أنواع السماعات من الناحية الفيزيائية بالتفصيل

تشبه السماعات نوعا ما الأحذية: هناك خاصية الاستخدام ( كاستخدام أحذية مختلفة حسب طبيعة الاستخدام), عنصر للراحة ( الأقدام كما الأحذية تأتي بأشكال و قياسات مختلفة, لذلك عدم ملائمة السماعات للقياس ليس شيئا ممتعا), و عنصر الموضة ( كل من الأحذية و السماعات يتم ارتداؤها و يتم رؤيتها من الآخرين). لكل نوع من أنواع السماعات ايجابيات و سلبيات فيما يخص جودة الصوت و الفعالية في مختلف أنماط الاستخدام. كما أن هناك اختلافات فيزيائية في كل نوع, على سبيل المثال في طريقة تثبيتها على رأسك (عصابة الرأس حول العنق من الخلف, الحلقات التي تلتف حول أذنيك), كل هذه التفاصيل سيتم نقاشها في الأقسام المذكورة أدناه.

تأتي السماعات بأشكال و تكوينات مختلفة, و لكن هناك خمسة أنماط فيزيائية أساسية للسماعات, يمكن تمييزها بحسب قياس و شكل الأذن – السعر و كيف تتداخل فيزيائيا و ترتبط صوتيا مع أذنك… و هو موضوع هذه المقالة. هناك طرق أخرى لتصنيف السماعات – التي سيتم نقاشها بشكل معمق في مقالات أخرى – هي حسب مبدأ الصوت ( مغلقة, مفتوحة, عزل الضجيج) حسب نوع مكبر الصوت الداخلي الصوتي المستخدم ( ديناميكي, مغناطيسي بكل الاتجاهات, إلكتروستاتيكي….الخ). يمكننا اهمال نوع مكبر الصوت و خاصية عزل الضجيج حاليا, و لكن من المهم للنقاشات القادمة معرفة الفروقات الأساسية بين السماعات المغلقة و المفتوحة.

السماعات المفتوحة تسمح بالهروب الحر للصوت إما من خلف مكبر الصوت الداخلي أو من خلال حشوة الأذن أو من خلال كليهما. السماعات المغلقة لها حجرة مغلقة خلف مكبر الصوت الداخلي أو تكون معزولة حول أو على الأذن أو تكون بكلتا الحالتين معا. السماعات المفتوحة لا تعاني من بعض المشاكل المتعلقة بصدى الصوت داخل الحجرة الخلفية أو في المساحة الهوائية المحصورة بين السماعة و الرأس التي يجب أن تزود بها السماعات المغلقة, و لكنها بنفس الوقت لا تعزلك عن الاصوات الخارجية. السماعات المفتوحة يمكن أن تبدو أكثر رحابة, و لكن لأنك تستطيع سماع أصوات المحيط حولك فإنك ستحتاج إلى أماكن هادئة لاستخدامها كالمنزل أو المكتب.

السماعات المغلقة تميل إلى إصدار أصواتا  أكثر احتقانا, و لكن بسبب تأمينها بعض العزل عن الضجيج الخارجي فيمكن استخدامها في بيئة أكثر ضجيجا. في معظم الحالات المذكورة أدناه, سيتم نقاش النسخ المغلقة و المفتوحة للأنماط الفيزيائية للسماعات.

أنواع السماعات – فهم مخططات الأذن

هذه المقالة تتحدث عن كل ما يتعلق بكيفية الارتباط الصوتي للسماعات مع الأذن, لهذا يجب علينا أن نكون طريقة جيدة لتخطيط هذه العلاقة. صورة الأذن إلى اليسار الموضحة أعلاه ستستخدم لإظهار أين تقوم السماعة بالتلامس و الارتباط مع الأذن, و المخطط إلى اليمين سيستخدم لإظهار العلاقة الفيزيائية بشكل تام. المخطط إلى اليمين هو عبارة عن مقطع عرضي للأذن في مستوى منطقة الزنمة, و يتم إظهار مكان القطع بواسطة الخط الأحمر في الصورة إلى اليسار.

