Как изменить ачх на наушниках

Что такое калибровка наушников?

В последнее десятилетие впечатляющие достижения в технологии цифровой обработки сигналов (DSP) привели к появлению новых методов управления спектральной окраской студийных мониторов и ​​наушников. Принимая во внимание расходы и сложность акустической обработки студий, а в сегодняшнем случае — не специально построенных критически важных пространств для прослушивания (студии в спальнях и т.д.), Разработчики программного обеспечения, такие как IK Multimedia и Sonarworks, разработали классные программные продукты, предназначенные для гипотетической «нейтрализации» естественной окраски акустической среды.

ARC vs Sonarworks vs Nura

Программное обеспечение «ARC» от ​​IK Multimedia и «Reference 4» от Sonarworks (а также многие другие) позволяют пользователю проводить измерения с помощью калибровочного микрофона, который затем создает импульсную характеристику, представляющую спектральные атрибуты пространства. Обладая этой информацией, программное обеспечение может подать обратный сигнал непосредственно на выход системы мониторинга, чтобы деконструктивно наложить неплоские частотные характеристики.

Продолжая инновации в этой области, производители, такие как Nura из Мельбурна, разработали наушники, которые автоматически измеряют сигналы отоакустической эмиссии (OAE), чтобы отобразить передаточную функцию слуховых проходов слушателя (и обработать цифровой сигнал наушников).

Sonarworks Reference 4 обладает дополнительной функцией по сравнению с продуктами конкурирующих разработчиков: встроенным набором калибровочных профилей для многих популярных марок высококачественных и потребительских эталонных наушников. Учитывая то, что в настоящее время широко используются нецелевые критически важные места для прослушивания музыки, это кажется привлекательной альтернативой дорогостоящей акустической обработке комнаты.

По сравнению с системой калибровки измерений в помещении Reference 4 или системой OAE от Nura, эти профили калибровки наушников не требуют выполнения пользователем каких-либо измерений и, следовательно, не требуют дорогостоящего измерительного микрофона или сложной встроенной системы мониторинга.

— Смотрите также: 7 лучших онлайн курсов по созданию хип хоп треков —

Разрушение мифов об «идеально плоской кривой», а непростыми словами — идеальной АЧХ

Встроенные предустановки калибровки наушников звучат как отличный инструмент для композитора, работающего в домашних условиях, но, как и в большинстве случаев цифровой обработки сигналов, почти всегда будут присутствовать дополнительные, потенциально нежелательные эффекты на цифровой форме волны. Кроме того, общепризнанным фактом является то, что даже положение пары наушников на голове может создавать вариабельность ее частотной характеристики, не говоря уже о вариациях, вызванных различиями в размерах ушных раковин наушников и ушных раковин каждого отдельного человека.

Мы провели серию тестов, пытаясь установить вариабельность частотной характеристики, обусловленную этими факторами. Наушники были помещены на макет головы Neumann KU100 (что-то вроде манекена для краш-тестов с микрофонами в ушах). Частотные характеристики измерялись с помощью синусоидальной развертки в безэховой камере.

Для каждого измерения наушники снимали, а затем снова надевали на поддельные уши. На приведенном ниже графике показано изменение пары Hifiman He400i с десятью переустановками на каждое ухо (синий график — показатели левого уха, красный — правого).

Существует не только огромное расхождение между измерениями, но и еще большее расхождение между левыми и правыми драйверами. Учитывая это, как возможно, чтобы один профиль калибровки наушников, подходящий и предлагаемый для всех, был эффективным при создании идеальной частотно-амплитудной характеристики конкретно в нашем случае? Можно сделать вывод, что представленные профили — это нечто усредненное и каждую пару необходимо замерять индивидуально (к слову, можно приобрести уже откалиброванные наушники в компании Sonarworks, ищите модели и цены на их сайте).

Для сравнения, предоставленная Sonarworks эталонная калибровочная кривая для той же пары наушников выглядит следующим образом…

Не совсем то же самое?

Усилить басы или не усилить?

