как узнать ачх наушников

АЧХ наушников (FAQ)

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.

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

Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами

Я купил bluetooth-наушники Motorola Pulse Escape. Звучание в целом понравилось, но остался непонятен один момент. Согласно инструкции, в них имеется переключение эквалайзера. Предположительно, наушники имеют несколько вшитых настроек, которые переключаются по кругу. К сожалению, я не смог определить на слух, какие там настройки и сколько их, и решил выяснить это при помощи измерений.

Итак, мы хотим измерить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) наушников — это график, который показывает, какие частоты воспроизводятся громче, а какие — тише. Оказывается, такие измерения можно произвести «на коленке», без специальной аппаратуры.

Нам понадобится компьютер с Windows (я использовал ноутбук), микрофон, а также источник звука — какой-нибудь плеер с bluetooth (я взял смартфон). Ну и сами наушники, конечно.

(Под катом — много картинок).

Подготовка

Вот такой микрофон у меня нашёлся среди старых гаджетов. Микрофон копеечный, для разговоров, не предназначенный ни для записи музыки, ни тем более не для измерений.

Конечно, такой микрофон имеет свою АЧХ (и, забегая вперёд, диаграмму направленности), поэтому сильно исказит результаты измерений, но для поставленной задачи подойдёт, потому что нас интересуют не столько абсолютные характеристики наушников, сколько то, как они изменяются при переключении эквалайзера.

У ноутбука имелся всего один комбинированный аудиоразъём. Подключаем туда наш микрофон:

Windows спрашивает, что за прибор мы подключили. Отвечаем, что это микрофон:

Windows — немецкий, извините. Я ведь обещал использовать подручные материалы.

Тем самым единственный аудиоразъём оказывается занятым, поэтому и нужен дополнительный источник звука. Скачиваем на смартфон специальный тестовый аудиосигнал — так называемый розовый шум. Розовый шум — это звук, содержащий весь спектр частот, причём равной мощности по всему диапазону. (Не путайте его с белым шумом! У белого шума другое распределение мощности, поэтому его нельзя использовать для измерений, это грозит повреждением динамиков).

Настраиваем уровень чувствительности микрофона. Нажимаем правую кнопку мыши на значке громкоговорителя в Windows и выбираем регулировку устройств записи:

Находим наш микрофон (у меня он получил название Jack Mic):

Выбираем его в качестве устройства записи (птичка в зелёном кружочке). Выставляем ему уровень чувствительности поближе к максимуму:

Microphone Boost (если есть) убираем! Это автоматическая подстройка чувствительности. Для голоса — хорошо, а при измерениях будет только мешать.

Устанавливаем на ноутбук измерительную программу. Я люблю TrueRTA за возможность видеть сразу много графиков на одном экране. (RTA — по-английски АЧХ). В бесплатной демо-версии программа измеряет АЧХ с шагом в октаву (то есть соседние точки измерения отличаются по частоте в 2 раза). Это, конечно, очень грубо, но для наших целей сойдёт.

При помощи скотча закрепляем микрофон около края стола, так чтобы его можно было накрыть наушником:

Важно зафиксировать микрофон, чтобы не сдвинулся в процессе измерений. Подсоединяем наушники проводом к смартфону и кладём одним наушником поверх микрофона, так чтобы плотно закрыть его сверху — примерно так наушник охватывает человеческое ухо:

Второй наушник свободно висит под столом, из него мы будем слышать включённый тестовый сигнал. Убеждаемся, что наушники лежат стабильно, их тоже нельзя сдвигать в процессе измерений. Можно начинать.

Измерения

Запускаем программу TrueRTA и видим:

Основная часть окна — поле для графиков. Слева от него находятся кнопки генератора сигналов, он нам не понадобится, потому что у нас внешний источник сигнала, смартфон. Справа — настройки графиков и измерений. Сверху — ещё кое-какие настройки и управление. Ставим белый цвет поля, чтобы лучше видеть графики (меню View → Background Color → White).

Выставляем границу измерений 20 Hz и количество измерений, скажем, 100. Программа будет автоматически делать указанное количество измерений подряд и усреднять результат, для шумового сигнала это необходимо. Выключаем отображение столбчатых диаграмм, пусть вместо них рисуются графики (кнопка сверху с изображением столбиков, отмечена на следующем скриншоте).

Сделав настройки, производим первое измерение — это будет измерение тишины. Закрываем окна и двери, просим детей помолчать и нажимаем Go:

Если всё сделано правильно, в поле начнёт вырисовываться график. Подождём, пока он стабилизируется (перестанет «плясать» туда-сюда) и нажмём Stop:

Теперь будем измерять настоящий тестовый сигнал. Включаем плеер на смартфоне, начав с малой громкости.

