امپدانس و حساسیت دو تا از ویژگی‌های اساسی هستند که تقریباً در هر هدفون باکیفیت و اکثر منابع صوتی (DAP، تلفن یا آمپلی فایر) دیده می‌شوند. یکی از سوالاتی که کاربران هنگام خرید هدفون می‌پرسند این است که آیا برای خرید هدفون جدید به یک آمپلی فایر اختصاصی نیاز است یا خیر. نظرات و دیدگاه‌های زیادی در این مورد وجود دارد، اما تا وقتی که ندانیم حساسیت هدفون چیست، امپدانس به چه معناست و این دو چه تأثیری بر کیفیت هدفون دارند، نمی‌توانیم به این سوال پاسخ دهیم. در ادامه این مقاله از بلاگ پیندو با ما همراه باشید تا این مباحث را به صورت جامع بررسی کنیم.
حساسیت هدفون چیست؟
حساسیت هدفون (Headphone Sensitivity)، میزان بلند بودن صدای هدفون شما را هنگام پخش صدا در یک سطح توان مشخص اندازه‌گیری می‌کند. هنگام پخش صدا از گوشی هوشمند یا لپ تاپ، هدفون‌های دارای حساسیت بیشتر نسبت به هدفون‌های دارای حساسیت کمتر، صدای بلندتری تولید می‌کنند. حساسیت هدفون چیزی نیست که بتوانید تنها با نگاه کردن به آن متوجه شوید. برای اطلاع از حساسیت هدفون، ابتدا باید امپدانس آن را بدانید. در ادامه این مقاله به امپدانس نیز خواهیم پرداخت.
حساسیت هدفون (Headphone Sensitivity)، میزان بلند بودن صدای هدفون شما را هنگام پخش صدا در یک سطح توان مشخص اندازه‌گیری می‌کند
تولیدکنندگان هدفون و اسپیکر، درجه‌بندی حساسیت محصولات خود را در فرکانس ۱ کیلوهرتز برای ۱ میلی‌وات توان نشان می‌دهند. با این حال، امپدانس اسپیکر با ۱ وات اندازه‌گیری می‌شود و تعداد کمی از هدفون‌ها می‌توانند چنین مقدار قابل توجهی از توان را تحمل کنند. علاوه بر این، نزدیکی مبدل هدفون با گوش شنونده، حساسیت بالایی را تنها با چند صدم میلی‌وات توان تضمین می‌کند. برای اندازه‌گیری حساسیت یک جفت هدفون، میکروفون در فاصله ۱ متری مبدل‌ها قرار نمی‌گیرد، بلکه بسیار نزدیک به آن‌ها و اغلب در انتهای کانال گوش مصنوعی قرار می‌گیرد؛ بنابراین حساسیت معمولاً بین ۹۰ تا ۱۲۰ دسی‌بل ایجاد می‌شود.
محدوده رایج حساسیت هدفون چیست؟
اکنون که می‌دانید حساسیت هدفون چیست، باید بررسی کنید که چه محدوده حساسیتی برای گوش شما توصیه می‌شود. برای شروع، شرکت‌های مختلف از معیارهای متفاوتی جهت اندازه‌گیری حساسیت هدفون استفاده می‌کنند. با این حال، اندازه‌گیری استاندارد با واحد دسی‌بل (dB) است.
۷۵ دسی‌بل حساسیت کمی به شمار می‌رود، در حالی که ۱۱۰ دسی‌بل نسبتاً حساسیت بالایی است
۷۵ دسی‌بل حساسیت کمی به شمار می‌رود، در حالی که ۱۱۰ دسی‌بل نسبتاً حساسیت بالایی است. بیشتر گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های صوتی حساسیت هدفون را تشخیص داده و زمانی که ولوم از توانایی گوش‌هایتان فراتر می‌رود، به شما هشدار می‌دهند. هدفون‌هایی با حساسیت ۱۱۰ دسی‌بل ولوم بسیار بلندی دارند و برای استفاده از آن‌ها به توان زیادی نیاز است.
