- ЗВУКОМАНИЯ
- Наушники с линейной АЧХ и наш слух
- Наушники с линейной АЧХ и наш слух
- АЧХ наушников (FAQ)
- Теория
- Идеальная АЧХ от АС
- Примеры
- Охватывающие наушники
- Накладные наушники
- Вставные наушники
- Резонансы
- Практика — реальные результаты
- Примеры
- Ровные АЧХ, признанные в студиях для полноразмерных наушников
- Ровные АЧХ, признанные в домашних системах для полноразмерных наушников
- Ровная АЧХ для вставных наушников с высокой шумоизоляцией в области низких частот
- Предпочтительная АЧХ для вставных наушников с низкой шумоизоляцией в области низких частот.
- Измерения
- Методы измерений
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
ЗВУКОМАНИЯ
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
Наушники с линейной АЧХ и наш слух
Наушники с линейной АЧХ и наш слух
Audio-Technica ATH-MSR7NC наушники
Если вы когда-нибудь думали о покупке пары акустики, вы встречали термин «линейная частотная характеристика». А в контексте измерения громкоговорителей идеальным желаемым результатом является ровная частотная характеристика в положении прослушивания (а также в точке измерения).
Все мы это знаем. И после нескольких секунд просмотра опубликованной кривой отклика конкретного громкоговорителя (а также графиков) у нас есть довольно хорошее представление о том, насколько хорошо громкоговоритель может работать в реальном мире. А вот с наушниками дела обстоят не так хорошо как вы думаете…
Прежде чем мы рассмотрим причину, по которой измерения в наушниках находятся там, где они есть, давайте посмотрим на сходство между наушниками и акустикой. Оба существуют примерно одинаковое время. И оба работают, перемещая воздух в ответ на электрический сигнал. Пока в комнате работает колонки, функциональная среда наушников — это ваше ухо.
Уже давно разработали несколько чрезвычайно сложных способов измерения, а затем исправления проблем со звуком в комнате.
Что ж, это не столь развитая наука. Конечно, мы можем проводить измерения в отверстии слухового прохода, но получение «дна» нашего слухового аппарата не является систематизированным процессом — и даже если бы это было так, то многие люди возражали бы против инвазивного характера такого измерения инструмента.
Короче говоря, у нас нет способа измерять и лечить слуховые проходы так же эффективно, как мы можем измерять и лечить нашу комнату прослушивания. Основным инструментом регулировки частоты наушников является цифровая обработка сигнала, при которой могут применяться очень точные регулировки эквалайзера. Это все конечно хорошо, но для наушников измерение по-прежнему является проблемой.
Что ж, это не столь развитая наука. Конечно, мы можем проводить измерения в отверстии слухового прохода, но получение «дна» нашего слухового аппарата не является систематизированным процессом — и даже если бы это было так, то многие люди возражали бы против инвазивного характера такого измерения инструмента.
В течение многих лет цели по частотной характеристике наушников были очень похожи на акустические системы — плоская частотная характеристика в максимально широком диапазоне. Но это начало меняться. Некоторые из этих изменений были результатом того, что производители и разработчики наушников увидели, что слушатели, похоже, предпочитают наушники с некоторыми отклонениями от плоской (линейной АЧХ) частотной характеристики.
Кроме того, каждый производитель имеет свою собственную целевую кривую частотной характеристики. Некоторые из них основаны на исследованиях, таких как кривая комнаты Хармана, в то время как другие более субъективны, но все разделяют идею о том, что есть лучшие целевые кривые гармонического отклика, чем линейные АЧХ.
Даже самые точные и дорогие испытательные стенды могут лишь приблизительно оценить воспринимаемую частотную характеристику наушников выше 8 кГц. Это происходит не потому, что измерительные устройства недостаточно чувствительны, а потому, что различия в ушных каналах людей делают их восприятие верхних частот изменчивым от слухового прохода к слуховому проходу. Короче говоря, то, что вы слышите в конкретных наушниках, может сильно отличаться от того, что слышу я.
ВСЕ наушники, в которых не используются кривые эквалайзера, основанные на последних исследованиях, фактически снижают свою потенциальную воспринимаемую точность воспроизведения, пытаясь быть «плоскими». Значит ли это, что мы должны выбросить все наши старые «плоские» наушники? Может быть, это несколько преждевременно.
Возможно, когда-нибудь мы усовершенствуем способ измерения слухового прохода каждого человека, а также сформулируем правильные корректировки, чтобы компенсировать уникальную слуховую среду каждого человека, но мы все еще делаем неполные предположения основанные на далеко не идеальных методах измерения и коррекциях эквалайзера.