Глядя на задокументированную частотную характеристику любых закрытых или открытых наушников, становится очевидным:

Маленькие драйверы наушников, динамические или планарно-магнитные, действительно не могут воспроизводить звук в нижнем диапазоне частотного спектра. Как известно большинству людей, занимающихся производством музыки, гораздо проще генерировать низкочастотный звук с большей диафрагмой и более глубокими громкоговорителями, чем с неглубокими маленькими драйверами.

Для одной из любимых пар наушников, Sennheiser HD600, Sonarworks исправляет 20-50 Гц до 10 дБ. Любой, кто когда-либо пытался выдать слишком много низкочастотного звука из портативного динамика Bluetooth, знает, как это происходит, так почему это должно быть иначе для драйверов наушников? По сути, из-за перегрузки диапазона 20-50 Гц во время воспроизведения звука драйвером возникает нелинейное поведение или искажение.

На приведенном выше рисунке вы можете очень ясно увидеть основной пик (крайний справа), а затем первую, вторую, третью и т.д. гармоники, если смотреть справа налево. Это прямое следствие перегрузки низкочастотного сигнала во время калибровки.

— Смотрите также: Об аренде битов юридическим языком —

Что это означает?

Как продюсеры, мы привыкли использовать искажение и насыщенность в качестве инструментов творчества. Если бы мы проанализировали частотный спектр до и после использования модуля искажения или внешнего устройства в сигнале, вы очень быстро заметили бы появление гармонических пиков после применения искажения.

Теперь подумайте об этом с точки зрения общего сигнала, воспроизводимого вашими наушниками.

Цель технологии калибровки — исправить пики и впадины, чтобы получить более ровную частотную характеристику, но как прямое следствие — усиления низкочастотных впадин, где мы непреднамеренно создаем новое средне-высокочастотное содержимое. Нелинейный контент трудно предсказать и почти невозможно исправить, что портит ваш тщательно обработанный звук. Итак, каковы же тогда реальные решения?

У любителей программного обеспечения и сторонников чистоты будут разные мнения о лучших альтернативах.

Очевидно, что обработка драйверов наушников таким образом создаст нежелательные артефакты сигнала. В то время как нижний и верхний диапазоны спектра человеческого слуха демонстрируют вариации и возможные искажения при воспроизведении звука в наушниках, можно нацеливаться только на средние частоты, чтобы уменьшить влияние естественной физической окраски, но не обрабатывать очень высокие и низкие, где возникают проблемы.

Это, по-видимому, единственный частотный диапазон, достаточно согласованный и не подверженный влиянию других продуктов, который можно улучшить за счет использования технологии цифровой обработки сигналов.

Для этого Reference 4 предлагает возможность настроить опорную кривую в соответствии с вашими индивидуальными предпочтениями. Создайте свою собственную кривую, регулируя настройки «усиления низких частот» и «наклона» до тех пор, пока минимальная обработка не будет применяться к ≤ 100 Гц и ≥ 6000 Гц.

Однако с этой опцией очень сложно получить кривую коррекции именно так, как вы хотели бы, что подводит к заключительному пункту.

— Смотрите также: 8 лучших сайтов для быстрой продажи битов онлайн —

Тогда зачем вообще это нужно?

Зачем вообще обрабатывать звук в наушниках, чтобы попытаться получить более плоскую частотную характеристику?

Как начинающим продюсерам, нам говорят изучать динамики, изучать пространство для прослушивания, знать плюсы и минусы акустической среды, в которую мы погружаемся, так зачем нам создавать совершенно новый, разноцветный мир, чтобы наши уши заново настраивались?

Комнатные режимы (калибровка студийных мониторов) могут создавать большие пики на определенных частотах, которые маскируют другие частоты, создают проблемы в нашем миксе и т.д. Основное отличие, однако, заключается в том, что комнатные режимы можно измерить с помощью калибровочных микрофонов, из которых измерения на уровне потребителя достаточно точны. Однако в сфере эталонных наушников пики и спады, с которыми мы имеем дело — не поддаются измерению.

