حقایقی در مورد کارکرد هدفون که شاید نمی‌دانستید!

یک جفت هدفون خوب می‌تواند حس خوبی به شما از بابت پخش موسیقی منتقل کند اما آیا تا به حال برای‌تان سوال شده که چگونه هدفون‌ها کار می‌کنند؟ در این مطلب قرار است هر آنچه باید در این رابطه بدانید را مطرح کنیم. همچنین چند مولفه‌‌ی مهم را بررسی می‌کنیم که بین دو مدل هدفون با سیم و بی سیم تفاوت عمده‌ای را ایجاد می‌کنند.

هدفون‌ها، جزء ضروری و مهم برای تجربه‌ی صوت و موسیقی محسوب می‌شوند. با تشکر از این ابزار می‌توانیم به راحتی در حالی‌که صدای بیرون و دنیای واقعی را هم می‌شنویم، به موسیقی‌های متنوعی هم گوش دهیم. با این حال، شاید این سوال حداقل یک مرتبه هم که شده در ذهن‌تان شکل گرفته که چطور هدفون‌ها کار می‌کنند و ساز و کار این قطعات جذاب چیست. با این‌که به نظر می‌رسد ساز و کار یک هدفون مکانیسم پیچیده‌ای دارد، این گجت‌های جذاب که در حال حاضر به شدت متنوع عرضه می‌شوند ساز و کار به نسبت ساده‌ای دارند. با این اوصاف، اجازه دهید قبل از پرداختن به این موضوع، اندکی درباره‌ی تاریخچه و چگونگی پیدایش هدفون‌ها در طول تاریخ بشر اطلاعاتی را با شما در میان بگذاریم.

تاریخچه‌ی مختصری از هدفون‌ها

اختراع هدفون‌ها به دهه‌ی ۱۸۸۰ میلادی برمی‌گردد. در آن دوران، اپراتورهای تلفن باید از اسپیکرهای سنگینی که روی دوش‌شان قرار می‌گرفته برای اتصال مردم به خطوط تلفن استفاده می‌کردند. متاسفانه، این نوع اسپیکرها روی هم رفته حدود پنج کیلوگرم وزن داشته‌ و اپراتورها زحمت زیادی برای برقراری و رانژه‌ی خطوط تلفن می‌کشیدند.

در دهه‌ی ۱۸۹۰ میلادی، یک شرکت ارتباطات بریتانیایی به اسم الکتروفون (Electrophone) هدفون‌هایی اولیه و ساده‌ای را طراحی کرده‌اند که بدنه‌ی آن در زیر صورت قرار می‌گرفت. این شرکت اسم این گجت را الکتروفون گذاشت. این دستگاه شامل گوشی‌هایی می‌شد که به یک دسته‌ی شبیه به حرف Y متصل بود؛ چیزی شبیه به استتوسکوپ یا همان گوشی پزشکیِ مدرن امروزی که به وفور می‌بینیم.

نکته‌ی جالب درباره‌ی هدفون‌های اولیه این است که الکتروفون‌ها می‌توانستند به طور مستقیم به خط تلفن منزل یک فرد وصل شوند. به همین ترتیب، کاربرها می‌توانستند به طور وسیع‌تری موسیقی را از این خطوط بشنوند.

ناتانیل بالدوین اولین هدفون‌های مدرن را در سال ۱۹۱۰ اختراع کرد. برخلاف الکتروفون‌ها که طراحی عجیب و غریبی داشته‌اند، هدفون‌های بالدوین، به جای قرارگیری در بخش تحتانی صورت، بالای سر قرار می‌گرفت. هدفون‌ها از این نقطه به بعد، به گونه‌ای توسط کمپانی‌های مختلف طراحی می‌شدند تا سبک‌تر و ظریف‌تر به نظر برسند. این پروسه تا زمانی ادامه داشت که شرکت سونی توانست در سال ۱۹۷۹ محصولی به اسم واکمن را عرضه کند. اگرچه، مدل‌های تو گوشی و کوچک در زمان حال به شدت مشهور شده، برخی از علاقه‌مندان به موسیقی همچنان مدل‌های واکمن و بزرگ را برای شنیدن موسیقی ترجیح می‌دهند.

