18

Kupujesz nowe słuchawki? Oto, co musisz wiedzieć – najważniejsze pojęcia

Wiele osób poszukuje słuchawek i nie do końca wie, na co zwrócić uwagę. Właśnie dla takich osób postanowiłem napisać poradnik wyjaśniający podstawowe pojęcia i zagadnienia, jakie można znaleźć w specyfikacji. Poza tym, w poradniku znajdziecie, m.in. test na słuch oraz materiał porównawczy dla kodeków SBC, aptX oraz aptX HD. Z założenia ma to być prosty tekst zrozumiały dla laików, więc będzie sporo generalizowania i uproszczeń, bez większego zagłębiania się w detale. Jeśli kogoś przerazi ściana tekstu, zapraszam do podsumowania. Zainteresowanych zapraszam do lektury.

Autorem artykułu jest Daniel Oziębała

Słuchawki – typy

Wyróżnia się kilka podstawowych typów, mianowicie:

wokółuszne / over-ear

Zakrywają całe uszy zapewniając świetne rozproszenie dźwięku po całym uchu. Pozwala to uzyskać świetną pasywną izolację dźwięków otoczenia (zależnie od zastosowanych nauszników), stabilność słuchawek na głowie oraz komfort słuchania. Przykładowe słuchawki tego typu to Somic V2 (konstrukcja otwarta) oraz Sennheiser HD 600.

nauszne / on-ear

Nieco bardziej mobina wersja słuchawek wokółusznych. Zapewniają słabszą izolację dźwięków otoczenia, a osoby blisko nas mogą słyszeć czego słuchamy, ale są równie wygodne, a także zapewniają nieco lepszą wentylację ucha niż słuchawki wokółuszne. Przykładowe konstrukcje Audictus Achiever, Audio-Technica ATH-AR3BT

douszne / earphones

Słuchawki, które wchodzą do ucha, ale nie do kanału, co skutkuje przeciętną izolacją dźwięków otoczenia, słąbszą jakością dźwięku, a w zależności od osoby mniejszym komfortem, ale to kwestia bardziej osobista. Przykładem takich słuchawek są Apple EarPods oraz AirPods.

dokanałowe / in-ear

Ten typ słuchawek wkłada się bezpośrednio do kanału słuchowego. Tego typy słuchawki korzystają w wkładek pomagających zapewnić stabilne i odpowiednio ciasne ułożenie słuchawek w uchu. Zapewnia to dobrą izolację oraz jakość dźwięku, ale ma negatywny wpływ na słuch. Słuchanie głośno muzyki potrafi w dość krótkim czasie doprowadzić do degradacji słuchu. Objawia się to bólem lub/ i szumami. Szumy zazwyczaj mijają szybko, lecz lepiej ich nie lekceważyć i dać uszom odpocząć. Oczywiście tyczy się to również innych typów słuchawek, ale to właśnie słuchawki dokanałowe są najbardziej szkodliwe. Przykładem takich słuchawek są Lypertek TEVI czy Apple AirPods Pro.

 

Wymienione powyżej typy dzielą się na kilka rodzajów konstrukcji:

otwarte

Ten typ konstrukcji cechuje się bardzo niskim izolowaniem dźwięków otoczenia, ale zapewnia świetną cyrkulację powietrza w muszlach. Owocuje to świetnym dźwiękiem, ale ograniczonym basem. Ten typ konstrukcji jest szczególnie popularny w gronie audiofilskim.

półotwarte

Są połączeniem słuchawek otwartych z zamkniętymi. Zapewnia to nieco lepszą – ale wciąż słabą – izolację dźwięków otoczenia, które także słyszy czego słuchamy. Słuchawki takie, przynajmniej w teorii, zapewniają bardziej wyrównany, zbalansowany i czysty dźwięk z łagodniejszym basem niż słuchawki zamknięte.

zamknięte

 

Cyrkulacja powietrza jest bardzo ograniczona, dzięki czemu można osiągnąć dobrą izolację pasywną i masywny bas. Niestety dźwięk może być mniej przestrzenny i podkolorowany, przez co rozumiem podbicie basu, wokali, itp.

