Audio 101: Ako fungujú slúchadlá?

Slúchadlá sú základným prvkom mnohých zvukových zážitkov. Umožňujú vám vložiť hudbu priamo do uší pri ladení sveta - aká je však ich história a ako presne fungujú? Ak ste zvedaví na svoje obľúbené plechovky, tu je rozpis.

Stručná história slúchadiel

Slúchadlá sú vynálezom, ktorý siaha až do 80. rokov 19. storočia. V tých časoch používali telefónni operátori ťažké reproduktory položené na ramenách, aby im pomohli pripojiť telefónne linky. Tieto reproduktory bohužiaľ vážili neskutočných 10 kíl!

V 90. rokoch 19. storočia britská telekomunikačná spoločnosť Electrophone Company vyvinula kľúčovú sadu slúchadiel, ktoré viseli pod tvárou, nazývanú elektrofón. Toto zariadenie sa skladalo zo slúchadiel spojených s rukoväťou v tvare y, podobne ako moderný stetoskop.

Elektrofón by sa na jednom konci zapojil priamo do domácej telefónnej linky a na druhom by zakrýval uši používateľa. V zariadení mohli používatelia počúvať hudbu vysielanú cez tieto linky.

Nathaniel Baldwin vynašiel prvé moderne vyzerajúce slúchadlá v roku 1910. Na rozdiel od elektrofónu, Baldwinove slúchadlá namiesto pádu pod tvár sedeli na vrchu hlavy.

Keď spoločnosť Sony vydala v roku 1979 prehrávač Walkman, potom sa slúchadlá prešli z veľkých a ťažkopádnych na menšie a ľahšie. Napriek tomu, že malé modely do uší sú dnes populárne, niektorí audiofili stále preferujú väčšie modely cez uši.

Súvisiace: Najlepšie slúchadlá vhodné pre vegánov

Tajomstvo je v reproduktoroch

Najdôležitejšou súčasťou vašich slúchadiel sú reproduktory a každý reproduktor je vyrobený z troch hlavných komponentov. Sú to hlasová cievka, permanentný magnet a membrána.

Hlasová cievka je tenký kruh z medeného drôtu. Tento drôt je zavesený uprostred permanentného magnetu, ktorý udržuje konštantné magnetické pole. Toto pole pomáha kmitať kmitaciu cievku.

K hlasovej cievke je pripojená tenká membrána nazývaná membrána. Táto membrána, známa tiež ako kužeľ reproduktora, je časťou zodpovednou za vypúšťanie vzduchu.

Ako slúchadlá vytvárajú zvuk?

Väčšina zvuku, ktorý dnes počujete, začína ako digitálna informácia, ktorá prechádza prevodníkom digitálneho signálu na analógový (DAC). Tento DAC prevádza digitálny signál na analógový elektrický prúd, ktorý môžu reproduktory použiť na reprodukciu zvuku. V prípade zariadení vytvorených pred digitálnym vekom však tieto elektrické signály pochádzali priamo z analógových zdrojových médií a prechádzali cez zosilňovač do reproduktora, pričom nebola potrebná žiadna digitálna konverzia.

V slúchadlách, rovnako ako všetky reproduktory, oscilačné elektrické prúdy prechádzajú cez vodiče k hlasovej cievke. Keď prúd prechádza cievkou, vytvára elektrické pole, ktoré interaguje s elektromagnetickým poľom permanentného magnetu. Rozptyl medzi týmito dvoma poľami spôsobuje, že hlasová cievka vibruje.

Keď hlasová cievka vibruje, bránica sa pohybuje spolu s ňou. Tento pohyb membrány spôsobuje v okolitom vzduchu tlakové vlny (alebo zvukové vlny). Tieto vlny sú zvukom, ktorý počujete. Pri vyšších tónoch sa membrána pohybuje rýchlo; pri nižších výškach membrána vibruje pomaly. Celková hlasitosť zvuku závisí od relatívnej sily elektrického signálu.

Ako sa káblové slúchadlá líšia od bezdrôtových slúchadiel?

