Перед новым годом в 2023 году поступил вопрос о целесообразности измерений наушников T+A Solitaire P Silver на стенде HDM-X.

Предыстория простая, куплены дорогие наушники из категории “лучшие из лучших”, но звук оказался не таким, как ожидалось. Эксперименты с эквализацией на основе доступных измерений дали улучшение звука, но хотелось еще лучшего результата.

Так как все измерительные стенды между собой дают несколько разные результаты, то дополнительное измерение через HDM-X могло бы дать возможность еще одной альтернативной настройки, но не обязательно лучшей.

Возник вопрос, а что можно сделать для получения максимально лучшего и достоверного результата?

Возникла идея сделать запись непосредственно на владельце наушников с помощью измерительных микрофонов. Так как ушная раковина влияет на диапазон выше 1-2 кГц, то измерение низких и средних частот должно было быть максимально точным.

Так как ушная раковина влияет на высокочастотный диапазон и частотная характеристика меняется в зависимости от расположения источника, то любые правки и методики интерпретации “как правильно” в сторону ровного звука являются компромиссными.

Таким образом с начала 2023 года база измерений наушников RAA стала пополняться не только от собственного стенда HDM-X, но и “живой” головы основателя RAA и некоторых владельцев наушников. В разработке методика определения целевой кривой на базе HRTF головы владельцев наушников.

На основе статистических данных удалось выявить интересные расхождения между измерениями на “бездушных” стендах и “живых головах”. И эта информация позволяет делать более правильную настройку, основываясь на измерениях, сделанных по всему миру.

Особенности стендов в примерах

Сегодня можно выделить условно два типа стендов: бинауральные микрофоны с расположением микрофона у входа в ушной канал для общей записи, и стенды для измерений наушников с размещением микрофона на месте барабанной перепонки. 

Принципиальная разница в результатах отражается на уровне высоких частот и начала их подъема. У стендов с расположением микрофона у входа в ушной канал нет резонанса самого ушного канала в области 2-3 кГц (к таким стендам относится HDM-X). К слову, в видеообзорах блогеры для демонстрации звука наушников чаще всего используют именно такой тип стенда на основе Binaural Enthusiast B1-E Dummy Head, 3Dio и т.п.

Альтернативная концепция стендов с микрофоном у барабанной перепонки для измерений является доминирующей и целевых кривых под этот тип стенда сделано больше. 

К стендам с расположением микрофона у барабанной перепонки относятся стенды, которые используют такие ресурсы, как innerfidelity, Rtings, Soundguy, известные ревьюверы: Crinacle, Oratory1990, Amirm c ASR и другие. Соответственно в области высоких частот будет неизбежная разница на графиках с результатами стенда HDM-X и живого измерения.

К теме сегодняшнего обзора эта разница в стендах прямого отношения не имеет, но при сравнении графиков обычно бросается в глаза и вызывает вопросы.

Расхождения ниже 1 кГц будут описывать разницу в низкочастотной области.

Причина расхождения результатов с живым измерением

Ниже будут примеры исключительно распространенных моделей наушников, где в явном виде видны расхождения.

Но, прежде о причине расхождения.

Наушники сами по себе в большинстве случаев обладают небольшим весом, не слишком тугой посадкой и упругими амбушюрами. Когда динамик начинает воспроизводить звук, то корпус наушников начинает движение в противовес и эта вибрация так просто не гасится. Это как сравнить две колонки с большим басовиком, где одна будет с корпусом из тяжелого мрамора, против легкого корпуса из пластмассы.

Так как наша голова не является твердой поверхностью, то часть этих вибраций автоматически гасится. А вот стенды, имеющие твердую поверхность, эти резонансы погасить не могут. И мы получаем дополнительную неравномерность, которую потом пытаемся выправить эквалайзером. В итоге получаем совсем не тот результат, к которому стремились.

Ниже в примерах рассмотрим, как вычислить такие “аномалии”.

Основная разница между HDM-X и живыми измерением из примеров RAA должна быть только в области высоких частот. Остальная разница может быть в разных экземплярах одной и той же модели наушников, особенностями посадки и состоянием прогретости/промятости наушников. Так как графики на разных ресурсах выкладываются картинками, то подогнать все к одному масштабу затруднительно.

Abyss AB-1266 Phi

Четырехугольником выделена область с лишней неравномерностью, которая в том или ином виде есть на “железных” стендах, но которой нет при “живом” измерении (синий график от RAA).

Audio-Technica ATH-AD900

В autoeq взято измерение от innerfidelity со стенда  HEAD acoustics HMS II.3

Sennheiser HD 560s 

Обязательно ли неравномерность в области низких частот является ошибкой технических стендов? 

Dan Clark Audio Expanse

Здесь низкочастотный провал присутствует как при измерении на стендах, так и вживую. Но частота провала несколько отличается. На B&K Type 5128 это 61 Гц, на GRAS 45C - 78 Гц, а на HDM-X - 81 Гц. С учетом того, что экземпляры наушников разные, делать вывод о том, что GRAS 45C и HDM-X одинаковы по демпфированию преждевременно. Но и ничего удивительного в близких результатах нет.

С живыми измерениями ситуация интереснее, у владельца наушников Dan Clark Audio Expanse, под которого амбушюры примялись за время использования наушников, частота провала равна 41 Гц, а на моей голове получилось в районе чуть больше 60 при обычном прилегании и с прижимом. Т.е. была попытка проверить, не слишком ли разный прижим из-за формы амбушюр дал разный результат. Нет, это просто разные живые головы с разным демпфированием.

Итог

Таким образом, при измерениях через технический стенд в неравномерность или провалы  области низких частот могут как присутствовать, так и отсутствовать при реальном использовании наушников. Так как у всех еще формат головы разный: шире, уже, мягче, тверже, то если провалы есть на АЧХ, то они обычно еще смещаются по частотам.

В идеальном случае надо делать замер для собственной головы, но если это не сделано, а в доступности есть лишь сторонние графики, то для начала стоит выяснить, есть ли график на другой живой голове и есть ли неравномерность там. Если ее нет, то скорее всего она будет только на жестких технических стендах.

Если есть АЧХ только с измерительного стенда, то здесь можно прикинуть вероятность этой неравномерности. У наушников с большой массой (“тяжесть - это надежность (c)”), сильным прижимом или амбушюрами с мягкой пеной с эффектом памяти, провал может быть только на стенде. В остальных случаях надо попробовать настройку с учетом неравномерности и без нее. 

Если выгрузка АЧХ делается из RAA или autoeq под APO в многополосный эквалайзер, то убрать лишнюю неравномерность можно через удаление лишних координат непосредственно в APO. В остальных системах уже надо смотреть настройку индивидуально.

Лучший вариант, это настройка через параметрический эквалайзер, где за каждый провал или пик отвечает отдельная полоса и имеет возможность изменения частоты для точной настройки под себя.

Еще лучше - это настраивать поканально, т.к. из-за несимметричности реальной головы провалы могут различаться по частотам.