Дождавшись стабилизации графика, останавливаем измерение кнопкой Stop в программе. Плеер тоже пока останавливаем. Итак, что мы видим на графике? Неплохие басы (кроме самых глубоких), некоторый спад к средним частотам и резкий спад к верхним частотам. Напоминаю, что это не настоящая АЧХ наушников, свой вклад вносит микрофон.

Этот график мы возьмем в качестве эталонного. Наушники получали сигнал по проводу, в этом режиме они работают как пассивные динамики без всяких эквалайзеров, их кнопки не действуют. Занесём график в память номер 1 (через меню View → Save to Memory → Save to Memory 1 или нажав Alt+1). В ячейках памяти можно сохранять графики, а кнопками Mem1..Mem20 в верхней части окна включать или отключать показ этих графиков на экране.

Теперь отсоединяем провод (как от наушников, так и от смартфона) и подключаем наушники к смартфону по bluetooth, стараясь не сдвинуть их на столе.

Снова включаем плеер, запускаем измерение кнопкой Go и, регулируя громкость на смартфоне, приводим новый график по уровню к эталонному. Эталонный график изображён зелёным, а новый — синим:

Останавливаем измерение (плеер можно не выключать, если не раздражает шипение из свободного наушника) и радуемся, что по bluetooth наушники выдают такую же АЧХ, как по проводу. Заносим график в память номер 2 (Alt+2), чтоб не ушёл с экрана.

Теперь переключаем эквалайзер кнопками наушников. Наушники рапортуют бодрым женским голосом «EQ changed». Включаем измерение и, дождавшись стабилизации графика, видим:

Хм. Кое-где есть отличия в 1 децибел, но это как-то несерьёзно. Скорее похоже на погрешности измерений. Заносим и этот график в память, переключаем эквалайзер ещё раз и после измерения видим ещё один график (если очень хорошо присмотреться):

Ну, вы уже поняли. Сколько я ни переключал эквалайзер на наушниках, никаких изменений это не давало!

На этом, в принципе, можно заканчивать работу и делать вывод: у этих наушников работающего эквалайзера нет. (Теперь понятно, почему его не получалось услышать).

Однако тот факт, что мы не увидели никаких изменений в результатах, огорчает и даже вызывает сомнения в правильности методики. Может, мы измеряли что-то не то?

Бонусные измерения

Чтобы убедиться, что мы измеряли АЧХ, а не погоду на Луне, давайте покрутим эквалайзер в другом месте. У нас же есть плеер в смартфоне! Воспользуемся его эквалайзером:

И вот результат измерений:

Вот это другое дело! Новый график заметно отличается от старых. Занесём его тоже в память (у меня получился номер памяти 6) и найдём разность между новым графиком и эталонным, TrueRTA это умеет (меню Utilities → Difference):

Вычитаем из графика номер 6 график номер 1 и помещаем результат в память номер 12. Убираем остальные графики с экрана кнопочками Mem1, Mem2 и т. д., оставляем только Mem12:

Не правда ли, эта кривая приблизительно напоминает то, что обещал эквалайзер?

Выключаем эквалайзер, с ним всё понятно. А ещё я говорил вначале, что нельзя двигать наушники и микрофон между измерениями. А что будет, если сдвинуть на сантиметр?

Смотрите-ка, от сдвига график слегка изменился: басов поубавилось, верхов добавилось. Это говорит, скорее всего, о том, что у микрофона различная чувствительность к звукам, приходящим с разных направлений (это называется диаграммой направленности).

Проведём ещё один опыт: измерим звучание, отказавшись от закрытого объёма. Вот так:

Источник

Как узнать ачх наушников

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Проверяем АЧХ наушников собственными ушами, слухом

Есть один из базовых параметров любого динамика — это амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). Интересно то, что и слух, и любые динамики проверяют синусоидой. И по факту — можно заполучить довольно похожие графики с децибелами и столь желанной ровной линией. Собственно, а почему бы не найти АЧХ любых наушников собственным слухом?

Важный момент. Слух проверяют, генерируя синусоиду. Это строго искусственный звук, скажем, ровно 500Гц. Но и любые наушники или акустическую систему — тестируют также. Попробуем вместо профессиональной аппаратуры взять и снять АЧХ собственными ушами. Почему бы и нет?