سازنده‌های مختلف، حساسیت هدفون را به شکل‌های متفاوتی گزارش می‌کنند؛ برخی بر حسب dB/v و برخی دیگر dB/mW. معنای این دو معیار را در ادامه آورده‌ایم:
dB/V (حساسیت)
اکثر شرکت‌ها از این معیار برای نشان دادن حساسیت هدفون استفاده می‌کنند. به طور کلی، این معیار نشان می‌دهد که هدفون شما با یک ولتاژ خروجی مشخص چقدر می‌تواند صدا داشته باشد.
dB/mW (بازده)
تولیدکنندگان امروزه به ندرت از این معیار استفاده می‌کنند. درک این معیار ممکن است پیچیده باشد زیرا برای اطلاع از حساسیت هدفون باید محاسباتی انجام دهید. معیار dB/mW به شما می‌گوید که برای دستیابی به توان ۱ میلی وات چقدر ولتاژ لازم است. اگر حساسیت هدفون شما برحسب dB/mW داده شده است، می‌توانید به راحتی با استفاده از فرمول زیر آن را به dB/V تبدیل کنید:
SV = SP + 20•Log(sqrt(1000/Z))
- SV حساسیت ولتاژ در دسی‌بل SPL/V (RMS) است.
- SP حساسیت توان (بازده) بر حسب دسی‌بل SPL/mW است.
- Z امپدانس هدفون بر حسب Ω است.
می‌توانید از همین فرمول به صورت معکوس استفاده کنید تا کارایی هدفون را با توجه به حساسیت مورد استفاده به دست آورید:
SP = SV – 20•Log(sqrt(1000/Z))
چرا دانستن حساسیت هدفون اهمیت دارد؟
اما دلیل اهمیت حساسیت هدفون چیست؟ آگاهی از حساسیت هدفونی که می‌خواهید بخرید باعث می‌شود پول کمتری خرج کنید. اگر حساسیت هدفون را ندارید، ممکن است هدفونی بخرید که متناسب با نیازهای شما نباشد.
هدفون‌هایی با حساسیت بالاتر، بلندترین و گران‌ترین هدفون‌ها هستند
- هدفون‌هایی با حساسیت ۳۲-۹۹ dB/mW یا بیشتر صدای متوسطی دارند. آن‌ها برای گوش دادن به پادکست یا موسیقی معمولی مناسب و کاملاً مقرون به صرفه هستند.
- هدفون‌هایی با حساسیت ۳۲-۹۶ dB/mW یا بیشتر را می‌توان برای کامپیوتر و لپ‌تاپ استفاده کرد.
- هدفون هایی با حساسیت ۳۲-۹۶ db/mW یا کمتر بسیار کم‌صدا هستند. ممکن است برای گوش دادن به برخی از انواع موسیقی به یک آمپلی فایر نیاز داشته باشید.
- هدفون‌هایی با حساسیت ۱۱۰ دسی‌بل صدای بلندی دارند. آن‌ها شبیه یک کنسرت زنده به نظر می‌رسند و بسیار گران هستند.
با توجه به این موارد، می‌توان نتیجه گرفت که هدفون‌هایی با حساسیت بالاتر، بلندترین و گران‌ترین هدفون‌ها هستند. از سوی دیگر، هدفون‌هایی که حساسیت پایینی دارند صدای کمی نیز تولید می‌کنند. ممکن است هنگام استفاده از این هدفون‌ها نیاز به استفاده از نوعی تقویت‌کننده یا آمپلی فایر داشته باشید.
ما با چه ولومی به موسیقی گوش می‌دهیم؟
اغلب ما از ۶۰ تا ۸۰ دسی‌بل استفاده می‌کنیم، البته برای برخی افراد این رقم به ۹۰ دسی‌بل هم می‌رسد. به طور متوسط، هدفون‌ها دارای درجه حساسیت ۱۰۰ دسی‌بل هستند که با صدای تولید شده توسط چکش برقی مطابقت دارد؛ به این معنی که یک میلی وات توان تقریباً هرگز مورد نیاز نیست.
اغلب ما از ۶۰ تا ۸۰ دسی‌بل استفاده می‌کنیم، البته برای برخی افراد این رقم به ۹۰ دسی‌بل هم می‌رسد
با این حال، این رقم برای بیشتر آمپلی فایرهای هدفون و DAP بین ۵۰ تا ۲۰۰ مگاوات و حتی برخی مدل‌های پیشرفته‌تر تا ۱ وات است. این موارد، دو سوال مهم را ایجاد می‌کنند؛ چه زمانی و چرا باید چنین آمپلی فایر قدرتمندی را تهیه کرد؟
امپدانس هدفون چیست؟
اکنون می‌دانیم حساسیت هدفون چیست، اما امپدانس که تاکنون این همه نام آن را آورده‌ایم به چه معناست؟ درست مانند اسپیکر، هدفون‌ها مقاومت خاصی در برابر جریان الکتریکی منتقل شده توسط امپلی فایر دارند؛ این همان امپدانس (Impedance) نام دارد که بر حسب اهم بیان می‌شود و بسته به مدل، اغلب بین ۸ تا ۶۰۰ اهم متغیر است. سازندگان امپدانس هدفون را با فرکانس ۱ کیلوهرتز (میانگین) اندازه‌گیری می‌کنند، اما در واقعیت، امپدانس بر اساس فرکانس (از کم تا زیاد) متفاوت است. با نزدیک شدن به فرکانس رزونانس مکانیکی مبدل، می‌تواند دو، سه یا چهار برابر شود که با نیاز به تولید توان بیشتر، کار امپلی فایر را پیچیده می‌کند.
