Как найти ачх наушников

Технические характеристики наушников можно встретить на их упаковке, в прилагающейся документации, на форумах и различных сайтах с тестами, а также в описаниях товаров в интернет-магазинах. Конечно, они несут полезную информацию, но для непрофессионала зачастую это просто цифры, и тогда кажется, что чем больше эти цифры, тем лучше. Стоит, наконец, разобраться, что означают эти цифры, какие характеристики главные, а какие – просто дань моде и богам маркетинга.

Разберемся с основными характеристиками наушников, которые помогут сделать правильный выбор определенной модели наушников, подходящей под ваши музыкальные предпочтения и используемое музыкальное оборудование.

Основными характеристиками наушников являются:

• Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

• Чувствительность

• Импеданс

• Частотный диапазон

• Максимальная мощность

1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) наушников

АЧХ – эти три буквы, наверное, видел каждый, кто хоть раз читал обзоры музыкального оборудования или описание наушников и микрофонов. Встретить АЧХ на коробке наушников или в прилагаемой документации – большая редкость. Так что найти АЧХ можно на специальных сайтах с обзорами конкретных моделей наушников. Зачем знать АЧХ и что это вообще такое? В двух словах, АЧХ — это график, показывающий зависимость громкости звука от его частоты.

Станет более понятно, если посмотреть на рисунок, где по горизонтальной оси показана частота звукового сигнала (и интервалы частот с названиями), а по вертикальной — уровень звукового давления (громкость).

По форме АЧХ можно предсказать, какими будут наушники по тональному звучанию:

• так называемыми, «тёмными» (акцент на НЧ и нижнюю середину, спадом на ВЧ),

• «светлыми» (нет спада на ВЧ, подъём на верхней середине),

• «яркими» (подъём на верхней середине и на ВЧ).

По АЧХ можно увидеть и границы частотного диапазона – те частоты, на которых происходят окончательные спады АЧХ по обеим сторонам. Форма кривой АЧХ зависит от методики измерения и измерительного стенда.

Выбираем наушники по АЧХ

1. Выделяем для себя несколько моделей, понравившихся по любому критерию.

2. Определяем, какую тональную окраску хотим получить и какой частотный диапазон усилить, исходя их музыкальных предпочтений (басы, вокал и т.д.).

3. Находим на просторах интернета АЧХ отобранных моделей и изучаем ее. Для усиления басов должен быть подъём на мидбасе и поздний спад на нижнем басе. Для акцента на вокале – середина без пиков и резких спадов. Если нужны наушники для вокала, то середина должна быть без больших пиков и впадин. Для ярко выраженных ВЧ — поздний спад на и относительно ровный участок на верхах.

Если вид АЧХ в каком-то диапазоне вас не устраивает, имейте в виду следующее:

• Очень узкие пики и спады могут быть всего лишь дефектом измерительного стенда и не отражать реальной картины.

• АЧХ на высоких частотах может быть волнистой, главное чтобы не было широких ям и возвышенностей.

2. Чувствительность

Чувствительность характеризует громкость наушников в зависимости от уровня подаваемого звукового сигнала. Чувствительность может иметь следующие единицы измерения: дБ/мВт или дБ/В, то есть уровень звукового давления, отнесенный к милливаттам (мощности входящего сигнала) или к вольтам (подаваемому напряжению). Конечно, числовые значения, выраженные в разных единицах измерения, будут отличаться, но их можно пересчитать относительно друг друга (см. таблицу).

Чем выше чувствительность, тем громче будет в них звук даже при небольшом уровне входящего сигнала. Наушники с низкой чувствительностью обычно тихие и требуют подключения к источникам с высокой мощностью.

Удобнее использовать значение чувствительности, выраженное в дБ/В, так как его можно брать непосредственно из АЧХ, а также оценить изменение громкости звука в наушниках при регулировании громкости источника (подаваемого напряжения).

Чувствительность конкретных наушников можно определить:

• для определенной частоты,

• среднюю в каком-то частотном диапазоне,

• максимальную в каком-то частотном диапазоне.

