Przydatne rozwiązania

Słuchawki to wbrew pozorom bardzo funkcjonalne konstrukcje, pełne innowacji technicznych. Różnorodność dostępnych rozwiązań sprawia, że korzystanie z nich może być naprawdę komfortowe.

Do najpopularniejszych rozwiązań technicznych stosowanych w słuchawkach możemy zaliczyć aktywną redukcję szumu i oczywiście różnorodne funkcje związane z bezprzewodowym odtwarzaniem muzyki, takie jak obsługa standardu Bluetooth, NFC czy kodeka aptX.

Słuchawki bezprzewodowe z modułem Bluetooth i NFC

W słuchawkach bezprzewodowych z modułem Bluetooth (podobnie jak w klasycznych słuchawkach bezprzewodowych) wykorzystywane są fale radiowe, bez konieczności korzystania z dodatkowego nadajnika. Słuchawki takie komunikują się bezpośrednio z urządzeniem audio obsługującym ten standard, które wysyła do nich sygnał bezprzewodowo. Zasilane są bateryjnie lub przez wbudowany akumulator, który ładowany jest np. po podłączeniu słuchawek do komputera z wykorzystaniem przewodu USB. Oczywiście, im większa pojemność akumulatora, tym rzadziej będziemy zmuszeni do jego ponownego naładowania. Zasięg słuchawek Bluetooth wynosi około 10 m. Zaletą modeli pracujących w tym standardzie jest możliwość bezprzewodowej współpracy z wieloma różnorodnymi urządzeniami, np. smartfonami, radioodtwarzaczami samochodowymi, a także komputerami czy stereofonicznymi zestawami audio. Wśród słuchawek z modułem Bluetooth możemy znaleźć modele nauszne, jak również niewielkich rozmiarów zestawy słuchawkowe z mikrofonem, stosowane przede wszystkim podczas rozmów z wykorzystaniem telefonów komórkowych i smartfonów. W niektórych modelach z modułem Bluetooth wykorzystywana jest technika NFC (z ang. near field communication). Umożliwia ona szybkie nawiązanie połączenia między słuchawkami a innym urządzeniem, np. smartfonem, który również obsługuje tę technikę. Wystarczy zbliżyć smartfon z aktywną funkcją NFC do odpowiedniego miejsca, np. na obudowie nausznika słuchawek, aby nawiązać połączenie bezprzewodowe i strumieniowo odtwarzać muzykę dostępną na urządzeniach mobilnych.

Odłączany przewód słuchawkowy pozwala na wygodne przenoszenie słuchawek, a także, w razie potrzeby, na zastosowanie innego, np. o innej długości.

Obsługa kodeka aptX

Słuchawki bezprzewodowe z modułem Bluetooth mogą mieć zaimplementowaną obsługę kodeka aptX. Pozwala to na uzyskanie dobrej jakości brzmienia, porównywalnego wręcz z jakością płyty CD, ponieważ częstotliwość próbkowania wynosi w wypadku tego kodeka 44,1 kHz, natomiast przetwarzanie jest 16-bitowe, a więc dokładnie takie jak w wypadku płyty CD. Współczynnik zniekształceń harmonicznych THD+N jest natomiast na poziomie -68,8 dB. Zakres dynamiki przy takim przetwarzaniu jest też stosukowo duży i może wynosić nawet ponad 92 dB. Pasmo przenoszenia kodeka aptX mieści się w przedziale od 10 Hz do 22 kHz, a zatem nie ma zauważalnego wpływu na jakość materiału audio. Tego typu rozwiązanie stosuje się np. w samochodowym sprzęcie audio, jak również w głośnikach bezprzewodowych i urządzeniach mobilnych. Należy pamiętać, że aby możliwe było wykorzystanie kodeka aptX podczas transmisji przez Bluetooth, nie tylko słuchawki, ale także urządzenie wysyłające dźwięk muszą go obsługiwać.

Bezprzewodowe słuchawki Level U firmy Samsung wykorzystują elastyczny pałąk mocowany na szyi użytkownika.

