Общий технический обзор Perun Rock

Оценка объективных измерений

Perum Rock обладают большими размерами, словно это наушники для великанов. И здесь возникают определенные особенности с измерениями и трактовкой результатов.

Данный экземпляр был протестирован на стенде HDM-X, владельце наушников Human-MAD DOC и авторе проекта RAA - Human: romanrex. Наушники подключались к усилителю от Demograph.

Из-за крупных размеров при измерениях возникла проблема плотной посадки на HDM-X, т.к. стенд эмулирует овальную голову, а не "коробочную голову робота". Возможно, при измерении на большом плоском стенде в области низких частот график был бы более ровным.

При посадке на живую голову посадка может быть более плотной за счет мягкого кожного покрова.

При регулярном использовании наушников амбушюры порой принимают форму головы владельца и это аналогично способствует более плотной посадке. Но тут ситуация немного иная. Владелец наушников пользуется очками и не снимает их при прослушивании наушников. Дужки наушников в свою очередь не позволяют сделать плотную посадку или примяться амбушюрам со временем. Разница между измерениями на стендах HDM-X и Human-MAD DOC в области низких частот демонстрирует в большей степени плотность посадки.

Результат на Human: romanrex показывает, что один канал смог расположится без явной щели и АЧХ получилась более выровненной, без сильного спада ниже 50 Гц и без небольшого резонанса в области 60 Гц. А вот второй канал все равно дал щель.

Еще можно отметить вспомогательный фактор, который может сбивать с толку владельца наушников. На плотность контакта амбушюр с головой может влиять наличие влаги от пота, которая может закрыть щели. В итоге, в жаркой обстановке или при длительном прослушивании может быть больше самых низких частот, в то время как в прохладной обстановке может быть как на графиках выше. И противоречивые впечатления в разное время прослушивания наушников.

График АЧХ - это спектр импульсной характеристики. Для графика АЧХ со сглаживанием в 1/3 октавы производится анализ 128k семплов, что при частоте дискретизации в 192 кГц составляет 0.6 секунды. Таким образом, АЧХ состоит 128 тысячи точек с шагом в 1.6 Гц в линейном масштабе. При этом уровень для каждой частоты является средним на всем отрезке в 0.6 сек. В онлайн базу RAA данные загружаются в более компактном варианте, т.к. при сглаживании в 1/3 октавы график меняется плавно и такая подробность не нужна. Такой график прореживается до 250 точек.

Для варианта без сглаживания используется анализ для короткого импульса лишь в 2048 точек. Это делает шаг с частотой в 93.75 Гц, а амплитуда для каждой частоты является средним значением на временном отрезке в 0.01 сек. Такие настройки более удачны для построения ваттерфола, т.к. там важно увидеть затухания резонансных частот. Первая линия, которая используется в графике ваттерфола как раз и загружается на графике АЧХ без сглаживания.

Так как обычно не все частоты приходят в микрофон одновременно, некоторые немного запаздывают, то часть пиков или провалов получаются более выраженными, чем в условиях несглаженного графика, полученного на более длительном отрезке импульса.

Так как ширина бинов для весового окна спектра в 2048 точек составляет 93.75 Гц, то и график строится от этой частоты и получается эффект, что "низкие частоты обрезаны". В базе RAA АЧХ без сглаживания прореживается до 480 точек под построение графика. Зависимость бинов на спектрах от количества семплов разобраны отдельно.

Какие полезные данные можно увидеть из графика без сглаживания? Там, где измерения сделаны через три посадки для стендов Human: romanrex и Human-MAD DOC, мы видим, что часть узкополосных провалов в области 2-3 кГц напрямую зависят от посадки наушников и соответственно являются интерференцией волн. Тем не менее общее ослабление частот в области 2-3 кГц есть.



Выше на графике линия от стенда HDM-X представлена прямой, а АЧХ от Human: romanrex и Human-MAD DOC в виде разницы от HDM-X.

В большинстве случаев уровень высоких частот на стенде HDM-X выше на 6-9 дБ из-за того, что искусственные уши более сильно отражают высокие частоты и усиливают резонансы от ушной раковины, а живые уши их более активно поглощают. Здесь иная картина и высоких частот больше именно у живых стендов. Возможно, это как-то связано с большой площадью излучателя или с более равномерным фронтом волны излучения от электростата, среди других моделей наушников похожий эффект есть у Koss ESP 950 и AKG K 340 ED (гибриды, большой электрет и динамик). Здесь желательно собрать больше статистики для окончательных выводов. Сама по себе аномалия довольно интереса.

