Научные причины, почему люди часто не согласны с звучанием наушников
Томас Барвик / Getty Images
Из всех типов потребительских аудиопродуктов, которые я тестировал, ни один не был столь же озадачивающим, как наушники . Во многих панельных тестах, которые я проводил для Sound & Vision , часто бывают большие различия в способах, которыми слушатели воспринимают и описывают звук конкретных наушников . Мы видим больше различий, когда читаем комментарии читателей. Даже после того, как мы отсеяли троллей, очевидно, что некоторые люди слышат вещи немного по-другому.
Нет двух одинаковых ушей
Ушные каналы меняются радикально
Якоб Сендергаард, инженер по продажам GRAS Sound and Vibration (компания, которая производит измерительные приборы для моих наушников), рассказал мне об этом явлении и был любезен, чтобы направить меня в очень интересный PDF-файл, в котором описан процесс разработки для симуляторов уха / щеки и головы и тренажеры для туловища, которые мы используем сегодня.
Как заметил мудрый и остроумный SC Dalsgaard из Университета Оденсе , один из ученых, вовлеченных в программу, «Человек создан в очень широкой терпимости».
Soendergaard разработал: «Каждая минутная вариация геометрии (форма слухового прохода, количество складок и складок в канале, соотношение сторон канала, расположение двойных изгибов, размер барабанной перепонки [барабанной перепонки] и т. Д.) Влияет на восприятие слуха — особенно на высоких частотах с очень короткими волнами ».
Вы можете увидеть это на диаграмме выше, которая является сокращенной версией диаграммы, которая появляется в PDF-файле, на который я ссылаюсь. На этой диаграмме сравниваются измерения, проведенные в ушных каналах 11 испытуемых, с откликом ответвителя, предназначенного для измерений слухового аппарата. Для каждой тестовой частоты вы можете увидеть ответ ответвителя (сплошная линия), средний ответ 11 испытуемых (кружок) и диапазон ответов (предмет, который выглядит как жир, сбоку H).
Как вы можете видеть, отклик ушных каналов не сильно меняется ниже 1 кГц, но выше 2 кГц различия в откликах становятся большими, а к 10 кГц они огромны, около +/- 4 дБ . Чтобы представить это в перспективе, достаточно разницы в отклике +/- 2 дБ, скажем, уменьшение низких частот на -2 дБ и усиление высоких частот на +2 дБ — чтобы повлиять на значительное изменение тонального баланса наушников.
Soendergaard и я обсуждали измерение в этом случае, но наше обсуждение также касается субъективного прослушивания, потому что ваша барабанная перепонка — это фактически ваше измерительное устройство, занимающее примерно ту же физическую плоскость, что и микрофон внутри имитатора уха. Как сказал Соендергаард, имея в виду частоты от 10 до 20 кГц (верхний диапазон человеческого слуха): «Если ваше измерительное устройство смещено на миллиметр между каждым подгонкой, вы увидите совершенно разные результаты для одного и того же человека».
Таким образом, различия в форме слухового прохода — и неизбежные различия в способе, которым наушники, и особенно наушники-вкладыши , взаимодействуют с различными формами ушей и ушных каналов — могут заставить наушники очень по-разному реагировать на различные формы ушей на высоких частотах. , Разница в посадке всего на 1 мм может сделать наушники с плоским звуком отклика слишком яркими или тусклыми.
Я увидел этот принцип в действии несколько лет назад, когда автор аудио сказал мне, что ему действительно нравятся особые наушники-вкладыши. Это были наушники, которые, по мнению большинства обозревателей, звучали крайне скучно, и, как показали мои измерения, они имели огромный спад выше 3 кГц. Я сотрудничал с этим писателем в прошлом, и хотя он и я в целом согласны в наших оценках ораторов и даже наушников-вкладышей и наушников-вкладышей, его оценки наушников-вкладышей совершенно отличались от моих. (Позже, аудиолог сказал ему, что его форма слухового прохода была чрезвычайно необычной.)
У всех разные ощущения пространства
HRTFs меняются радикально
Передаточная функция, связанная с головой (HRTF) — это то, что ваш мозг использует для определения местоположения звука в трех измерениях. Это связано с различиями во времени, когда звук доносится до каждого из ваших ушей; различия в уровне звука в каждом ухе; и различия в частотной характеристике, вызванные акустическими эффектами вашей головы, плеч и ушной раковины, когда звуки приходят из разных направлений. Ваш мозг обрабатывает и интерпретирует все эти сигналы, чтобы сказать вам, откуда исходит звук.