إنها لنقطة جيدة لملاحظة أن الآذان تأتي بتشكيلة واسعة جدا من القياسات و الأشكال, و السماعات المريحة لشخص ما يمكن أن لا تكون كذلك لشخص آخر. بالعموم, كلما كانت السماعة أصغر, كلما ازدادت احتمالية وجود مشاكل في الراحة لبعض الأشخاص. السماعات الدائرية لا تلمس الأذن, لذلك فهي على الأغلب توفر الراحة بصورة عامة. السماعات فوق الاذن تتوضع على الأذن و بالنسبة للراحة و العزل الصوتي  ستختلف حسب شكل أذن المستخدم, سماعات داخل الأذن صغيرة و على الأغلب تكون غير مريحة, لذلك توجد الكثير من النصائح للمستخدمين لاستكشاف أفضل عزل, ملائمة و راحة.

حسنا إذن, لنلقي نظرة على الأنواع المختلفة للسماعات

أنواع السماعات – السماعات الدائرية circumaural (الحجم الكامل, على الاذن, حول الأذن)

السماعات هي طريقة غير طبيعية لسماع الصوت. عند الاستماع إلى مكبرات الصوت و الأصوات الطبيعية, الأمواج الصوتية ترتد على الجذع , الرأس و الآذان  بطريقة تؤدي إلى تغيير الصوت بشكل كبير قبل وصوله غلى غشاء الطبل. هذا الشيء طبيعي بشكل تام و نحن متعودون على هذه التغييرات – نحن بحاجتها للحصول على صوت طبيعي. السماعات تلغي الكثير من هذه الانعكاسات و نتيجة لذلك يتغير الصوت بشكل كبير ويصبح غير طبيعي مقارنة مع مكبرات الصوت. لان السماعات الدائرية Circumaural تتوضع حول الأذن مع وجود مكبر الصوت الداخلي بجانب الأذن من دون أن يلامسها, لذلك فإن السماعات الدائرية Circumaural  تصدر صوتا أقرب إلى الصوت الطبيعي من باقي أنماط السماعات, لذلك فإن أفضل السماعات من ناحية الصوت تكون دائرية Circumaural – بشكل عام – بالطبع, لأن السماعات من كل الأنماط يمكن أن تكون جيدة جدا أو سيئة جدا.

اقرأ أيضاً: دليلك الكامل لوضعية السماعات المنزلية المُثلى من أجل تجربة صوتية أفضل

من ناحية أخرى, بسبب قياسها الكبير فإن الحجم الصوتي المتشكل ( الفراغ الهوائي بين السماعة و الرأس, و في الحجرة خلف مكبر الصوت الداخلي) يكون أكبر من باقي أنماط السماعات. و هذا يؤدي إلى حدوث صدى مضطرب في الترددات المنخفضة أكثر من باقي أنماط السماعات, و إمكانية حدوث رد فعل غير متساوي للتردد في المجال من 2 كيلو هرتز و أكثر (Treble منخفض). طريقة للتغلب على هذه الصدى هي بفتح الفراغ خلف مكبر الصوت الداخلي للعالم الخارجي و السماح للصوت بالهروب من المكان المغلق بسهولة . أفضل السماعات في العالم من ناحية الصوت هي على الأغلب سماعات مفتوحة (حسب المبدأ الصوتي)( يمكنك قراءة مقال this InnerFidelity article  للحصول على أمثلة لسماعات عظيمة من هذا النوع). الشيء السلبي في السماعات المفتوحة هو أن الناس من حولك سيسمعون الموسيقى التي تسمعها, و أنك ستسمع الضجيج في بيئتك المحيطة. كنتيجة , السماعات الدائرية Circumaural  المفتوحة هي أفضل خيار لتجربة الاستماع عالي الجودة في محيط هادئ في بيتك أو مكتبك. محترفي الصوتيات سيقدرون النقاوة و الدقة لأفضل السماعات من هذا النمط لأعمال التسجيل و التحرير في غرف هادئة.

