Gain در DAC و آمپلی‌فایر چیست و چگونه آن را برای هدفون تنظیم کنیم؟

تنظیم Gain در مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) یا آمپلی‌فایر یکی از مراحل ضروری برای تنظیم صدا و بلندی آن است، اما انتخاب سطحی که بیش از حد بالا باشد، اشتباهی رایج برای افرادی است که تازه وارد دنیای تجهیزات صوتی حرفه‌ای شده‌اند. Gain اغلب با بلندی صدا و Volume اشتباه گرفته می‌شود، در حالی که این دو یکسان نیستند. تنظیم Gain مشخص می‌کند DAC، آمپلی‌فایر یا گیرنده چگونه توان موردنیاز ایرباد، هدفون یا اسپیکر متصل را تأمین کند. Volume مستقیماً بلندی صدا را کنترل می‌کند، اما Gain می‌تواند قدرت و شدت سیگنال الکتریکی‌ای را که به خروجی صوتی می‌رسد افزایش دهد.

اگر سطح Gain را بیش از حد بالا انتخاب کنید، آمپلی‌فایر ممکن است سطح نویز پایه را افزایش دهد و باعث ایجاد اعوجاج شود، بدون اینکه مزیتی از نظر کیفیت صدا به دست آورید. همین موضوع باعث می‌شود بسیاری از کاربران Gain را روی حالت Low قرار دهند و دیگر سراغ آن نروند، اما این هم راهکار درستی نیست. باید Gain مربوط به DAC را بر اساس امپدانس و حساسیت هدفونی که قصد دارید راه‌اندازی کنید تنظیم کنید! در آزمایش DAC میان‌رده Fiio K15 که پنج سطح Gain دارد، تغییر این تنظیم باعث می‌شود هدفون Sennheiser HD 600 بالاخره صدایی را ارائه دهد که باید داشته باشد.

در ادامه با توضیحات بیشتر در مورد تفاوت Gain و بلندی صدا در امپلی‌فایر آشنا می‌شویم و اثر آن روی کیفیت صدا را توضیح می‌دهیم. با گیم پلنت همراه باشید.

Gain فقط روی بلندی صدا تأثیر نمی‌گذارد

توان بیشتری به ایرباد، هدفون یا اسپیکر می‌رساند

افراد معمولاً صدای بلندتر را به اشتباه با صدای باکیفیت‌تر مرتبط می‌کنند. در واقع، بلندی بیش از حد صدا فقط به شنوایی آسیب می‌زند و باعث نمی‌شود صدا بهتر شنیده شود. تنظیم Gain در DAC یا آمپلی‌فایر مشخص می‌کند صدا پیش از رسیدن به هدفون تا چه اندازه تقویت شود. این تنظیم روی بلندی صدا تأثیر دارد، اما تنها وظیفه آن نیست.

از آنجا که Gain به‌جای صرفاً افزایش بلندی صدا، میزان تقویت سیگنال را تغییر می‌دهد، تغییر این تنظیم می‌تواند سطح Volume را به شکل محسوسی تغییر دهد. برای دستیابی به افزایش بلندی صدایی که تنها با یک بار تغییر Gain ایجاد می‌شود، ممکن است مجبور شوید پیچ Volume را چند بار به‌طور کامل بچرخانید.

تفاوت اصلی Gain و Volume در این است که Gain قدرت الکتریکی سیگنال صوتی را در مرحله ورودی و با افزایش ولتاژ تنظیم می‌کند، در حالی که Volume در مرحله خروجی باعث افزایش بلندی صدا می‌شود. Gain نیز به دو نوع Gain سخت‌افزاری و Gain نرم‌افزاری تقسیم می‌شود.

Gain سخت‌افزاری میزان تقویت را در سطح مدار سخت‌افزاری تغییر می‌دهد، در حالی که Gain نرم‌افزاری با استفاده از الگوریتم‌ها سطح صدای خروجی را تنظیم می‌کند. بنابراین، یک نوع Gain رفتاری مشابه پیچ Volume دارد و نوع دیگر واقعاً ولتاژ سیگنال را هنگام ورود به DAC یا آمپلی‌فایر افزایش می‌دهد.

برای آگاهی از سطوح Gain در DAC یا آمپلی‌فایر خود و نحوه اعمال آن‌ها، بهتر است دفترچه راهنمای دستگاه را بررسی کنید. به عنوان مثال، Fiio K15 که در اینجا مورد آزمایش قرار گرفته، پنج سطح Gain دارد: Low، Medium، High، Super High و Ultra High. با این حال، سه سطح نخست مربوط به حالت‌های Gain سخت‌افزاری پایین هستند، در حالی که تنظیمات Medium و High از Gain نرم‌افزاری استفاده می‌کنند.

حالت‌های Super High و Ultra High از Gain سخت‌افزاری استفاده می‌کنند و می‌توانند حداکثر ۱۲ دسی‌بل تقویت اضافی به سیگنال اعمال کنند. به همین دلیل، تغییر Gain از Low به Medium یا High تأثیر چندانی روی صدا ندارد، اما انتقال به Super High تفاوت محسوسی ایجاد می‌کند.