امپدانس خروجی آمپلی فایرهای هدفون
آمپلی فایرهای هدفون دارای یک امپدانس خروجی هستند که پس از اضافه شدن به امپدانس ورودی هدفون، منجر به از دست رفتن توان می‌شود. اگر امپدانس هر یک برابر باشد، تنها ۶ دسی‌بل توان از دست می‌رود؛ اما از آنجایی که کیفیت Hi-Fi به امپدانس پایین آمپلی فایر هدفون (۰.۱ تا ۳ اهم) بستگی دارد، تفاوت بین امپدانس خروجی امپلی فایر و امپدانس هدفون اغلب قابل توجه است.
آمپلی فایرهای هدفون دارای یک امپدانس خروجی هستند که پس از اضافه شدن به امپدانس ورودی هدفون، منجر به از دست رفتن توان می‌شود
با ۰.۱ اهم در یک سر (امپلی فایر) و ۳۲ اهم در سر دیگر (هدفون)، ۱۵ دسی‌بل از دست می‌رود. این مقدار با یک جفت هدفون با امپدانس ۶۰۰ اهم به نزدیک به ۳۰ دسی‌بل افزایش می‌یابد.
درک چگونگی تعیین توان خروجی امپلی فایر
توان خروجی یک امپلی فایر معمولاً به شکل میلی وات (mW) برای یک امپدانس معین بیان می‌شود، اما می‌توان آن را به صورت ولت نیز بیان کرد. در این مورد، شما باید توان تأمین‌شده را بر اساس امپدانس هدفونی که قصد خرید آن را دارید محاسبه کنید. فرمول آن عبارت است از تقسیم ولتاژی که به توان ۲ رسیده بر امپدانس. به عنوان مثال، ۲ ولت معادل ۱۲۵ مگاوات برق در ۳۲ اهم (۲۲÷۳۲) و ۱۳ مگاوات در ۳۰۰ اهم (۲۲÷۳۰۰) است.
امپلی فایر چقدر باید قوی باشد؟
اکنون که می‌دانیم امپدانس و حساسیت هدفون چیست، لازم به یادآوری است که امپدانس هدفون بر اساس فرکانس متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، ۱۳ مگاوات در ۳۰۰ اهم و ۱ کیلوهرتز را می‌توان در فرکانس‌های خاص به ۵ مگاوات کاهش داد. به این ملاحظات باید تلفات توان حاصل از تفاوت بین امپدانس خروجی آمپلی فایر و امپدانس هدفون را نیز اضافه کرد. اگر درجه حساسیت هدفون بسیار بالا باشد (> ۱۰۰ دسی‌بل)، یک آمپلی فایر با قابلیت تأمین ۱۰۰ مگاوات کافی است.
با این حال، اگر درجه حساسیت هدفون کمتر از ۱۰۰ دسی‌بل باشد، بهتر است یک امپلی فایر هدفون را انتخاب کنید که حدود ۳۰۰ مگاوات را تأمین کند. اگر درجه حساسیت هدفون کمتر از ۱۰۰ دسی‌بل و امپدانس آن بالاتر از ۱۰۰ اهم باشد، امپلی فایر قوی‌تر با قابلیت تأمین حداقل ۱ وات مناسب‌تر خواهد بود.
انتخاب بهترین حساسیت هدفون برای دستگاه شما
در نظر گرفتن این مشخصات اولیه در انتخاب هدفونی که برای سیستم صوتی شما مناسب‌تر باشد، مفید خواهد بود. هنگام تصمیم‌گیری در مورد سطح حساسیت مناسب هدفون برای دستگاه خود، ابتدا باید توان خروجی دستگاه را در نظر بگیرید. از آنجایی که هدفون بالای سر شما قرار می‌گیرد و بسیار نزدیک به گوشتان است، باید شرایطی ایجاد کنید که گوش‌های شما قادر به تحمل آن باشند و در عین حال بتوانید از بالاترین کیفیت صدا لذت ببرید.
