Prostorové slyšení je velmi složitá funkce, která je založena na celé řadě činitelů a vyvíjí se u člověka na základě zkušeností. Pokud by například úplně hluchý člověk byl v dospělosti náhle vyléčen ze své hluchoty, nedokázal by identifikovat jednotlivé zvuky a už vůbec by nedokázal poznat odkud (myšleno z jakého směru) a z jaké vzdálenosti přicházejí. Prostorovost slyšení (a slyšení vůbec) je proto nutno chápat jako subjektivní záležitost. Člověk dokáže na základě zkušeností odhadnout vzdálenost a směr zdroje zvuku, ale akustické vlastnosti prostoru, ve kterém se nachází, dokáže popsat pouze porovnáním z předchozími zážitky.
Prostorové slyšení je umožněno vnímáním zvuku (neboli změny akustického tlaku) dvěma ušima. Směrová informace je dána časovým rozdílem zvukové vlny přicházející k oběma uším, rozdílem v intenzitě zvuku a také rozdílem v kmitočtové charakteristice (barvě) zvuku, dané zejména stínem hlavy a natočením ušního boltce. Například při dopadu zvuku přímo ze strany bude časový rozdíl mezi oběma ušima asi 0,6 ms. U hlubokých tónů je směrová informace dána fázovým posuvem - zvuková vlna má dlouhou vlnovou délku, u vysokých tónu se uplatní spíše rozdíl intezity mezi oběma ušima a větší roli zde bude hrát stín hlavy. Podle sluchového vjemu se člověk orientuje i v prostoru, ve kterém se nachází. Dokáže do jisté míry odhadnout nejen vzdálenost zdroje zvuku, ale i vzdálenost stěn místnosti a tím i velikost a tvar prostoru.
Velkou roli ve vnímání prostorovosti zvuku hrají pohyby hlavy. Při sebemenším pohybu se vždy změní poměry zvuku přicházejícího na každé ucho a tím dojde k zpřesnění lokalizace zdroje zvuku i informaci o prostoru (místnosti).
Při reprodukci hudby je snahou zvukových inženýrů přenést k posluchači co nejvěrněji nejen samotnou hudbu, ale i prostorové informace o skutečné místnosti, kde se hudba odehrává, případně informace o uměle vytvořeném prostoru. V podstatě existují dvě možnosti, jak toho dosáhnout. Jednou z nich je "přenesení" posluchače elektronickou cestou do místnosti, kde se děj odehrává (koncertní místnost). Lze toho snadno dosáhnout umístěním umělé hlavy s kvalitními mikrofony na místě uší do koncertní místnosti a reprodukcí takto nasnímaného zvuku pomocí sluchátek v jakémkoli jiném prostoru. Výsledkem bude kvalitní přenos zvuku včetně prostorové informace, ale za cenu nekompatibility při pokusu poslechu na reproduktorových soustavách. V obou kanálech bude totiž velmi podobný signál, který nebude možné rozlišit na klasických poslechových monitorech. Druhou obrovskou nevýhodou je fakt, že při pohybu hlavy se hýbe celý prostor, což vede u posluchače k prostorové dezorientaci, nebo až k nepříjemným stavům ztráty rovnováhy a nevolnosti. Tomuto způsobu přenosu zvuku přímo do uší posluchače se říká binaurální přenos.
Vhodnějším způsobem poslechu hudby s prostorovou informací se jeví vícekanálová stereofonie. Princip je poněkud opačný a spočívá v přenesení akustického pole z koncertní místnosti do místnosti, kde sedí posluchač. To je samozřejmě možné pouze v případě, že akustické vlastnosti obou místností jsou velmi podobné, a to, jak správně tušíte, bude asi málo pravděpodobné.
Tento obsáhlý teoretický úvod jsem napsal proto, protože zvukoví vývojáři firmy Beyerdynamic vymysleli geniální systém, který spojuje oba způsoby přenosu zvuku a přitom odstraňuje všechny jejich nevýhody. Z prvního způsobu byl převzat systém poslechu na sluchátka a jednoduchou metodou snímání polohy sluchátek vůči pevnému bodu v místnosti byl odstraněn pocit pohybu prostoru spolu s pohybem hlavy.
HeadZone Pro je poslechový systém, který umí nasimulovat poslechovou místnost různých rozměrů, rozmístit do ní imaginární reproduktory a umístit před ně Vás jako posluchače do zvolené vzdálenosti.
Ale abych nepředbíhal. Je dobrým zvykem nejprve fyzicky popsat testované zařízení. Tak tedy HeadZone se skládá z půlrackového modulu sluchátkového zesilovače, k němuž se připojuje polohovací zařízení, sluchátka, firewire kabel počítače, případně analogový multikanálový signál. Vše je uloženo v praktickém přepravním kufříku.
