Тест наушников Audio-Technica M30x (Отчет тестирования)

График амплитудно-частотной характеристики показывает баланс громкости частот (воспроизводимый спектр частот) наушников в dB. Если мы будем производить синус конкретной частоты подавая его с постоянным уровнем и фиксировать уровень давления в SPL на выходе наушника в специальной камере эмулирующей ухо, то перебрав частоты с 20 Гц по 20 кГц и приняв за 0 дБ среднее значение по амплитуде – получим исходный график АЧХ.

АЧХ наушников можно представить как выбранную настройку эквалайзера в проигрывателе, применимую к наушникам с ровным звучанием. В зависимости от внешних условий: уровня громкости, характера внешнего шума и шумоизоляции наушников, субъективная "ровность" воспринимается по разному. При согласовании с усилителем АЧХ может существенно меняться.

График АЧХ в RAA получен через воспроизведение и анализ специального шумового сигнала с последующим получением импульсной характеристики. По спектру импульсной характеристики строится график АЧХ.

По графику АЧХ возможно вычисление частотного диапазона.

Разница в 6 дБ эквивалентна двукратному соотношению уровней сигналов.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

График полного сопротивления (импеданса) показывает сопротивление наушника в зависимости от частоты. Шкала сопротивления представлена в логарифмическом масштабе.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Электрическая фаза определяет "легкость нагрузки" для усилителя.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Тест показывает изменение АЧХ наушников, при подключении к усилителю, выходное сопротивление которого постоянно рабочем диапазоне частот.

У усилителя сопротивление может быть разной величины и при согласовании с импедансом наушников происходит измерение АЧХ в разной степени. Чем ниже выходное сопротивление усилителя и выше сопротивление наушников, тем изменения меньше.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Тест показывает изменение АЧХ наушников, при подключении к усилителю, выходное сопротивление которого постоянно в рабочем диапазоне частот.

У усилителя сопротивление может быть разной величины и при согласовании с импедансом наушников происходит измерение АЧХ в разной степени. Чем ниже выходное сопротивление усилителя и выше сопротивление наушников, тем изменения меньше.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Тест показывает изменение АЧХ наушников, при подключении к усилителю, выходное сопротивление которого близко к нулевому в области средних и высоких частот, но повышается в области низких частот.

Чем ниже сопротивление у наушников в низкочастотном диапазоне, тем сильнее низкие частоты ослабляются. С высокоомными наушниками заметных изменений АЧХ не происходит.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Тест показывает отклонение АЧХ наушников, при подключении к усилителю, выходное сопротивление которого близко к нулевому в области средних и высоких частот, но повышается в области низких частот.

Чем ниже сопротивление у наушников в низкочастотном диапазоне, тем сильнее низкие частоты ослабляются. С высокоомными наушниками заметных изменений АЧХ не происходит.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

График показывает изменение восприятия АЧХ наушников при прослушивании музыки с иной громкостью относительно естественного уровня. При прослушивании наушников на тихой громкости уменьшается восприятие отдачи в области низких частот, а при прослушивании на громкой наоборот увеличивается.

По графике можно оценить, при каком типе громкости наушники будут восприниматься наиболее ровно.

Восприятие количества низких частот зависит от громкости согласно кривым равной громкости (ISO 226-2009 Acoustics. Normal equal-loudness-level contours). За базовый уровень выбран 72 дБ SPL (живое исполнение нескольких инструментов с вокалом без усилителей с акустикой), но при выборе другого базового уровня зависимость меняется незначительно и подходит для практически всех уровней.

Больше подробностей можно узнать из:
Кривые равной громкости в Reference Audio Analyzer >>

Импульсная характеристика представляет собой реакцию на импульс минимально возможной продолжительности. Из импульсной характеристики вычисляют большинство исследуемых параметров: АЧХ, ФЧХ, ГВЗ, Ваттерфолы и реакцию и переходную характеристику. Визуально импульсная характеристика малоинформативная, т.к. для получения большинства характеристик используется быстрое преобразование Фурье и другие математические алгоритмы при анализе полной длины импульса. Полная длина импульса - это порядка 5 секунд, в то время как визуально видно только начало импульса продолжительностью в 2-4 миллисекунды. По вертикали визуальная подробность не превышает 40-45 дБ.

Визуально импульсная характеристика способна показать лишь одинаковую или разную полярность включения излучателя и возможный высокочастотный резонанс.

Форма волны импульсной характеристики зависит от АЧХ, затухающих резонансов и реверберации в камере стенда. Визуальная наглядность параметров на импульсной характеристики крайне низкая.

Измерения импульсной характеристики производится в режиме 192 кГц/24 бит. Импульсная характеристика выкладывается как есть, без компенсации АЧХ под микрофон. Спад частотной характеристики у микрофона начинается с 20 кГц. При воспроизведении тестового сигнала через E-MU1616m исходная импульсная характеристика не содержит предыскажений.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Огибающая импульсной характеристики представляет собой сумму модулей полуволн импульсной характеристики, построенной в логарифмическом масштабе.

