Начну с небольшого наглядного примера. По данной ссылке вы можете скачать и прослушать записи трех наушников разной ценовой категории (HiFiMAN Sundara — $350, Creative Aurvana Live! SE — $60, Takstar PRO82 — $100) сделанные с помощью искусственного уха. Вносимые им искажения похожи на те, что вносит настоящее человеческое ухо. С помощью одного лишь эквалайзера эти записи были исправлены обратно к исходному воспроизводимому файлу. Попробуйте определить, какая запись соответствует каким наушникам и где находится цифровой оригинал. У данных записей наушников был скорректирован только один вид искажений — линейные (или, другими словами, была исправлена только их АЧХ — амплитудно-частотная характеристика). Все остальные искажения, вносимые искусственным ухом, остались неисправленными. Среди файлов есть и исходный воспроизводимый файл (цифровой источник записей). Он присутствует как в явном виде, так и скрыт среди 4 файлов — A, B, C, D. Так же по ссылке присутствуют неэквализированные записи (в папке unequalized).
Смогли ли вы найти скрытый оригинал? Насколько велика разница между записями и оригиналом? Несмотря на то, что запись была сделана на дешевом стенде, а эквализация была произведена после записи, что снизило и без того низкий динамический диапазон и повысило искажения, звучание между всеми файлами после эквализации получилось весьма схожим. Причем разница в звучании вызвана, прежде всего, не разницей эквалиированных наушников, а недостатками реализации метода: низким соотношением сигнал/шум записывающией установки и корректировкой АЧХ после записи, а не перед ней. При более качественном эксперименте, с использовании имитации челвоеческого уха более высокого уровня, можно добиться еще большей схожести звучания.
А корректен ли вообще такой эксперимент?
Может возникнуть вопрос, а корректен ли вообще такой тест? Ведь записи прослушиваются вами еще через одну пару наушников или колонок, вносящих свои собственные искажения. Для устранения этой проблемы в тесте и присутствует оригинал записи. Когда вы слушаете его — вы слышите только искажения своих наушников и своего воспроизводящего тракта. Когда же вы слушете записи, вы слышите искажения своих наушников и своей воспроизводящей системы ПЛЮС искажения записываемых наушников. Таким образом, вы сравниваете «искажения вашей воспроизводящей системы» против «искажений вашей воспроизводящей системы + искажения записываемых наушников». То есть, в этом случае, слышимая разница будет отражать прежде всего искажения записанных наушников. Конечно, в идеале, записи нужно прослушивать на аудиооборудовании максимально качества, которое вам доступно.
Далее, к более строгим исследованиям...
Sean Olive, экс-президент The Audio Engineering Society, крупнейшего сообщества ученых и инженеров из сферы аудио, в течение последних 20 лет, вместе с коллегами, провел множество исследований по теме различных звуковоспроизводящих систем вообще, и наушников в частности. Исследования включают объективные и субъективные способы оценки качества звучания, определения главных его факторов и т. п. Профиль Sean Olive в AES.
В результате исследований, Sean Olive и коллеги пришли к следующему выводу:
качество звучания большинства современных наушников определяет исключительно их АЧХ — амплитудно-частотная характеристика. Субъективное качество звучания наушников тем выше, чем лучше они воспроизводят ту АЧХ, что воспринимается конкретным человеческим ухом при прослушивании хороших мониторов в акустически подготовленном помещении. Речь идет именно о той АЧХ, что возникает на уровне барабанной перепонки — и она сильно отличается от линейной.
АЧХ — это та самая вещь, которую можно менять с помощью эквалайзера.
РИСУНОК 1. Изначально ровная АЧХ акустической системы (низ рисунка), провзаимодействовав с ухом и ушным каналом, превращается на уровне барабанной перепонки в примерно ту, что показана наверху рисунка.
В указанных исследованиях и экспериментах принимали участие сотни слушателей — начиная от тренированных в лаборатории Harman по специальной программе, и заканчивая обычнми людьми «с улицы». Оказалось, что нелинейные искажения, для большинства современных наушников, не являются существенным фактором, так как, чаще всего, на «живом» музкальном сигнале, они находятся за пределами слышимости. Тезисно, в виде презентации, ключевые работы по данной теме собраны в этом документе.
Так же, есть видео с интеврью Шона по теме звучания наушников, с которым можно ознакомиться (на английском):
А как же детализация? Сцена? Драйв?..
Ну а как же «детализация», «сцена», «драйв» и прочие свойства, которыми характеризуют звучание наушников некоторые аудио энтузиасты? Иногда это просто аудиофильские выдумки, а иногда лишь побочные эффекты АЧХ. Так, например, в случае наушников, «сцена» определяется прежде всего активацией резонансов и интерференций, присущих конкретной ушной раковине. Это, в конечном итоге, просто пики и провалы на АЧХ, которые, если их индивидуально измерить, могут быть эмулированы эквалайзером. Хорошие наушники активируют эти индивидуальные резонансы без применения эквалайзера.
Рисунок 2. Форма ушной раковины определяет индивидуальные резонансы и спады на АЧХ, воспринимаемые барабанной перепонкой.
Ну а что по поводу других объективно измеряемых параметров?
Помимо искажений, на некоторых ресурсах вы можете найти измерения фазы, импульсную характеристику, реакцию на ступеньку и прочее. Правда заключается в том, что импульсная характеристика и реакция на ступеньку — это лишь иной вид отображения АЧХ и ФЧХ — во временной области, вместо частотной. То есть, зная лишь АЧХ и ФЧХ, можно построить реакцию системы на единичный импульс или ступеньку вообще без каких-либо измерений. Ну а наушники представляют собой минимально-фазовую систему — изменение их АЧХ меняют фазу, а изменение фазы — АЧХ. То есть, в их случае, форму импульсной характеристики или реакции на ступеньку можно воссоздать с помощью одного лишь минимально-фазового эквалайзера и ничего более, применив в аудиоредакторе измеренную некомпенсированную АЧХ к исходному идеальному сигналу (ступеньке или импульсу). То есть, в случае наушников, как минимально-фазовой системы, все эти измерения не несут вообще никакой информации и лишь по-другому отображают АЧХ. Примеры, где с помощью одного лишь эквалайзера точно предсказывалась форма импусльной и других характеристик:
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
А что насчет так называемых «ватерфоллов»? Они, в случае минимально-фазовой системы, тоже лишь отражают АЧХ. Убираете пик — убираете «звон» ватерфолла. Статья на эту тему. Да и корреляции между качеством звучания и видом ватерфолла нет никакой. Эту тему подробно исследовал Floyd E. Toole еще много лет назад.
В общем, в соответствии с реальными исследованиями и математикой, ответ однозначен:
другие факторы, помимо АЧХ, чаще всего, не имеют существенного значения для качества звука наушников. Действительно важны только АЧХ и, изредка, искажения, если последние превышают порог слышимости.
Здесь следует заметить, что даже наушники за 10 долларов могут иметь очень низкий уровень искажений, за пределами слышимости на музыкальном сигнале. Например:
Измерения Panasonic RP-HJE120
Измерения SONY MH750
И какая от этого, в конечном итоге, польза?
Получается, если точно эквализировать наушники к одной АЧХ, то звучать они будут тоже неотличимо? Для большинства наушников, независимо от ценовой категории, ответ однозначен: да, будут звучать одинаково. Точнее говоря, разные модели наушников будут звучать настолько же похоже, насколько одни и те же наушники, надетые по-разному. Потому что даже одни и те же наушники меняют звук, когда смещаются относительно уха на несколько миллиметров, или когда надеты на длинные волосы, или на дужку очков, или, для внутриканальных наушников, вставленны чуть глубже в ушной канал. То есть, каждый раз надеевая наушники, вы будете воспринимать немного (а иногда и существенно!) разный звук — это факт, который легко измеряется.
Но главная проблема заключается в том, что речь идет именно о воспринимаемой АЧХ наушников, то есть той, что возникает в результате взаимодействия звука, излучаемого наушниками, с конкретно вашей ушной раковиной и ушным каналом, и улавливаемой барабанной перепонкой.
Измерить такую индивидуальную характеристику непросто. Производители делают замеры своих продуктов с помощью имитации «усредненной» слуховой системы человека. Например такой или такой. При этом надо понимать, что индивидуальные особенности (форма уха, волосы, прижим наушников, герметичность и так далее) могут вносить свои коррективы в итоговую АЧХ, иногда очень существенные. Однако, даже результат эквализации в соответствии с измерениями на подобных «усреденных» профессиональных системах грубо предсказывают, как те или иные наушники будут звучать для большинства людей (точнее, для «усредненного» человека).
Рисунок 3. Системы имитации слуха, используемые производителями для разработки и тестирования наушников.