السماعات الدائرية Circumaural  المغلقة أو المعزولة هي  حساسة أكثر بكثير لمشاكل الصدى في الحجرة المغلقة خلف مكبر الصوت الداخلي, و لكنها تستطيع أيضا تأمين ملاذا ضد الضجيج الخارجي عند الاستماع. لذلك عليك أن تعلم أن, عزل الصوت مع السماعات الدائرية Circumaural  يمكن أن يختلف بشكل كبير. المآخذ الموجودة في الحجرة الخلفية المغلقة تستخدم لنغمات صوت bass و حشوات الأذن ذات التسريب تستخدم لجعل رد الفعل لصوت Bass متناسبا أكثر مع التغيرات في عزل الصوت من قبل حشوات الأذن هذه الاشياء ستخفض العزل في السماعات المغلقة. من ناحية أخرى , القياسات ستجعل السماعات تعطي صوتا أفضل. الحصول على سماعات مغلقة مع عزل صوت عالي جدا و الذي يصدر صوتا جيدا جدا في وقت واحد هو أمر غاية في الصعوبة.

السماعات الدائرية Circumaural المغلقة هي خيار جيد للتالي: الاستماع لصوت بجودة عالية في البيئة متوسطة الضجيج, أعمال التسجيل في الاستوديوهات بالنسبة للمحترفين و المغنيين, و في الحالات التي يتسبب فيها تسرب الصوت من السماعات بإزعاج الآخرين. هذا النوع من السماعات يمكن أن يعمل بشكل مقبول في تطبيقات السفر و الأجهزة المحمولة, و لكن حجمها الكبير يمكن أن يجعلها ضخمة كثيرا للاستعمال المريح, و العزل الصوتي الأعلى يمكن الحصول عليه عن طريق سماعات داخل الأذن و سماعات عزل الضجيج. في هذه الحالة , يجب وضع السماعات المغلقة فوق الأذن كخيار بسبب حجمها الصغير.

أنواع السماعات – سماعات فوق الاذنSupra-aural  (فوق الأذن – حشوات الأذن)

سماعات فوق الأذن Supra-aural  لها حشوات أذن تتوضع على الجزء الخارجي (الصيوان) للأذن. الحشوات يمكن أن تكون بشكل donut( كما هو موضح في المخطط أعلاه),  و لكنها يمكن أن تكون مسطحة و تغطي جسما من مادة الفوم بشكل donut مع ثقوب في الحشوات من أجل الصوت, أو ممكن أن تكون حشوات من مادة الفوم فقط…أو في بعض الحالات, لا يوجد حشوات أذن على الاطلاق. كما في السماعات الدائرية Circumaural أعلاه, السماعات فوق الأذن يمكن أن تأتي بتصميمين صوتيين إما مغلقة أو مفتوحة . التصاميم للسماعات المغلقة تستخدم بشكل عام حشوات أذن مغطاة بجلد طبيعي أو صناعي, السماعات المفتوحة تأتي عادة مغطاة بمادة من الألياف أو بحشوات مستوية من مادة الفوم.

بشكل عام, سماعات الفوق الأذن هي أقل كلفة, أصغر, أخف وزنا, و أسهل للحمل و النقل بشكل ملائم. الحجم و الوزن الصغيرين لهذا النوع من السماعات يقدم فرصة لربط هذه السماعات برأسك بطرق كثيرة مختلفة بما في ذلك أشرطة عصابة الرأس التي تلتف حول العنق من الخلف( مناسبة للعدائين و النساء الللواتي لا يردن تخريب شعورهن) و أيضا عن طريق ملاقط تعليق التي تقوم بوصلها مباشرة إلى أذنيك من دون عصابة رأس ( و هو شيء عظيم للرياضات البدنية التي يتم فيها ارتداء خوذة وقاية)