Pasywna i aktywna redukcja szumu

Słuchawki w mniejszym lub większym stopniu zmniejszają poziom niepożądanych szumów z otoczenia docierających do ucha użytkownika. Możemy wyróżnić pasywne i aktywne metody redukcji szumu. Metoda pasywna opiera się przede wszystkim na konstrukcji obudowy przetwornika słuchawek i odpowiednim uszczelnieniu kanału usznego. Im słuchawki są lepiej dopasowane, tym skuteczniej zmniejszają poziom szumów docierających z otoczenia do ucha użytkownika. Teoretycznie najsłabiej radzą sobie pod tym względem modele douszne i nauszne o obudowie otwartej i półotwartej. Dość skuteczne, oczywiście przy odpowiednim dopasowaniu wkładki, są natomiast modele dokanałowe i tzw. customowe (w których element umieszczany w kanale usznym jest wykonywany na zamówienie na podstawie odcisku kanału usznego). W słuchawkach nausznych, z punktu widzenia izolacji akustycznej, ważna jest m.in. konstrukcja pałąka. Im lepiej dociska on nauszniki do głowy użytkownika, tym izolacja będzie skuteczniejsza. Oczywiście, w wypadku pasywnej redukcji szumów jej skuteczność często osiąga się kosztem mniejszego komfortu użytkowania słuchawek, co jest związane m.in. z gorszą wentylacją kanału usznego. Słuchawki z pasywną redukcją hałasu nie likwidują go całkowicie. Zwykle natężenie hałasu maleje o ok. 10 do 20 dB. W dodatku pasywna redukcja szumu gorzej radzi sobie z niskimi częstotliwościami, a to właśnie one dominują np. w szumie komunikacji miejskiej, gdzie skuteczna redukcja hałasu jest najbardziej pożądana przez użytkowników. Najskuteczniej szumy dochodzące z zewnątrz są redukowane przez modele z aktywnym systemem redukcji (ANC, z ang. active noise cancelling). Zapewniają one znacznie lepszą izolację akustyczną od dźwięków otoczenia. Z reguły lepiej radzą sobie z hałasem niskoczęstotliwościowym (do ok. 400 Hz). Dodatkowo działa tutaj również pasywna redukcja szumu, wynikająca z konstrukcji obudowy przetworników. System aktywnej redukcji wykorzystuje zwykle jeden lub więcej mikrofonów zintegrowanych ze słuchawkami, które rejestrują sygnał audio (szum) docierający z zewnątrz do ucha użytkownika. Zarejestrowany dźwięk jest poddawany filtracji z wykorzystaniem sygnału kompensującego o podobnym przebiegu (lecz odwróconego w fazie), wygenerowanego na podstawie przebiegu sygnału szumowego. W wyniku kompensacji w wypadku idealnym powstałaby zupełna cisza po stronie zakłóceń. Sygnał szumu ma jednak nieokreślony, nieregularny przebieg. Pojawiają się więc błędy związane z amplitudą i fazą sygnału kompensującego. W związku z tym, zależnie od skuteczności systemu aktywnej redukcji hałasu, ostatecznie do ucha użytkownika trafia nie zupełna cisza, lecz sygnał szumu o znacznie zmniejszonej głośności i mocno odfiltrowany. W wyjątkowych wypadkach nieprawidłowości fazowe mogą doprowadzić nawet do zwiększenia poziomu sygnału szumowego docierającego z otoczenia do ucha użytkownika. Z reguły jednak wykorzystywane w słuchawkach systemy ANC charakteryzują się skutecznością tłumienia szumów na poziomie od 85 do 90 proc, a niekiedy nawet i więcej. Wiele zależy w tym wypadku od rodzaju tłumionego hałasu i jego poziomu natężenia. Producenci modeli z ANC wykorzystują różnorodne algorytmy i układy redukcji szumu, które działają z różną skutecznością i w różny sposób wpływają na ostateczne brzmienie sygnału audio docierającego do ucha użytkownika. Przed wyborem słuchawek warto przetestować, jak w praktyce sprawdza się system aktywnej redukcji szumu w danym modelu. W modelach nausznych system ANC wbudowany jest w jeden z nauszników słuchawek, natomiast w modelach dokanałowych (z uwagi na niewielkie rozmiary przetworników) stanowi on odrębny moduł, który podłączany jest do słuchawek z wykorzystaniem złącza jack lub zamocowany na stałe do przewodu słuchawkowego zakończonego wtykiem jack. Moduł aktywnej redukcji hałasu zwiększa nieco całkowitą masę słuchawek noszonych na głowie. Jest to uwarunkowane m.in. koniecznością zasilania bateryjnego układu ANC. W zależności od modelu może to być zasilanie tradycyjnymi „paluszkami” lub zintegrowaną baterią litowo-jonową. W słuchawkach dokanałowych może być problem z wygodnym ukryciem modułu aktywnej redukcji hałasu, który rozmiarami przypominać może niewielki odtwarzacz MP3. Jest to dodatkowy element, obok smartfona czy odtwarzacza osobistego, który trzeba gdzieś umieścić, np. w kieszeni spodni. Słuchawki wyposażone w ANC mogą pracować także z wyłączoną redukcją hałasów, w tak zwanym trybie pasywnym.