В моей коллекции наушников есть несколько уважаемых наушников, которые я использовал в качестве эталона на протяжении многих лет. Ни у кого нет новой кривой эквалайзера, но у каждой есть собственные частотные кривые производителя, которые никогда не бывают плоскими. И хотя я слышал наушники которые имеют кривую эквалайзера Room-feel, я не чувствовал, что их звуковые характеристики были на голову выше конкурирующих наушников. Разные? Да. Лучше? Это будет зависеть от ваших звуковых вкусов.
Кроме того, каждый производитель имеет свою собственную целевую кривую частотной характеристики. Некоторые из них основаны на исследованиях, таких как кривая комнаты Хармана, в то время как другие более субъективны, но все разделяют идею о том, что есть лучшие целевые кривые гармонического отклика, чем линейные АЧХ.
наушники или акустика
Я надеюсь, что эта статья «Наушники с линейной АЧХ и наш слух» немного помогла. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам. Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб ОК
Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.
Желаю удачи в поиске своего звука! На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
Вам нужен хороший фонокорректор, новый ламповый усилитель или отличный ЦАП, плеер, наушники, АС или другую звуковую технику, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести хорошую звуковую технику…
Если вы являетесь производителем, рекламодателем, импортером, дистрибьютором или агентом в области качественного воспроизведения звука и хотели бы связаться с нами, пожалуйста, пишите в
ВК или ОК , ФК или ИНСТА или по эл. почте: anl555@bk.ru
Источник
АЧХ наушников (FAQ)
АЧХ наушников (FAQ) Амплитудно-частотная характеристика – зависимость амплитуды сигнала от частоты (сокращенно АЧХ, на английском — frequency response).
График амплитудно-частотной характеристики показывает баланс громкости частот и чувствительность наушников при его построении в абсолютных величинах. Если мы будем воспроизводить синус конкретной частоты подавая его с уровнем 1 В rms и фиксировать уровень давления на выходе наушника в специальной камере эмулирующей ухо, то перебрав частоты с 20 Гц по 20 кГц – получим исходный график АЧХ к 1 В rms.
Часто наушники измеряют при произвольном уровне громкости, что не дает возможности вычислить чувствительность, но позволяет получить АЧХ относительно произвольно выбранного опорного значения, присуждая 0 дБ значение частоте на 1000 Гц. По такому графику нельзя определить способность «играть громко» у наушников, но можно оценить баланс частот, какой диапазон является доминирующим, а какой наоборот приглушен.
Теория
Идеальная АЧХ от АС
Если динамик наушника расположить в ухе у барабанной перепонки, то ровной АЧХ будут восприниматься такие АЧХ, которые соответствуют красной или желтой линии. Именно такая АЧХ наушников субъективно является «прямой». К сожалению, полностью на них ориентироваться нельзя, т.к. у каждого человека свое строение ушей и соответственно получается большой разброс отклонений от «идеала». Другой момент – расположение источников у уха дает другое психологическое восприятие АЧХ, нежели когда проводится прослушивание источников на удаленном расстоянии. В связи с этим, некоторые издания после измерений делают «универсальную» поправку на измеренные АЧХ (поправку на свое измерительное оборудование), но большой пользы от этого как правило нет. В случае с наушниками можно лишь делать общие выводы.
К слову, расположение микрофона в ухе манекена может быть как у места барабанной перепонки, так и у входа в слуховой канал (для измерений полноразмерных и накладных наушников). Что дает более адекватный результат, ученые пока достоверно не определили. В нашей лаборатории используется манекен с расположением микрофона у входа в слуховой канал.
Вторым фактором, снижающим пользу компенсирующей кривой, является разное восприятие АЧХ от уровня громкости. В итоге, для тихого прослушивания провал в области верхних средних и нижних высоких частот должен быть минимален, а для громкого воспроизведения провал должен быть существенным.
Примеры
Охватывающие наушники
Если на графике наблюдаются провалы в районе 2-5 кГц, то эти наушники могут дать хорошую компенсацию в сторону восприятия ровной частотной характеристики. Спад на высоких частотах компенсирует расположение наушников на оси уха.
Накладные наушники
Вставные наушники
Вставные наушники вставляются напрямик в слуховой канал, и ровными будут восприниматься те, у которых будут минимальные провалы в области верхних средних и нижних высоких частот, и довольно существенный провал в области высоких частот. Для вставных наушников завал в области высоких частот должен быть еще выше, чем у полноразмерных наушников, т.к. меньше преград, ответственных за естественное снижение высокочастотного диапазона.
Зеленый и сиреневый график относятся к “ровным АЧХ”, их различие в разном провале уровня верхних средних и нижних высоких частот, где чувствительность уха максимальна. Чем больше будет провал, тем на большей громкости наушники будут восприниматься ровными и наоборот, чем меньше провал, тем на более тихой громкости будет субъективно ровное звучание.
Красный график показывает басовитые наушники, а голубой – яркие в области высоких частот.