Мы полагаемся на средние значения, которые не принимают во внимание различия между конструкцией наушников, формой ушей и положением головы. Мы также знаем, что у Hifiman HE-400i странный провал в области 2k, и это не заставляет нас любить их меньше. Из всего этого, выразим устаревшее мнение — нужно перестать возиться с профилями калибровки наушников и просто слушать как можно больше музыки в своих наушниках, пока не станете с ними единым целым. Сравнивайте свои работы с другими артистами в том же стиле, проводите A-B тест выбранных областей и помните, что конечный потребитель вашей работы почти наверняка не будет слушать музыку парой эталонных наушников за 2000 долларов.

Идея идеально ровной кривой — это забавно, но она наверняка создает больше проблем, чем того стоит. Что вы думаете о калибровке наушников? Делитесь статьей в социальных сетях и отмечайте наши профили с мыслями на эту тему.

АЧХ — амплитудно-частотная характеристика, от нее в большей степени зависит то, каким мы слышим звук в наушниках. Для того чтобы слушать музыку так, как ее задумал звукорежиссер, понадобится частотная характеристика, которая как можно более близка к линейной. Чтобы улучшить звук любых наушников, можно самостоятельно выровнять АЧХ с помощью эквалайзера. Такая возможность доступна на телефонах с Android и компьютерах с Windows 10. В этой статье мы подробно разберем, как можно улучшить звук, даже если в не разбираетесь в замерах частотной характеристики и настройке эквалайзера.

AutoEQ — это проект, который позволяет улучшить звук и скорректировать АЧХ наушников. Он автоматически анализирует измерения частотных характеристик и создает настройки выравнивания для эквалайзера, которые корректируют наушники на правильный звук. В настоящее время в папке результатов этого проекта содержится более 2500 файлов с настройками. Среди них есть пресеты практически для всех популярных моделей от таких брендов как Sony и AKG, до наушников KZ и многих других.

Улучшение качества звука наушников на Android

Если вы используете для прослушивания музыки смартфон или плеер с операционной системой Android и хотите улучшить звук в наушниках — самым простым решением будет установка бесплатного приложения Wavelet, которое доступно в Google Play. Оно представляет собой эквалайзер с огромным количеством пресетов AutoEQ для коррекции АЧХ наушников, в том числе беспроводных, которые подключаются по Bluetooth.

Wavelet не требует root прав, несмотря на это, он работает практически со всеми музыкальными плеерами и другими программами. Эквалайзер, встроенный в это приложение, очень гибкий и может точно обрабатывать профили AutoEQ. Помимо этого, в нем реализована возможность самостоятельной настройки звука с помощью графического эквалайзера.

Для первоначальной настройки Wavelet необходимо включить музыку и зайти в приложение с подключенными наушниками. В главном меню выберите пункт “Автоматическая эквализация”, в появившемся окне выберите модель ваших наушников, для удобства можно воспользоваться поиском. История выбранных вариантов настроек будет сохраняться, что очень удобно при использовании нескольких моделей наушников.

После настройки изменения вступят в силу, и эквалайзер автоматически подстроится под вашу модель. Звук наушников улучшится во всех приложениях для прослушивания музыки, например Яндекс.Музыка, Spotify.

Улучшение звука наушников на компьютерах с Windows 10

В Windows существует огромное количество ПО с поддержкой пресетов эквалайзера: EqualizerAPO, Peace и множество плееров, таких, как Neutron, Roon и Foobar2000. Чтобы улучшить звук наушников на компьютере во всех программах, мы будем использовать бесплатный EqualizerAPO.

Программа распространяется бесплатно, скачать установочный файл можно с официального сайта equalizerapo.com. Установщик попросит выбрать папку для установки программы, ее обязательно нужно запомнить.

Затем нужно закончить установку и перегрузить компьютер. Чтобы скачать пресет эквалайзера, зайдите на GitHub проекта AutoEq и с помощью поиска (ctrl+f) найдите вашу модель наушников.

Выберите ее, затем нажмите на файл с названием *модель наушников*ParametricEQ.txt.

Чтобы скачать файл с GitHub нажмите “Raw”, как показано на скриншоте ниже.

Щелкните правой кнопкой мыши и нажмите “Сохранить как…”

Сохраняем файл в папку C:Program FilesEqualizerAPOconfig с названием config.txt и соглашаемся с заменой. После этого настройки эквалайзера изменятся.