Обычно АЧХ неравномерна, поэтому чаще используют среднюю чувствительность в диапазоне частот.

Высокая чувствительность, к слову, вовсе не гарантирует высокое качество звука. Просто при высокой чувствительности можно использовать источник на малой мощности, то есть на небольшой громкости сам источник звучит лучше, качественнее. Поэтому, используя наушники с высокой чувствительностью, вы получаете громкий и качественный звук от источника, работающего не на пределе громкости.

Таким образом, высокочувствительные наушники звучат громче, чем низкочувствительные, однако, не последнюю роль играет сопротивление наушников.

3. Импеданс

Импеданс — это номинальное сопротивление на входе наушников. Данный параметр также влияет на громкость наушников, правда в меньшей степени, чем чувствительность.

Схема подбора наушников по их сопротивлению проста: чем выше напряжение источника сигнала – тем выше должно быть сопротивление наушников. Таким образом, для портативных наушников (которые используются для плееров, планшета, телефона и т.д.) можно обойтись значением импеданса в 32 Ом, если используете усилитель, выбирайте наушники с сопротивлением до 100 Ом, если же у вас очень мощная аппаратура, то сопротивление наушников (высокоомных) стоит подбирать под ее параметры. Просто помните, что звук в наушниках с высоким значением импеданса не порадует вас при слабом, в плане напряжения, источнике звука. Чем выше импеданс наушников, тем ниже чувствительность к напряжению, этим и объясняется то, что низкоомные наушники более громкие, а высокоомные требуют отдельного усилителя.

4. Диапазон воспроизводимых частот наушников

Человеческое ухо воспринимает звук в диапазоне частот 20 – 20000 Гц, но это в идеале. С возрастом верхняя граница снижается у всех, а у тех людей, кто часто подвергается шумовому воздействию (работа, громкая музыка и т.д.), быстро и значительно сужается диапазон слышимости, опять-таки за счет высоких частот.

Найдя тест на слух в интернете, вы легко можете определить свои границы слышимости. Просто ради интереса, потому что в выборе наушников вам эта информация вряд ли пригодится, разве что предостережет от слишком громкого прослушивания музыки в дальнейшем. О гигиене слуха более подробно можете прочитать здесь.

Чаще всего в описании указывается тот самый стандартный диапазон 20 – 20000 Гц, и это просто отписка производителя. А вот если указаны отклонения громкости в диапазоне – это уже характеристика наушников. Например, если в описании заявлено 20 – 20000 Гц ± 6 дБ, то это означает, что кривая АЧХ наушников колеблется в диапазоне 6 дБ (по вертикальной оси) в указанном диапазоне частот. А это в свою очередь означает, что на данном диапазоне нет резких пиков и провалов.

Таким образом, увидев заявленный диапазон 10 – 25000 Гц, вы должны понимать, что почти всегда это не более чем маркетинговый ход, вы не услышите частот, которые выходят за границы диапазона слышимости. Но есть исключения: заниженная нижняя граница частотного диапазона оставляет надежду на присутствие в наушниках саб-баса (если производитель не слукавил), а завышение верхней границы оправдано для беспроводных наушников, когда в этой ВЧ-области находятся искажения и шумы кодеков.

5. Максимальная мощность

Можно встретить и такую характеристику в описании наушников. Но она очень неоднозначная и трактовать ее можно по-разному:

• максимальна мощность, при которой звук не искажается,

• максимальная мощность, при которой не будут повреждены элементы наушников (мембрана, катушка и т.д.),

• аналог мощности звукового сигнала.

То есть это неинформативная характеристика, по которой нельзя судить о громкости наушников, например.

6. Характеристики беспроводных Bluetooth наушников

Наиболее важными характеристиками (читайте достоинствами) беспроводных наушников можно считать следующие:

1. кодеки aptX (HD), LDAC, AAC и SBC;

2. версия Bluetooth от 4.0, а лучше от 5.0;

3. автономность работы от 10 ч;

4. наличие шумоподавления.