لأن هذا النوع من السماعات يتوضع على طيات و نتوءات الصيوان(الأذن الخارجية( فإن العزل الصوتي غير موثوق جيدا كما هو الحال مع السماعات الدائرية Circumaural  , و يؤدي إلى المزيد من التغييرات في الأداء بالنسبة لصوت Bass و العزل أكثر من السماعات بالحجم الكامل. كلما كانت الحجرة الهوائية أصغر كلما ظهرت مشاكل في الصدى بشكل أكبر في التردد و يتشوه بشكل أقل عند الصوت منخفض الايقاع, و لكن الحجم الصغير يخلق ايضا قيودا على تقنيات التحكم الصوتي لدى المصممين. بينما من المقبول عادة أن يتم الحصول على قمة جودة الصوت من السماعات الغالية الثمن بالقياس الكامل, فإن هذه السماعة فوق الأذن بسعر 250 دولارا أو أقل يمكن أن تكون منافسة جدا و يمكن أن تكون في بعض الأوقات جيدة كسماعات كاملة الحجم أو حتى أفضل.

الحجم و الوزن الصغير لهذه السماعات مع تعدد الطرق التي يمكن تعليقها على رأسكم يجعل سماعات Supra-aural هذه مصممة بشكل دقيق لمجالات استخدام واسعة. سماعات supra-aural المعزولة يتم تقديمها للاستخدام المحمول لأهداف مختلفة – خيارات الطوي تسمح لك بتخزين هذه السماعات بسهولة في جيب خلفي, درج مكتب, حقيبة أو حقيبة نسائية. و معظم المصنعون الآن يزودونها بميكروفون / أداة تحكم بالصوت على الكابل لتقوم بأداء سماعة موبايل. مع خاصية الوزن الخفيف جدا و ووصلها بأمان إلى رأسك, العديد من سماعات supra-aural مصممة خصيصا لإجراء التمارين الرياضية, ممارسة الرياضة و استخدامات لنشاطات أخرى. السماعات فوق الأذن  supra-auralعظيمة للأطفال – نحن ننصح بالتصميم المفتوح مع حشوات من مادة الفوم بحيث يبقى الطفل مدركا للبيئة و حركة السير المحيطة به, و ستتمكن بشكل أكبر من مراقبة مدى ارتفاع الصوت الذي يستمع إليه أطفالك و مساعدتهم على المحتفظة عليه ضمن الحدود الآمنة.

أنواع السماعات – سماعات Supra-Concha ( مصنفة بشكل عام كسماعات فوق الأذن)

بينما يتم جمعها ضمن فئة سماعات Supra-Concha من قبل البائعين و الهواة, مهندسو الصوتي يعرفون سماعات supra-concha على أنها فئة مختلفة. هذه السماعات تتخلى عن العزل الأكثر وثوقيه  للأذن الخارجية بالكامل, و تعمل بشكل أساسي على عزل التجويف الداخلي للاذن (محارة الأذن). السماعات متوفرة بفئتي السماعات المفتوحة (مع حشوات أذن من الفوم) و السماعات المعزولة (حشوات أذن جلدية), و لكن عزل منطقة محارة الأذن هو عملية صعبة و غير موثوقة. السماعات المتفوقة ذات الصوت الجيد جدا من فئة سماعات Supra-concha هي في الحقيقة قليلة للغاية و متفاوتة جدا. لحسن الحظ, السماعات من هذه الفئة يتم شراؤها بشكل أساسي بسبب حجمها الملائم و الصغير للغاية.

السماعة المفضلة الآن من فئة supra-concha على موقع InnerFidelity هي سماعة Sennheiser PX 200 للفئة المغلقة, و كل من سماعة  Koss Porta-Pro و PX 100 للفئة المفتوحة.

