Co je Hi-Fi a jak vybrat hi-fi sluchátka

Co je Hi-Fi a jak vybrat hi-fi sluchátka – OBSAH

1. Co je Hi-Fi?
2. Základní pojmy: frekvenční spektrum a impedance
3. Provedení a konstrukce sluchátek
4. Drátový vs. bezdrátový přenos
5. Kodeky zajistí kompatibilitu bezdrátového přenosu

Co je Hi-Fi?

Zkratka Hi-Fi vznikla ze slovního spojení high-fidelity a od šedesátých let, kdy spatřila světlo světa dodnes užívaná norma DIN 45 500, je používána pro označení vysoké věrnosti reprodukce akustického signálu. Norma určuje spodní hranici parametrů pro výrobky označené jako Hi-Fi. Nelze ji považovat za úplné měřítko kvality, vytváří ale jakousi hranici mezi výrobky běžné spotřeby a těmi, které jsou určeny pro náročné posluchače.

Ačkoliv se tento pojem stále používá a mezi posluchači i výrobci elektroniky je naplněn jasným obsahem, v současnosti se stále častěji začíná objevovat pojem hi-end audio. Je to dáno mimo jiné tím, že požadavky dané normou už audiozařízení bez problémů běžně překračují.

Normy, které určují, zda dané zařízení může používat označení Hi-Fi, přesně specifikují šumy, hluky a další formy harmonického i neharmonického zkreslení, tedy nežádoucí změny v reprodukci zvukového signálu.

Základní pojmy: frekvenční spektrum a impedance

Pro plné pochopení toho, co to vůbec Hi-Fi je, jak funguje a na co se vlastně při výběru Hi-Fi sluchátek zaměřit, je potřeba si vysvětlit dva klíčové pojmy. Ty určují, jak budou sluchátka hrát. Je to frekvenční spektrum a impedance.

Frekvenční spektrum

Z pohledu fyziky je zvuk mechanické vlnění o určité frekvenci (počet kmitů za určitou časovou jednotku), která se udává v jednotkách Hertz (Hz). Ona frekvence, kterou je člověk schopen vnímat, je značně individuální a pohybuje se přibližně v rozsahu od 16 do 20 000 Hz, přičemž tento rozsah se s věkem snižuje. Co je pod touto hladinou, je tzv. infrazvuk, co je nad ní, je ultrazvuk.

Frekvenční rozsah najdeme mezi základními parametry sluchátek. V tomto případě udává, jaké zvuky a na jakých frekvencích jsou daná sluchátka schopna zpracovat. U těch, která se mohou pyšnit přídomkem Hi-Fi, se nejčastěji pohybuje od 20 do 20 000 kHz.

Frekvenční spektrum (též frekvenční odezva, anglicky frequency response) je zobrazení průběhu jednotlivých frekvencí zvuku v čase. Málokdy se totiž setkáváme s jedinou, izolovanou amplitudou. Výsledný zvuk, který při poslechu vnímáme, ať už je to hudba, mluvené slovo, nebo to, co slyšíme z našeho okolí jako běžný šum, se skládá z více vzájemně se prolínajících vrstev. Ve výsledném frekvenčním spektru jsou nejvíce patrné ty frekvence, které mají na výsledný složený průběh nejmenší vliv. Pohled na frekvenční spektrum dovede na první pohled odhalit, jak daná sluchátka hrají.

Graf můžeme, jak je zobrazeno na obrázku výše, rozdělit do pěti pásem. Nejširší část grafu, cca jeho první třetinu, zabírají hloubky, tedy nejnižší frekvence. Následují nižší středy, středy a vyšší středy, které plynule přecházejí do výšek. Nejužší pásmo pro sebe zabírají vyšší středy (cca pouze třetina toho, co hloubky), které se pohybují ve frekvenci kolem 5 000 Hz.

Na obrázku výše můžeme vidět frekvenční spektra šestnácti sluchátek (graf pochází z roku 2018). Na ose X jsou zaznamenány frekvence, přičemž zleva doprava jsou uvedeny hloubky, středy a výšky. Na ose Y pak najdeme amplitudu, resp. její vychýlení v závislosti na dané frekvenci.

Lze tedy říci, že pokud bude výše umístěna levá strana spektra, máme co do činění se sluchátky s výraznými basy a naopak. Vyšší graf na pravé straně indikuje sluchátka s ostřejším, výškovým zvukem. Ideálem je vyrovnaná křivka bez výraznějších výkyvů na jednu či na druhou stranu.

Impedance

Impedance je fyzikální veličina, která popisuje odpor součástky a fázový posun napětí proti proudu při průchodu střídavého proudu dané frekvence. Vyjadřuje tak de facto totéž, co fyzikální veličina známá jako elektrický proud. Ta se ale na rozdíl od impedance týká jen stejnosměrného proudu.