Słuchawki dzieli się także ze względu na rodzaj wykorzystanej membrany. Poradnik ma jednak być prosty, więc ograniczmy się do faktu, iż większość słuchawek konsumenckich wykorzystuje membrany dynamiczne.

W kwestii jakości dźwięku podział jest prosty i podąża schematem a>b>d>c. Takim sposobem łatwo zauważyć, że najlepszy dźwięk oferują słuchawki wokółuszne otwarte, a najlepszą mobilność oferują słuchawki mniejsze, np. dokanałowe.

Słuchawki – podstawowe parametry

Skoro wyjaśniliśmy sobie jakie są typy słuchawek warto sprawdzić co w praktyce oznaczają różne oznaczenia ze specyfikacji.

Przykładowa specyfikacja może wyglądać następująco:

  • Przetworniki: 45 mm, dynamiczne, zamknięte,
  • Format: półprzenośny, pomniejszony wokółuszny
  • Bluetooth: 5.0 + aptX, SBC, AAC
  • Impedancja: 47 Ω
  • Pasmo przenoszenia: 5 Hz – 40 kHz
  • Czułość: 100 dB/mW
  • Wtyk: mini jack 3,5 mm, micro-USB
  • Waga (bez kabla): 261 g

Na pierwszy rzut oka może wydawać się to skomplikowane, ale w rzeczywistości tak nie jest.

45 mm (lub inna wartość, np. 32mm, 53mm, 70mm) – wielkość membrany

W teorii większa membrana = lepsza jakość dźwięku. W praktyce… jest wiele komplikacji. Membrany wprawiają powietrze w ruch. Co za tym idzie, większa membrana potrafi poruszyć większe ilości powietrza, co oferuje mocniejszy, bardziej dosadny bas. Czy to znaczy, że koniecznie potrzeba dużej membrany? Nie, ponieważ jest mnóstwo innych bardzo ważnych aspektów. Kluczowe są materiały (plastik, grafen, itp.), o których producenci rzadko informują, a także strojenie słuchawek. Dla większości osób zapewne to właśnie ostatni aspekt będzie najistotniejszy przy wyborze słuchawek, ale o tym za chwilę.

Strojenie

Jest bardzo istotnym i osobistym aspektem słuchawek. To właśnie ono sprawia, że podczas korzystania z jednych słuchawek na twarzy maluje się banan (uśmiech), a przy innych „meh” i obraz zniesmaczenia. Podobnie jak stroi się instrumenty muzyczne, tak stroi się słuchawki by osiągnąć pożądane brzmienie. Jedni wolą słuchawki z mocnym basem i „podkolorowanymi” wokalami czy brzmieniem instrumentów (np. słuchawki Sony XB900N, czy bardzo popularne 1000mx3), a inne osoby sięgną po słuchawki o bardziej naturalnym, zbalansowanym strojeniu (chociażby Audio-Technica ATH SR50BT), które dla wielu osób może wydawać się płaskie. Strojenie ma swoje wady, ale i zalety. Płaskie strojenie pozwala usłyszeć więcej detali, smaczków i niuansów, podczas gdy słuchawki nastawione na niskie tony mogą silnie eksponować bas, zagłuszając tym samym resztę dźwięków. Bardzo popularnym typem strojenia jest strojenie „V”, w którym basy oraz wysokie partie są nieco podbite względem średnicy (wokale, instrumenty).