Еще некоторые особенности характеристик беспроводных наушников:

1. Расширенный частотный диапазон в области высоких частот для сокрытия шумов беспроводной связи. Но иногда это всего лишь уловка производителя.

2. Сопротивление беспроводных наушников не несет никакой полезной информации для покупателя, поэтому можно на него не смотреть.

3. Чувствительность – уже не точный показатель громкости, так как другие параметры именно беспроводной связи также влияют на громкость наушников.

Надеемся, что вы получили общее представление об основных характеристиках, которые вам могут пригодиться при выборе модели наушников. Доверять цифрам и графикам можно, если они взяты на сайтах, которые специализируются на тестах и проверке характеристик музыкального оборудования.

Не существует четких стандартов по измерению параметров наушников, характеристики и графики АЧХ зависят от измерительных стендов, производители могут указывать значения в разных единицах измерения – всё это может привести к каше в голове. Поэтому главный критерий выбора – это всё же ваш слух, а цифры иногда являются лишь маркетинговым ходом.

Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами

Я купил bluetooth-наушники Motorola Pulse Escape. Звучание в целом понравилось, но остался непонятен один момент. Согласно инструкции, в них имеется переключение эквалайзера. Предположительно, наушники имеют несколько вшитых настроек, которые переключаются по кругу. К сожалению, я не смог определить на слух, какие там настройки и сколько их, и решил выяснить это при помощи измерений.

Итак, мы хотим измерить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) наушников — это график, который показывает, какие частоты воспроизводятся громче, а какие — тише. Оказывается, такие измерения можно произвести «на коленке», без специальной аппаратуры.

Нам понадобится компьютер с Windows (я использовал ноутбук), микрофон, а также источник звука — какой-нибудь плеер с bluetooth (я взял смартфон). Ну и сами наушники, конечно.

(Под катом — много картинок).

Подготовка

Вот такой микрофон у меня нашёлся среди старых гаджетов. Микрофон копеечный, для разговоров, не предназначенный ни для записи музыки, ни тем более не для измерений.

Конечно, такой микрофон имеет свою АЧХ (и, забегая вперёд, диаграмму направленности), поэтому сильно исказит результаты измерений, но для поставленной задачи подойдёт, потому что нас интересуют не столько абсолютные характеристики наушников, сколько то, как они изменяются при переключении эквалайзера.

У ноутбука имелся всего один комбинированный аудиоразъём. Подключаем туда наш микрофон:

Windows спрашивает, что за прибор мы подключили. Отвечаем, что это микрофон:

Windows — немецкий, извините. Я ведь обещал использовать подручные материалы.

Тем самым единственный аудиоразъём оказывается занятым, поэтому и нужен дополнительный источник звука. Скачиваем на смартфон специальный тестовый аудиосигнал — так называемый розовый шум. Розовый шум — это звук, содержащий весь спектр частот, причём равной мощности по всему диапазону. (Не путайте его с белым шумом! У белого шума другое распределение мощности, поэтому его нельзя использовать для измерений, это грозит повреждением динамиков).

Настраиваем уровень чувствительности микрофона. Нажимаем правую кнопку мыши на значке громкоговорителя в Windows и выбираем регулировку устройств записи:

Находим наш микрофон (у меня он получил название Jack Mic):

Выбираем его в качестве устройства записи (птичка в зелёном кружочке). Выставляем ему уровень чувствительности поближе к максимуму:

Microphone Boost (если есть) убираем! Это автоматическая подстройка чувствительности. Для голоса — хорошо, а при измерениях будет только мешать.

Устанавливаем на ноутбук измерительную программу. Я люблю TrueRTA за возможность видеть сразу много графиков на одном экране. (RTA — по-английски АЧХ). В бесплатной демо-версии программа измеряет АЧХ с шагом в октаву (то есть соседние точки измерения отличаются по частоте в 2 раза). Это, конечно, очень грубо, но для наших целей сойдёт.

