Impedancia, érzékenység, frekvenciamenet: így olvasd a fejhallgató adatlapját

A fejhallgatók dobozán szinte mindig ugyanaz a három-négy szám áll: impedancia ohmban, érzékenység decibelben, frekvenciatartomány hertzben, néha egy torzítási százalék. Ezek közül kettő tényleg hasznos, egy alig mond valamit, és egyik sem árulja el, hogy a fejhallgató neked jól fog-e szólni. Ez a cikk abban segít, hogy tudd, melyik számra mire lehet építeni.

Előbb a forma: hogyan ül a füleden?

Mielőtt a számokra térnénk, érdemes rögzíteni, hogy a hangzást a legtöbb esetben a kialakítás és az illeszkedés határozza meg erősebben, mint bármelyik műszaki adat.

• Fülbe helyezhető (in-ear) fülhallgató: a hallójáratban ül, szilikon vagy habszivacs füldugóval. Ha a füldugó jól zár, kívülről sok zajt tart távol, és a mélyhang is teljes; ha rosszul zár, a mély szinte eltűnik. Ezért a „gyenge basszus” panasz mögött gyakran csak rossz méretű füldugó áll.
• Fülre illeszkedő (on-ear) fejhallgató: a párna a fülkagylón fekszik. Könnyű, de hosszabb viselés után nyomhatja a fület, és a zárás kevésbé megbízható.
• Fül köré illeszkedő (over-ear) fejhallgató: a párna a fül körül fekszik fel a fejre. Általában a legkényelmesebb hosszú hallgatásra.

A kagyló lehet zárt vagy nyitott. A zárt kialakítás elszigetel, és a környezet sem hallja, mit hallgatsz – közlekedésre, irodába ez a jobb. A nyitott kialakítás levegősebb, természetesebb térérzetet ad, de kiszűrődik belőle a hang, és kívülről is mindent beenged, ezért inkább csendes otthoni hallgatásra való.

Az aktív zajszűrés (ANC) mikrofonokkal érzékeli a környezeti zajt, és ellenfázisú jellel csökkenti azt, elsősorban az egyenletes, mélyebb zajokat (motorzúgás, légkondi). A hirtelen, magas hangokat (beszéd, csörömpölés) kevésbé tudja kioltani, ott a passzív zárás számít. Az ANC-nek egészségügyi haszna is lehet: zajos környezetben nem kell annyira felhangosítani a zenét, hogy elnyomja a háttérzajt. Erről a biztonságos hangerőről szóló cikkünkben bővebben írunk.

Impedancia: mennyire „terheli” a fejhallgató a forrást?

Az impedancia ohmban (Ω) megadott érték, és leegyszerűsítve azt jelzi, mekkora ellenállást mutat a fejhallgató a meghajtó elektronika felé. A hordozható eszközökhöz készült fülhallgatók jellemzően 16–32 Ω körüliek, egyes stúdió- és otthoni fejhallgatók 80, 250, sőt 300 Ω fölöttiek is lehetnek.

Önmagában az impedancia nem mond semmit a hangminőségről, és azt sem, hogy a fejhallgató „nehezen hajtható”-e. Ehhez az érzékenységgel együtt kell nézni.

Érzékenység: mekkora hangot ad adott jelre?

Az érzékenység azt adja meg, mekkora hangnyomásszintet (dB SPL) állít elő a fejhallgató egy szabványos bemenő jelre. Kétféle megadás terjedt el, és ez sok félreértés forrása:

• dB/mW: mekkora a hangnyomásszint 1 milliwatt teljesítménynél;
• dB/V: mekkora a hangnyomásszint 1 volt feszültségnél.

A kettő az impedancián keresztül átszámolható egymásba. Ha 1 voltot kapcsolunk egy Z ohmos fejhallgatóra, a teljesítmény 1/Z watt, vagyis 1000/Z milliwatt. Így:

érzékenység dB/V-ben = érzékenység dB/mW-ban + 10 × lg(1000 / Z)

Két példa:

A dB/mW-ban mért adat alapján a két eszköz szinte egyformának tűnik, a dB/V-ben mért viszont rávilágít a lényegre: ugyanabból a telefonból, ugyanazon a hangerőn a „B” fejhallgató nagyjából 13 decibellel halkabb lesz. Ez nagy különbség: a 10 dB-es különbséget az emberek általában nagyjából kétszeres hangosságnak érzékelik.