Как можно самостоятельно улучшить качество звучания уже имеющихся у вас наушников?
Если колебания их АЧХ не слишком велики и нет узких пиков и провалов, то наушники, чаще всего, могут быть успешно эквализированны к нужной АЧХ, и демонстрировать хорошее качество звучания. Для этого, например, можно найти свою модель среди измеренных на профессиональной имитации слуховой системы на этих ресурсах и эквализировать ее:
1. www.reddit.com/r/oratory1990/wiki/index/list_of_presets
2. crinacle.com/graphs
либо, найти наушники в полном сборнике пресетов, составленных на основе этих и других ресурсов:
3. github.com/jaakkopasanen/AutoEq/tree/master/results
В пункте 3 вы также найдете инструкции и настройки для различных эквалайзеров на Windows, Android, macOS, которые могут сделать звучание ваших наушников либо отличным, либо, по крайней мере, лучшим, чем уже есть. Проблемы возникнут в случае, если наушники имеют слишком уж узкие пики и провалы, либо отклонения слишком большой амплитуды, либо у них слишком высокий уровень искажений — эквалайзер просто не в состоянии всего этого исправить.
Если же применение данных пресетов не дает вам желаемого качества (потому что измерительный стенд-имитация может сильно отличаться от конкретно вашего уха, особенно для частот выше 2 кГц), то есть другой, индивидуализированный метод, основанный на вашем собственном восприятии АЧХ. С его помощью можно заставить почти любые наушники звучать конкретно для вас одинаково, ну или очень похоже. Он позволяет выполнить индивидуальное копирование звука с одних наушников на другие. Его я, возможно, опишу в другой раз…
Комментарии (95)
AjnaGame
06.04.2022 00:14А можно из 4'' дюймовых моников сделать 9'' подправив АЧХ? А что до наушников так это синтетические тесты и измерения коней в вакууме, особенно если вы профессионально занимаетесь созданием музыки и тем более работаете с разными жанрами. Но да, очень хочется верить что за 20 баксов можно студию создать)
Daddy_Cool
06.04.2022 00:26+2Я так понимаю, больший размер мембраны дает меньше искажений на низких частотах, а для наушников, размер "моника" плюс-минус одинаков. Т.е. вопрос, "а чего в наушниках есть важного кроме АЧХ" вполне спаведлив.
LetThis Автор
06.04.2022 00:38+5Данная тема - про наушники. По поводу АС читайте книгу Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms, написанную Floyd Toole. В ней содержится исчерпывающая информация, основанная на десятках лет исследований. Если кратко, то даже корректный замер их воспринимаемой АЧХ дело непростое, так как излучение звука происходит во всех направлениях (задними и боковыми частями корпуса колонок), а затем еще и отражаются от стен помещения. Ранние отражения суммируются человеческим слухом с прямым излучением, а поздние отражения отсеиваются. Поэтому просто поставить микрофон напротив колонки и замерить корректную АЧХ не выйдет. Нужна так называемая spinorama. Плюс накладываются резонансы самого помещения, которые имеют огромное значение. Это не говоря о том, что 4" просто физически не способны воспроизвести низкочастотный диапазон на нужном уровне без явных искажений. В общем, звучание хороших 9" в подготовленном помещении из 4" почти наверняка не получить - из-за баса.
victor_1212
06.04.2022 03:43примерно так и есть, интервью Dr. Toole и обсуждение можно посмотреть здесь:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/a-chat-with-dr-floyd-toole.23347/
в части наушников, с тем что Sean Olive пишет согласиться полностью не могу, все это внимание к АЧХ, включая методики тестирования с привлечением сотрудников фирмы, где он сейчас работает (HARMAN target curve - см. статью), imho полезно для маркетинга, возможно отражает вкусы статистически среднего покупателя, но к Hi Fi не относится, попросту говоря headphones разработанные по его методике не устраивают совершенно, свежая статья Sean Olive "The Perception and Measurement of Headphone Sound Quality - What Do Listeners Prefer?" можно посмотреть здесь:
цитата Sean Olive:
"... Over several years, we conducted many controlled scientific listening tests to test the target curve against many headphones, refine it, and ensure it had a wide acceptance among different groups of listeners based on age, gender, listening experience and geographical location.
...
Much like loudspeakers, we found that the preferred sound quality rating of a headphone can be modeled and predicted based how far its measured frequency deviates from the HARMAN target curve. "
LetThis Автор
06.04.2022 04:17+1imho полезно для маркетинга, возможно отражает вкусы статистически среднего покупателя, но к Hi Fi не относится, попросту говоря headphones разработанные по его методике не устраивают совершенно
Это не так. Вопросу отбора и подготовки слушателей в Harman уделялось особое внимание. В большинстве базовых исследований принимали участие так называемые trained listeners, которые доказали свои способности в объективных тестах и которым платили за работу. Более того, есть отдельные исследования по корреляции предпочтений trained и untrained слушателей, возрастной разницы и т. д. - за много лет труд проделан огромный. Разные группы были сравнены друг с другом. Это не то, что просто взяли предпочтения среднестатистического покупателя-болвана и нарисовали кривую, вы неверно истолковали слова Олива. Рекомендую внимательно ознакомиться с основными исследованиями и результатами здесь.
Аудифилы разных мастей, в среднем, показали свою несостоятельность в способности различать тонкие нюансы звука и давать повторяемые результаты в тестах, в сравнении с отобранными и подготовленными слушателями (теми самыми trained listeners).
Ну и, в конечном итоге, главная задача - это донести в наушниках звук, максимально приближенный к звуку хороших мониторов в акустически подготовленном помещении. Чтобы слышать композицию максимально приближенно к тому, что слышал мастеринг-инженер. Решить проблему Audio's Circle of Confusion. При этом могут возникнуть проблемы, но они связаны не с тем, что harman target curve какая-то плохая, а с физиологическими особенностями, погрешностями при изготовлении наушников и даже тем, что наушники могут существенно менять звук в зависимости от положения относительно уха.
victor_1212
06.04.2022 16:05> Это не то, что просто взяли предпочтения среднестатистического покупателя-болвана и нарисовали кривую, вы неверно истолковали слова Олива. Рекомендую внимательно ознакомиться с основными исследованиями и результатами здесь.
Да нет, внимательно прочитал его последнюю статью, по возможности слежу за публикациями, замечу что в его статье вообще не упоминаются нелинейные искажения, но много рассуждений на тему HARMAN target curve, что не новость, в практических терминах это означает что наушники с искажениями 1-2% и АЧХ близкой к HARMAN target будут по мнению автора иметь высокую оценку слушателя, это вероятно правильно для массового покупателя, но это ширпотреб, который к примеру меня не интересует, передо мной на столе сейчас трое наушников, все звучат по разному, но искажения имеют намного меньшие: sennheiser HD650, fostex th900, audeze lcd-2, какие из наушников HARMAN превосходят их по качеству?
Жду Ваших рекомендаций, с удовольствием попробую если такие существуют.
> Аудифилы разных мастей, в среднем, показали свою несостоятельность в способности различать тонкие нюансы звука ...
Масти бывают у лошадей типа вороная, рыжая и пр. про людей таки более уважительно говорят. Если хотите вопрос - Вы сами какой масти будете?
Несостоятельность например состоит в том что люди пишут статьи не имея собственного опыта по предмету, типа по чужим ревью, тестам, просто компилируя, к примеру - Что именно Вы используете у себя для выравнивая звука (предварительный усилитель и пр.)?
Если готовы рекомендовать, буду признателен, т.к. сам давно отказался от выравнивания из-за вносимых искажений, усилитель cavalli liquid carbon
> конечном итоге, главная задача - это донести в наушниках звук, максимально приближенный к звуку хороших мониторов в акустически подготовленном помещении.
с этим тоже не могу полностью согласиться, хорошие наушники должны звучать лучше чем мониторы, тем более что у последних низы обычно с искажениями типичными именно для мониторов, даже хороших типа Yamaha NS1000, для меня важнее обратная задача найти АС близкую по звучанию к хорошим наушникам, что не просто
ps
вы вероятно в курсе что сейчас harman это samsung
Vitalley
06.04.2022 18:38Как можно донести звук мониторов или лучше?
Само восприятие звука в наушниках совсем другое, нет отражений, нет перекрёстного прослушивания, нет звукового давления на другие части организма.
Сразу - стереокартинки не будет, при ровной АЧХ (хотя откуда ровная и как её измерить? вырезать кусок уха конкретного человека и поставить туда микрофон?) низких частот тоже будет очень мало.
Остаётся только один параметр - искажения.
LetThis Автор
06.04.2022 18:55sennheiser HD650, fostex th900, audeze lcd-2, какие из наушников HARMAN превосходят их по качеству?