В тестах акустических систем по огибающей импульсной характеристике отслеживают реверберацию помещения. У наушников, работающих на малый объем, данная характеристика не несет смысловой нагрузки. Огибающая импульсной характеристики приводится в общеобразовательных целях - показать, что импульсная характеристика, это не короткий всплеск в 2-4 мс, а долговременное затухание в течении нескольких секунд (и соответственно бессмысленности подхода "по импульсной характеристике все сразу видно").

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Переходная характеристика представляет собой реакцию на ступенчатый сигнал. Строится по производной импульсной характеристики. Реакция на ступеньку представляет собой начало фронта меандра с нулевой частотой.

В аудиофильской среде по меандру принято определять "скорость" наушников, однако данная характеристика применима только к усилителям, обладающим ровной АЧХ с отсутствием ревербераций и совершенно не применима к наушникам.

Форма волны реакции на ступеньку зависит от АЧХ и резонансов наушников. В давние времена, до широкого распространения цифровых технологий, по форме меандра производили грубую оценку на АЧХ и резонансы. На сегодняшний день анализ акустических параметров по меандру безнадежно устарел и смотрятся отдельно графики конечной АЧХ и ваттерфолы с резонансами.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Кумулятивный спектр затухания сигнала показывает резонансы и реверберации после прекращения воспроизведения сигнала наушниками.

Резонансы на графике можно разделить на три категории:

• Резонансы внутреннего пространства между ухом или ушными каналом и наушником. Эти резонансы неизбежны, зависят от посадки и индивидуальны для каждого человека. В большинстве случаев эти резонансы разные для правого и левого канала и их можно исключить из разряда «паразитных призвуков»
• Резонансы/провалы от интерференции звуковых волн точечного микрофона, которые являются погрешностью измерений капсюлем малых габаритов и которые реальное человеческое ухо не слышит.
• Резонансы конструкции, имеющие прямое отношение к качеству. Эти резонансы как правило одинаковые по характеру и частоте между правым и левым каналом. Чем меньше таких резонансов у наушников, тем лучше.

Наличие резонансов не имеет прямой связи с классом наушников, но позволяет сделать предположение о заметности влияния качества усилителя для наушников. Каждый резонанс добавляет акцент своей частоте и если в эти частоты будут попадать искажения от усилителя, то эти искажения будут усилены.

Т.е. резонансы можно рассматривать и как качественный показатель «меньше = лучше», и как показатель универсальности «меньше резонансов = меньше заметности проблем усилителя».

Резонансы, как и неравномерность АЧХ не являются параметром, по которому можно сделать вывод о конечном качестве наушников, т.к. эти параметры могут быть принесены в «жертву» в компромиссной борьбе ради других значимых параметров, как объективных, так и субъективных.

Для удобства восприятия график не имеет смещения по вертикали, ограничиваясь лишь горизонтальным смещением. С позиции 3D - это вид с небольшим разворотом в горизонтальной плоскости. Таким образом можно точно оценивать уровень по вертикальной шкале. Часто такой график рисуют с видом "сбоку и сверху", а для визуализации уровня отсекают график каждой АЧХ ниже определенного уровня, что при высокой неравномерности АЧХ наушников ведет к потери значимой информации.

Масштаб осей приводится таким же, как и у основных графиков АЧХ для более адекватного восприятия.

Временные зоны раскрашены в определенный цвет.

Кумулятивный спектр затухания сигнала строится по импульсной характеристике. Если снимать АЧХ с импульса с небольшим промежутком по времени, то последовательность полученных АЧХ и будет представлять собой кумулятивный спектр затухания сигнала.

Для получения хорошего разрешения во временной области используется небольшое окно в 2048 семпла, что напрямую сказывается на низком разрешении области низких частот и график в области ниже 200-300 Гц не несет полезной информации.

Обсуждение описания к графику на форуме >>

Изменение кумулятивного (динамического) спектра затухания сигнала представляет собой кумулятивный спектр затухания сигнала, где исходная АЧХ представлена прямой линией.

Временные зоны раскрашены в определенный цвет.

Резкие пики выше 0 образованы при наличии узкополосного провала у начальной АЧХ. Это является резонансом или погрешностью интерференции волн, нужно определять по графику кумулятивного спектра затухания сигнала.

Для удобства оценки амплитуд график не имеет смещения по вертикали и горизонтали.

Для получения хорошего разрешения во временной области используется небольшое окно в 2048 семпла, что напрямую сказывается на низком разрешении области низких частот и график в области ниже 200-300 Гц не несет полезной информации.

Обсуждение описания к графику на форуме >>