Lyd 101: Hvordan fungerer hovedtelefoner?

Hovedtelefoner er et vigtigt element i mange lydoplevelser. De giver dig mulighed for at trække musik direkte ind i dine ører, mens du stiller verden ud - men hvad er deres historie, og hvordan fungerer de præcist? Hvis du er nysgerrig efter dine yndlingsdåser, her er en sammenbrud.

En kort historie om hovedtelefoner

Hovedtelefoner er en opfindelse, der strækker sig tilbage til 1880'erne. I disse dage ville telefonoperatører bruge tunge højttalere på deres skuldre for at hjælpe dem med at forbinde telefonlinjer. Desværre vejede disse højttalere hele 10 kilo!

I 1890'erne udviklede et britisk teleselskab, Electrophone Company, et banebrydende sæt hovedtelefoner, der hang under ansigtet, kaldet en elektrofon. Denne enhed bestod af øretelefoner forbundet til et y-formet håndtag, ligesom et nutidigt stetoskop.

Elektrofonen ville tilsluttes direkte til en telefonlinje i den ene ende og dække brugerens ører i den anden. Med enheden kunne brugerne lytte til musikudsendelse over disse linjer.

Nathaniel Baldwin opfandt de første moderne hovedtelefoner i 1910. I modsætning til elektrofonen sad Baldwins hovedtelefoner oven på hovedet i stedet for at falde under ansigtet.

Hovedtelefoner skiftede derefter fra store og besværlige til mindre og mere lette, da Sony udgav Walkman i 1979. Selvom små, in-ear-modeller er populære i dag, foretrækker nogle audiofiler stadig større modeller over-øret.

Relaterede: De bedste veganvenlige hovedtelefoner

Hemmeligheden er i højttalerne

Den vigtigste del af dine hovedtelefoner er højttalerne, og hver højttaler består af tre hovedkomponenter. De er stemmespolen, den permanente magnet og membranen.

Stemmespolen er en tynd cirkel af kobbertråd. Denne ledning er ophængt midt i en permanent magnet, som opretholder et konstant magnetfelt. Dette felt hjælper stemmespolen med at vibrere.

Til stemmespolen er forbundet en tynd membran kaldet membranen. Denne membran, også kendt som højttalerkeglen, er den del, der er ansvarlig for at forskyde luft.

Hvordan skaber hovedtelefoner lyd?

Meget af den lyd, du hører i dag, starter som digital information, der passerer gennem en Digital-to-Analog Converter (DAC). Denne DAC konverterer et digitalt signal til en analog elektrisk strøm, som højttalere kan bruge til at gengive lyd. For enheder, der blev oprettet før den digitale tidsalder, kom disse elektriske signaler imidlertid direkte fra de analoge kildemedier og passerede gennem en forstærker til den nødvendige højttaler.

I hovedtelefoner, som alle højttalere, flyder oscillerende elektriske strømme via ledningerne til stemmespolen. Når strøm passerer gennem spolen, skaber det et elektrisk felt, der interagerer med permanentmagnetens elektromagnetiske felt. Variationen mellem de to felter får stemmespolen til at vibrere.

Når stemmespolen vibrerer, bevæger membranen sig med den. Denne bevægelse af membranen forårsager trykbølger (eller lydbølger) i den omgivende luft. Disse bølger er den lyd, du hører. For lyde med højere tone bevæger membranen sig hurtigt; ved lavere stigninger vibrerer membranen langsomt. Samlet lydstyrke afhænger af det elektriske signals relative styrke.

Hvordan adskiller kabelforbundne hovedtelefoner sig fra trådløse hovedtelefoner?

I øjeblikket er der kun to hovedtyper af hovedtelefoner, kablede, som bruger et traditionelt kabel til at oprette forbindelse til lydkilden og trådløst, som bruger trådløse signaler til at gengive lyd. Men der er andre forskelle, du bør overveje, før du vælger dit perfekte par.

Brugervenlighed

Kablet hovedtelefoner er ofte lettere at bruge end deres trådløse modstykker. Det er lige så enkelt at skifte enhed som at tage hovedtelefonerne ud og tilslutte en anden lydkilde. På den anden side er ledningen også den største ulempe, da den fysisk skal være forbundet til lydkilden. Denne ledning hæmmer brugerens bevægelse.

Trådløse hovedtelefoner vinder point her for at tilbyde mere bekvemmelighed i forhold til hinanden. Med trådløs kan du vandre frit rundt, så længe du er inden for rækkevidden af ​​din Bluetooth -forbindelse. Selvom de kræver ekstra indsats, hvis du gerne vil skifte enhed.

Lydkvalitet

En anden vigtig forskel her er, hvor digital lyd konverteres til analog lyd. Med kablede hovedtelefoner konverteres digital lyd til analog udgang med en DAC på den lyd, der ligner din computer, inden den sendes via ledninger til hovedtelefonens højttalere. På den anden side sendes Bluetooth-lyd normalt som data til hovedtelefonerne først og konverteres derefter til et analogt signal af hovedtelefonens indbyggede DAC.

Årsagen til denne forskel er, at trådløse hovedtelefoner bruger en algoritme kaldet en codec, som er et portmanteau for koder/dekoder til at slanke lyddata. Disse codecs er ofte mærket "tabende", fordi data fjernes til fordel for en mindre filstørrelse. Trådløse hovedtelefoner bruger disse codecs, fordi jo færre data der overføres via en Bluetooth -forbindelse, desto mere pålidelig er forbindelsen.

Men komprimering påvirker kvaliteten. I modsætning til trådløse modeller kan kablede hovedtelefoner levere lyd uden tab af komprimering. Det betyder, at du får bedre trofasthed med kablede modeller. Derfor finder du ikke ofte trådløse hovedtelefoner brugt i et professionelt studiemiljø. Kabelforbundne enheder har også reduceret latenstid.

Lydkontrol og strøm

Bluetooth -hovedtelefoner kan tilbyde mere omfattende kontrol over din musik. Mens nogle kabelforbundne hovedtelefoner giver dig mulighed for at afspille og sætte dit indhold på pause, giver mange Bluetooth -modeller dig mulighed for at justere lydstyrke, pause eller afspille din musik og springe spor tilbage eller tilbage. Nogle lader dig endda tilkalde digitale assistenter som Siri. Men hvad du opnår i bekvemmelighed, ofrer du i lydtrohed.

Endelig kræver trådløse hovedtelefoner batteristrøm for at fungere. Det betyder, at hvis du løber tør for juice, fungerer dine hovedtelefoner ikke. Kabelforbundne hovedtelefoner bruger normalt ikke batterier og fungerer derfor, når de er sluttet til en lydkilde.

Relaterede: De bedste USB-C hovedtelefoner

Nye hovedtelefoner, gammel teknologi

Hovedtelefoner er en utrolig opfindelse. Selvom mærker kan dukke op med nye klokker og fløjter, er kerneteknologien stort set uændret i over 100 år. Og selvom nogle designs kan ændre sig, efterhånden som teknologien skrider frem, vil det klassiske par hovedtelefoner sandsynligvis fortsat være synonymt med musik i mange år fremover.

Hvilket udstyr har du brug for for at nyde tabsfri lyd?

Du vil ikke høre forskellen, hvis du ikke har den rigtige hardware, det er så enkelt som det.

Læs Næste

Om forfatteren