Будут лучше те, что учтут индивидуальные особенности слуха, а именно соответствующие форме вашего уха и ушного канала резонансы и спады. Либо те, которые эффективнее их активируют. Кстати, Sennheiser HD650 отлично соответствуют хармановской кривой. Основное отличие - в низких частотах.
Что именно Вы используете у себя для выравнивая звука (предварительный усилитель и пр.)?
Изменение сигнала можно смело производить в цифровом домене - в цифровом эквалайзере, коих море.
Если готовы рекомендовать, буду признателен, т.к. сам давно отказался от выравнивания из-за вносимых искажений, усилитель cavalli liquid carbon
Верно ли я предполагаю, что вы противник двойных слепых тестов в аудио, и в них никогда не участвовали?
victor_1212
06.04.2022 20:38-1> Будут лучше те, что учтут индивидуальные особенности слуха ...
> Изменение сигнала можно смело производить в цифровом домене
> Верно ли я предполагаю, что вы противник ...
это чепуха, лучше почитайте что такое есть студийный монитор, и послушайте при случае, чтобы не повторять типа "главная задача - это донести в наушниках звук, максимально приближенный к звуку хороших мониторов"
kirillk0
06.04.2022 11:09Но нам же и надо корректировать не ачх колонок, а ачх колонок + комнаты в области прослушивания. Это относительно легко делается и неплохо работает. Есть коммерческие продукты типа sonarworks или ARC system, они работают и довольно популярны
AlexunKo
06.04.2022 00:50+2качество звучания большинства современных наушников определяет исключительно их АЧХ — амплитудно-частотная характеристика
Какая глупость. Ничего кроме тонального баланса на диапазоне частот график АЧХ не показывает. А есть еще АЧХ конкретных ушей, которым для компенсации могут больше подойти наушники с кривой АЧХ. Про индивидуальные вкусы я вообще молчу, многим нужен специфический завал АЧХ для максимального удовольствия.
Gummilion
06.04.2022 07:18+4Вопрос в том - надо ли компенсировать АЧХ ушей? Если человек привык так слышать, для него именно такой звук будет казаться естественным, а выровненный - ненатуральным.
AlexunKo
06.04.2022 16:56Тоже верно. Вообще, я так понимаю, медитирвоание на АЧХ чем-то похоже на рассматривание диапазона 20 - 20000 Гц на коробке устройства. Но это скорее не качественный показатель, а лишь один из количественных. Например, у устройства могут быть дичайшие искажения при ровнейшей АЧХ. Играть оно будет в лучшем случае плохо. Но кому это интересно. Давай графики, давай циферки.
grayskin
07.04.2022 07:52Просто производители решили что диапазон 20-20000 Гц - это начальный уровень, хотя технически более широкий сделать им ничего не стоит, но перевели его в дорогой ценовой сегмент. Раньше покупал наушники за 150 руб. Philips SHE3590, диапазон у них был 12-23500Гц, качество звука резко отличалось. Но капиталисты решили что это слишком дешево для такого качества.
AVI-crak
06.04.2022 01:23+4Уши у вех разные, но желание оказалось единственное на всех - всем нравилась громкая музыка. То самое сочетание частотного лимитера и компрессора. После увеличения громкости электронным образом (не ручкой усилителя!!!) - рассуждения о ровности ачх, о ширине базы, о глубине сцены - все это можно забыть. Фонограмма имеет ровный как шпала уровень во всём диапазоне частот, и динамический диапазон в 3-6Дб. Зато громко!!!
Подмена критериев качественной музыки произошло плавно, с повсеместным накручиванием электронной громкости, примерно с 1995 по 2000 г. Певцы и певички соревновались у кого громче, а народ всё это хавал с удовольствием. В это-же время произошёл творческий закат в звуковом API, игроделы использовали 0,5% возможностей того оборудования что было на рынке. Всё звуковое оформление сводилось к микшированию право/лево по громкости. Сейчас 2022, и ситуация ещё хуже - звук стал статичным!!! Ну а чё такого, дисковое пространство ничего не стоит, игры по 400гигов уже норма.
Дык вот товарищи аудиофилы. Хорошая музыка осталась в прошлом, на плёнке и виниле. А новую можно записать только своими силами. И звучать она будет тускло и тихо - как звучат уличные музыканты.
По этой причине цена наушников уже давно потеряла актуальность. Самые дешёвые наушники великолепно справляются с современной музыкой. Платить больше нет смысла.
debagger
06.04.2022 07:06+5...звучать она будет тускло и тихо - как звучат уличные музыканты.
Недавно слышал выступление на улице духового оркестра. Вот ни разу не соглашусь, что это звучало тускло и тихо.
lightman
06.04.2022 20:10Вот лично я ни разу не аудиофил и не обладаю каким-то особенным слухом, но вот просто не могу наслаждаться музыкой даже не то что уличных музыкантов - а даже именитых групп на концертах. Слышу очень много отличий от студийной записи, что вызывает внутреннее отторжение. Да, может быть громко, даже слишком громко, но не громкостью единой сыт будешь. Слишком привык к студийкам
ptica_filin
07.04.2022 08:53На концертах именитых групп не совсем то. Кривая акустика помещения, зашкаливающая громкость колонок и т.д.
Вот живые инструменты в подходящем помещении и без звукоусиливающей аппаратуры - это совсем другое дело. Симфонический оркестр или орган, например.
Отличный звук на концерте рок-музыканта я слышал всего один раз, но это был Роджер Уотерс и выступал он на улице.
Tontu
06.04.2022 22:31Речь то про массовую музыку, материал, который крутят по MTV. Никогда там речь не шла про качественное воспроизведение. От того, что эти две сферы смешивают зачем-то образуется много споров и недопонимания. А надо просто разделить всю сферу на два сегмента и проблемы уйдут. Многим людям просто не нужно качественное воспроизведение, им нужно какое-то звуковое сопровождение. А так чтобы наслаждаться музыкой это уже совсем другая вселенная и там надо реально разбираться. Но в этой статье смешались кони и люди, в итоге в комментах народ просто говорит про разные явления, думая что говорят об одном и том же. Но ничего тут хорошего нет - в итоге создаётся картина совершенно непонятная стороннему наблюдателю и то, что истинно для массового сегмента, будут приписывать элитарному сегменту и да будет хаос.
LetThis Автор
06.04.2022 22:42А надо просто разделить всю сферу на два сегмента и проблемы уйдут. Многим людям просто не нужно качественное воспроизведение, им нужно какое-то звуковое сопровождение. А так чтобы наслаждаться музыкой это уже совсем другая вселенная и там надо реально разбираться.
В исследованиях, на которые я ссылаюсь, инженеры подошли крайне щепетильно как к подбору музыкального материала, так и отбору слушателей. Так что все эти ваши заявления - мимо. Изучите исследования (все ссылки есть), углубитесь, а уж потом критикуйте. По делу, а не в стиле "кони-люди". Способности "элитарного сегмента" хорошо показал Floyd Toole, ссылаясь на соответствующие исследования.
vadimk91
06.04.2022 09:10+1Подмена критериев качественной музыки произошло плавно <.. > примерно с 1995 по 2000 г.
Как раз примерно в это время появились плееры с DSP, цифровыми "улучшайзерами". У меня до сих пор жив Cowon S9, так вот он даже из mp3 файла с битрейтом 256 выдаёт своей обработкой более привлекательный звук (при прослушивании в наушниках), чем более современный плеер (с офигительным диапазоном, SNR и проч.), воспроизводящий flac без обработки. Всё вышесказанное imho.
AjnaGame
06.04.2022 16:24+1Вероятно вы про какую-то другую "новую" музыку говорите. Как по мне, то чем дальше тем только больше качества и возможностей.
https://www.youtube.com/watch?v=ktXb5gI6IrY
Вот не представляю как подобное можно было бы сделать раньше)
ptica_filin
07.04.2022 09:18Раньше - это для Вас какие примерно годы? :)
В принципе, в конце 1980-х и начале 90-х что-то такое технически уже могли сделать. Просто та музыка была ещё из другого времени.
Klaus Schulze, Future sound of London, Mike Oldfield. Возможно, Клаус Шульце мог на аналоговых синтезаторах и раньше, но я не особо близко знаком с его ранним творчеством. Оно уходит ещё в 1970-е. Это матёрый музыкантище, прародитель большей части всей электронной музыки.
AjnaGame
07.04.2022 13:42Конечно, знаю о ком вы пишите, понимаю) Может сама возможность плюс-минус и была, но открыты такие пространства в звуках были совсем недавно. Особенно такие комбинации аналоговых инструментов как скрипки, гитары и тд в сочетании с сочными нейробасами, глитчами, микро эффектами и тд. И всё это вылизано герц за герцем, что на большом звуке даёт потрясный эффект. Не только этот проект, сейчас много интересных направлений и лейблов которых всё же было заметно меньше раньше.