По полученным графикам в базе данных можно скорректировать звучание наушников. Ниже на примере будет показано, как это сделать наиболее корректно.

Стандартный эквалайзер у foobar2000 позволяет делать только очень грубую настройку звука и в большинстве случаев не подходит для настройки наушников.

Нам надо установить параметрический эквалайзер MathAudio Headphone EQ, для foobar2000 это бесплатно.

http://mathaudio.com/download.htm
MathAudio Headphone EQ VST, VST3, AU and Foobar2000 Component
Download Foobar2000 Component — FREE!

В зависимости от версии foobar2000 и версии алгоритм установки может немного отличаться.

Don’t unzip the downloaded zip file.
Step 1: Open the foobar2000 preferences dialog (click File > Preferences or key CTRL+P).
Step 2: Go to the Components page.
Step 3: Click the «Install…» button and select the component archive, or simply drag it to the list.
Step 4: Press «OK», you will be prompted to restart foobar2000 in order to load the newly installed component.

Step 5: Click File > Preferences > Playback > DSP Manager, then select «MathAudio Headphone EQ» in the right pane and click the right-to-left arrow to activate it. After that click the «Configure selected» button.
Step 6: Click the «Help» button and follow the instruction.

Архив не распаковываем
Шаг 1: Открываем в foobar2000 меню настроек (File > Preferences или через быстрые клавиши CTRL+P).
Шаг 2: переходим на страницу компонентов “Components”.
Шаг 3: Нажимаем кнопку «Install…» и выбираем скачанный архив.
Шаг 4: Нажимаем «OK», компонент устанавливается и перезапускаем foobar2000.

Шаг 5: Заходим в настройки в “DSP Manager” (File > Preferences > Playback > DSP Manager), выбираем «MathAudio Headphone EQ» и загружаем в Active DSP. После настраиваем через кнопку «Configure selected».

MathAudio Headphone EQ есть три режима:

• Sweep – в этом режиме работает генератор синуса (если будет выставлен режим воспроизведения WASAPI – то генератор работать не будет, надо выбрать DS)
• EQ – вместо генератора будет звук от воспроизведения из плей-листа
• Bypass – отключена эквализация

В режиме Sweep начинаем сравнивать уровни громкости ключевых частот.

Частотный диапазон следует рассматривать как:

• До 2 кГц – близкий к восприятию. Локальные провалы и подъемы могут быть смещены в зависимости от прижима наушников к голове (размер головы, степень изношенности амбушюр и оголовья у каждого свои).
• После 2 кГц – ориентировочный, показывает только общий уровень. Все локальные пики зависят от геометрии ушной раковины и посадки наушников. Во время измерений используется усредненное ухо.

Для начала надо обратить пристальное внимание пикам и провалам в низкочастотной и среднечастотной области. Переключаемся в режим Sweep и оцениваем, так ли мы слышим пики и подъемы, как на графике. С помощью Gain и Width настраиваем кривую эквализации.

В диапазоне выше 2 кГц не надо особо ориентироваться на график АЧХ, и желательно отловить частоты, на которых есть резкие пики и подавить их.

Если вы не музыкант и не слушаете ежедневно живую музыку, то достаточно будет устранить основные перепады.

При выравнивании низких частот относительно средних и высоких стоит помнить, что их восприятие зависит от текущего уровня громкости и будет нормально, если в конечном варианте уровень низких частот будет не такой, как на графике при измерениях.

Для M50 получилась кривая, при которой оказалась довольно близкая неравномерность в области низких частот, при этом низкие частоты в целом более приподнятые. Их подъем свзязан с тем, что наушники настраивались под небольшую громкость.