Что критично для старта? Дело в том, что в норме человек слышит все частоты одинаково хорошо, ровной линией (с рядом небольших нюансов). Причем, по краям должны быть резкие обрывы: скажем 16000Гц слышно отлично, а 18000Гц даже с большой громкостью — никак. Потому, надо быть уверенным, что со слухом всё хорошо именно до 20000Гц.

Затем можно пройти аудиометрию пусть в 2-3 наушниках. Скажем, пусть есть наушники, где 14000Гц явно выпадает. И вот человек будет иметь ровную линию, но на 14000Гц — показатели будут хуже, чем на 16000Гц и 12000Гц. Соответственно, выяснили, что наушники имеют некий провал, что плохо.

Особенность состоит в том, что амплитудно-частотная характеристика и тональная аудиометрия — это ровно тот же звук. И потому толком нет технических нюансов, которые надо было бы учесть. Например, частая беда, что наушники плохо воспроизводят звуки ближе к 20000Гц. И вот есть одни наушники, в которых на минимуме громкости слышно 15000Гц, а в других — 17000Гц. Конечно же, вторые наушники, при прочих равных, будут строго лучше.

Безусловно будет довольно странно брать и всерьез оценивать наушники только на свой слух, используя уши как микрофоны. Но пройти домашний замер слуха — будет крайне интересно. И действительно точно. Хотя на настоящей АЧХ зачастую есть, условно, сильно больше точек проверки, что не есть цель для аудиометрии.

Впрочем, всегда можно пойти в обратную сторону. Найти тесты АЧХ конкретных наушников где-то и пройти в них аудиометрию: прояснится что и как с состоянием слуха.

Источник

Как узнать ачх наушников

Как измерить параметры наушников

Характеристики наушников нельзя точно измерить, если просто поместить микрофон между чашками. Поэтому для измерения наших высококлассных наушников мы используем муляж головы человека, а микрофоны располагаем на нем по-разному для разных наушников.

Сколь бы изощренным ни был принцип действия наушников, грош ему цена, если он не обеспечивает звучание высокого качества. Вот почему за годы своего существования фирма Audeze разработала широкий спектр технологий для улучшения качества звучания наушников. Мы записываем живую музыку и наши инженеры вслушиваются в нее, стремясь понять, насколько точно передают ее наши модели. Кроме того, мы сотрудничаем с профессиональными музыкантами и звукоинженерами; их впечатления часто учитывается при разработке новых технических решений.

Измерение наушников — столь же искусство, сколь и наука. Мы начинаем с определения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и других параметров излучателя по методу Международной электротехнической комиссии (IEC), монтируя драйвер за экраном в отверстии особой формы, (т.н. IEC- baffle). Мало того, излучатели Audeze подбираются для каждой пары наушников так, чтобы разброс по чувствительности не превышал ±0,5 дБ. Затем мы переходим к измерениям при помощи муляжа головы человека.

Муляж головы?

Существует несколько типов муляжей человеческой головы, применяемых для измерения характеристик наушников, причем каждый комплектуется муляжами ушей разного размера и формы (мужскими и женскими — небольшими, средними и крупными). Микрофоны могут располагаться в разных местах муляжа: иногда — на входе в ушной канал, а подчас и там, где у человека располагается барабанная перепонка.

Для измерения показателей наушников мы пользуемся несколькими муляжами. В массовом производстве используется муляж Neumann KU100 с микрофонами, установленными на входе в ушной канал. АЧХ на частотах выше 2 кГц очень сильно зависит от местонахождения микрофонов, поэтому при разработке новой модели наушников мы проводим измерения, поочередно располагая микрофоны в пяти разных местах муляжа. В результате строится усредненный график-эталон, с которым впоследствии сравнивается АЧХ запущенной в массовое производство модели. Эта АЧХ должна соответствовать эталону как можно точнее.

Амплитудно-частотная характеристика

Вопрос о том, какой должна быть идеальная АЧХ наушников, вызывает жаркие споры как у специалистов звукозаписи, так и у аудиофилов. Ни для кого не секрет: разработчики громкоговорителей стремятся сделать АЧХ горизонтальной до 1 кГц, а затем равномерно уменьшать отдачу — так, чтобы к 22 кГц снижение амплитуды составило 6 дБ (в том месте, где обычно располагается слушатель). Такая АЧХ дает естественное и приятное звучание. Между тем, измерить характеристики громкоговорителей сравнительно легко. Нужно лишь расположить откалиброванный микрофон на месте слушателя или поместить колонки вместе с микрофоном в безэховую камеру и измерить АЧХ посредством любой программы, предназначенной для этих целей.