Tontu
06.04.2022 17:36Вот полностью поддерживаю, качественного материала мало, всё закомпрессировано до состояния сардельки на диаграмме. Технические возможности растут, а рыночные потребности требуют ровно противоположного. В итоге иногда бывает так, что мастерят цифровой релиз с крест-фактором 6 db, а на виниле 9, а иногда аш 12.
debagger
06.04.2022 07:03+4Купил китайские затычки за 500 рэ, кручу эквалайзер и так и этак, а они все равно звучат убого. Что я не так делаю?
А если серьезно, то утверждение о том, что только АЧХ играет роль в звучании наушников о-о-о-чень спорное. Хотя бы потому, что АЧХ не учитывает нелинейные искажения, а они очень сильно зависят например от качества материалов и конструкции мембраны наушника, конструкции корпуса. Кроме этого в звуковоспроизводящем тракте есть и другие элементы, которые тоже могут на итоговый результат влиять достаточно сильно.
LetThis Автор
06.04.2022 19:12+1Про нелинейные искажения сказано и в самой статье, и в исследованиях (стр. 90), и в интервью. В большинстве случаев нелинейные искажения находятся за пределами слышимости и не являются фактором в качестве звучания. Более того, дешевые наушники нередко имеют меньше искажений, чем дорогие. У каких-нибудь Sony за $10 всего 0.2% с доминирующей 2 гармоникой, а у легендарных etymotic er4xr за $400 больше 1% и лес гармоник. И такое встречается повсеместно.
impexp
06.04.2022 08:40+2Исходя из всего сказанного, лучшие наушники - это электроды прямо в слуховые центры мозга. Даже на звук ушных "вкладышей" влияет форма, длина, упругость ушного канала, форма барабанной перепонки, количество ушной серы и т.д. Идеал - понятие весьма субъективное.
gadpaw
06.04.2022 08:42+1Если бы у всех людей уши были бы как у слона, то наушники за 1$ звучали бы как наушники за 1k $, жаль что не у всех людей уши как у слона. Это первое впечатление о статье.
Хотелось бы чего-то более практичного, например как из относительно дешевых наушников сделать звучание как в наушниках за дорого; пошаговая конвертация -> вот звучат так-то 668b на таком-то оборудовании, а хочу например, как ananda...
glycol
06.04.2022 10:09+1например как из относительно дешевых наушников сделать звучание как в наушниках за дорого
Автор обещал написать об этом в следующей статье. Но смысл, в общем, понятен. Берем 2 АЧХ дорогих и дешевых наушников. Потом дешевые приводим к 0 как описано в статье. А потом на этот выровненый к нулю звук накладываем АЧХ (или «звучание») дорогих наушников.
beerware
06.04.2022 08:57+4импульсная характеристика и реакция на ступеньку — это лишь иной вид отображения АЧХ и ФЧХ — во временной области, вместо частотной
Справедливо только в теории, для линейного тракта
LetThis Автор
06.04.2022 19:16Во-первых, наушники - минимально-фазовая система.
Во-вторых, измеренная ступенька и импульсная характеристика наушников легко эмулируются в аудиоредакторе с помощью одного лишь эквалайзера и АЧХ. Это практика. Пример 1 Пример 2 Пример 3 Нелинейные искажения слишком малы, чтобы были видны на этих графиках.
AndreyDmitriev
06.04.2022 09:35+1На мой субъективный взгляд наушники открытого и закрытого типа имеют совершенно разную "окраску" и коррекцией АЧХ добиться одинакового звучания практически нереально. Это всё очень субъективно, но те, что дороже, как правило выдают лучший звук (до определённого предела). Скажем, разница между наушниками за 20 евро и за 300 евро вполне себе ощутима. А вот разница между 300 и 1000 будет уже не столь велика, как мне кажется. Ещё, кстати, качество исполнения тоже немаловажно. Дешёвые наушники поскрипывают, амбушюры так себе. По-моему - самое правильное решение - просто пойти в магазин и послушать, благо возможностей море. А попытка выправить плохое звучание дешёвых наушников путём усовершенствования предшествующего звукового тракта может вылиться в неслабые затраты, сильно превосходящие стоимость самих ушей.
LetThis Автор
06.04.2022 19:20На мой субъективный взгляд наушники открытого и закрытого типа имеют совершенно разную "окраску" и коррекцией АЧХ добиться одинакового звучания практически нереально.
По готовы пресетам и лично для вашей формы ушей - вполне может быть и нереально. Нужны индивидуальные замеры, либо другие специальные методики.
но те, что дороже, как правило выдают лучший звук (до определённого предела). Скажем, разница между наушниками за 20 евро и за 300 евро вполне себе ощутима.
Исследование показывает, что корреляции между качеством звучания и ценой нет. По крайней мере в случае слепого тестирования и тренированных подготовленных слушателей.
lightman
06.04.2022 20:11По-моему - самое правильное решение - просто пойти в магазин и послушать, благо возможностей море
Только если вы москвич или, может быть, петербуржец. В регионах такого нет.
xl-tech
06.04.2022 10:20Как можно коррекцией АЧХ выправить то, что наушники не могут воспроизвести физически? Например, я на своих STAX SR-L700MK2 никогда не получу глубокий бас как в закрытых наушниках, излучатели и форму (открытость/закрытость) коррекция АЧХ не поменяет.
Или если взять уши за $20, которые не могут воспроизвести частоты ниже 20 герц и выше 10 килогерц. Если взять АЧХ от дорогих ушей, которые могут в 7-20000 (например), в ушах за $20 частоты не появятся.
arseniy2
06.04.2022 19:56я не очень разбираюсь отчего в динамиках существует ограничение по частотам, но да, если у меня колонки от 55гц начинают спад, то уже ничего не поделать. Ну можно там до 40+ гц ещё как-то бас вытянуть, навалив +20дб, но т.к. я не разбираюсь, то не рискну на такие эксперименты.
Но вот то что между этим, там корректировка возможна и может улучшить частотный баланс.
kirillk0
06.04.2022 10:54Ну технологиям коррекции АЧХ типа sonarworks уже сто лет в обед. Это как бы в некоторой степени работает (особенно при индивидуальной калибровке, ачх одной модели от экземпляра к экземпляру, и даже в запущенных случаях от левого наушника к правому может ощутимо меняться), но как-то всё равно не получается, что после коррекции все наушники становятся одинаковыми.
Нелинейные искажения становятся существенным фактором на большой громкости. Там прямо единицы и даже десятки процентов начинают вылезать у некоторых дешёвых наушников на низких частотах, это невозможно не услышать. Если слушать исключительно тихо, то да, разница минимальна, если совсем уж мусор не брать.
LetThis Автор
06.04.2022 19:24Нелинейные искажения становятся существенным фактором на большой громкости. Там прямо единицы и даже десятки процентов начинают вылезать у некоторых дешёвых наушников на низких частотах, это невозможно не услышать.
Дешевые наушники могут иметь меньше искажений, чем дорогие. У каких-нибудь Sony за $10 всего 0.2% с доминирующей 2 гармоникой, а у легендарных etymotic er4xr за $400 1% и лес гармоник. И такое встречается повсеместно. Если начать копать измерения, то окажется, что тут наблюдается почти что рандом.
alexshelkov
06.04.2022 14:19С недавних пор я приобрел пару разных моделей наушников (Focal, Sennheiser) и теперь это мое любимое хобби. Так что очень интересная данная тема, и объективная информация по ней. Хотя холиваров в этом хобби конечно... хотелось бы как то объединяться общим увлечением, а не ругаться у кого что лучше или дороже.
LetThis Автор
06.04.2022 19:28+1Рекомендую посмотреть презентацию всех работ Sean Olive. Посмотреть его интервью. Так же почитать вот этот FAQ аудиоинженера (с профессиональным стендом, кстати).
lightman
06.04.2022 16:25+1Лично я не являюсь специалистом по звуку, обычный пользователь. Но мне всегда претило пользоваться эквалайзером, как-то интутивно чувствовалось, что у каждых наушников есть свои, предопределённые с завода отстроенные характеристики и пытаться быть умнее специалистов затея так себе, это сделает звук только хуже. Недавно нашёл этому подтверждение, прочитав, что изменение АЧХ вызывает неестественные для слуха и потому неприятные фазовые искажения.
По своим ощущениям могу сказать что дешёвые наушники в принципе ужасны по звуку. Срочно купленные затычки за несколько сотен рублей взамен сломавшихся - думал сойдут для аудиокниг, но звук оказался настолько ужасным, что даже аудиокниги слушать было неприятно. Или недавно обжёгся на накладных блютус наушниках почти за 4000 руб - середина завалена, звук как из бочки. Не думаю что такое спас бы эквалайзер.