اسپیکرها؛ المان مهم یک هدفون

طبیعتا مهمترین جزء هدفون‌های شما، اسپیکرها محسوب می‌شوند. هر اسپیکر از سه جزء اصلی تشکیل می‌شود: سیم پیچ صدا، آهن‌ربای دائمی و یک دیافراگم.

سیم پیچ صدا در واقع یک سیم مسی مدور و نازک است. این سیم در وسط یک مغناطیس دائمی معلق قرار گرفته که یک میدان مغناطیسی ثابت را حفظ می‌کند. این میدان مغناطیسی به سیم پیچ صدا کمک می‌کند تا به لرزش بیفتد. دیافگرام، یک غشای نازک است که به سیم پیچ صدا اتصال می‌یابد. این دیافراگم که همچنین تحت عنوان مخروط بلندگو هم شناخته می‌شود، بخشی است که وظیفه‌ی جابه‌جایی هوا را دارد.

چگونه صدا توسط هدفون تولید می‌شود؟

اکثر صداهایی که شما امروزه می‌شنوید، از یک سری اطلاعات دیجیتالی شروع می‌شود که از یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) عبور می‌کند. این مبدل DAC در واقع یک سیگنال دیجیتال را به یک جریان الکتریکی آنالوگ تبدیل می‌کند که اسپیکرها می‌توانند از آن برای تولید مجدد صدا استفاده می‌کنند. برای دستگاه‌هایی که قبل از دوره‌ی دیجیتال ساخته شده‌اند چه مکانیسمی وجود داشت؟ سیگنال‌های الکتریکی، مستقیم از منبع مدیای آنالوگ آمده و از طریق یک آمپلیفایر به اسپیکر انتقال داده شده و هیچ تبدیل دیجیتالی در این میان انجام نمی‌شود.

در هدفون‌ها، شبیه به تمامی اسپیکرها، جریان‌های الکتریکی نوسانی از طریق سیم‌ها به سیم پیچ صدا سفر می‌کنند. وقتی جریان الکتریکی از طریق سیم پیچ عبور می‌کند، یک میدان الکتریکی ایجاد می‌شود که با میدان الکترومغناطیسِ آهن‌ربای دائمی تعامل دارد. تغییر بین دو میدان موجب می‌شود تا سیم پیچ صدا به لرزش بیفتد.

وقتی سیم پیچ دچار لرزش می‌شود، دیافراگم نیز همگام با آن حرکت می‌کند. این حرکت دیافراگم موجب فشار امواج یا امواج صوتی در هوای اطراف می‌گردد. این امواج در واقع همان صدایی است که شما می‌شنوید. برای صداهای بلندتر، دیافراگم سریع‌تر حرکت کرده و برای صداهای پایین‌تر، دیافراگم به آرامی می‌لرزد. میزان صدای کلیِ یک صوت یا موسیقی، به قدرت نسبی سیگنال الکتریکی بستگی دارد.

ساز و کار هدفون‌های با سیم نسبت با هدفون‌های بی‌سیم چه تفاوتی دارد؟

در حال حاضر، تنها دو نوع هدفون در سطح بازار وجود دارد؛ نوع با سیم که از یک کابل مرسوم برای اتصال منبع صدا استفاده می‌کند و مدل بی‌سیم که از سیگنال‌های بی‌سیم برای تولید صدا بهره‌برداری می‌گردد. با این حال، تفاوت‌هایی بین این دو مدل هدفون وجود دارد که قبل از خرید یک هدفون خوب باید بدانید.