NC/ ANC

  • NC to „noise cancelling”, czyli redukcja szumów. Oznaczenie „NC” zazwyczaj wskazuje, że słuchawki mają szczelną konstrukcję, zapewniającą umiarkowaną izolację dźwięków otoczenia. Taka izolacja nie stłumi w pełni dźwięku przejeżdżającego obok tramwaju czy samochodów, lecz zredukuje je tak, by przeszkadzały nam w mniejszym stopniu.
  • ANC – to aktywna redukcja szumów, która poza szczelną konstrukcją wyposażona jest w zestaw mikrofonów. Mikrofony te nasłuchują co się dzieje wokół i starają się wytworzyć dźwięk, który zagłuszy te dźwięki. Tak więc słuchawki ANC cały czas wytwarzają dźwięk, który ma zagłuszać dźwięki wokół nas, np. rozmowę, radio, itp.

Bluetooth

Temat bardzo prosty. Nowsze = lepsze. Koniec. Przechodzimy dalej.

Cóż, a przynajmniej tak by się chciało napisać. Niestety sprawa wygląda inaczej. Wiele osób o tym nie wie, a producenci nie informują, ale BT 5.0 oraz 5.1 skupiają się przede wszystkim na Bluetooth LE (Low Energy). Co to u licha jest? Energooszczędna wersja BT przeznaczona dla Internetu Rzeczy. Nie stosuje się go do przesyłania dźwięku.

W przypadku słuchawek może się przydać BT 5.1, ponieważ pozwala na wprowadzenie lokalizacji słuchawek (nie przeszkadza to jednak producentom, którzy potrafią zaoferować tego typu rozwiązanie także w słuchawkach wykorzystujących starsze wersje Bluetooth). W efekcie wszystkie obietnice super szybkiego przesyłu muzyki i zasięgu na 120m można włożyć między kartki. Po pierwsze jest wybór. Albo szybszy transfer, albo lepszy zasięg, ale, jak już powiedziałem, nie ma to zbytnio przełożenia na muzykę. Dlatego nie ma co się bać słuchawek z BT 4.0, ponieważ strata względem takich z BT 5.0 jest… niemal zerowa3.

Kodeki

Kodek to narzędzie odpowiedzialne za przetwarzanie sygnału audio zgodnie z określonymi wymaganiami i kryteriami. Najpopularniejsze kodeki to:

  1. obowiązkowe SBC – jest ono współwinne kiepskiej opinii o jakości dźwięku na słuchawkach bezprzewodowych. „Współwinne” ponieważ dużą winę ponoszą producenci, stosujący ten kodek „na odwal”. Wbrew pozorom nie jest to kiepski format, co możecie zobaczyć na załączonym poniżej teście. Format ten daje dużą swobodę doboru ilości przesyłanych danych. Dla systemu iOS wartości te wahają się od 229 do 328kbps. W przypadku systemu Mac OS można dość łatwo uzyskać 477kbps. Warto wiedzieć jednak, że dźwięk przesyłany przez kodek SBC może mieć puste brzmienie, a kobiecy wokal może być pozbawiony naturalnej barwy głosu.
  2. aptX – to format korzystający z innych rozwiązań niż SBC. Oferuje lepszą jakość dźwięku, a w zależności od urządzenia wyższy bitrate, czyli ilość przesyłanych danych. Standardowy bitrate – 352kbsps. Jest to mało zasobożerne rozwiązanie oferujące lepszą jakość dźwięku niż SBC.
  3. aptX HD – jest to lepsza wersja aptX. Oferuje sporo wyższy bitrate oraz więcej bit* (24 zamiast 16). Standardowy bitrate – 576kbps
  4. AAC – format stratny. Wymaga dość zasobożernej analizy psychoakustycznej dźwięku, jednak – przynajmniej wg teorii – zapewnia dobrą jakość dźwięku już przy bitrate 250kbps (taką wartość wykorzystuje Apple w iPhone’ach), ale pozwala także osiągnać wartości rzędu 320kbps (i więcej). AAC wypada najlepiej na urządzeniach Apple, dzięki czemu AAC na iPhone’ach ma sens. Android radzi tu sobie znacznie gorzej i tutaj dużo lepszym wyborem jest kodek aptX1
  5. LDAC – jest to technologia wykorzystywana głównie przez Sony. Standardowy bitrate – 990kbps. W teorii powinien zapewnić najlepszą jakość dźwięku, jednak niewiele słuchawek korzysta z tego standardu.