Если говорить о полноразмерных наушниках для дома, то после ценового диапазона в ~$100-150 уже достаточно моделей, звучащих достаточно хорошо, чтобы не морщиться от откровенных косяков и получать удовольствие от прослушивания.
И вот тут на первый план выходит комфорт при их ношении и прослушивании, и для меня это важнейший параметр. Толку от наушников с самым идеальным звучаниеми, если их ношение вызывает физическую боль и желание снять уже через полчаса? И с этим в моём случае всё плохо. Может у меня голова и уши, конечно, такие чувствительные, но с наушниками я мучаюсь всю жизнь. Перепробовал разные модели и выдвинул требования к идеальным наушникам: глубокие амбушюры, чтобы внутренняя их поверхность не давила на ушную раковину (иначе та краснеет и "горит"). Мягкое оголовье. Не сильно тяжёлые и не сильно давящие. Тканевые абмушюры. Это что по физическим характеристикам. Если по звуковым, как уже сказал, после определённого ценового диапазона все хороши, но для себя выделил отсутствие сильного горба на высоких частотах, который на высокой громкости просто вгрызается в мозг как гвоздь. По этой причине отвалились Beyerdynamics DT 990 Pro, хорошие всем, но убивающие своим горбом.
Недавно открыл для себя такую модель как Sennheiser HD58x Jubilee за $190. ЕМНИП, из линейки HD* у неё самый тёплый звук (без выраженных высоких). Использую вот уже более полугода, очень приятные и комфортные, каждый раз надеваю их с удовольствием и сижу часами без усталости. Если кто-то страдает такими же проблемами - рекомендую приглядеться. Правда в России не продаются, только заказывать из США через фирму-пересылку.
LetThis Автор
06.04.2022 19:55Недавно нашёл этому подтверждение, прочитав, что изменение АЧХ вызывает неестественные для слуха и потому неприятные фазовые искажения.
Есть эквалайзеры с минимальной фазой - они никаких изменений фазы не вызывают. Но в их использовании нет необходимости, так как "неприятные фазовые искажения" - это просто ложь. Человеческий слух очень "терпим" к этого рода искажениям (если они только не между левым и правым ухом) и никакого влияния на воспринимаемое качество звучания у них нет. Подробно по теме можно посмотреть здесь. Или почитать здесь.
По своим ощущениям могу сказать что дешёвые наушники в принципе ужасны по звуку.
Если взять нижнюю планку в $10, то исследование показывает, что корреляции между качеством звучания и ценой нет. По крайней мере в случае слепого тестирования и тренированных подготовленных слушателей. Это для наушников-затычек. Для полноразмерных наушников эта планка начинается от $50-100, на мой субъективный взгляд.
Tontu
06.04.2022 18:05Физику не обмануть, не поможет эквализация справиться с плохой импульсной характеристикой наушников. Без вмешательства плохо звучащие наушники не сделать хорошо звучащими.
LetThis Автор
06.04.2022 21:58В случае наушников, импульсная характеристика - лишь отражение АЧХ во временном домене, вместо частотного. Форма импульсной характеристики определяется исключительно АЧХ и ничем больше. Форму ступеньки или импульсной характеристики можно предсказать без реального ее измерения, зная только некомпенсированную АЧХ. Подтверждение 1. Подтверждение 2. Подтверждение 3. Подтверждение 4. Это так же следует из математических основ теории автоматического управления. Нелинейности в случае наушников слишком малы, чтобы их можно было видеть на данных графиках.
Tontu
06.04.2022 22:14+1Что вы собрались компенсировать без полной HRTF конкретного слушателя в конкретном положении наушников на небольшом промежутке времени? Для полной компенсации нужно снять HRTF для конкретного образца наушников в надетом состоянии, при этом не повлиять на неё измерительным оборудованием. Что практически невозможно, так как снимать эту передаточную функцию надо прямо в ушном канале, а там влияние даже самого маленького в мире микрофона будет весьма ощутимо в довольно широкой области частот. Это только начало.
То что снимается на стенде это средняя температура по больнице и никакой повторяемости не даёт. Даёт лишь статистическую вероятность попасть в среднего слушателя, а это не то чтобы грамотный подход. По крайней мере так категорично утверждать при имеющихся фактах уже нельзя. А если идти дальше, то у звука могут появиться под 40 параметров, которые даже в академической среде не могут до конца сформировать полноценную удовлетворительную модель слуха человека, потому что существует ещё такое понятие как психоакустика и банальная физиология, где даже то, в какой последовательности и какие тесты проводятся влияет на результат. Давление там меняется, напряжение на мышцах среднего уха и прочее. Упрощённые модели здесь не работают ввиду слишком большого количества очень разнородных факторов, которые, однако, имеют значительное влияние на результат. У меня источник - статьи Алдошиной и "Психоакустика".
LetThis Автор
06.04.2022 22:34А если идти дальше, то у звука могут появиться под 40 параметров, которые даже в академической среде
На вопрос отвечает Sean Olive. Кратко перевожу на русский язык: "в исследованиях мы делали бинауральные записи настоящих наушников, включая их нелинейные, фазовые и всевозможные другие искажения и нелинейности. А затем симулировали записанные наушники только с помощью эквалайзера. Слушатели не могли отличить симуляцию от настоящей записи". То есть, все остальные параметры не имеют особого значения, пока не перейдут определенные границы и не станут явно слышны. В большинстве случае с ними нет проблем и их можно игнорировать.
Tontu
06.04.2022 22:47Как в этой методике учитывается влияние промежуточного звена? Ну того, на чем слушали две эти записи? Вероятность того, что промежуточное звено не влияет примерно 0. Промежуточное звено обладает собственной нелинейной передаточной характеристикой, и в таком случае толку не особо много, можно сказать лишь то, что ничего нельзя сказать.
LetThis Автор
06.04.2022 22:57Промежуточное звено обладает собственной нелинейной передаточной характеристикой, и в таком случае толку не особо много, можно сказать лишь то, что ничего нельзя сказать.
Скажу больше, музыка сама по себе является одной сплошной нелинейностью, с кучей самых разных, немыслимых искажений. Таким образом, даже сама музыка не подходит для оценки качества звучания чего-либо. "И в таком случае толку не особо много, можно сказать лишь то, что ничего нельзя сказать"?
Вы даже статью отказались читать, не говоря про изучение указанных источников. В ней есть ответ на данный вопрос.
Tontu
07.04.2022 00:25+1Вы забываете про очень важный момент. Почему я в самом первом комментарии отдельно написал именно про импульсную характеристику системы.
Вот в чем магия. Искры от свежей зажигания слышно прекрасно, хотя там время пробоя длится 10-20 микросекунд. Это что, человек умеет слышать частоту в сотни килогерц? Нет, конечно, человек слышит как раз практически идеальную импульсную характеристику всей окружающей среды в чистом виде, как сигнал.
Так вот в музыкальном сигнале присутствуют подобные импульсы, во время которых может случиться так, что фронт сигнала нарастёт достаточно быстро (а потом также быстро затихает). В итоге импульсная характеристика заметно наложится на выходной сигнал. Здесь всё очень зависит от материала, в этом то и загвоздка. Такие события относительно редки. Проблема то как раз в том, что в общем случае в таком импульсе есть стремящееся к бесконечности количество гармоник высшего порядка, хоть и убывающих по амплитуде. В итоге когда строится график АЧХ, на него применяется сглаживание, хорошо если 1/12 октавы, плюс график обрезается между 20-20кГц, в итоге он становится достаточно бесполезен. Так что музыка, особенно правильная, отлично подходит для оценки качества звучания.
Просто если в материале есть моменты, в которых слышно импульсную характеристику, то на нём плохие наушники будут играть однозначно ужасно, как бы вы их не исправляли эквалайзером. Этот эффект достаточно силён, чтобы слышать его. По факту ведь выравнивание АЧХ - наложение обратной импульсной характеристики. Но если эта импульсная характеристика не идеально совпадает с реальной - вы гарантированно породите новые колебания, огромное их количество за счет эффекта обратной связи.
Проверить в теории можно на ступеньке, но проблема в том, что собственная импульсная характеристика промежуточного звена перекроет по амплитуде результат компенсации. Тут может сыграть простой эффект маскировки частоты (см. Алдошину). Так что такой эксперимент вообще бесполезен.
Любая такая компенсация как попытка собрать ПИД регулятор без обратной связи, примерно такой же градус парадоксальности.