Dalo by se namítnout, že poměr mezi napětím a proudem udává i veličina odpor. To je pravda, impedance má dokonce stejnou jednotku, ohm. Jenže tam jsou obě tyto složky ve fázi, v případě impedance jsou vůči sobě fázově posunuty. To znamená, že mají jiný počáteční bod.

Jaký to má vliv na zvuk sluchátek?

• Sluchátky s nižší impedancí proteče větší proud a budou hrát hlasitěji, ale s potenciálně větším rizikem zkreslení výsledného zvuku.
• Sluchátky s vyšší impedancí projde menší množství proudu. Nebudou tak hlasitá a existuje nižší riziko případného zkreslení zvuku.

V praxi to znamená, že pokud bychom chtěli připojit kvalitní sluchátka s vysokou impedancí např. k mobilnímu telefonu, budou hrát velice potichu. Vyšší impedance proto bývají vyhrazeny i kvalitnějším sluchátkům, která počítají s mezikrokem v podobě zesilovače na dostatečnou úroveň.

Provedení a konstrukce sluchátek

Konstrukce a provedení sluchátek zásadně ovlivňuje zejména design a uživatelské pohodlí při nošení. Zároveň je třeba podotknout, že pokud od sluchátek vyžadujeme maximální kvalitu, ideálně potvrzenou právě zkratkou Hi-Fi, z výběru podle provedení můžeme rovnou vyřadit špuntová sluchátka. Jejich tvar ze své podstaty neumožňuje použití natolik kvalitního hardwaru, aby se o hi-fi dalo hovořit.

Z pohledu provedení sluchátek nám tedy zůstanou následující kategorie:

• Sluchátka na uši (supraaurální) – jejich výhodou je obvykle lehká konstrukce. Jak název napovídá, přikládají se na uši, kvůli čemuž hůře izolují okolní hluk. Při delším nošení mohou být i méně pohodlná.
• Sluchátka okolo uší (circumaurální) – jsou synonymem pro velká Hi-Fi sluchátka a bytelné herní headsety. Dobře obemknou ucho jako celek, a tím dobře izolují okolní hluk. Nabídnou kvalitní poslech bez rušení, byť jsou těžší a na časté přenášení méně praktická.

Pokud zvážíme konstrukci sluchátek, vybírat můžeme mezi třemi skupinami:

• Otevřená – výhodou sluchátek s otevřenou konstrukcí je věrnější reprodukce zvuku s nižší mírou zkreslení. Na druhou stranu otevřená konstrukce je propustnější i směrem ven, tzn. že při hlasitějším poslechu hudby můžete rušit i své okolí.
• Uzavřená – uzavřená sluchátka lépe brání rušivým zvukům z okolí, takže si hudbu bez rušení lépe vychutnáte i na rušné ulici. Zároveň nepropouští zvuk ven ze sluchátek.
• Polouzavřená – jsou kompromisním řešením. Ačkoliv do jisté míry brání tomu, aby vás rušilo okolí, zvuk bude unikat ven.

ANC, tedy rušení okolního hluku

V kapitole výše jsme se několikrát zmínili o tom, že některé typy sluchátek lépe či hůře izolují zvuky okolí. Jedná se o tzv. pasivní rušení okolního hluku. V posledních letech se běžnou součástí sluchátek stalo tzv. ANC, tedy active noise cancelling (v překladu sluchátka s aktivním tlumením hluku). Princip je v zásadě jednoduchý. Spočívá ve vyrušení nechtěných zvuků tím, že se jim do cesty postaví jiný zvuk, který je eliminuje. K odstranění nežádoucího hluku se využívá stejného vlnění, jako je rušivý zvuk, jen na opačné frekvenci. Spojí-li se oba tyto zvuky, dojde k jejich vzájemnému vyrušení.

Nejsnáze se takto eliminují zvuky, které mají kratší vlnovou délku. To znamená, že ANC nejlépe funguje např. při rušení ruchu v MHD nebo v kanceláři, obecně vzato u zvuků s nižší frekvencí. V případě náhlých zvuků, jako je houkající sanitka, výkřik apod., systém obvykle nemá čas se adaptovat a takové zvuky se k uším dostanou. V praxi funguje aktivní tlumení hluku na bázi přidaného mikrofonu, který snímá zvuky okolí, vyhodnocuje je a následně přidá do zvukového proudu signál s opačnou amplitudou. Pro kvalitní poslech je tato technologie rozhodně přínosem.