При помощи скотча закрепляем микрофон около края стола, так чтобы его можно было накрыть наушником:

Важно зафиксировать микрофон, чтобы не сдвинулся в процессе измерений. Подсоединяем наушники проводом к смартфону и кладём одним наушником поверх микрофона, так чтобы плотно закрыть его сверху — примерно так наушник охватывает человеческое ухо:

Второй наушник свободно висит под столом, из него мы будем слышать включённый тестовый сигнал. Убеждаемся, что наушники лежат стабильно, их тоже нельзя сдвигать в процессе измерений. Можно начинать.

Измерения

Запускаем программу TrueRTA и видим:

Основная часть окна — поле для графиков. Слева от него находятся кнопки генератора сигналов, он нам не понадобится, потому что у нас внешний источник сигнала, смартфон. Справа — настройки графиков и измерений. Сверху — ещё кое-какие настройки и управление. Ставим белый цвет поля, чтобы лучше видеть графики (меню View → Background Color → White).

Выставляем границу измерений 20 Hz и количество измерений, скажем, 100. Программа будет автоматически делать указанное количество измерений подряд и усреднять результат, для шумового сигнала это необходимо. Выключаем отображение столбчатых диаграмм, пусть вместо них рисуются графики (кнопка сверху с изображением столбиков, отмечена на следующем скриншоте).

Сделав настройки, производим первое измерение — это будет измерение тишины. Закрываем окна и двери, просим детей помолчать и нажимаем Go:

Если всё сделано правильно, в поле начнёт вырисовываться график. Подождём, пока он стабилизируется (перестанет «плясать» туда-сюда) и нажмём Stop:

Видим, что «громкость тишины» (фоновых шумов) не превышает -40dBu, и выставляем (регулятор dB Bottom в правой части окна) нижнюю границу отображения в -40dBu, чтобы убрать фоновый шум с экрана и покрупнее видеть график интересующего нас сигнала.

Теперь будем измерять настоящий тестовый сигнал. Включаем плеер на смартфоне, начав с малой громкости.

Запускаем измерение в TrueRTA кнопкой Go и постепенно прибавляем громкость на смартфоне. Из свободного наушника начинает доноситься шипящий шум, а на экране возникает график. Добавляем громкость, пока график не достигнет по высоте примерно -10…0dBu:

Дождавшись стабилизации графика, останавливаем измерение кнопкой Stop в программе. Плеер тоже пока останавливаем. Итак, что мы видим на графике? Неплохие басы (кроме самых глубоких), некоторый спад к средним частотам и резкий спад к верхним частотам. Напоминаю, что это не настоящая АЧХ наушников, свой вклад вносит микрофон.

Этот график мы возьмем в качестве эталонного. Наушники получали сигнал по проводу, в этом режиме они работают как пассивные динамики без всяких эквалайзеров, их кнопки не действуют. Занесём график в память номер 1 (через меню View → Save to Memory → Save to Memory 1 или нажав Alt+1). В ячейках памяти можно сохранять графики, а кнопками Mem1..Mem20 в верхней части окна включать или отключать показ этих графиков на экране.

Теперь отсоединяем провод (как от наушников, так и от смартфона) и подключаем наушники к смартфону по bluetooth, стараясь не сдвинуть их на столе.

Снова включаем плеер, запускаем измерение кнопкой Go и, регулируя громкость на смартфоне, приводим новый график по уровню к эталонному. Эталонный график изображён зелёным, а новый — синим:

Останавливаем измерение (плеер можно не выключать, если не раздражает шипение из свободного наушника) и радуемся, что по bluetooth наушники выдают такую же АЧХ, как по проводу. Заносим график в память номер 2 (Alt+2), чтоб не ушёл с экрана.

Теперь переключаем эквалайзер кнопками наушников. Наушники рапортуют бодрым женским голосом «EQ changed». Включаем измерение и, дождавшись стабилизации графика, видим:

Хм. Кое-где есть отличия в 1 децибел, но это как-то несерьёзно. Скорее похоже на погрешности измерений. Заносим и этот график в память, переключаем эквалайзер ещё раз и после измерения видим ещё один график (если очень хорошо присмотреться):

Ну, вы уже поняли. Сколько я ни переключал эквалайзер на наушниках, никаких изменений это не давало!