LetThis Автор
07.04.2022 16:51По факту ведь выравнивание АЧХ - наложение обратной импульсной характеристики. Но если эта импульсная характеристика не идеально совпадает с реальной - вы гарантированно породите новые колебания, огромное их количество за счет эффекта обратной связи.
Нет. Повторяю еще раз: импульсная характеристика в случае наушников - это лишь кривое отражение их АЧХ. Там ничего больше не видно, никакой информативности. Разве что можно увидеть откровенный брак и не минимально-фазовое поведение. Но и это проще сделать другими методами.
Tontu
07.04.2022 17:14А вот ту надо уточнить. Я говорю про типичный алгоритм эквализации. Как он сделан в программных средствах. Любая эквализация дискретного сигнала по сути свёртка входного сигнала с импульсной характеристикой. Эквализация осуществляется именно с помощью ИХ, благо благодаря преобразованию Фурье эквализация что по ИХ, что по АЧХ эквивалентны. А алгоритмы работают почти всегда с ИХ, потому что при попытке работать с АЧХ напрямую придётся сначала перевести сигнал в спектрограмму, применить эквализацию, получить этим самым новую спектрограмму и уже эту новую спектрограмму как-то превратить обратно в сигнал. А так никто не делает, потому что превращение спектрограммы сигнала в исходный сигнал задача нетривиальная. А операция сверки хорошо оптимизируется, любой DSP имеет специальные команды для проведения быстрой свертки. Поэтому любой графический эквалайзер по сути генерирует по АЧХ соответствующую ему ИХ. Исключение - параметрические эквалайзеры. Они по сути уже заранее имеют внутри себя заранее заготовленную функцию, описывающую импульсную характеристику, в которую просто подставляют параметры. Но они тут не интересны, они по ИХ рисуют АЧХ, для удобства использования.
LetThis Автор
07.04.2022 17:32Это никак не отменяет факт бессмысленности гаданий о звуке по виду ступеньки или импульсной характеристики.
Tontu
07.04.2022 17:39ИХ и АЧХ вещи взаимозаменяемые благодаря преобразования Фурье. Если я на ваше предложение применяю это преобразование, то получится буквально
"Это никак не отменяет факт бессмысленности гаданий о звуке по виду ступеньки или АЧХ. "
Вы по факту так сами себе противоречите. И все-таки самый важный комментарий от меня ниже, там самая суть критики. Про степень нелинейности в первую очередь.
LetThis Автор
07.04.2022 17:43Вы по факту так сами себе противоречите.
По АЧХ я легко увижу пик на 10 кГц или спад ниже 50 Гц. По виду же импульсной характеристике их определить будет крайне сложно. При этом, в случае наушников, никакой иной полезной информации она не содержит. Поэтому гадания по ней - бессмысленны. Так понятно?
Tontu
07.04.2022 17:48Как вы со сглаживание 1/6 октавы собрались рассматривать пики на АЧХ? Вы в курсе что все графики АЧХ имею сглаживание, да в добавок довольно сильное 1/3 октавы, 1/6 октавы и т.д. Серьёзных проблем со звуком вы на таких графиках не увидите, потому что самые опасные резонансы обладают высокой добротность и очень узкую полосу на этой самой АЧХ, а любое сглаживание этот пик просто замаскирует. Это одновременно самые опасные и самые не заметные на среднестатистическогом графике АЧХ проблемы.
LetThis Автор
07.04.2022 18:37Как вы со сглаживание 1/6 октавы собрались рассматривать пики на АЧХ? Вы в курсе что все графики АЧХ имею сглаживание, да в добавок довольно сильное 1/3 октавы, 1/6 октавы и т.д.
В зависимости от измерительного комплекса, уровень сглаживания можно установить самостоятельно. Например, в бесплатном REW - хоть до 1/48 октавы.
Человеческий слух и сам обладает свойствами сглаживающего фильтра.
Проблема высосана из пальца (наверное, если только мы не имеем дело с самодельными наушниками из говна и палок).
Показываю уже в который раз, как реально измеренные импульсные характеристики и ступеньки предсказываются с помощью одной лишь сглаженной АЧХ: Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4
Tontu
07.04.2022 19:05Замечательно, ответ достойный современного хабра.
Я хочу все-таки когда-нибудь получить прямой ответ на вопрос - как вы собрались скомпенсировать воздействие на сигнал нелинейной системы (а наушники именно нелинейная система) с помощью линейного фильтра, в нашем случае БИХ фильтра? Я вас хочу вывести на разговор не про картиночки (которые , несомненно, интересны, но как-нибудь в другой раз), а хочу наконец услышать грамотную аргументацию про то, насколько наушники можно считать линейной системой, чтобы делать такое. Мой тезис - наушники нелинейная система и нельзя скомпенсировать их влияние с помощью линейного фильтра. Любая такая попытка обернётся ни чем иным, как значительным возрастанием соотношения сигнал/шум.
LetThis Автор
07.04.2022 19:14Мой тезис - наушники нелинейная система и нельзя скомпенсировать их влияние с помощью линейного фильтра.
Нелинейные искажения, для большинства современных наушников, не являются проблемой, так как находятся за пределами слышимости на музыкальном сигнале. Звучание большинства современных наушников может быть значительно улучшено эквалайзером, независимо от цены. Учите английский, изучайте исследования.
Tontu
07.04.2022 19:28При чем здесь нелинейные искажения? Вы вообще в курсе что такое линейная и нелинейная система? Нелинейные искажения это лишь частный случай эффектов, возникающих в нелинейных системах. Для справки - неизохронность, зависимость периода колебаний от амплитуды. А также бифуркации, мультистабильность и гистерезис и прочее. Вы же учитываете лишь кривую передаточной характеристики.
В любом случае в нелинейной системе выход сигнала зависит либо от амплитуды (а вы меряете на постоянной амплитуде), либо от фазы (а эквалайзер фазу крутит, особенно это заметно будет на низах), а что наиболее вероятно всё вместе. И после этого вы всё ещё будете утверждать, что однократный замер АЧХ и его компенсация может помочь на сигнале, отличном от ровной синусоиды?
LetThis Автор
07.04.2022 19:36Если у вас проблемы с английским, то наймите переводчика, пусть переведет вам эту часть интервью.
По поводу проблем с фазой я уже писал: можно посмотреть здесь. Или почитать здесь. Пусть переводчик вам поможет и с этим.
Tontu
07.04.2022 20:02+1Вы можете без простого скидывания ссылок самостоятельно попробовать обосновать выводы, которые Sean Olive получил в своих опытах? У меня кстати к самой методике огромные вопросы. Это, конечно, влияние промежуточного звена, точно такого же нелинейного. Я вам объясняю, что промежуточное звено точно также за счет своей нелинейности не даст обыкновенную сумму искажений, принцип суперпозиции в нелинейных системах в принципе не работает. Поэтому нельзя сложить искажения от наушников А и от наушников Б и сказать, что при суммировании графиков искажений получится то, что будет при пропускании записи сигнала с наушников А на наушниках Б.
Tontu
07.04.2022 14:07+1Ну и в догонку, а вы уверены, что АЧХ на всех амплитудах одинаковая? Я вот нет, как минимум есть механические ограничения подвижной системы и в какой-то момент случится клиппинг. Клиппинг может быть резким, а может и нет (тогда это механическая компрессия), это даже не важно. Это значит, что КНИ зависит от амплитуды подаваемого сигнала. А у нас АЧХ в 99% случаев замеряется на сигнале одинаковой амплитуды, в то время как музыка есть сигнал с очень разной амплитудой (это к тому, что музыка, якобы, плохой материал для тестирования). Это и есть нелинейная природа всей системы. То есть мало того, что замерить импульсную характеристику (далее - ИХ) с удовлетворительной точностью крайне сложно, так ещё и эта ИХ будет разная для разной амплитуды сигнала. В итоге для более-менее точной компенсации нужно снять семейство ИХ. Но и этого мало, нужно придумать ещё и хитрый алгоритм интерполяции в промежуточных значениях амплитуды (не будете же вы снимать 65к штук ИХ). А это тоже задача нетривиальная - нужно знать порядок нелинейности, а с этим вообще я вам могут пожелать только удачи. Решить такое можно только численно путём очень долгих расчетов.
Но с другой стороны сейчас весь звуковой продакшн стремится к тому, чтобы сделать крест-фактор поменьше, например, на 6 dB. В итоге график амплитуды во времени выглядит как ровненькая линия за редкими пинками от барабанов. В таком случае такой корректировки при максимальной подгонке уровня сигнала может и хватить. Но радоваться рано, потому что есть много материала, который не закомпрессирован так сильно. Но это уже на ценителей, попсу всё же можно слушать хоть на чем, она для этого и подвергается мастерингу.