И наоборот, параметры наушников нельзя достоверно определить, просто разместив микрофон между чашками. Именно поэтому для измерении мы пользуемся муляжом головы человека с микрофонами, в частности (но не только) Neumann KU100, а также специализированным измерительным оборудованием и программным обеспечением. Измерять параметры колонок посредством микрофонов, размещенных в муляже — совсем не то, что при помощи микрофонов, расположенных свободно. В последнем случае полнодиапазонные громкоговорители в помещении, подвергнутом акустической обработке, или в безэховой камере продемонстрируют, скорее всего, плоскую (горизонтальную) АЧХ. От них также можно ожидать спада на низких и высоких частотах. Если же установить микрофоны в муляж головы, результат измерений окажется совершенно иным. Дело в том, что строение внешнего и внутреннего уха человека значительно влияет на АЧХ — при ее измерении у барабанной перепонки или у входа в ушной канал. Даже если драйвер наушников дает совершенно плоскую АЧХ, внешнее и внутреннее ухо играют роль эквалайзера, усиливая одни частоты и ослабляя другие. К тому времени, когда звуковые волны достигают барабанной перепонки, их частотные и фазовые составляющие изменятся, АЧХ перестает быть плоской. Если измерить этот параметр у барабанной перепонки, мы, скорее всего, получим плоский график только до 200 Гц, за ним последует постепенный подъем на 15-20 дБ с пиком в области 3 кГц, а затем спад (см. рис. ниже).

FF — изначальная (плоская) АЧХ; DRP — АЧХ, измеренная у барабанной перепонки.

Дело усложняется еще и тем, что свою лепту в искажение АЧХ вносит форма головы и торса слушателя. Ее влияние выражает так называемая HRTF (Head-Related Transfer Function — передаточная функция, связанная с формой головы слушателя). Поскольку форма головы, торса и ушей у каждого человека уникальна, постольку индивидуальна и его HRTF. Разумеется, идеально симметричных людей нет, в связи с чем HRTF для левого уха не такая, как для правого. Муляж головы создан с расчетом на усреднение обеих HRTF. Если измерить эти функции на одинаковом расстоянии от левого и правого уха и под одинаковым углом к ним, отличия в АЧХ при прослушивании левым и правым ухом все-таки будут наблюдаться. АЧХ излучателя, измеренная при помощи микрофонов, установленных внутри уха, не является плоской, однако разработчики применяемых для измерений муляжей предлагают графики изменения идеальной АЧХ в ушном канале муляжа. Эти графики можно использовать в качестве калибровочных — применять для обработки данных измерений АЧХ с тем, чтобы исключить из тракта влияние муляжа. Вам уже показалось, что теперь мы может определить, является ли АЧХ наших наушников идеально гладкой? Увы, это не так. В отличие от громкоговорителя амбушюра наушника играет роль акустического устройства связи — представляет собой небольшую полость, где располагается как ухо слушателя, так и драйвер. Если форма черепа и торса слушателя на звучание почти не влияет, то ушные полости оказывают на АЧХ наушников и восприятие музыки очень заметное воздействие.

Амбушюра и полость с драйвером обладают собственной акустикой. Здесь, как в любом пространстве возникают отражения, интерференция и поглощение звуковых волн, в итоге на АЧХ возникают пики и провалы. На этот показатель влияет даже то, как надеты наушники. Когда мы слушаем установленные в комнате громкоговорители, мы слышим не только их, но и результаты влияния самого помещения. Форма комнаты тоже вызывает пики и провалы на результирующей АЧХ — отражения, интерференцию и поглощения (такие же возникают в полости наушников). К счастью, эта полость имеет малый объем, поэтому пики и провалы появляются лишь в области выше 2-3 кГц, где наше ухо менее чувствительно к перепадам АЧХ — при условии, что пики не очень высоки, а провалы не слишком широки. Также наш мозг нивелирует индивидуальные особенности строения наших ушей; ведь мы же давным-давно привыкли к ним.