Первостепенным параметром звуковоспроизводящей аппаратуры является равномерность АЧХ, именно от неё зависит корректность передачи информации от звукорежиссёра до слушателя. К сожалению добиться ровной АЧХ практически не возможно, и у любой акустики/наушников(т.к. речь тут про наушники, то АС далее не будет упоминаться) есть свои изъяны, выраженные своеобразным окрасом, зачастую весьма красивым, но имеющим мало общего с натуральностью, по мимо этого часто встречаются весьма не приятные горбы/провалы,которые коверкают звук, например, горб на 250-300гц делает звук глуховатыми грубоватым, а на 3-4кгц звонким, аж сибилянты везде вылезают, провал же на этой частоте прибивает эмоциональность, умертвляя звук. Таких примеров можно привести массу, но общее одно – отклонение от нейтральной/плоской АЧХ приводит к негативным последствиям, за редким исключением. В случае наушников, единственный выход из ситуации – использование эквалайзера.

У ряда эквалайзеров есть масса недостатков, явно ухудшающих звук и вносящих искажения, а так же общий недостаток – изменение фазачастотных характеристик, что не критично, но всё же не приятно, к тому же нарушает локализацию источников в пространстве.

После долгих поисков, множества прослушиваний, и кучи замеров, пришёл к неутешительному выводу, почти всем эквалайзерам к распространённым плеерам(winamp, foobar, WMP) место на виртуальной помойке, от них больше вреда, чем пользы. Небольшое подведение итогов по эквалайзерам – годны только параметрические, из проф. пакетов по работе со звуком(wawes, ozone, …….). Их недостаток – весьма не удобно использовать рядовому пользователю, т.к. ориентированы они на профессионалов в звуке, и ставить кучу софта, делать специфичные настройки, для простого юзера, желающего просто насладиться звуком, слишком напряжённо.

За то есть порт одного из таких эквалайзеров под обычный аудиоплеер – это izotope ozone, в версии для winamp и WMP(нормально работает с foobar через winamp DSP plugin).

Стянуть можно тут(2169 Kb):

http://websound.ru/mirrors.pl?file=player/iz_oz.zip

Этот эквалайзер пожалуй лучшее, что можно найти, ни каких искажений, корректность, не ресурсоёмок(для параметрического типа), удобен и понятен.


//st.overclockers.ru/legacy/v1/35137.jpg

Для настройки вам обязательно понадобиться АЧХ вашей модели наушников, небольшая подборка есть тут:


http://graphs.headphone.com

headphone.com является крупнейшим мировым дистрибьютором наушников, у них весьма серьёзный подход к измерениям, а так же доступ к солидному измерительному оборудованию, но, увы замешены маркетинговые интересы

однако, для отправной точки их графиков достаточно.

Для замера результативной АЧХ лучше всего подойдёт RMAA.


http://audio.rightmark.org

Замер через плеер – сгенерировать сигнал 44.1/16 в RMAA, если карта не поддерживает на прямую 44.1(например, creative), то в 48. В плеере записать его в файл(т.е. как бы прогнать сигнал через плеер(в винампе для этого выбрать Nullsoft Disk Writer в output, в фубаре – через контекстное меню convert>run conversion, настройки с обоих плеерах – без ресемпринга, вывод в PCM, в фубаре обязательно галочка, в настройках, use DSP)), проанализировать исходный файл в RMAA.

Только надо не забыть везде, кроме окна эквалайзера, выставить, вверху справа, bypass.

Цель всего этого – компенсировать АЧХ наушников с помощью коррекции АЧХ сигнала, для этого надо инверсно интерполировать график АЧХ наушников, на сетку RMAA. Удобнее всего это сделать в графическом редакторе, построив кривую, в отдельном слое, по опорным точкам(частотам). Пример, красная линия вручную перенесённая с АЧХ наушников, зелёная – конечный результат:


//st.overclockers.ru/legacy/v1/35169.png

при наличии АЧХ ваших наушников, и свободного времени(1-3часа), можно коренным образом улучшить звучание, особенно это касается не дорогих наушников за 30-100$.

Но это только для базовой настройки, в поисках идеала можно проковыряться не один месяц

Замеры АЧХ стоит использовать лишь в качестве отправной точки, и последний этап, это подгон на слух. Очень хорошо бля выравнивания тонального баланса подходит рок, не большое отклонение в любой области АЧХ уже коренным образом влияет на восприятие, но для этого надо предварительно послушать записи на референсном тракте. Для конечного прослушивания лучше всего подходит классика, т.к. является самым сложным жанром для воспроизведения(но годиться только для прослушивания, корректировать эквалайзер на слух, при прослушивании классика, не получиться).