На этом, в принципе, можно заканчивать работу и делать вывод: у этих наушников работающего эквалайзера нет. (Теперь понятно, почему его не получалось услышать).

Однако тот факт, что мы не увидели никаких изменений в результатах, огорчает и даже вызывает сомнения в правильности методики. Может, мы измеряли что-то не то?

Бонусные измерения

Чтобы убедиться, что мы измеряли АЧХ, а не погоду на Луне, давайте покрутим эквалайзер в другом месте. У нас же есть плеер в смартфоне! Воспользуемся его эквалайзером:

И вот результат измерений:

Вот это другое дело! Новый график заметно отличается от старых. Занесём его тоже в память (у меня получился номер памяти 6) и найдём разность между новым графиком и эталонным, TrueRTA это умеет (меню Utilities → Difference):

Вычитаем из графика номер 6 график номер 1 и помещаем результат в память номер 12. Убираем остальные графики с экрана кнопочками Mem1, Mem2 и т. д., оставляем только Mem12:

Не правда ли, эта кривая приблизительно напоминает то, что обещал эквалайзер?

Выключаем эквалайзер, с ним всё понятно. А ещё я говорил вначале, что нельзя двигать наушники и микрофон между измерениями. А что будет, если сдвинуть на сантиметр?

Смотрите-ка, от сдвига график слегка изменился: басов поубавилось, верхов добавилось. Это говорит, скорее всего, о том, что у микрофона различная чувствительность к звукам, приходящим с разных направлений (это называется диаграммой направленности).

Проведём ещё один опыт: измерим звучание, отказавшись от закрытого объёма. Вот так:

И что же мы видим в результате?

Куда пропали все наши басы? Вы их случайно не видели?

Амплитудно-частотная характеристика наушников (сокращенно АЧХ, также «частотный отклик системы», на английском — frequency response) — это зависимость амплитуды колебания (громкости) на выходе наушников от частоты воспроизводимого гармонического сигнала. Амплитудно-частотная характеристика показывает тональный баланс. Из амплитудно-частотной характеристики получают частотную характеристику, который еще называется как диапазон частот, указываемая на коробках или в документации на наушники.

Частотный диапазон разбивается на низкие, средние и высокие частоты, на картинке выше показано, как соотносится сетка частот и названия частотных диапазонов. Ниже указаны значения каждого диапазона. Как можно заметить, частоты воспринимаются в логарифмическом представлении — через удвоение частоты. Диапазон частот, в котором частота верхней границы вдвое больше нижней, называется октавой. Например октавами являются частотные диапазоны: 20 ~ 40 Гц, 250 ~ 500 Гц, 3 ~ 6 кГц.

Общепринятые наименования частотных диапазонов

20 — 40 Гц Low Bass Нижний бас40 — 80 Гц Mid Bass Мидбас80 — 160 Гц Upper Bass Верхний бас160 — 320 Гц Lower Midrange Нижняя середина320 — 640 Гц Middle Midrange Центральный диапазон средних частот640 Гц — 1.28 кГц Upper Midrange Верхняя середина1.28 — 2.56 кГц Lower Treble Нижние высокие2.56 — 5.12 кГц Middele Treble Средние высокие5.12 — 10.2 кГц Upper Treble Верхние высокие10.2 — 20.4 кГц Top Octave Верхняя октава

Для оценки звучания инструментов и различных звуков предлагаем для ознакомления следующую диаграмму:

Зеленый цвет — основной диапазон звучания (серо-зеленый — не доминирующие нижние частоты), оранжевый — послезвучия, обертоны, доп. гармонический ряд, (серо-оранжевый — верхний не доминирующий диапазон).