* (bity określają jak głośny może być dźwięk. W praktyce mało który sprzęt pozwala wykorzystać możliwości zapisu 16 bit, a i sama muzyka często po nie nie sięga. Najwięcej korzysta z tego muzyka klasyczna, która potrafi osiągać wartości rzędu 60 decybeli różnicy między najcichszymi oraz najgłośniejszymi partiami. Muzyka popularna w dużo mniejszym stopniu, a za bardzo dobrą dynamikę uznaje się wartości rzędu 17 decybeli, choć wiele albumów ma bardzo niskie wartości pokroju 5 dB)

Powyższe opisy mogą mówić wiele, ale nic nie zastąpi praktycznego porównania. Aby sprawdzić jak sprawdzają się one w praktyce zachęcam do sprawdzenia przygotowanego przeze mnie materiału porównawczego, w którym zawarłem 34 piosenki porównujące jakość dźwięku z wykorzystaniem kodeków SBC, aptX oraz aptX HD. Zachęcam do pobrania plików, zamknięcia oczu i sprawdzenia czy jest się w stanie usłyszeć różnice między nimi*. Audio w materiałach jest w jakości bezstratnej, a same materiały są dostępne są pod tym linkiem.

* warto skorzystać ze słuchawek przewodowych. Dodatkowo programy pokroju KMPlayer nie oferują dobrej jakości dźwięku, więc warto pobrać folder WAV i odsłuchać przykłady za pomocą programu AIMP (lub innego).

Impedancja

Im wyższa wartość, tym więcej energii potrzebują słuchawki by zapewnić odpowiednią głośność. Jeśli wartość jest zbyt wysoka dla smartfona, czy PC to słuchawki będą grać bardzo cicho i nie pokażą pełni swojego potencjału. W przypadku smartfonów standardem jest 16-32 Ohm, ale są także wyjątki, np. Sony, które w niektórych modelach stosuje wartości rzędu 47 Ohm. Niektóre smartfony ze złączem mini-jack potrafią napędzić słuchawki o impedancji 50-80 Ohm (i więcej)

Pasmo przenoszenia

Określa jakie pasma pokrywają słuchawki. Niskie wartości pokrywają bas, średnie odpowiadają za wokale oraz prezentację instrumentów. Z kolei wysokie pasma (powyżej 2048 Hz5) odpowiadają za treble (dźwięk fletu, sopran, itp.). Dla płyt CD, Spotify, Apple Music i wielu innych źródeł jest to 44,1 kHz, co oznacza około 22 kHz (22 050 Hz) na ucho. Wg wielu badań człowiek słyszy dźwięki od 20 Hz do 20 000 Hz2, a wartość ta pogarsza się wraz z wiekiem (jeśli jesteście ciekawi ile jesteście w stanie usłyszeć zachęcam do wykonania testu dostępnego tutaj – warto dać uszom 10-15 minut odpoczynku przed przeprowadzeniem testu).

Dodatkowo kodeki AAC oraz aptX ograniczone są do pasm 20 – 20 000Hz. Nie oznacza to jednak, że wartości powyżej 20 000 Hz są zbędne. Pozwalają one zapewnić ładniejszy, pozbawiony szumów dźwięk, chociaż nie zawsze. Wiele osób myśli, że 96KHz czy 192KHz to dużo lepsza jakość dźwięku. Nie jest to jednak do końca zgodne z rzeczywistością. Wysokie pasma (powyżej 24 000Hz) mogą powodować wiele problemów, niepożądanych efektów i negatywnie wpływać na jakość dźwięku, jeśli nie ma się odpowiedniego sprzętu.