Drátový vs. bezdrátový přenos

Jakkoliv je stále pojem Hi-Fi spojen s klasickými, tedy drátovými sluchátky, na trhu už najdeme některé bezdrátové modely, které podporují přehrávání obsahu ve vysoké kvalitě. Rozhodně tomu napomáhají i streamovací služby jako Tidal, která nabízí bezeztrátovou kompresi zvuku LAC-based 16-bit/44,1 kHz, jež odpovídá CD kvalitě.

Záleží samozřejmě nejen na kvalitě přehrávaných hudebních souborů, ale také na zdroji, resp. kompatibilitě kodeků (viz níže) mezi zdrojovým zařízením (ne nutně mobilní telefon, na trhu jsou i zesilovače či gramofony, které odesílají signál bezdrátově) a sluchátky. Nicméně i dnes platí, že bezdrátový přenos hudby nutně představuje jistou degradaci zvukového signálu. S kvalitními zařízeními na obou stranách ale nebude tak razantní a může oslovit i ty, kteří si potrpí na vysokou kvalitu zvuku.

Zajímavou možností jsou sluchátka s odpojitelným kabelem. Pro poslech v exteriéru je možné využívat bezdrátové volnosti, doma pro připojení k zesilovači či externí zvukové kartě v počítači pak můžeme sáhnout po dodávaném kabelu.

Kodeky zajistí kompatibilitu bezdrátového přenosu

Pokud plánujete nákup bezdrátových sluchátek, je potřeba zajistit, aby si sluchátka a zařízení „rozuměla“, tedy aby byla na obou stranách shodná podpora konkrétních kodeků. Ty slouží k dekódování zvukového signálu a jakkoliv to může působit zvláštně, vůbec není pravidlem, že každé zařízení podporuje všechny kodeky.

Mezi nejčastěji používané kodeky patří:

• aptX – patří k nejstarším kodekům, které se při bezdrátovém Bluetooth přenosu audia používají. Využívá kompresi, která snižuje latenci signálu. Podporuje 16-bit/48 kHz LCPM s datovým přenosem až 352 kbps a je považován za ztrátovou kompresi. Nejlépe si rozumí se ztrátovým formátem MP3 a je široce podporován napříč zařízeními s operačním systémem Android.
• aptX HD – jedná se o HD verzi výše uvedeného aptX. Momentálně je ve vlastnictví společnosti Qualcomm a najdeme jej v dražších zařízeních, která jsou vybavena čipovou sadou této společnosti. Podporuje datový přenos ve vysokém rozlišení 24-bit/48 kHz s maximální přenosovou rychlostí až 576 kbps. Na druhou stranu, výslednou kvalitu zvuku ovlivňuje nižší přenosová rychlost. Existuje ještě varianta tohoto kodeku aptX HD LL, kde zkratka LL znamená low latency, která latenci snižuje na téměř nerozeznatelných 40 ms.
• SBC – SBC (sub-band coding) je základním kodekem, který Bluetooth podporuje. Představuje nejnižší možnou kvalitu přenosu a spíše nutnou nejnižší třídu, která je podporovaná napříč zařízeními. Nicméně, s kvalitními sluchátky bude i SBC hrát poměrně slušně.
• AAC – kodek AAC (Advanced Audio Codec) je doma v zařízeních od Applu, jedná se rovněž o základní kompresní formát pro free variantu YouTube. Kvalitativně se AAC vyrovná formátu MP3, přenosová rychlost má nicméně strop 250 kbps. Nevýhodou AAC je vyšší energetická náročnost, což se negativně projevuje na výdrži baterií bezdrátových sluchátek.
• LDAC – kodek LDAC vyšel z dílny společnosti Sony. Jeho největším trumfem je variabilní bitrate, která dosahuje hodnoty až 990 kbps. Podpora mezi výrobci mobilních zařízení není příliš široká, resp. řada zařízení vyžaduje přístup do složitějšího nastavení, aby se dalo používání kodeku zapnout. Když se to ale podaří, k dispozici máte trojnásobné přenosové rychlosti, než může nabídnout SBC.
• LHDC – Low Latency High Definition Codec vznikl ve spolupráci Hi-Res Audio (HWA) Union a společnosti Savitech. Má podobnou přenosovou rychlost jako LDAC (900 kbps) a vzorkování až 96 kHz. Plusem je i velmi nízká latence.

Sluchátka, která se mohou pyšnit označením Hi-Fi, jsou určena pro ty nejnáročnější posluchače. Splňují vysoké nároky na reprodukci zvuku, nabízejí ty nejkvalitnější komponenty a tomu, pochopitelně, odpovídá i cena. Mezi sluchátky patří, společně se studiovými, k těm nejdražším. Na druhou stranu, bez obav je můžete používat i v souhře se svou domácí audio sestavou.