آسانی در استفاده

هدفون‌های با سیم معمولا در مقایسه با مدل بی‌سیم راحت‌تر می‌توان از آنها استفاده کرد. هدفون‌های با سیم را خیلی راحت و آسان می‌توان بین دستگاه‌های مختلف متصل کرد. شما تنها کافی است سیم هدفون را از یک دستگاه در آورده و به منبع صوت دیگری متصل کنید. از آن سو، یک عیب مهم برای هدفون‌های با سیم وجود دارد. اتصال هدفون از طریق سیم به یک دستگاه موجب می‌شود تا فرد نتواند به راحتی تحرک داشته باشد.

هدفون‌های بی‌سیم، راحتی و آسودگی بیشتری برای کاربری که مدام در حال تحرک است به دنبال دارد. با داشتن یک هدفون بی‌سیم، شما می‌توانید آزادانه در حد دامنه‌ای که بلوتوث هدفون از آن پشتیبانی می‌کند تحرک داشته باشید. با این حال، سوییچ کردن بین دستگاه‌های مختلف با هدفون‌های بی‌سیم شاید کمی زمان‌بر باشد؛ به خصوص این‌که هدفون را با سایر دستگاه‌های الکترونیکی، جفت‌سازی (Pair) نکرده باشید.

کیفیت صدا

یکی دیگر از تفاوت‌های کلیدی دقیقا در جایی نهفته که صدای دیجیتال به صدای آنالوگ تبدیل می‌شود. با هدفون‌های با سیم، صدای دیجیتال از طریق مبدل DAC به صدای آنالوگ تبدیل می‌شود. پروسه‌ی تبدیل در دستگاه‌هایی مثل کامپیوتر و قبل از ارسال سیگنال از طریق سیم به اسپیکرهای هدفون رخ می‌دهد. از سمتی دیگر، صدای بلوتوثی معمولا به عنوان اطلاعات ابتدا به هدفون‌ها ارسال شده و سپس از طریق مبدل DAC که درون هدفون‌ها تعبیه شده به یک سیگنال آنالوگ تبدیل می‌شود.

هدفون‌های با سیم همچنین تاخیر کمتری را هم در انتقال صوت و موسیقی دارا هستند

دلیل تفاوت‌ اینجاست که هدفون‌های بی‌سیم از یک الگوریتم به اسم کدک (Codec) استفاده می‌کنند که شبیه به مخزنی برای کودر/دکودرهاست تا اطلاعات صوتی را تجزیه و تحلیل کنند. این دسته از کدک‌ها اغلب به عنوان «از دست رفته» شناخته می‌شوند؛ چراکه داده‌ها برای این‌که اندازه فایل کوچک‌تر شود حذف می‌شوند. هدفون‌های بی‌سیم از این کدک‌ها استفاده می‌کند چون داده‌های کمتری از طریق اتصال بلوتوث انتقال پیدا کرده تا اتصال قوی‌تر باقی بماند. با این حال، فشردگی اطلاعات صوتی موجب کاهش کیفیت می‌شود. برخلاف مدل‌های بی‌سیم، هدفون‌های با سیم می‌توانند بدون فشردگی اطلاعات صوتی کیفیت صدای بهتری را منتقل کنند. این مسئله یعنی شما عمق صدای بهتری را می‌توانید با مدل‌های با سیم تجربه کنید. دقیقا به همین دلیل است که در محیط‌های استودیویی حرفه‌ای، شما هدفون‌های بی‌سیمی را پیدا نمی‌کنید. هدفون‌های با سیم همچنین تاخیر کمتری را هم در انتقال صوت و موسیقی دارا هستند.