По вертикали на графике указывается уровень громкости, он обычно выражается в децибелах (дБ). Изменение звукового давления в два раза соответствует 6 дБ. Субъективное восприятие громкости зависит от многих факторов (кривых равной громкости, спектрального состава и т.п.), но в общих случаях можно примерно ориентироваться, что изменение звукового давления в два раза будет соответствовать изменению громкости в два раза.

Значения могут указываться относительным, а могут быть абсолютным в SPL (Sound pressure level — уровень звукового давления). По уровню SPL можно определить чувствительность наушников.

В этом примере показаны АЧХ двух наушников, А и Б. Наушник А воспроизводит тише низкие и высокие частоты, нежели наушник Б, но при этом воспроизводит средние частоты громче.

Здесь показано отклонение между наушниками и более четко видно, что на низких частотах наушника А на 6 дБ играет тише, а также до 6 дБ на самых высоких частотах (верхней октаве). Зато на средних громче почти на 6 дБ. Другими словами, Наушник А в два раза тише играет низкие и самые высокие частоты, и, наоборот, громче почти в два раза средние частоты.

Для оценки ровности звучания предлагаем несколько общих графиков.

Общие типы АЧХ для открытых, закрытых и накладных наушников. Особенности.

Здесь можно наблюдать несколько характерных типов АЧХ. Зеленый график — это субъективно ровная АЧХ, на самых высоких частотах можно видеть спад, он воспринимается ровно из-за того, что мы привыкли воспринимать ту ровную АЧХ, которую воспроизводит акустические системы находясь впереди слушателя. По отношению к уху, это под 60 градусов. Если же акустику с прямой АЧХ поставить сбоку, под 0 градусов, то будет восприниматься избыток самых высоких частот. Поэтому благодаря плавному завалу достигается субъективно ровное звучание. Желтый график — это как правило аудиофильские наушники с акцентированными низкими и высокими частотами. 

Такие наушники пользуются особенным спросом среди тех, кто слушает записи живой музыки, в которой самых низких и самых высоких частот минимум. Голубой график — это наушники с акцентом на верхних средних частотах, обычно такой график бывает у мониторный наушников для музыкантов, которым важно максимально отчетливо и разборчиво слышать голос. Также это можно встретить и в аудиофильских наушниках для тех, кто отдает предпочтение прослушиванию вокала. Красный график — это специальный провал, который может служить решением против сибилянтов или другого акцента звучания. которое не устраивает слушателей при прослушивании определенных жанров. Определившись, для каких задач вы хотите приобрести наушники, вы можете отобрать ряд моделей по характерным особенностям на АЧХ.

В районе высоких частот обычно можно наблюдать неравномерность. Высчитывать точные частоты и высоты пиков и провалов не стоит, т.к. они зависят от того, как будут надеты наушники. На нашем специальном стенде вариаций надеть наушники не так гораздо меньше, нежели на более простых стендах, а также стенд наиболее приближен к реальности. Тем не менее, если ушная раковина у вас другая, а наушники одеваете несколько иначе, то данная неравномерность будет лишь ориентировочной. Также в зависимости от уровня громкости субъективно эта неравномерность будет восприниматься немного иначе, что следует из исследований о кривых равной громкости.

Линия графика может быть с некоторой неравномерностью. Неравномерность на АЧХ может появляться или от долго затухающих резонансов, или от интерференции звуковых волн (что характерно для наушников со сложными профилями защитных решеток). В первом случае — это говорит о худшем звучании, во втором случае не влияет на звучание. Для полной картины нужно смотреть диаграммы кумулятивного спектра (что является трехмерной сонограммой) или затухания резонансов в зависимости от периодов на конкретных частотах.

Ряд провалов обусловлены интерференцией волн. На графиках без сглаживания они представляют собой провалы в узком диапазоне частот. Такие провалы не являются значимыми и сильно зависят от посадки наушников.

Общие типы АЧХ для внутриканальных наушников (затычек). Особенности.