أنواع السماعات – سماعات Intra-Concha )سماعات Earbuds)

للأسف! السماعة داخل الاذن, بشكل عام, تملك أسوء دقة للصوت من بين جميع أنواع السماعات. (الأجهزة من هذا النوع, و كل سماعات داخل الأذن المذكورة أدناه , يتم الاشارة إليها عادة ك earphone أذن أكثر من سماعة.) هذا النوع من earphone يتوضع في منطقة مجرى  محارة الأذن, مع فرصة ضئيلة لتكوين العزل, كل earphones من هذا النوع تعتبر من النوع المفتوح. بينما تكون معظم ear-buds ذات صوت سيء للغاية و تؤدي على الأغلب إلى أذية في السمع مع استجابة الصوت الغير متساوية و ضعف صوت bass الذي يجعل بعض الأشخاص يرفعون الصوت بشكل كبير, توجد بعض المنتجات ذات الأداء الجيد لاستخدامات محددة.

Ear-bud الأكثر شهرة دائما هي تلك التي تحصل عليها عند شرائك أجهزة iPod أو iPhone. حيث قامت شركة Apple بعمل جيد بتصميم هذه earphones و هي من ضمن أفضل الأصوات ضمن هذه الفئة. الحاجة الأساسية لشركة apple من هذه السماعة هي أن تكون رخيصة بشكل كافي لتمكنها من إعطائها للزبائن مع الأجهزة, و أن تكون ذات صوت جيد بشكل كافي لتعطي الناس تجربة استماع بجودة جيدة. منتج Earpods الجديد من Apple هو آخر تطويراتهم على ear-buds, و هي جيدة جدا بالنسبة لearphone من هذا النوع. إذا كنت تمتلك ear-buds من صنع شركة Apple في السنوات الأخيرة , عليك أن تشتري سماعات من فئة مختلفة لتحصل على تجربة استماع أفضل بشكل جوهري.

واحد من التطبيقات التي تكون فيها earphone داخل مجرى محارة الأذن ملائمة بشكل جزئي هي التمرينات, الرياضة و التطبيقات الحاوية على حركة. أفضل ear-buds ستكون مقاومة للرطوبة و الماء, و ستملك طرقا مختلفة لتثبيتها على أذنيك. بعضها يستخدم عصابة للرأس, الآخر يستخدم الحلقات حول الأذن أو نتوءات صغيرة تثبتها داخل الجزء العلوي من مجرى محارة الاذن. ستجد نسختين من هذه earphone  وهما سماعة داخل محارة الاذن و سماعات مراقبة داخل الأذن. لأن نسخة سماعة المراقبة داخل الأذن ستعزل الكثير من الضجيج الخارجي فإنها تعمل بشكل جيد في النادي و بيئات داخلية ذات مستوى ضجيج مرتفع. Earphones ذات نمط ear-bud المناسبة للتمرين أفضل للجري, قيادة الدراجات أو التزلج على الجليد لأنها تسمح لك بالاستمرار بالاستماع إلى الاصوات المحيطة بك و ستكون أكثر أمانا في الازدحام المروري. يجب عليك القيام بمجهود لإيلاء الاهتمام بهذه الأصوات بوعي كامل, على كل الاحوال – الاستماع إلى الموسيقى يمكن أن يصبح مشوشا بشكل كبير, و هذا يمكن أن يكون خطيرا جدا. الرجاء أخذ الحذر و الحيطة, العديد من الأشخاص قتلوا بسبب انعدام التركيز أثناء استخدام السماعات.

موقع InnerFidelity قام بمراجعة عدد قليل من هذا النوع من السماعات لأن جودة الصوت عادة ما تكون ضعيفة, و لكن بعض من هذه السماعات المفضلة لدينا من هذا النوع هي سماعة Yuin PK-1 التي تمتاز بإعادة انتاج جودة الصوت الأصلية, و سماعة الأذن Sennheiser/Adidas Sport   المناسبة للتمرين.