اگر هدستی با فرکانس خروجی کمتر دارید، بهتر است از خرید هدفون با حساسیت کم خودداری کنید. ترکیب فرکانس خروجی پایین‌تر با یک هدفون دارای حساسیت کم، منجر به SPL/mW پایین می‌شود، یعنی هر چه فرکانس امپلی فایر بیشتر شود، صدا مخدوش خواهد شد. این می‌تواند منجر به قطعی امپلی فایر شود که در این صورت، امپلی فایر قادر به تولید حداکثر ولتاژ یا جریان بالاتر از پتانسیل کامل خود نخواهد بود. هنگام استفاده از هدفون‌های دارای حساسیت بالا یا دستگاه‌های پرقدرت، نویز و کاهش کیفیت صدا را نیز تجربه خواهید کرد.
هنگام تصمیم‌گیری در مورد سطح حساسیت مناسب هدفون برای دستگاه خود، ابتدا باید توان خروجی دستگاه را در نظر بگیرید
هرچه سطح حساسیت بالاتر باشد، هدفون شما بهتر با طیف وسیعی از توان‌های خروجی سازگار می‌شود، بدون اینکه به توان بسیار بالا برای تولید صدای موثر نیاز داشته باشد؛ اما نقطه ضعف حساسیت بالا این است که هدفون‌ها نمی‌توانند درجات بالای اعوجاج را تحمل کنند. هدفون‌های با حساسیت کمتر به سوخت بیشتری نیاز دارند که شما را مجبور می‌سازد حداکثر پتانسیل را برای دستیابی به راندمان بهینه در اختیار آن‌ها قرار دهید. مزیت هدفون‌های دارای حساسیت کم این است که تخریب آن‌ها دشوارتر از هدفون‌های با حساسیت بالاتر خواهد بود.
هر یک از تجهیزات استودیویی که برای ضبط و تولید استفاده می‌شوند دارای توان متوسط تا بالا هستند. ترجیح بر این است که خطر اعوجاج را با استفاده از هدست SPL/mW با حساسیت کم یا دسی‌بل کمتر حذف کنید. با این حال، اکثر گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و پخش‌کننده‌های mp3 توان خروجی ضعیفی دارند زیرا فقط با باتری کار می‌کنند. برای این نوع سیستم‌ها بهتر است از هدفون‌های پویا با حساسیت حداقل ۹۰ دسی‌بل استفاده شود. استفاده از هدفون نامناسب با حساسیت بسیار کم برای کامپیوتر بلندی صدا را تحت تأثیر قرار می‌دهد و در حین گوش دادن باید میزان صدا را زیاد کنید. نه تنها کیفیت صدا کاهش می‌یابد، بلکه باعث می‌شود عمر باتری شما سریع‌تر مصرف شود.
سخن پایانی
در این مقاله بررسی کردیم که امپدانس و حساسیت هدفون چیست، چرا هنگام خرید هدفون اهمیت دارد و چگونه می‌توان آن را محاسبه کرد. اکثر کاربران هنگام خرید هدفون، حساسیت آن را بررسی نمی‌کنند و این باعث می‌شود هدفون اشتباهی را بخرند. اکثر سازندگان، حساسیت هدفون را در وب سایت خود درج می‌کنند؛ بنابراین می‌توانید از حساسیت برای تشخیص کیفیت هدفون استفاده کنید.
سوالات متداول
- فرکانس پاسخگویی هدفون چیست؟
فرکانس پاسخگویی به توانایی هدفون در بازتولید فرکانس‌های صوتی اشاره دارد. در واقع فرکانس پاسخگویی همان سرعت ارتعاش مواد یا اجزای فیزیکی است که بر حسب هرتز اندازه‌گیری می‌شود.
- آیا امپدانس هدفون با وزن آن ارتباطی دارد؟
امپدانس هیچ ربطی به وزن هدفون ندارد. بسیاری از افراد به اشتباه تصور می‌کنند که اگر هدفون سبک وزن است، پس باید امپدانس پایینی داشته باشد. این تصور کاملاً اشتباه است.
- چگونه می‌توان کیفیت هدفون را تشخیص داد؟
جدا از بررسی مشخصات ذکرشده توسط سازنده مانند حساسیت، امپدانس و فرکانس، می‌توانید قبل از خرید هدفون را تست کنید. اگر از کیفیت صدای آن راضی بودید و نویز نشنیدید، یعنی هدفون از کیفیت خوبی برخوردار است.
دیدگاهتان را بنویسید