Резонансы
На графиках вставных наушников можно видеть пики в области высоких частот, как правило, это резонансы, возникшие в закрытом пространстве звуковода и ушном канале. Частоты резонансов зависят от глубины посадки наушника и формы ушного канала.
У накладных и полноразмерных наушников резонансов гораздо больше, однако они имеют меньшие амплитуды и тем самым отражаются на АЧХ как небольшая неравномерность. У накладных и полноразмерных наушников резонансы образовываются преимущественно переотражениями в ушной раковине и зачастую формируют объемность звучания.
Практика — реальные результаты
Примеры
Ровные АЧХ, признанные в студиях для полноразмерных наушников
Можно наблюдать большую неравномерность в области верхних средних и нижних высоких частот.
Ровные АЧХ, признанные в домашних системах для полноразмерных наушников
Тут АЧХ близка к прямой и жалоб на субъективный подъем диапазона в области 3 от слушателей нет.
Как согласовываются мнения, полученные в студиях и домашних системах, где альтернативой служат акустические системы высокого класса с довольно ровными АЧХ? Дело в том, что в студии наушники слушаются на большой громкости, а дома на невысокой. Исходя из кривых равной громкости, при большей громкости, область в районе 3 кГц воспринимается громче, поэтому при выборе наушников надо учитывать, с какой громкостью они будут слушаться.
Ровная АЧХ для вставных наушников с высокой шумоизоляцией в области низких частот
Предпочтительная АЧХ для вставных наушников с низкой шумоизоляцией в области низких частот.
В метро и другом транспорте, низкочастотный гул достаточно высок, что бы заглушить низкочастотную составляющую в музыкальной композиции. По этой причине басовитые модели пользуются большей популярностью и воспринимаются ровными. В параметрах порой указывается уровень шумоизоляции, но, как правило, в средне и высокочастотном диапазоне.
Измерения
Для измерений АЧХ наушники одеваются (или вставляются) на специальный стенд с измерительным микрофоном. В нашей лаборатории используются стенды HDM1, SFS и IECS. На наушники подается специальный сигнал, который записывается микрофоном. После записи специализированный софт рассчитывает АЧХ.
Для получения графиков на Personal Audio используется ARTA с использованием теста с периодическим шумом (для наушников). Полученная АЧХ в ARTA экспортируется в текстовом формате, после чего импортируется в RAA. В RAA проводится коррекция данных с компенсацией влияния внутреннего сопротивления усилителя, используемого при тестировании наушников. После отрисовывается конечный график.
Методы измерений
Вариантов с тестовыми сигналами и формулами подсчетов много. Самым первым способом было поочередное воспроизведение синусоидального сигнала разных частот, где по зафиксированным амплитудам сигнала с микрофона строился график АЧХ. Данный метод очень прост, но слишком долгий и трудоемкий. Такой тест можно сделать вручную без ПК или специализированных вычислительных приборов. В автоматическом режиме такой тест можно запустить в приложении STEPS (ARTA), строящим помимо АЧХ линии графика гармонических искажений, вторую, третью, четвертую, пятую и сумму гармоник с шестой по двенадцатую.
Более быстрым является измерение скользящим синусом. На наушники подается синусоидальный сигнал, где сигнал плавно меняет свою частоту. После, по огибающей трека или спектральному анализу строится АЧХ. Данный метод уже требует большого количества вычислений и вручную не делается. Таким методом можно измерять в RMAA (“”), ARTA (“”). Для акустических измерений применяется лишь когда нужно сделать измерение гармонических искажений. В ARTA таким образом измеряется вторая, третья и четвертая гармоника.
Еще быстрее есть метод с воспроизведением мультитонового сигнала, однако для адекватного результата сигнал не должен содержать шумов. Такой метод не рекомендуется использовать для акустических измерений. Метод есть в RMAA («») для измерений цапов, ацп и других электрических цепей с высоким соотношнием сигнал/шум.
Другой тип сигналов – шумовые с ровным распределением спектра частот.
Белый или розовый шум. Данный метод обладает низкой точностью из-за сильной погрешности от обычного шума и в акустических измерениях не применяется. Преимущество теста – приблизительная оценка за короткий промежуток времени. Тест удобен во время real-time оценок. Такой метод есть в TrueRTA.
Периодический шум. Специальный шумовой сигнал (их несколько разновидностей в которые входит и MLS сигнал), при анализе которого строится импульсная характеристика. Из импульсной характеристики строится АЧХ. На сегодняшний день, это самый рекомендуемый метод для измерения АЧХ.
Измерения через импульсную характеристику напрямик. Воспроизводится импульс и записывается через микрофон. Для акустических измерений метод дает высокий уровень погрешности, т.к. шум вносит большую погрешность.
Источник