Autorskie rozwiązania i funkcje

Producenci słuchawek często w swoich modelach stosują rozmaite rozwiązania, które mają na celu poprawienie jakości odtwarzanego dźwięku, a także komfortu użytkowania słuchawek. Ciekawe rozwiązania stosowane są m.in. w modelach fi rmy Polk Audio. Do takich należy m.in. technika POET (Polk Optimized Electro-acoustic Tuning). W niektórych modelach tej fi rmy stosowany jest także system Dynamic Balance, który odpowiedzialny jest m.in. za poprawę dynamiki w odtwarzanym sygnale audio. Z kolei w słuchawkach fi rmy Nocs stosowane jest jeszcze inne rozwiązanie – Dual Dynamic. Mowa tutaj o konstrukcji słuchawek dokanałowych, w której wykorzystuje się po dwa przetworniki w każdej słuchawce. W niektórych modelach słuchawek AKG wykorzystywany jest natomiast system RIM, czyli Real Image Engineering. Zapewnia on odpowiednią przestrzenność odtwarzanego sygnału audio. Słuchawki fi rmy Parrot, np. model Zik, obsługują natomiast funkcję Parrot Concert Hall. Umożliwia ona zasymulowanie efektu hali koncertowej podczas odtwarzania muzyki. W słuchawkach, nie tylko tych z aktywną redukcją hałasu, stosowane są specjalne systemy zmniejszające poziom niepożądanych dźwięków docierających do ucha użytkownika, np. w słuchawkach fi rmy Jays wykorzystywany jest Sound Isolating System. Przykładem tego typu rozwiązania jest również Radial Cascade Damper, stosowany w niektórych słuchawkach fi rmy Denon. Wymienione powyżej przykłady wykorzystywania różnorodnych rozwiązań technicznych to jednak tylko kropla w morzu patentów opracowywanych przez producentów słuchawek. Niemniej jednak pokazują one, że nawet w tak niepozornych konstrukcjach, jakimi są słuchawki, można zastosować wiele innowacyjnych rozwiązań technicznych.

Aplikacje mobilne do słuchawek

Niektórzy producenci słuchawek opracowują do swoich modeli aplikacje na urządzenia mobilne – smartfony i tablety. Do odtwarzania muzyki można także wykorzystać dowolną inną aplikację mobilną obsługującą odtwarzanie plików multimedialnych. Użycie tej zalecanej przez producenta słuchawek może jednak wpłynąć na poprawę komfor tu słuchania muzyki i pozwoli na korzystanie z różnorodnych dodatkowych funkcji.

Dopasuj funkcje przycisków

Do współpracy urządzeń mobilnych ze słuchawkami dostępne są niekiedy specjalne aplikacje, które pozwalają na wygodną obsługę odtwarzania muzyki. Na przykład do słuchawek Go fi rmy Ultrasone można wykorzystać aplikację mobilną Ultrasone IQ. Pozwala ona m.in. na dostosowanie działania przycisków umieszczonych na kablu słuchawkowym do potrzeb użytkownika. Ultrasone Go to wyjątkowo lekki nauszny model. Zastosowano w nim 40-milimetrowe przetworniki elektroakustyczne, które zapewniają pasmo przenoszenia z zakresu od 20 Hz do 20 kHz. Słuchawki wykorzystują opatentowane rozwiązanie S-Logic. Jest to pasywny system chroniący przed szkodliwym promieniowaniem oraz poszerzający panoramę stereofoniczną. Pozwala to oddać dźwięk niemal w taki sposób, jakby użytkownik znajdował się przed kolumnami głośnikowymi bez dokuczliwego wrażenia „dźwięku w głowie”. System ten daje możliwość odtwarzania muzyki nawet do 40 proc. ciszej przy zachowaniu tego samego subiektywnego poziomu głośności. Tym samym S-Logic chroni słuch użytkownika. Nowe słuchawki fi rmy Ultrasone ważą zaledwie 133 g, głównie dzięki zastosowaniu bardzo dobrej jakości tworzywa sztucznego, przetestowanego pod kątem codziennego, aktywnego użytkowania. Kiedy słuchawki nie są wykorzystywane, można je złożyć i przechowywać w pokrowcu dołączonym do zestawu.