V súčasnosti existujú iba dva hlavné typy slúchadiel, káblových, ktoré na pripojenie k zdroju zvuku používajú tradičný kábel, a bezdrôtových, ktoré na reprodukciu zvuku používajú bezdrôtové signály. Pred výberom perfektného páru by ste však mali zvážiť ďalšie rozdiely.

Jednoduchosť použitia

Káblové slúchadlá sa často používajú jednoduchšie ako ich bezdrôtové náprotivky. Prepínanie zariadení je také jednoduché, ako odpojenie slúchadiel a ich zapojenie do iného zdroja zvuku. Na druhej strane je drôt tiež hlavnou nevýhodou, pretože musí byť fyzicky spojený so zdrojom zvuku. Tento drôt bráni pohybu užívateľa.

Bezdrôtové slúchadlá tu získavajú body za porovnateľne väčšie pohodlie. S bezdrôtovým pripojením sa môžete voľne pohybovať, pokiaľ ste v dosahu svojho pripojenia Bluetooth. Ak však chcete prepnúť zariadenia, vyžadujú si ďalšie úsilie.

Kvalita zvuku

Ďalším kľúčovým rozdielom je, kde je digitálny zvuk konvertovaný na analógový zvuk. S káblovými slúchadlami sa digitálny zvuk pred odoslaním pomocou káblov do reproduktorov slúchadiel prevedie na analógový výstup pomocou DAC na zvukovom zariadení, akým je váš počítač. Na druhej strane, zvuk Bluetooth sa bežne odosiela ako dáta najskôr do slúchadiel a potom sa pomocou vstavaného DAC v slúchadlách prevádza na analógový signál.

Dôvodom tohto rozdielu je to, že bezdrôtové slúchadlá používajú algoritmus nazývaný kodek, ktorý je nástrojom na kodér/dekodér na zoštíhlenie zvukových údajov. Tieto kodeky sú často označené ako „stratové“, pretože údaje sú odstránené v prospech menšej veľkosti súboru. Bezdrôtové slúchadlá používajú tieto kodeky, pretože čím menej údajov sa prenáša cez pripojenie Bluetooth, tým je spojenie spoľahlivejšie.

Kompresia však ovplyvňuje kvalitu. Na rozdiel od bezdrôtových modelov môžu káblové slúchadlá poskytovať zvuk bez stratovej kompresie. To znamená, že s káblovými modelmi získate lepšiu vernosť. Preto často nenájdete bezdrôtové slúchadlá používané v profesionálnom štúdiovom prostredí. Káblové jednotky majú tiež zníženú latenciu.

Ovládanie zvuku a napájanie

Slúchadlá Bluetooth môžu ponúknuť komplexnejšiu kontrolu nad vašou hudbou. Aj keď niektoré káblové slúchadlá umožňujú prehrávať a pozastavovať obsah, mnohé modely Bluetooth vám umožňujú nastaviť hlasitosť, pozastaviť alebo prehrať hudbu a preskočiť alebo previnúť skladby. Niektorí vám dokonca umožňujú zavolať digitálnych asistentov ako Siri. Čo však získate v pohodlí, obetujete vo vernosti zvuku.

Bezdrôtové slúchadlá nakoniec na svoju činnosť vyžadujú napájanie z batérie. To znamená, že ak vám dôjde šťava, vaše slúchadlá nebudú fungovať. Káblové slúchadlá zvyčajne nepoužívajú batérie, a preto budú fungovať vždy, keď sú pripojené k zdroju zvuku.

Súvisiace: Najlepšie USB-C slúchadlá

Nové slúchadlá, stará technológia

Slúchadlá sú úžasný vynález. Aj keď sa môžu objaviť značky s novými zvonmi a píšťalkami, základná technológia zostáva viac ako 100 rokov do značnej miery nezmenená. A aj keď sa niektoré návrhy môžu s pokrokom v technológiách meniť, klasické slúchadlá budú pravdepodobne aj naďalej synonymom hudby ešte mnoho rokov.

Aké vybavenie potrebujete na to, aby ste si užili bezstratový zvuk?

Nebudete počuť rozdiel, ak nemáte správny hardvér, je to také jednoduché.

Čítajte ďalej

O autorovi