چرا بعضی هدفون‌ها به Gain بالاتری نیاز دارند؟

هدفون‌های کم‌بازده با امپدانس بالا یا حساسیت پایین به توان بیشتری نیاز دارند

Gain اغلب به‌عنوان راهی برای افزایش سریع صدای خروجی در نظر گرفته می‌شود، اما کاربرد اصلی آن کاملاً متفاوت است. Gain سخت‌افزاری مستقیماً سیگنال الکتریکی را تقویت می‌کند و به DAC یا آمپلی‌فایر اجازه می‌دهد هدفون‌هایی با امپدانس بالا را به‌درستی راه‌اندازی کند. این هدفون‌ها برای تولید صدا در سطحی مناسب برای شنیدن، به توان بیشتری نیاز دارند؛ به عبارت دیگر، به ولتاژ بالاتری احتیاج دارند.

به همین دلیل است که هدفون‌های دارای امپدانس بالا وقتی مستقیماً به جک هدفون ۳.۵ میلی‌متری لپ‌تاپ متصل می‌شوند، ممکن است صدایی ضعیف، کم‌حجم یا فشرده داشته باشند. خروجی لپ‌تاپ توان کافی برای راه‌اندازی مناسب این هدفون‌ها ندارد و به دلیل فشرده‌سازی دینامیکی، پاسخ فرکانسی واقعی آن‌ها نیز به‌درستی شنیده نمی‌شود.

نحوه عملکرد درایورهای صوتی را در نظر بگیرید. این قطعات برای تولید صدا به‌صورت فیزیکی حرکت می‌کنند و اگر سیگنال الکتریکی به اندازه کافی قوی نباشد، نمی‌توانند به اندازه لازم حرکت کنند و صدایی را که از آن‌ها انتظار می‌رود تولید کنند.

به‌خصوص درایورهای داینامیک دارای منحنی امپدانس کاملاً تخت نیستند. سطوح مختلف فرکانس می‌توانند در یک سطح Gain یکسان، امپدانس‌های متفاوتی داشته باشند. اگر Gain بیش از حد پایین باشد، صداهایی که در بخش‌های افت منحنی امپدانس درایور داینامیک قرار دارند ممکن است به‌وضوح شنیده نشوند.

افزایش Gain باعث تقویت کل منحنی امپدانس می‌شود و صداهایی را که ممکن است در سطح Gain پایین به‌راحتی از دست بروند، بهتر نمایان می‌کند. به همین دلیل است که هدفون‌های دارای امپدانس بالا ممکن است در سطوح بالاتر Gain سخت‌افزاری متفاوت به نظر برسند، حتی اگر Gain مستقیماً پاسخ فرکانسی یا امضای صوتی خروجی را تغییر ندهد.

در واقع، سطوح بالاتر Gain صرفاً توان کافی را در اختیار هدفون قرار می‌دهند تا بتواند بهترین عملکرد خود را ارائه کند. به عنوان مثال، هدفون پشت‌باز مورد استفاده، یعنی Sennheiser HD 600، ترکیب نسبتاً دشواری از امپدانس بالا ۳۰۰ اهم و حساسیت پایین ۹۷ دسی‌بل دارد که باعث می‌شود راه‌اندازی آن دشوارتر باشد.

این هدفون جزو بالاترین مدل‌های دارای امپدانس نیست، اما هنگام استفاده از Sennheiser HD 600 با Fiio K15 در حالت Gain پایین، لازم است Volume تقریباً تا نزدیک حداکثر افزایش داده شود. توجه داشته باشید که این کار بلندی صدا را در مرحله خروجی تغییر می‌دهد.

با تغییر به حالت Super High و استفاده از Gain سخت‌افزاری، می‌توان Volume خروجی را تقریباً در میانه محدوده نگه داشت. ولتاژ بالاتر سیگنال الکتریکی که به هدفون می‌رسد باعث می‌شود صدا غنی‌تر و پویاتر به نظر برسد، زیرا تمام بخش‌های منحنی پاسخ فرکانسی توان موردنیاز خود را دریافت می‌کنند.

از طرف دیگر، هنگام استفاده از هدفون‌هایی با امپدانس پایین، مانند Fiio FT13 با امپدانس ۳۲ اهم، می‌توان Gain را به‌راحتی روی حالت Low قرار داد و نیازی به تغییر پیچ Volume نیست.

از پایین‌ترین سطح Gain ممکن استفاده کنید

Gain را از روی ضرورت افزایش دهید، نه برای بهتر شدن کیفیت صدا

هنگام کار با تنظیم Gain یک قانون کلی وجود دارد: همیشه از پایین‌ترین سطح Gain که برای هدفون شما کافی است استفاده کنید. اگر از هدفون‌هایی با امپدانس پایین مانند Fiio FT13 یا یک جفت مانیتور داخل گوش (IEM) استفاده می‌کنید، معمولاً نباید Gain را بالاتر از حالت Low ببرید.

پیش از تغییر Gain، ابتدا Volume را تنظیم کنید و فقط در صورتی سراغ Gain بروید که هیچ راه دیگری برای دستیابی به سطح صدای موردنیاز وجود نداشته باشد. زمانی باید Gain را تغییر دهید که سطح فعلی نتواند بلندی صدای موردنیاز شما را تأمین کند.

افزایش زودهنگام Gain باعث افزایش سطح نویز پایه می‌شود و می‌تواند مشکلات ناخواسته‌ای مانند Clipping و اعوجاج ایجاد کند. این کار حتی ممکن است به شنوایی شما یا تجهیزات صوتی آسیب برساند.

با این حال، برای هدفون‌های دارای امپدانس بالا یا حساسیت پایین، تنظیم Gain در DAC یک ضرورت است. این هدفون‌ها برای اینکه به‌درستی راه‌اندازی شوند و صدایی را که از آن‌ها انتظار دارید تولید کنند، به سیگنال الکتریکی تقویت‌شده نیاز دارند.

گیم پلنت