Общий вывод - если вы слушаете попсу, то такая корректировка относительно работоспособна. А если вы слушаете что-то чуть более комплексное с изменениями громкости, да хотя бы тихим вступлением, то такая корректировка бесполезна и сделает только хуже.
AjnaGame
07.04.2022 22:12Тоже думал о том что это выравнивание будет работать только в узком диапазоне амплитуды, а в хреновых динамиках так вообще может клипать начать...
pulsework
07.04.2022 12:46+1на рисунке 2 в статье в АЧХ справа есть так называемый НОЛЬ или режекторный фильтр. Он вырезает частоту и около (в данном случае 8 кГц). Очевидно, восстановить АЧХ, сделать ее линейной в области режекторного фильтра невозможно чисто по теории. Если синус режекторным фильтром уничтожен, вырезан, его амплитуда равна НУЛЮ, то никаким эквалайзером эту частоту не восстановить. Информация об амплитуде A(t) и фазе Ф(t) данной вырезанной гармоники утрачена навсегда. Есть и еще более хитрая проблема с режекторными фильтрами что на рисунке, дело в том что чисто математически АЧХ режекторного фильтра и эквалайзера не совпадают, чтобы попытаться выровнять АЧХ режекторного фильтра придется применять сложную аппроксимацю сложным фильтром и все рано в области близко к режекции АЧХ не исправить чисто по математике.
Tontu
07.04.2022 14:14+1Полностью согласен, даже на таком чисто математическом уровне в статье промах, не говоря за общую логику построения модели. Для нелинейной системы предложенный метод корректировки ни на что не годится. Ну кроме разве что синусоиду на постоянной амплитуде слушать. Интересное, наверно, занятие.
LetThis Автор
07.04.2022 16:33-1Я так понял, что у вас полная беда с английским языком и современные исследования вам просто недоступны. Тут уж ничем не помочь.
LetThis Автор
07.04.2022 16:30Там два рисунка - левый и правый. Один иллюстрирует интерференцию прямой и отраженной волны от звука спереди, а другой от звука сверху. Левый и правый графики накладывается. Более того, реальный звук приходит со всех сторон - таких накладывающихся графиков нужно нарисовать намного больше.
Человеческий слух обладает свойствами сглаживающего фильтра, особенно в отношении режекторного фильтра.
pulsework
08.04.2022 10:47для п.2 у вас нет и не будет пруф. ссылок на англ.яз. источники - ибо ваше утверждение ложно. Поймите если синус просто сам с собой сложился в протиофазе то он просто пропал и НИКАКИМИ ушами вы его не услышите и даже вольтметром не измерите и на осцилографе не увидите. Это ж школа 10-й класс по физике. Предлагаю вам не горячится, и не ругаться, а спокойно подумать над этим. Интересный неочевидный для многих вопрос - может ли сумма многих синусов с разной фазой и амлитудой но одинаковой частотой (измеренние АЧХ в комнате с множестенными отражениями например) = 0. Ответ - ДА. только что проверил на C# потом уже в гугле нашел объяснение почему так и там же формулу суммирования синусов. так что ваш п.1 также неверен. То есть и в случае наложения тысяч графиков образование режекторного фильтра вовсе не исключено. Однако не надо сразу ругаться, все мы люди, и все мы ошибаемся, просто спокойно непредвзято более тщательно посмотрите на математическую сторону вопроса.
pulsework
08.04.2022 11:23Добавлю еще, что проблема возникновения режекторных фильтров при множественном наложении отражений сигналов очень хорошо изучена в радиолокации, гидроакустике и ультразвуковой локации. Для уменьшения влияния режекторных фильтров там в прошлом веке применялась ЛЧМ модуляция, а в 21 веке применяются шумоподобные сигналы, в которых чистых синусов в некотором смысле вообще нет и нечему быть зафильтрованными режекторным фильтрами, но это очень грубо говоря - более точный анализ показывает что там тоже есть НЕВОСПОНИМЫЕ [эквалайзерами] потери энергии и информации, но не полное уничтожение как в случае с синусом (гармониками музыкального тона).
LetThis Автор
08.04.2022 20:00Конвертация в mp3 тоже дает невосполнимые потери энергии и информации в исходном сигнале. Весь вопрос в их слышимости. А в нашем случае в том, может ли режекторный фильтр быть заменен обычным пиковым без слышимых изменений на музыкальном сигнале.
А вообще, это все теоретический разговор и придирки, мало относящиеся к практике. Все тезисы в статье основаны на конкретных исследованиях, на практике.
LetThis Автор
08.04.2022 19:28для п.2 у вас нет и не будет пруф. ссылок на англ.яз. источники - ибо ваше утверждение ложно.
Глава 19.2.1 The Audibility of Resonances из книги Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms:
Слышимость пиков с добротностью 50 начинаются на музыкальном сигнале аж от 10 дБ для частоты 200 Гц. При этом "dips are less noticeable than peaks and that narrow interference dips would be the least noticeable of all". Узкополосные спады детектируются еще хуже пиков. И чем уже пик или спад, тем хуже его слышимость. То есть, слух имеет встроенный сглаживающий фильтр, или, точнее говоря, работает как FFT анализатор (вероятно потому, что количество сенсорных "волосков", приходящихся на каждую частоту в улитке, и их чувствительность - ограничены).
Поймите если синус просто сам с собой сложился в протиофазе то он просто пропал и НИКАКИМИ ушами вы его не услышите и даже вольтметром не измерите и на осцилографе не увидите.
Речь идет о слышимости на музыкальном сигнале, а не отдельном синусе. Так что все эти рассуждения про пропавший синус просто не имеют отношения к вопросу. Для практики, предлагаю вам определить, в каком из файлов по ссылке был применен notch filter с параметрами f = 300 Hz и Q = 1, а где простой peaking filter с параметрами f = 300 Hz, Gain = -34 dB и Q = 7. Надеюсь на вашу честность. Ну и сами поэкспериментируйте с разницей в слышимости notch фильтра и обычного пикового в музыке. И сделайте выводы.
Jamon
Спасибо за статью! Мои мысли:
Неровность АЧХ разных наушников, на сколько я понял, это способ "красить" звук производителем. Когда я выбирал свои наушники, я специально каждую пару подключал к базовому сигналу (через MathAudio) и слушал АЧХ, так вот, на всех наушниках которые мне не подошли в области 7-12 кГц (примерно) идут очень сильные неровности, и именно это видимо является "почерком" данных наушников. В итоге выбрал самые ровные, для вокалистов).
Касательно того что за все отвечает АЧХ скажу так - есть мнение, и мне кажется оно обоснованным, что например изодинамические наушники (во всяком случае те что стоят адекватно) физически не могут, например, в металлической музыке передать всю энергетику музыки (по сравнению с классическими динамическими).
Касательно выравнивания АЧХ и подстраивание под другие наушники - могу добавить от себя - что мне понравилось, так это вот это решение: https://www.sonarworks.com/
LetThis Автор
К сожалению, все готовые решения по эквализации могут страдать одним существенным недостатком: стендовые измерения могут сильно не соответсвовать конкретно вашей "ушной" физиологии. Форма конкретно вашей ушной раковины и ушного канала могут сильно отличаться от той, что моделируеются на стенде - и тогда никакого толка от пресетов не будет. Именно это и произолшло, например, в моем случае. Применение готовых универсальных АЧХ не давало мне нормальных результатов - все неплохо работало только в случае наушников, хорошо активирующих собственные резонансы уха - обычно это открытые охватывающие наушники. Я даже решил, что это потому, что все дело не в АЧХ. Но в итоге нашел относительно простой способ индивидуального копирования АЧХ, ноу хау, описания которого я нигде не встречал - и получил просто отличные результаты. Все встало на свои места. Однако, насколько я смог понять, большинству людей даже готовые пресеты дают вполне хороший результат.
aamonster
Я правильно понимаю, что использование вашего "копирования" АЧХ требует вначале подобрать идеально (лично для вас) звучащие наушники? (после чего, в общем-то, можно просто ими и пользоваться – если только это не дорогущая модель, которую вы одолжили на попробовать)
LetThis Автор
Все верно. Например, мне удалось копировать звучание нескольких своих полноразмерных наушников в недорогие внутриканальные наушники так, что в начале меня это даже шокировало. Аудиофильский опыт мешал в это поверить.
aamonster
Тогда технический вопрос: какого эквалайзера хватило, чтобы настроить?
Смутно помню, что чтобы подстроить связку АС+помещение (убрать резонансы) третьоктавного (30 полос) недостаточно, поэтому пользуются параметрическим. Но если с наушниками всё не совсем плохо – настолько острых резонансов у них, наверное, нет?