Если пики и провалы передвинуть в область высоких частот, звучание — несмотря на «горбатую» АЧХ — будет казаться гораздо менее окрашенным. В связи с этим достоверно измерить АЧХ наушников выше 2 кГц и даже авторитетно судить о нем становится очень трудно. Если наушники, располагаясь в определенном месте муляжа, дали определенную АЧХ, они же, будучи надеты в том же положении на голову живого человека, не обеспечат такую же АЧХ у его барабанной перепонки! (Впрочем, это отнюдь не значит, что АЧХ не дает достоверной информации о звучании наушников на частотах выше 2 кГц — дает и еще какую!) В связи с этим мы делаем множество замеров: изменяя положение наушников на муляже и меняя сам муляж, подмечаем общее для всех измерений, в частности, высокие пики и широкие провалы на АЧХ. Как акустическая обработка помещения может кардинально улучшить звучание акустических систем, так и анализ наших измерений позволяет менять геометрию амбушюр, их материал и угол наклона, а также конструкцию излучателей с тем, чтобы наушники давали меньше окрашиваний. Мы проводим целую серию критических прослушиваний, используя модели корпусов будущих наушников и применяя методы математического анализа.

Наша задача — создать наушники с естественным точным звучанием. Для этого мы стремимся к тому, чтобы их АЧХ была горизонтальной до 2 кГц, а затем немного снижалась. По нашему мнению, такое снижение отдачи имитирует особенности передачи высоких частот напольными колонками и компенсирует недостатки, связанные с тем, что драйверы наушников находятся друг от друга всего в 20 см (среднее расстояние между ушами человека). В итоге верха передаются более естественно.

Ниже приведены результаты измерения наушников LCD-4, сделанные в точке DRP (ear-drum reference point — у барабанной перепонки) при помощи муляжей, изготовленных Audeze и другими фирмами. Разбежка оказалась довольно значительной, что неудивительно, если учесть разницу в форме ушей и того, как в разных муляжах смоделировано внутреннее ухо человека. Амплитудно-частотные характеристики наушников LCD-4, полученные на разном измерительном оборудовании

Ниже приведены те же измерения LCD-4, но добавлена идеальная, по мнению наших специалистов, АЧХ (красный график).

Идеальная АЧХ для каждого человека будет индивидуальна, поскольку данные измерения позволяют лишь приблизительно судить об отдаче наушников на разных частотах и не способны подменить собой реальное прослушивание. Кроме того, мозг учитывает индивидуальные особенности строения человеческого уха, поэтому звучание наушников с идеальной АЧХ покажется слушателю несколько пресным, тем не менее, отдача будет восприниматься как одинаковая на всех частотах, от баса до верха.

Между тем АЧХ, сколь бы важна она ни была, не является всеобъемлющей характеристикой наушников. Она лишь показывает, с какой амплитудой передается та или иная частота — сильнее, слабее или на том же уровне, что и другие. АЧХ не позволяет сделать вывод о том, вовремя ли воспроизводятся эти частоты (этот показатель называется временнЫм согласованием). Для его определения мы дополнительно измеряем отклик наушников на дельта-импульс.

Почему необходимо измерять отклик на дельта-импульс

По виду отклика на дельта-импульс можно судить о том, как наушники воспроизводят сигнал с крутым фронтом, а это один из важнейших показателей — от него зависит прозрачность звуковых образов и четкость их прорисовки. У двух моделей наушников с одинаковой АЧХ могут оказаться кардинально различное временное согласование, потому и звучать они будут совершенно по-разному. Например, если записать выстрел из ружья и построить его АЧХ, получится довольно однородная по амплитуде кривая в широком диапазоне частот — но такой же вид имеет и АЧХ белого шума! Разница в том, что при выстреле все частоты излучаются практически одновременно, а белый шум формируется в течение более длительного времени.

Наушники с идеальным временным согласованием воспроизводят любой звук в точности так, как он записан. Если поместить у излучателя таких наушников столь же идеальный микрофон, то он зарегистрирует сигнал, ничем не отличающийся от исходного.

Увы, этот идеальный вариант недостижим на практике. Виной тому — физические величины, в первую очередь, инерция. В связи с этим диафрагмы наушников Audeze выполняются из сверхтонкого материала, очень легкого и чрезвычайно быстро откликающегося на движения звуковой катушки, которая создает равномерное усилие по всей поверхности диафрагмы. Такие ухищрения нужны для того, чтобы приблизиться к недостижимому — к идеальному отклику на дельта-импульс. В частности, диафрагмы наушников LCD-4 изготовляются из нано-материала в течение не часов или дней, а нескольких недель, зато они начинают стирать грань между теорией и практикой. Иными словами, фирма Audeze расширяет границы возможного.

Результаты измерения отклика на дельта импульс интерпретировать сложнее, чем АЧХ. Идеальный его график представляет собой вертикальный отрезок — амплитуда мгновенно «подскакивает» от нуля до максимума и тут же возвращается к нулю с минимальными биениями. Получается, что чем меньше времени занимает «подскок» и «возвращение», тем прозрачней оказывается звучание реальных наушников.

Источник