Одним из популярных графиков является меандр, который символизирует "скорость атаки". Считается, что чем ближе форма к прямоугольнику, а фронты не завалены, тем будут лучше атаки.

К сожалению, такой анализ является очень спорным. Дело в том, что форма меандра зависит от трех характеристик, АЧХ, фазовой характеристики и наличия резонансов. При тестировании усилителей определяют характеристику "Slew Rate", которая демонстрирует скорость нарастания сигнала и символизирует "атаку". Чем более широкая будет полоса воспроизведения у усилителя с неизбежным плавным спадом в области ультравысоких частот, тем этот параметр будет лучше. У наушников, как и у усилителя обычно нет существенных отклонений в фазовой характеристике, но АЧХ далека от прямой. Дополнительно присутствуют и резонансы, которые в значительной мере создает наша ушная раковина.

Таким образом, у наушников со светлой АЧХ будут резкие всплески на фронте меандра, но с последующим затуханием. У наушников с "темной" АЧХ нарастание фронта будет запаздывать. Подъемы и провалы в среднечастотном диапазоне будут влиять на "полку" меандра. При наличии сильно выраженных резонансов они дополнительно добавятся на форму волны. Можно посмотреть обзор различных типов АЧХ, перейти на страницу сравнения АЧХ кликнув по графику и после перейти на страницу сравнения меандров и посмотреть на зависимость формы меандров от АЧХ.

Так как у Perun Rock получился спад в области баса из-за неплотной посадки и провал в области 2-3 кГц, то меандр в свою очередь никак не может быть образцовым.

Форма меандра существенно зависит от частоты основного тона. Обычно приводят меандр для низкой и высокой частоты, т.к. чем выше мы используем тестовую частоту, тем меньше видим реакцию в области низких частот и наоборот.

В RAA график меандра строится на основе графика импульсной характеристики и это позволяет произвольно в онлайн режиме задать частоту меандра. Например, при оценке формы в 300 Гц нет особой разницы между правым и левым каналом, хотя мы уже знаем, что на стенде Human: romanrex есть заметная разница в области низких частот.

При частоте в 30 Гц разница уже видна. Таким образом, при оценке меандра для 300 Гц мы видели в основном реакцию преимущественно для средних частот. Если очень постараться, то можно подобрать удобную или неудобную частоту, при которой график будет выглядеть более "красиво" или наоборот "ужасно". В отличии от АЧХ, меандр менее понятен и "рекламщикам" или "критикам" гораздо проще дать оценку конкретным наушникам в положительном или отрицательном ключе.

Возникает вопрос, если меандр так зависит от АЧХ, и график АЧХ мы и так видим, а резонансы показывает график ваттерфола, то зачем вообще нужен меандр?

Дело в том, что в "старые добрые аналоговые" времена построение графика АЧХ было долгим процессом. Надо было поочередно подавать синус разной частоты и фиксировать на бумаге амплитуду. Дополнительно на синусе нельзя было увидеть резонансы. А вот на комбинации импульсной характеристики и меандра, на аналоговом осциллографе можно было увидеть общую картину. Опытный тестировщик по виду нескольких меандров для разных частот мог довольно точно определить АЧХ и основные резонансы. Это было быстрее, чем строить отдельно АЧХ. Сегодня импульсная характеристика и меандр применяются во время настройки многополосных систем для оценки полярности и согласованности излучателей.

Для низких частот есть дополнительная особенность. Нижняя граница не может быть равной 0 Гц и у любого микрофона и тракта записи с определенной нижней частоты происходит спад. Довольно часто этот спад начинается уже от 20 Гц, т.к. инфразвук обычно не нужен в музыкальной записи (и его потом еще дополнительно вырезают при дальнейшей обработке). Фильтр отсечки инфразвука может быть заложен как в микрофон, так и предусилитель или АЦП. Соответственно "идеальный меандр" для низкой частоты обычно недостижим на уровне измерительного комплекса и при построении меандра для частот в районе 20-30 Гц всегда будет спад на меандре.

В RAA нижняя частота для записи находится в районе 3 Гц по -1 дБ, что позволяет довольно точно захватить низкочастотный диапазон. Уровень инфразвука сильно зависит от плотности посадки и прижима наушников. Причем тактильно прижим может не отличаться, но уровень инфранизких частот меняться. Соответственно меандр для правого и левого канала будет неизбежно отличаться. При этом в комплексах, где инфразвук давится ниже 20 Гц меандры могут выглядеть более одинаковыми и создавать впечатление "более высокого качества" наушников или измерительного стенда.

Узнать больше о субъективном звучании Perun Rock можно у владельца наушников MAD DOC в его каналах "MAD DOC audio" в Telegram и YouTube.