Методика измерений наушников
Как проводятся измерения наушников
Для тестирования наушников используется
специальное производственное оборудование, изготовленное в лаборатории
Reference Audio Analyzer.
Стенды в RAA создавались по тем же принципам, что заложены в международный стандарт IEC 60268-7.
Перед проведением измерений стенды проходят обязательную калибровку на чувствительность микрофонов с помощью отдельного шумомера для гарантии точности измерений и повторяемости результата. В качестве звуковых интерфейсов используются надежные и проверенные временем модели со стабильными характеристиками (на текущий момент - E-MU 1616m).
Искусственное ухо по стандарту IEC 60268-7
Искусственное ухо в стенде HDM-X
Особенности тестирования и отчетов наушников в Reference Audio Analyzer
Графики с амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ)
Отсутствие влияния усилителя на результат
В полученных АЧХ наушников отсутствует влияние усилителя. Это достигается за счет использования специального усилителя с нулевым полным выходным сопротивлением (отчеты наушников с 2015 года), либо применением компенсации АЧХ исходя из взаимодействия импедансов наушников и используемого усилителя во время теста (отчеты наушников до 2015 года).
Для оценки АЧХ с часто встречающимися характеристиками усилителей приводятся соответствующие дополнительные графики.
Компенсация и сложение влияния усилителя для наушников
Проект RAA первым в мире разработал и внедрил алгоритм, позволяющий получить компенсацию и изменение АЧХ произвольных наушников и усилителя. За счет данной инновации стало возможным измерений наушников и усилителя по отдельности и при этом в любой момент получить совместный результат, как если бы наушники во время теста были подключены к данному усилителю.
Расчет АЧХ от взаимодействия с типовыми усилителями
Благодаря регулярным измерениям большого количества наушников и усилителей среднестатистически были определены типовые характеристики усилителей. В стандартном отчете приводятся дополнительные графики конечной АЧХ наушников, как если бы наушники были измерены с участием типовых усилителей.
В отчеты включены:
- АЧХ наушников в зависимости от согласования импеданса и выходного сопротивления усилителя при типовых значений с постоянным внутренним сопротивлением
- АЧХ наушников в зависимости от согласования импеданса и выходного сопротивления усилителя с нулевым сопротивлением с повышением сопротивления в области низких частот
АЧХ с трехоктавным сглаживанием
При построении АЧХ из импульсной характеристики используется трехоктавное сглаживание.
Среди аудиофилов бытует мнение, что дополнительное сглаживание скрывает очень важную информацию и снижает точность данных. На практике трехоктавное сглаживание необходимо для устранения интерференции волн, вызванных «точечным» микрофоном. Из-за интерференции волн образуются пики и провалы, частоты которых зависят исключительно от посадки и совершенно не слышимы субъективно. Требование применять трехоктавное сглаживание содержится в стандартах IEC 60268-7 и ГОСТ 28278-89.
Интерес к АЧХ без сглаживания зачастую продиктован желанием выявить резонансы, но неравномерность АЧХ лишь дает предположения о их наличии и не дает данных о том, является ли на данной частоте естественный быстроспадающий резонанс или это проблемный долгозатухающий резонанс.
Если в тестировании акустических систем в свободном поле неравномерность всегда подразумевает паразитный резонанс, то наушники изначально расположены на стенде с малым закрытым объемом и неизбежной внутренней реверберацией.
Естественная посадка наушников
Т.к. стенды представляют собой подобие реальной человеческой головы, то посадка наушников максимально естественная.
Дополнительный прижим для накладных и полноразмерных наушников применяется только при неплотной посадке наушников, когда виден явный зазор между амбушюром и поверхностью стенда и при этом не должен быть при естественном расположении на голове человека.
Тестирование с частотой дискретизации 192 кГц
Измерения делаются с частотой дискретизации 192 кГц. Используется усилитель с нулевым сопротивлением, благодаря чему не требуется компенсация влияния АЧХ от импедансов наушников и усилителя.
При обычном тестировании в 44/48 кГц количество координат не дает возможности построить точную импульсную характеристику и может содержать лишние колебания от цифрового фильтра в ЦАП (так называемый звон). При тестировании импульсом с частотой дискретизации 192 кГц "звон" находится на частоте 96 кГц и вчетверо короче по продолжительности, что делает его визуально совершенно незаметным. Дополнительно при построении ваттерфолов до 45 кГц, влияние "звона" не попадет в тестируемый звуковой диапазон.
Благодаря тестированию в режиме 192 кГц при визуальном построении импульса нет необходимости в выборе алгоритмов аппроксимации волны, количество координат изначально избыточно. В режиме 44/48 кГц это представляет проблему, т.к. при выборе плавного соединения координат теряется его "резкость", а при прямом соединении координат велика вероятность существенного смещения пиков по высоте и временной области.