أنواع السماعات – سماعات داخل الأذن

سماعات داخل الأذنين هي الأصغر من بين جميع أنواع السماعات. فهي تعزل و تلصق نفسها بأذنك بنفسها عن طريق طرف صغير يدخل داخل قناة الاذن, السماعات من هذا النوع يمكن أن تكون ذات صوت جيد بشكل مدهش بسبب الفراغ الصوتي بين مكبر الصوت الداخلي و طبلة الأذن الصغير للغاية و التي يمكن صبها ببساطة من قبل المهندسين و سهلة التصميم نسبيا نسبة للدقة العالية. من ناحية أخرى , سماعات المراقبة تقوم بتغيير طريق معظم موجات الصوت الطبيعي الذي يسمعه البشر و لا يمكن سماع أي من انعكاسات الصوت على صيوان الأذن. هذه الانعكاسات, و كيف تتغير أثناء تحريك الراس تكون نسبية حسب مصدر الصوت, و هي تستخدم من قبل الدماغ لتحديد مكان مصدر الصوت و تعطيك حسا بالمسافة و صورة صوتية حين تستمع إلى الموسيقى. لأن هذه المؤشرات الصوتية مفقودة تماما في سماعات المراقبة داخل الأذن, الصورة الصوتية تميل إلى أن تصبح أصغر داخل دماغك من تلك التي تحدث أثناء الاستماع إلى السماعات الدائرية. حتى مع أفضل السماعات من هذا النوع التي تصدر وضوحا و تجاوبا جيدا للصوت فإن هذه الصورة الصوتية تكون أصغر, يمكن أن تكون محددة و دقيقة للغاية.

سماعات المراقبة داخل الاذن تعنبر في أغلب الأحوال سماعة معزولة دائما لأنها تحتاج إلى عزل هوائي مطبق لتعطيك تجاوبا جيدا لصوت Bass. إذا كنت تمتلك سماعة مراقبة و لا تحصل على تجاوب صوت Bass جيد فيمكن أن يكون طرف السماعة صغيرا للغاية لا يمكنه تشكيل عزل داخل قناة الأذن, أو يمكن أن يكون كبيرا للغاية و يطبق على نفسه مؤديا غلى تسريب في العزل. بعض التجارب مع طرف سماعتك يمكن أن يحل هذه المشكلة. الراحة يمكن أن تكون أيضا مشكلة مع سماعات المراقبة لأن قنوات الأذن و المنطقة المحيطة حساسة للغاية. مجددا, تجربة أطراف أخرى للسماعة يمكن أن يؤدي على الأغلب إلى الحصول على راحة و ملائمة أكبر. الكثير يحصلون على الأطراف للسماعات بعد البيع من Comply تؤمن عزلا ممتازا و راحة جيدة للغاية.

سماعات المراقبة داخل الأذن تعطي أكبر كمية من العزل عن الضجيج الخارجي أكثر من أي نوع من السماعات. إنها جيدة جدا في تأمين تجربة استماع بجودة عالية في البيئة ذات الضجيج الأعلى و تعمل بشكل جيد بالنسبة للرحلات الجوية, أعمال جز العشب, الدراسة في البارات و المقاهي, و ما شابه. مجددو كن حذرا للبقاء مدركا بصريا لمحيطك في الازدحام المروري و محطات القطار, فقدان التركيز يمكن أن يكون خطير جدا.

بالإضافة إلى سماعات المراقبة ذات القياس العام مع القليل من الأطراف المطاطية, توجد فئة من سماعات المراقبة داخل الأذن يمكن أن تصنع خصيصا لأذنيك. سماعات المراقبة المخصصة هذه (CIEMs) يمكن أن تكون في مجال سعر من 400 حتى  2000 دولار, وجودة الصوت يمكن أن تكون تقريبا كأفضل السماعات الدائرية. سماعات المراقبة المخصصة تستخدم بشكل شائع من قبل محبي الصوتيات لتطبيقات الاستماع أثناء التجوال, و من قبل الموسيقيين كأدوات مراقبة المسرح.

 مصدر