Samotný modul není určen k montáži do racku, ale k položení na stůl. Na čelním panelu se nachází konektor pro sluchátka ve formě 6,3mm jacku, kontrolka činnosti polohovacího zařízení, tlačítko Bypass s kontrolkou, tlačítko pro volbu vstupu Analog/Digital opět s kontrolními ledkami a velký otočný ovladač hlasitosti sluchátek. Na zadním panelu se nachází digitální audio-vstup Firewire IEEE1394, který slouží zároveň jako konektor pro ovládání režimů zařízení, dále tlačítko On/Off, konektor pro externí napáječ, přepínač citlivosti analogových vstupů +4dBu/-10dBV, šest analogových vstupních konektorů cinch a vstup pro polohovací zařízení (Headtracker).
Dodaná sluchátka jsou velmi kvalitní polootevřená studiová sluchátka DT880 s velkými náúšníky. Jsou zvláštní hlavně tím, že na spojovacím oblouku mají namontován snímač polohy – jakési anténky, mají točenou přívodní šňůru a jsou dosti těžká. Na hlavě sice sedí příjemně, ale tento náklad vám bude neustále připomínat jejich přítomnost, zvláště pak při jakémkoli pohybu hlavou je cítit velmi těžký přívodní kabel. Sluchátka lze využívat také pro běžný poslech a připojovat je i k jiným sluchátkovým výstupům. Impedance sluchátek je uváděna 250 ohmů. Dle údajů distributora může být na přání zákazníka systém dodáván také z uzavřenými sluchátky DT770.
Další důležitou součástí systému je polohovací zařízení – Headtracker. Jde vlastně o protikus ke zmíněnému snímači polohy na sluchátkách. Headtracker je přizpůsoben k montáži na jakoukoli plochu, například na zeď, k položení na stůl, na monitor počítače, nebo k zavěšení na LCD monitor. Kabel polohovacího zařízení se připojuje k zadní straně modulu. Účelem headtrackeru je sledovat polohu hlavy posluchače a simulovat tak ve sluchátkách pohyb zvukového prostoru.
V příslušenství dále najdete kabel firewire 6/4 (bohužel jsem potřeboval k mému počítači kabel 6/6, takže jsem si ho musel nejprve objednat), síťový zdroj 5V, disk s drivery a ovládacím programem a tištěný návod v angličtině.
Po zapojení systému jsem se pokusil nejprve o poslech analogového zvuku, kdy jsem na vstupní konektory přivedl dvoukanálový stereo signál. Zjistil jsem, že bez připojení k počítači pomocí firewire kabelu nelze vůbec aktivovat simulaci prostoru a sluchátka lze proto použít pouze jako běžný (ale velmi kvalitní) referenční poslech. Po několika dnech čekání na objednaný kabel 6/6 jsem konečně nainstaloval systém do počítače přesně podle návodu. Polohovací zařízení se podařilo aktivovat, jenže fungovalo obráceně (zrcadlově). Při pohybu hlavou vpravo, kdy byste měli očekávat přesunutí středu stereobáze k levému uchu, se střed přesunul vpravo. Přál bych vám zažít někdy podobný efekt, je to prostě psycho, jste jaksi mimo prostor. Nepomůže žádné přehazování kanálů ani otáčení sluchátek... Nebudu to dále rozvádět, závada byla odstraněna nečekaně, patrně po vypnutí a zapnutí modulu, a dále se již neopakovala. Ze simulace prostoru jsem nebyl zpočátku nijak unešen, ale chtělo to jen pohrát si trochu s nastavením simulované místnosti...
Po instalaci z dodaného disku se v počítači objevil ovládací panel HeadZone, skládající se z několika záložek. Nejdůležitější parametry jsou hned v první záložce Room setup. Zde stačilo pohrát si trochu s parametry Roomsize, Distance a Ambience (velikost místnosti, vzdálenost a odrazy), a dosáhl jsem neuvěřitelné shody při porovnání poslechu na sluchátkách a na skutečných monitorech. Skutečně, nebýt již kritizované velké hmotnosti sluchátek, rozdíl v poslechu monitorů Dynaudio a sluchátek HeadZone by byl zanedbatelný. Při aktivaci prostoru se nejprve zdá, že se malinko ztratí basy a celý zvuk se posune kamsi dozadu, ale je to přesně ten pocit, jako když sundáváte sluchátka z uší a zesilujete monitory. Na tom by ještě nebylo nic tak zvláštního, podobný efekt lze celkem snadno nasimulovat i na jiných kvalitních sluchátkách pomocí simulace odrazů. Zde však přichází jiná dokonalost ve formě simulace pohybu celého prostoru při pohybu hlavy. Při jakémkoli pootočení hlavy vpravo a vlevo se adekvátně posune i stereoobraz ve sluchátkách. Nejprve se budete snažit otáčet hlavou sem a tam a snažit se poslouchat změny ve zvuku, nebude to nic velkého, pouze drobné posouvání ve stereu. Pak ale na chvíli zapomenete a s hrůzou zjistíte, že přes nasazená sluchátka jakoby slyšíte svoje reprobedny. Tento pocit opravdu ruší jenom hmotnost sluchátek a pocit houpajícího se těžkého kabelu při každém pohybu hlavou. Jako drobný nedostatek bych ještě uvedl nepatrné zpoždění v reakci při pohybech hlavy. Ale zde si opravdu nejsem úplně jistý a může jít o můj subjektivní a nesprávný pocit.