کنترل و قدرت صدا

هدفون‌های بلوتوثی می‌توانند قدرت بیشتری را برای کاربر به منظور کنترل موسیقی اعطا کنند. در حالی‌که برخی از هدفون‌های با سیم به شما اجازه می‌دهند تا محتوای موسیقی مد نظر خود را متوقف و سپس پخش کنید، بسیاری از مدل‌های بلوتوثی به شما این قدرت را می‌دهند تا علاوه بر قدرت پخش و توقف موسیقی، صدای موسیقی را هم کم یا زیاد کرده و حتی ترک موسیقی را جلو یا عقب ببرید. حتی در برخی از هدفون‌ها این قدرت را دارید تا از دستیار صوتی گوشی‌های هوشمند خود مثل سیری در آیفون یا دستیار گوگل در گوشی‌های هوشمند اندرویدی برای انجام فعالیت‌های متنوع استفاده کنید. با داشتن یک هدفون بی‌سیم شما قدرت کنترل بسیار فوق‌العاده‌ای را خواهید داشت اما این ویژگی به شدت مثبت، از سوی دیگر با کیفیت ضعیف صدا همراه خواهد بود.

در انتها، هدفون‌های بی‌سیم به یک باتری شارژی نیاز دارند تا کار کنند. این مسئله یعنی اگر شارژ هدفون بی‌سیم به اتمام برسد، هدفون شما رسما هیچ کاری را نمی‌تواند تا شارژ مجدد انجام دهد. خوشبختانه هدفون‌های با سیم از باتری برای کار استفاده نکرده و بنابراین تا زمانی که شما به منبع صدا از طریق سیم متصل هستید، هدفون به کار خود ادامه می‌دهد.

هدفون‌های متنوع و جدید اما با یک فناوری قدیمی

باید اعتراف کرد که هدفون‌ها، یکی از جذاب‌ترین و هیجان‌انگیزترین اختراعات در حوزه‌ی گجت‌های الکترونیکی است. با وجود این‌که هدفون‌های متنوع و خوش رنگ و لعابی تا به حال طراحی و عرضه شده، هسته‌ی تکنولوژی این نوع گجت تقریبا بیش از صد سال است که بدون تغییر باقی مانده است. در حالی‌که شکل و طراحی‌های جدیدی برای هدفون‌ها در نظر گرفته می‌شود، همچنان کاربران زیادی از همان طراحی کلاسیک هدفون‌های با سیم برای کاربردهای خود استفاده کرده و تمایلی به استفاده از مدل‌های بی‌سیم ندارند. با تمام این تفاسیر، همه چیز به خودِ فرد بستگی دارد که چه مزیت‌هایی از هدفون‌ها را قرار است در اولویت خرید خود قرار دهد. مسلما هر دو نوع هدفون، ویژگی‌های مثبت و منفی خاص خود را دارند. این کاربر است که تصمیم می‌گیرد ویژگی‌های منفی کدام نوع هدفون را نادیده بگیرد.

منبع: makeuseof

 

سوال و جواب‌های رایج درباره‌ی هدفون‌ها

هدفون با سیم با دوام‌تر است یا هدفون بی‌سیم؟

بسته به جنسی که خریداری می‌کنید دوام هدفون متفاوت خواهد بود. به طور کل هدفون‌های با سیم دوام و ماندگاری بیشتری نسبت به مدل بی‌سیم دارند.

هدفون‌های بی‌سیم معمولا چند ساعت شارژ نگه می‌دارند؟

بسته به مدلی که خریداری می‌کنید، این عدد می‌تواند متفاوت باشد. هدفون‌های بی‌سیم مدرن و جدید حداقل پنج الی شش ساعت شارژ را نگه می‌دارند.

آیا هدفون‌های با سیم گران‌تر از مدل بی‌سیم هستند؟

بر اساس برندی که خریداری می‌کنید، پاسخ به این سوال را نمی‌توان با یک بله یا خیر ساده خلاصه کرد. با این حال، معمولا هدفون‌های با سیم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه‌تر هستند. هر چند، هدفون‌های بی سیم ارزان قیمت هم با جست‌وجوی اصولی می‌توان یافت که کیفیت قابل قبولی را ارائه می‌دهند.