Kiszámolható: elég lesz-e a telefon?

A teljesítmény, a feszültség és az impedancia között az egyszerű összefüggés P = U² / Z, amiből U = √(P × Z). Tegyük fel, hogy egy rövid zenei csúcson 100 dB SPL-t szeretnénk elérni (ez már hangos; tartósan hallgatni ennyit nem egészséges, a csúcsok miatt viszont tartalék kell).

• Az „A” fülhallgatónál 100 dB-hez 1 mW kell. U = √(0,001 × 32) ≈ 0,18 V. Ezt gyakorlatilag bármelyik telefon vagy lejátszó tudja.
• A „B” fejhallgatónál 100 dB-hez 3 dB-lel több, azaz kb. 2 mW kell. U = √(0,002 × 300) ≈ 0,77 V. Ez már sok hordozható eszköz kimenetének a határán vagy afölött lehet.

A gyártók a kimeneti feszültséget ritkán adják meg egyértelműen, ezért ez a számolás inkább nagyságrendi becslés. De megmagyarázza a gyakori tapasztalatot: a nagy impedanciájú, nem túl érzékeny fejhallgató telefonról „halk és erőtlen”, a kis impedanciájú, érzékeny fülhallgató viszont már alacsony hangerőn is hangos. Utóbbinál a háttérzaj (halk sziszegés) is könnyebben hallható lehet.

Frekvenciatartomány: a legkevésbé beszédes szám

A dobozon szereplő „20–20 000 Hz”, vagy akár „5–40 000 Hz” csak annyit mond, hogy a fejhallgató ezeken a frekvenciákon valamilyen hangot kiad. Azt nem, hogy milyen hangosan az egyes tartományokban. Tűréshatár nélkül (például ±3 dB) ez a szám gyakorlatilag reklám, és az emberi hallás felső határán túli értékeknek hallgatáskor nincs jelentőségük.

Ami valóban számít, az a frekvenciamenet görbéje: hogy a mély, közép és magas tartomány egymáshoz képest mennyire kiegyensúlyozott. Ezt egyes gyártók és független mérőoldalak grafikonon közlik. Ennek olvasása külön tudomány, mert a fejhallgatót a fül és a fej alakja is befolyásolja, és a „lineáris” görbe fejhallgatónál nem egyenes vonalat jelent. Laikusként annyit érdemes megjegyezni: két fejhallgató hangzását mérés helyett leginkább a saját fülünkkel tudjuk összehasonlítani.

Torzítás (THD): kevés, de nem minden

A teljes harmonikus torzítás (THD) azt mutatja meg, mennyi olyan felhang keletkezik, amely az eredeti jelben nem volt benne. A jó minőségű fejhallgatóknál a megszokott hallgatási szinteken ez jellemzően egy százalék alatt van. Ha az adatlap nem mondja meg, milyen hangerőn és frekvencián mérték, a szám nem hasonlítható össze más gyártók adataival.

Vezeték nélküli fejhallgató: más szabályok

Bluetooth-fejhallgatónál az impedancia és az érzékenység gyakorlatilag lényegtelen a vásárló szempontjából, hiszen az erősítő és a hangszóró egy dobozban van, összehangolva. Itt más a fontos: milyen kodekeket ismer, mennyi az üzemideje, milyen a késleltetése videónézéskor, és cserélhető-e az akkumulátora. A kodekekről külön cikkünk szól.

Ha csak három dolgot jegyzel meg

1. Az illeszkedés és a zárás többet számít a hangzásban, mint a számok.
2. A „hajthatóságot” az érzékenység és az impedancia együtt határozza meg; dB/V-ben könnyebb összehasonlítani.
3. A frekvenciatartomány tűréshatár nélkül nem mond semmit.

A cikkben szereplő fogalmak röviden a Lexikonban is megtalálhatók.