LetThis Автор
Для пока неописанного мною метода достаточно генератора сигналов + Equalizer APO + специального разветвителя. Предварительная эквализация производится параметрическим 31-полосным, а отдельные пики-провалы, если они есть, правятся параметрическим, так же входящим в Equalizer APO. Для каких-то пар наушников параметрический и вовсе не нужен.
pulsework
в комнате естьне только резонансы но и режекторные фильтры - сумма сигнала и его отражения от пола стен и потока с задержкой образует и гребенку режекторных фильтров тоже чисто по математике. их эквалайзером так просто не убрать.
aamonster
Да. Но они не так заметны, как резонансы.
Ну и когда они не адски большие (сигнал заметно мощнее отражений, получается отнюдь не чистый notch, а просто ослабление) – эквалайзером всё-таки можно попытаться вытянуть.
Но в помещении вообще всё сложно... Меня больше всего прикалывает квест с прикладыванием к стенам зеркал (высматривать отражения колонок), чтобы определиться, где ковёр вешать.
MasterDan
Какой смысл в пресетах, если уши у каждого свои? По идее нужно снять сонограмму, тогда определится кривая чуствительности системы ухо+наушники, и уже по этим данным эквализировать сигнал?
LetThis Автор
Встречал много людей, которые вполне довольны результатом готовых пресетов. Видимо, их уши очень близки к тому, что эмулируют профессиональные измерительные стенды. Измерение индивидуальной АЧХ - это, конечно, идеальный вариант. Но есть и хороший промежуточный вариант, который я опишу потом.
Earthsea
Надо понимать еще несколько фактов.
Во-первых, в этом тесте наушники за 60$ очень хорошие.
Под торговой маркой Creative по сути работает фирма E-MU, которая занимается звуком с 1972 года, была поглощена и преобразована в подразделение в 1993-м.
Что такое HiFiMAN и Takstar, я первый раз слышу. Погуглил - что-то китайское.
Лучше бы сравнили китайские за 10$ с лучшими моделями AKG и Sennheiser. А так это не тест, а натягивание совы на глобус.
Во-вторых, эквалайзером не все можно вытянуть. Подрезать пассивным эквалайзером то что сильно вылезло - норм, но вытягивать активным то что очень сильно потерялось - уже не очень, объективно соотношение сигнал/шум будет так себе, а если давить шум то и полезный сигнал потеряется. Я бы посмотрел, как вытягивают эквалайзером какие-нибудь ноунеймовые затычки за 1$. Но они не зазвучат как мониторные AKG, потому что в таких наушниках уже не просто просто просадка АЧХ, а безвозвратные потери которые нельзя вытянуть.
В-третьих, наушники отличаются по назначению, и параметры их качества внезапно зависят от назначения.
Есть DJ-наушники, у которых очень выделен бас, чтобы DJ во время сведения перехода между треками хорошо слышал бит в шумной обстановке. Ни для какой другой цели, кроме живого выступления DJ, они не предназначены. Кто любит долбежку баса по ушам, может в таких слушать музыку, это пока еще не запрещено законодательно.
Есть мониторные наушники для студии, в них важна максимально ровная АЧХ.
Есть наушники для музыкантов, для мониторинга на сцене. Чтобы они слышали себя.
И есть обычные бытовые наушники - самые разные. Надо заметить, что при сведении и мастеринге всегда проводится так называемый shit-контроль (от слова дерьмо, в буквальном смысле). Треки прослушивают на разных потребительских аудиосистемах, от автомагнитол до радиоприемников, и корректируют сведение. Что сильно вылезает - подрезают, что не слышно - подтягивают.
Отдельно отмечу, что важны комфорт и механическая прочность - это не касается звука, но не менее важно.
rustavelli
takstar pro82 - это не просто "что-то китайское"
282 страницы на аудиофильском форуме.
https://www.head-fi.org/threads/takstar-pro-82-gm200-review-impressions-and-discussion-thread.849965/
На али дважды их покупал баксов за 50.
Earthsea
Подтверждение моих слов. Еще раз перечитайте саму статью, в ней они обозначены как "хорошие дорогие за 100", против "плохих дешевых Creative за 60"
Эти наушники, конечно, могут оказаться интересными, особенно за свою цену, но это не отменяет того что в "исследовании" представлена какая-то ненормальная выборка.
Чего только не обсуждают на аудиофильских форумах, вплоть до посеребренных кабелей питания 220В за 5 тысяч евро и их влияния на звук.
Неадекватов очень много и среди аудиофилов, которые слышат разницу там где ее нет, и среди, скажем так, антиаудиофилов, которые в лоб не слышат ну просто гигантскую разницу там где она есть.
ABOMETP
Согласен, назначение наушников влияет на звук. Многие покупают профессиональные мониторы для звукачей в надежде услышать качество, однако не все знают что это наушники специально сделаны с высоким разрешением, чтобы проще было выявить косяки в звучании и сведении, это инструмент как молоток, а покупать нужно именно консумерские, то есть те для которых и производится работа звукачей со звуком, тут вам и хорошее звучание, и сокрытие дефектов. Так практически со всеё профессиональной аппаратурой, не зря её делают для подготовленных. В профессиональной спортивной снаряге нельзя заниматься физкультурой, нельзя на формуле ездить в ларёк за пивом, не для этого сделано!
Earthsea
Есть такое мнение, оно в корне неверно и основано на незнании матчасти. Ровная АЧХ это хорошо. Производители хайфайных моделей тоже к ней стремятся, как и производители мониторов.
Разница может быть в удобстве использования и подключения. Если мы рассматриваем активные мониторы, то они чаще продаются поштучно, каждый со своим встроенным усилителем, нужны две розетки. Регулятора громкости на мониторе, как правило, нет. Если его нет, то регулировать надо на источнике звука, например на звуковой карте. Тюльпанов и бананов обычно тоже нет, обычно XLR или TRS.
Разве что для прослушивания может понадобиться эквализация. Потому что на малой громкости ухо воспринимает низкие частоты тише, и их надо поднимать. Это называется тонокомпенсация. Иногда наоборот, бас хочется убавить если сильно бубнит, это зависит от помещения, от места установки колонок. На мониторах обычно нет ручек тона, придется это делать хотя бы программно. Но бывает что и так нормально звучит, без всякой коррекции. Я когда мониторами пользовался, ничего не добавлял и не убавлял.
На некоторых мониторах ручки громкости и тона все же есть, например KRK RP7G4.
lightman
Согласен, но есть одно но.
Я, когда выбирал наушники, искал те, которые были бы удобны для многочасового ношения, ессно только полноразмерные проводные. И вот в "среднем" сегменте этак 6-20 тысяч рублей все наушники поголовно идут как "мониторные". Удобных консумерских моделей просто нет или я плохо искал. Консумерские можно найти до 6 тысяч рублей, в ассортименте во всяких ларьках и Ашанах, выглядят ужасающе дёшево и безвкусно, а звучат ещё хуже. Ещё консумерскими можно считать модели за несколько десятков тысяч рублей, но те уже приобретают шильдик аудиофильские и выбиваются из бюджета среднестатического потребителя.
Так что мне волей-неволей пришлось брать "мониторные" и в страдать от косяков звука на ютубе/потоковых музыкальных сервисов/дешёвых микрофонов тиммейтов в играх, отчётливо слышать все косяки их звучания, зато иметь комфортную посадку, от которой не болит голова.
Есть мнение что сегмент консумерских проводных ушей умирает, потребителю подавай блютусные и подешевле, качество звука вторично, лишь бы "качало"
p.s. Все цены до 24-февральские
glycol
Подтверждаю, владел именно такими Creative Aurvana Live!, потом сменил их на Sony за 300+$, разница в звуке была, но конечно не в 5 раз. Слегка лучше, так сказать. Но конструктив у Creative более хлипкий и скрипучий, тут не отнять
LetThis Автор
HiFiMAN - очень уважаемый производитель, делающий качественные устройства, в том числе премиум-класса, известны своими изодинамическими наушниками. В аудиосообществе бренд знают почти все и уже давно.
Записи делал не я, у меня нет стенда. Выбирал из того, что было.
Тест - лишь небольшая иллюстрация исследований. Ключевыми являются именно исследования, на которые я ссылаюсь.
Mihisa
Есть еще игровые наушники, в которых важно точно знать кто топнул и как далеко и при этом не помешать вам 10 часов подряд стрелять из калаша без последствий для ушей. Любые хорошие музыкальные наушники превратят любую стрелялку в мигрень через 10 минут.
lightman
С одной стороны да и это всё утверждают. С другой - возьми популярнейшие "студийные наушники" - Audio-Technica AT2020, Beyerdynamics DT 770/880/990 Pro - ровной ачх там и не пахнет, типичная V-образная с задранными низами и верхами. Я честно говоря не знаю как это может сочетаться.