Příznivci míchání na klasických sluchátkách budou pravděpodobně zklamáni. Tito lidé jsou totiž navyklí na jiné "prostorové" poměry nahrávky. Uvozovky jsem použil záměrně, neboť o skutečném prostoru nemůže být řeč. Při poslechu na reproduktorech je zvuk z každého monitoru vnímán vždy oběma ušima a výsledná zvuková vlna vždy kopíruje do určité míry skutečný prostor záznamové místnosti. U sluchátek se zvuk odehrává jaksi uvnitř hlavy a nemůže ani náhodou simulovat prostor kolem posluchače. Při poslechu na HeadZone se ale stane, že zvuk, který byl původně jenom v jednom sluchátku, se náhle objeví před vámi, jako byste jej slyšeli z pravé reprobedny, ale oběma ušima. Kdo neumí míchat na monitorech, nebude umět míchat ani na HeadZone.
Zapomeňte ale na to, že byste si při poslechu volně chodili po místnosti (to ostatně nedovolí ani délka kabelu sluchátek), nebo otáčeli hlavou libovolně na strany nebo dokonce dozadu. Takto systém (zatím) nefunguje. Při poslechu je nutno dodržet jakousi ideální polohu vůči snímači. Je nutné sedět maximálně 4 metry před snímačem a v úhlu max 45° od jeho osy. Pohyby hlavou si můžete dovolit pouze v rozmezí ±60‹ . Pohyby nahoru a dolů nejsou nijak monitorovány.
Pomocí ovládacího panelu je možné ještě nastavovat rozmístění imaginárních reprobeden v prostoru, ale také citlivost pohybu hlavy. Tomu moc nerozumím, protože si myslím, že jakákoli změna citlivosti už nesimuluje reálný prostor, ale bude vždy něco nalhávat. Proč by měly být změny prostoru ve sluchátkách větší než moje pohyby hlavou? Napadá mne pouze souvislost se subjektivním vnímáním zvuku a prostoru, které jsem popisoval v úvodu článku, ale velkou logiku mi to nedává. Samozřejmostí ovládání je možnost kdykoli si uložit a poté vyvolat svoje nastavení.
Jestliže vlastníte DAW s možností míchání ve vícekanálovém režimu, můžete této vlastnosti využít, aniž byste museli dokupovat spoustu reprobeden. Po nainstalování driverů se vám ve vaší VST aplikaci objeví 6 nových výstupů a po přepnutí na surround můžete začít pracovat prostorově v režimu 5.1. V mé Samplitude 9 jsem bohužel nenašel vhodný surround preset, který by přímo odpovídal konfiguraci kanálů HeadZone. Vše se dá naštěstí nakonfigurovat ručně, takže stačí vašemu softwaru říct, do kterého kanálu posílat levý přední, levý zadní, atd... Správnou konfiguraci lze zkontrolovat v panelu HeadZone na záložce Volume, kde je přicházející signál vidět na metrech. V režimu surround se pomocí HeadZone ocitnete přímo v centru dění mezi imaginárními reproduktory. Tento režim lze po připojení šestice analogových vstupů využít i například při poslechu domácího kina.
HeadZone nelze využívat jako klasickou zvukovou kartu, to znamená, že signál přivedený na analogové vstupy se neobjeví jako vstup do počítače. Po instalaci driverů se v počítači neobjeví žádné vstupy, pouze výstupy. Jde pouze o poslechový, nikoli o nahrávací systém. Toto neuvádím jako nevýhodu, ale je třeba si to při nákupu zařízení uvědomit.
Zařízení má v této verzi ještě nějaké mouchy, v každém případě jde však o revoluční řešení sluchátkového prostorového poslechu. Využití je možné například v nahrávacích studiích, ve kterých je občas potřeba míchat v surround formátu, ale z různých důvodů nelze poslouchat na klasických monitorech. S HeadZone lze míchat surround třeba v místnosti o rozměrech 2 × 1 metr. Cena zařízení je poměrně vysoká a zcela určitě několikrát převyšuje jeho výrobní hodnotu. Jde však o novinku a geniální a přitom jednoduchý nápad. A za dobré nápady se platí...
