگر یک غرولند با فرکانس پایین و صدای یک پرنده با فرکانس بالا، بلندی یکسانی داشته باشند، شما این‌گونه دریافت می‌کنید که غرولند از صدای پرنده آرام‌تر است.

به طور کلی گوش انسان به فرکانس‌های میانه‌تر از صدا‌های خیلی بم و خیلی زیر حساسیت نشان می‌دهد. محققان معتقدند این به خاطر برخی از فاکتور‌های تکاملی است.

بسیار از افراد نمی‌دانند که حساسیت شنیداری متغیر است و اگر صادقانه بگوییم، افراد عادی هرگز نیازی به در نظر گرفتن این پدیده ندارند، اما مهندسان صدا قطعا نیاز دارند این مورد را که چگونه دریافت گوش انسان از قوانین مطرح شده در فیزیک متفاوت است، در نظر بگیرند.

صدا و هدفون

هدفون‌ها چگونه کار می‌کنند؟

چه انوع بزرگ‌تر که روی گوش می‌نشینند و چه هندزفری‌ها صرفاً اسپیکرهای کوچک هستند. به بیان ساده‌تر اسپیکرها عملی دقیقاً مخالف گوش‌هایتان انجام می‌دهند: آنها سیگنال‌های الکتریکی را از گوشی یا کامپیوترتان دریافت و به لرزش‌هایی در هوا تبدیل می‌کنند.

اکثر اسپیکرها از چهار بخش تشکیل شده‌اند: یک آهنربا برای عقب و جلو رفتن، یک سیم پیچ دور آن آهنربا، یک دیافراگم که هوا را هل می‌دهد و یک فنر که دیافراگم را نگه می‌دارد. اصول الکترومغناطیس بیان می‌کند که وقتی یک سیم دور یک آهنربا پیچیده می‌شود و جریان عبوری از سیم تغییر می‌کند، میدان مغناطیسی دور سیم به میزان متناسبی تغییر می‌کند.

وقتی که سیگنال الکتریکی یک موسیقی یا یک پادکست به داخل سیم‌های هدفون ارتعاش پیدا می‌کند، جریان را تغییر داده و آهنربا را تکان می‌دهد. سپس آهنربا مانند یک پیستون دیافراگم را به درون و بیرون حرکت می‌دهد و هوا را هل داده و فشرده می‌کند، سپس ارتعاش‌هایی با فشار بالا و پایین ایجاد می ‌شود؛ در واقع این موسیقی‌ای است که می‌شنوید.

در تئوری، یک اسپیکر باید سیگنال الکتریکی ورودی را به طرز بی‌نقصی به صدا تبدیل کند، هرچند در دنیای فیزیکی و واقعی، محدودیت‌هایی وجود دارد. مواردی مانند اندازه و جنس آهنربا و دیافراگم، یک اسپیکر را از هماهنگ کردن عالی و دقیق ارتعاش‌های ورودی و خروجی باز می‌دارد. این به واپیچش یا کژی می‌انجامد و در نتیجه آن، برخی فرکانس‌ها بلندتر یا آرام‌تر از ورودی واقعی می‌شوند.

با اینکه هیچ هدفونی نمی‌تواند دقیقاً سیگنال ورودی را بازسازی و خارج کند، راه‌های بی‌شماری برای از شکل انداختن آن سیگنال وجود دارد.

دلیل اینکه دو هدفون گران قیمت با قیمت تقریباً یکسان، می‌توانند صدا یا احساس متفاوتی به وجود بیاورند، این است که هر دو، صدا را به طرز کاملا متفاوتی تفکیک می کنند.

وقتی مهندسان هدفون‌های جدیدی می‌سازند، نه تنها باید در نظر بگیرند گوش انسان چگونه صدا را تفکیک می‌کند، بلکه باید محدودیت های فیزیکی هر اسپیکر را هم در نظر بگیرند.

هدفون

انتظارات شما

اگر تمام پیچیدگی‌های گوش و اسپیکرها کافی نبود، باید این را هم اضافه کنیم که شنوندگان هم نقش بسیار مهمی در انتخاب این‌که یک هدفون خوب چه نوع هدفونی است، دارند. ابعادی مانند سن، تجربه، فرهنگ و سبک موسیقی مورد علاقه، تاثیر مهمی در این مسئله دارند که کژی فرکانس مورد علاقه هر فرد چگونه است. شکل و اندازه هدفون هم مانند بقیه موارد، مسئله‌ی ترجیح شخصی هر فرد است.

به عنوان مثال برخی افراد، هدفون‌هایی با بیس سنگین را برای گوش کردن به موسیقی هیپ‌هاپ ترجیح می‌دهند، در حالی که شنوندگان موسیقی کلاسیک ممکن است کژی فرکانس کمتری را ترجیح بدهند. البته که هدفون‌ها صرفا برای گوش کردن به موسیقی به کار نمی‌روند و هدفون‌هایی که مناسب افراد کم شنوا هستند، به طور معمول فرکانس‌های 1000 تا 5000 هرتزی را پوشش می‌دهند که این به قابل فهم‌تر شدن گفتار برای این افراد، کمک شایانی می‌کند.

هر چند که شما می‌توانید به یک آهنگ هیپ‌هاپ از طریق هدفون طراحی شده برای افراد کم شنوا گوش کنید، اما اکثریت موافق هستند که نتیجه کار خیلی مطلوب نخواهد بود. منظور این است که در نظر داشتن نحوه استفاده شما و انتظارتان از هدفون هنگام انتخاب کردن آن، کمک بسیار بزرگی در جهت پیدا کردن هدفونی که صدای متناسب با نیاز شما تولید می‌کند است.

در نهایت، علم طراحی هدفون، هنرنمایی سازندگان و تجربه انسانی، همگی به شکل‌ دادن هدفونی که از آن به عنوان هدفون خوب تعبیر می‌شود، ختم می‌شوند. علیرغم همه این اجزاء حیاتی، یک راه بسیار ساده برای تشخیص هدفون خوب وجود دارد: یک آهنگ مناسب انتخاب کرده و روی هدفون مورد نظرتان به آن گوش کنید! چرا که اگر تمامی اجزاء در کنار هم به خوبی کار کنند، صدای یک هدفون خوب قطعا شما را مسحور خود خواهد کرد.

برچسب‌ها: ،

نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.