Кривые равной громкости и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) наушников

Кривые равной громкости и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) наушников

О кривых равной громкости


Известно, что восприятие количества низких частот существенно зависит от громкости. В Hi-Fi усилителях и предусилителях часто встречается режим Loudness, поднимающий низкие частоты. Благодаря этому на тихой громкости низкочастотный регистр достаточно хорошо слышен.

На примере предусилителя Technics это выглядит как подъем низких и средних частот на 9 дБ.

Если использовать "басовитые" акустические системы в условиях тихого прослушивания, то получается естественный подъем на АЧХ, аналогичный включенному режиму Loudness.

Работа Loudness в Technics SE-A6


Наглядность и практичность исходных кривых равной громкости

Последняя модель кривых равной громкости вошла в международный стандарт ISO 226-2009.

По сути, сама по себе кривизна линий мало интересна, т.к. является своеобразным эквалайзером наших ушей и при воспроизведении записей с естественным уровнем громкости будет восприниматься ровно с акустической системы с "ровной" АЧХ.

При изменении уровня громкости субъективно тональный баланс будет меняться, но АЧХ в абсолютных величинах останется такой же ровной.

Такой вид графика используется в справочных материалах и не дает прямого наглядного применения для настройки аудиосистем.

Часто этот график используют для пояснения порога слышимости, и это оставляет иной информационный акцент, где мы условно или слышим низкие частоты, или не слышим и включаем настройку Loudness. На деле же это одно из применений этого графика.



Преобразование в практичный вид кривых равной громкости

Если все линии просто свести относительно одной частоты, то будет более наглядно видно, что от уровня громкости меняется восприятие низких и верхних частот.

Но такое представление графика все равно не позволяет визуально дать ответ на вопрос - как именно меняется восприятие АЧХ конкретных наушников при изменении уровня воспроизведения музыки.




Если взять за основу определенный уровень (например 72 дБ SPL) и представить его в виде прямой линии, то остальные кривые мы получим как разность от этой линии. Таким образом мы получаем наглядную картину, как меняется наше восприятие АЧХ при изменении уровня громкости! Т.е. график, приведенный ранее, выпрямляется и переворачивается. По сути, эти кривые показывают настройку эквалайзера, которая накладывается на основную АЧХ наушников.

В этом нет никакого глобального открытия, но есть возможность наглядно применить эту зависимость на практике с наушниками.

Мы видим, что при повышении уровня громкости увеличивается отдача в области самых низких частот (желтые и красные кривые). А при понижении уровня наоборот отдача уменьшается (зеленые и синие кривые). Это очень похоже на ручку тембра низких частот. Если мы выставим уровень громкости ниже естественного, то будет ощущать недостаток баса, а если выше, то наоборот, избыток.




Одна из причин, почему кривые равной громкости не спешат использовать на практике – все линии рассчитываются под определенное звуковое давление. Естественный уровень при воспроизведении музыки варьируется от жанра, например инструментальная музыка обычно негромкая - 70-85 дБ SPL, а тяжелый металлический рок порой громче 100-110 дБ SPL.

Тем не менее, если мы построим графики для разных опорных уровней, распределение кривых «громче» и «тише» останутся такими же, с погрешностью около 1 дБ.

Возможно, отсутствие наглядности в исходном графике кривых равной громкости изначально давало ложное предположение о сложности применения этих кривых к заранее неизвестному уровню громкости. Так как погрешность измерений АЧХ наушников выше, чем 1 дБ, то это позволяет применять кривые равной громкости к любому разумному уровню громкости.

Таким образом, можно привязать график к относительному изменению АЧХ, а не определенному уровню в абсолютных величинах.

Относительное субъективное изменение количества низких частот не зависит от того, какое звуковое давление мы принимаем за исходно-ровное. При повышении уровня громкости на 12 дБ, мы получим относительную прибавку в 6 дБ на 40 Гц независимо от исходного уровня. В рамках обсуждения музыки мы можем принять нормой 72 дБ для живого исполнения или спокойных жанров, а для других жанров берем другие уровни.



Какую практическую пользу из этого можно извлечь?

Зная субъективное изменение АЧХ, можно подобрать наушники с наиболее субъективно ровной АЧХ под ту громкость, под которой производится прослушивание музыки.

Посмотреть подробные примеры >>




Материал подготовлен Романом Кузнецовым.

Кривые рваной громкости обычно демонстрируются сложным графиком, который трудно визуально понять и применить на практике. Но, если его представить в ином виде, то сразу очевидна его практическая ценность.



Кузнецов Роман
Основатель RAA



Известен под никами

romanrex
iXBT.com
player.ru
Head-Fi.org
Оverclockers.ru
habr.com
...
r.a.a.
4pda





Поделиться

Если заметили опечатку или другую неточность, то выделите и нажмите Ctrl+Enter. Это ускорит процесс совершенствования отчетов.



Отслеживать новые отчеты можно в социальных сетях. Подписывайтесь!