Здесь можно наблюдать несколько характерных типов АЧХ. Зеленый график — это субъективно ровная АЧХ, на самых высоких частотах можно видеть спад, он воспринимается ровным из-за того, что мы привыкли воспринимать ту ровную АЧХ, которую воспроизводят акустические системы, находясь впереди слушателя. По отношению к уху, это под 60 градусов. Если же акустику с прямой АЧХ поставить сбоку, под 0 градусов, то будет восприниматься избыток самых высоких частот. По этому благодаря плавному завалу достигается субъективно ровное звучание. 

Оранжевый график показывает наушники с повышенной отдачей на низких частотах, такие наушники предпочитают в основном в портативном применении при прослушивании музыки от мобильного телефона или плеера. Многие плееры и телефоны имеют спад в районе низких частот (например в целях экономии батарей) и более басовитые модели наушников этот недостаток могут исправить. Голубой график — это наушники с акцентом на верхних средних частотах, обычно такой график бывает у мониторных наушников для музыкантов, которым важно максимально отчетливо и разборчиво слышать голос. Также это можно встретить и в аудиофильских наушниках для тех, кто отдает предпочтение прослушиванию вокала. Определившись, для каких задач вы хотите приобрести наушники, вы можете отобрать ряд моделей по характерным особенностям на АЧХ.

Неравномерность выше 10 кГц сильно зависит от посадки наушника в ушной канал и смещение в полмиллиметра полностью меняет график. По этой причине стоит оценивать график как среднее значение на этом участке.

На АЧХ можно наблюдать от одного до нескольких резонансов, зависящих от глубины посадки. Частота такого резонанса сугубо индивидуальна для каждого слушателя, поэтому на графике данный резонанс исключается, но показывается типовое значение резонанса тусклым цветом. В идеале лучше брать наушники, у которых такие резонансы незначительны или отсутствуют вовсе.

Зависимость АЧХ от усилителя и импеданса наушников

Вид АЧХ зависит от импеданса наушников и полного сопротивления усилителя (output impedance). Как правило, АЧХ наушников остается неизменной при выходном сопротивлении усилителя близком к нулевому, а также при импедансе наушников с минимальным отклонением по характеру близким к резистивному. Чем выше выходное сопротивление усилителя и чем больше колеблется кривая Rz, тем больше меняется АЧХ наушников.

При измерениях в RMAA выхода усилителя на активной нагрузке, где нагрузкой являются наушники, можно видеть АЧХ с горбом в районе низких частот. В данном случае показывается как меняется АЧХ наушников против усилителя с нулевым сопротивлением. Погрешность подобного графика зависит от входного сопротивления звуковой карты, и чем оно выше, тем погрешность ниже.

В примере рассмотрим зависимость АЧХ от усилителей с разным выходным сопротивлением. В нашем примере у наушников сопротивление 20 Ом с максимальным значением 60 Ом на 60 Гц.

На графике Rz сопротивление меняется до 60 Ом на низких частотах. По горизонтальной оси частоты, по вертикальной — сопротивление в логарифмической шкале.

При подключении к усилителям с разным выходным сопротивлением можно видеть, как меняется АЧХ. Можно видеть, что при подключении наушников к усилителю с выходным сопротивлением в 300 Ом АЧХ на 60 Гц меняется до 7 дБ.

Частотный диапазон, указываемый на коробках для наушников не показывает амплитудно-частотную характеристику, а показывает лишь крайние частоты, после которых предполагается спад. Для усилителей, имеющих как правило ровную АЧХ указывают пределы в дБ, например -1 дБ, -3 дБ или другое число. Например 20Гц — 20кГц — 3дБ, будет означать, что уже на 20 Гц и 20 кГц амплитуда сигнала ниже на 3 дБ, нежели на частотах в районе 1 кГц.

Методика измерений наушников

Как проводятся измерения наушников

Искусственное ухо по стандарту IEC 60268-7

Искусственное ухо в стенде HDM-X

Графики с амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ)

Отсутствие влияния усилителя на результат

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

АЧХ с трехоктавным сглаживанием

Естественная посадка наушников

Тестирование с частотой дискретизации 192 кГц