Пример пресета для профессиональных наушников мониторного типа Sennheiser HD250II (годно только при использовании данных наушников. поместить в pleerPluginsOzone):

[url]
http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=8008&filename=iZOzone.cfg[/url]

пресет HD250_flat, вручную на слух подкорректированная настройка – пресет HD250(стоит по умолчанию).

Так же там есть пресет(HD250_fl_cr) для использования с плагином crossfeed, который можно скачать с официального сайта:


http://www.naivesoftware.com/software.html

данный плагин немного приближает образ сцены к типу, что на колонках, не много, но хоть что то, особенно эффект заметен на звуках по краям стереопанорамы при этом не вносит не приятных искажений, единственное, что чуть-чуть нарушает тональный баланс, но это поправимо.

Именно этот присеет я сейчас использую, и на мой взгляд/слух он самый сбалансированный, т.к. коррекция проводилась на слух, очень кропотливо, с прослушиванием изменений на каждый децибел. Настройка конечно не идеальна, у неё есть изъяны, и возможно весьма существенные, но идеала всё равно не достичь, как бы того не хотелось..

После подключения эквалайзера, с этими настройками, звучание меняется до неузнаваемости(естественно в лучшую сторону), улучшая восприятие на порядок, от былых недостатков в звучании не остаётся и следа. И такое можно сделать с большинством наушников! кроме конечно же самых дешёвых, т.к. ушам до 30-40$ уже ни чего не поможет.

С акустикой обстоит всё сложнее, т.к. очень многое зависит от помещения.

Дерзайте и экспериментируйте!

Вы так же можете поделиться своими мыслями, и задать интересующие вопросы в специальной ветке форума:


https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?p=1559991

2005, Александр Буненков.

Эта статья взята с сайта PersonalAudio

Сюда запостил для ролика про Apple AirPods 2, чтобы не искать постоянно ))

Ролик: https://www.youtube.com/watch?v=nQ1SRf0-118

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

В идеале АЧХ должна быть прямой для случая, когда источником является акустическая система, вроде компьютерных колонок, колонок домашнего кинотеатра или студийных мониторов. Расположение же наушников относительно наших ушей совершенно другое, они располагаются не под 60 градусов относительно оси уха, а без отклонений под 0 градусов. Попробуйте провести эксперимент, и послушайте АС в условиях равностороннего треугольника и на оси. Звучание будет заметно различаться не только по построению сцены, но и по восприятию различных частотных диапазонов. Все это – влияние строения ушной раковины и слухового канала. Колонки на оси станут «ярче» в области высоких частот и по-другому будут звучать в области средних частот.

Наушники не только находятся на оси, они находятся рядом с ухом, или вообще вставлены в слуховой канал (в случае «затычек»). Все это существенно влияет на восприятие частотного диапазона и для каждого человека — индивидуально

Идеальная АЧХ от АС

Идеальная АЧХ от АС представляет собой прямую линию, обозначающую, что все частоты воспроизводятся одинаково громко.

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.

Сиреневый – условно идеально ровная АЧХ. Красный график показывает подъем низких частот – такие наушники басовитые. Зеленый – наоборот снижение низких частот, такое звучание ближе к звучанию акустических систем, где существует естественный спад в районе низких частот (в системах без мощного сабвуфера). Оранжевый – наушники с возможными сибилянтами, подчеркивающими звуки «ссс». Голубой – подъем в области высоких частот.

Накладные наушники

В измерениях накладных наушников можно наблюдать спад в районе низких частот. Это может быть вызвано использованием поролоновых амбушюр или неплотным прилеганием к ушам. При возникновении любого воздушного зазора снижается уровень низких частот. Сделать оценку уровня баса в данном случае помогает измерение через специальный плоский стенд, с мягкостью, повторяющей кожный покров человека (в нашем случае Soft Flat Stand — SFS).

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

Благодаря хорошей шумоизоляции, при небольшой громкости наушники могут воспроизвести весь спектр частот и искусственные спады и подъемы на АЧХ не требуются.

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.