Inne pojęcia, które warto znać to m.in.

  • TWS – „True Wireless” czyli słuchawki prawdziwie bezprzewodowe. Nie mają żadnych kabelków, a ładowanie odbywa się bezprzewodowo w dołączonym do nich etui.

hdrpl

Cena

Wbrew pozorom droższe =/= lepsze. Często zdarza się, że słuchawki za 400 zł grają lepiej niż takie za 1200 zł. I choć nie musi to być w pełni prawdziwe, to wynika to m.in. ze strojenia. Zależnie od gustu tanie słuchawki z dobrym basem mogą się podobać bardziej niż kosztujące 2-3x więcej słuchawki z wyrównanym zbalansowanym brzmieniem lub na odwrót tanie słuchawki ze zbalansowanym brzmieniem mogą podobać się bardziej niż słuchawki z mocno wyeksponowanym basem.

Podsumowanie

Szukając właściwych dla siebie słuchawek jesteśmy zewsząd atakowani różnorakimi określeniami, które często mogą być mylące. Warto jednak mieć świadomość, iż lepsza prezentacja pod względem specyfikacji nie oznacza lepszych słuchawek, ponieważ na ich brzmienie wpływa wiele czynników. Od strony użytkowej są to wykorzystane materiały oraz odpowiedni dla nas rozmiar i dopasowanie słuchawek. W przypadku jakości dźwięku są to materiały, z których wykonano membranę, a także strojenie słuchawek. Wybierając więc słuchawki warto udać się do sklepu i posłuchać ich na własne uszy i samemu ocenić czy są dla nas odpowiednie. Warto jednak przedtem zastanowić się jaki typ słuchawek nas interesuje i gdzie będziemy z nich korzystać.

 

Odpowiedzi na kilka potencjalnych pytań

Nie słyszę różnicy między SBC, aptX, ani plikiem oryginalnym na słuchawkach przewodowych, ale w swoich słuchawkach bluetooth różnicę słyszę bez problemu. Dlaczego?

Odpowiedź to a) strojenie b) przetwornik sygnału (DSP). Producenci słuchawek bezprzewodowych stosują układy odpowiedzialne za przetwarzanie sygnału SBC, aptX, aptX HD, czy LDAC. Dla każdego z nich stosuje się osobne ustawienia, przez co są słyszalne różnice w brzmieniu

Moja biblioteka muzyczna to głównie MP3. Warto inwestować w słuchawki z aptX HD albo LDAC?

MP3 to format stratny. Mocno stratny. Do słuchania muzyki zapisanej w tym formacie wystarczy AAC/ aptX, a nawet SBC, które z założenia – poza energooszczędnością i lekkością – ma oferować zbliżoną do MP3 jakość dźwięku4.

To kiedy warto sięgnąć po aptX HD, czy LDAC?

Gdy biblioteka muzyczna zawiera muzykę bezstratną (FLAC, ALAC, Aiff) lub korzysta się z serwisu streamingowego oferującego jakoś bezstratną (lossless), np. Tidal HiFi lub Masters

 

Źródła

1 https://www.soundguys.com/the-ultimate-guide-to-bluetooth-headphones-aac-20296/

2 https://en.wikipedia.org/wiki/Hearing_range

3 a) https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

3 b) bluetooth.org/docman/handlers/DownloadDoc.ashx?doc_id=421043 (strona 291)

4  https://www.rms.pl/baza-wiedzy/3116-kodeki-bluetooth-co-to-jest

5 https://en.wikipedia.org/wiki/Treble_(sound)

Dodatkowe linki

– test na słyszenie wysokich pasm dźwięku (8-22kHz) – https://www.audiocheck.net/audiotests_frequencycheckhigh.php

– test na słyszenie niskich pasm dźwięku (10-200Hz) – https://www.audiocheck.net/audiotests_frequencychecklow.php