Наушники игнорируют акустические эффекты вашего тела и изменяют сигналы времени и уровня, которые вы обычно получаете при прослушивании живого выступления или набора динамиков. К сожалению, у вашего мозга нет кнопки «Обход HRTF». Когда вы носите наушники, ваш мозг все еще слушает эти сигналы HRTF, не слышит многих и, таким образом, дает вам ощущение, что большая часть звука исходит из вашей головы.
Как я узнал, когда я посетил компанию под названием Virtual Listening Systems в начале 1997 года, у каждого свой HRTF. Чтобы создать процессор для наушников Sennheiser Lucas , VLS измерил HRTF сотен испытуемых. Они делали это, используя крошечные микрофоны, размещенные внутри слуховых проходов субъектов. Каждый испытуемый сидел в маленькой безэховой камере . Маленький динамик на манипуляторе издает шум MLS . Роботизированная рука перемещала динамик более чем в 100 различных положениях под разными горизонтальными и вертикальными углами, каждый раз испуская тестовые импульсы, чтобы микрофоны в ушах испытуемых могли «слышать» влияние, которое их тела и уши оказывали на звук.
(Любители наушников могут заметить, что это в некоторой степени похоже на процедуру измерения, которую Smyth Research использует в своем процессоре A8 Realiser.)
Я должен сам пройти тест VLS. Затем ученые компании взяли мои результаты и пропустили их через процессор, который изменял звуковой сигнал, чтобы точно подражать моему личному HRTF. Результат был потрясающим, как будто ничего не слышал от других процессоров для наушников. Я услышал точное, идеально центрированное изображение вокалиста прямо передо мной — то, чего никогда не могли достичь такие технологии, как Dolby Headphone.
VLS взяла результаты сотен испытуемых для создания 16 различных предустановок процессора Lucas, каждый из которых был настроен для имитации различных HRTF. Перебрав все пресеты, оказалось сложно остановиться на одном. Я помню, что некоторые из них были явно лучше, чем другие для меня, но мне было трудно выбрать один из лучших четырех или пяти пресетов. Ни один из них не работал так же хорошо, как и настроенная для меня обработка, которую я слышал в лаборатории VLS.
Вероятно, поэтому большинство процессоров для наушников имеют гораздо меньше вариантов. Тем не менее, они должны стрелять для некоторого среднего HRTF. Может быть, вам повезет и вы приблизитесь к этому среднему. Может быть, эффект будет слишком экстремальным для вас. Или, может быть, это будет слишком тонко.
Поскольку HRTF у всех разные, у каждого из наших мозгов есть разные кривые компенсации — вроде кривой EQ — которые применяются к входящим звукам. Когда эта кривая компенсации сочетается с характеристиками вашего тела, в результате получается звук, который вы слышите каждый день. Когда характеристики вашего тела устраняются с помощью наушников, ваш мозг по-прежнему применяет ту же кривую компенсации. И поскольку каждая из наших кривых компенсации немного отличается, наши ответы на одни и те же наушники могут быть разными.
Нет печати, нет баса
Fit меняет звук
Получение хороших результатов от наушников во многом зависит от посадки. В частности, это означает подгонку наушников наушников-вкладышей вокруг уха, посадку наушников наушников-вкладышей на ушную раковину или посадку силиконового или вспененного ушного вкладыша наушников-вкладышей. внутри вашего слухового прохода. Если есть хорошая печать, вы получите все басы, которые были предназначены для наушников. Если в любом месте есть утечка, вы получите меньше басов — и вы почувствуете тональный баланс наушников как более трепетный.
Частично физические характеристики вашего тела определяют посадку наушников. Например, если ни один из советов, которые входят в комплект наушников-вкладышей, вам не подходит, эти наушники не будут звучать так хорошо для вас. Это может быть проблемой для меня, потому что у меня необычно большие ушные каналы, и для моего коллеги Джеффа Моррисона, потому что у него необычно маленькие ушные каналы. Вот почему я всегда благодарю производителей за то, что в их наушники-вкладыши входят пять или более размеров / стилей ушных вкладышей. Именно поэтому стоит посмотреть советы пены Comply , если вы недовольны звуком наушников-вкладышей.
Плохая посадка также характерна для наушников-вкладышей и наушников-вкладышей. Я бы предположил, что с последним это большая проблема, потому что существует множество потенциальных препятствий для хорошей печати. К ним относятся длинные и / или густые волосы, очки и даже пирсинг ушей. Выдвиньте амбушюры чуть чуть, даже на полмиллиметра, и вы, вероятно, потеряете достаточно низких частот, чтобы сильно повлиять на звук наушников.
Наушники с накладными и накладными наушниками могут подходить некоторым людям лучше, чем другие. Некоторые наушники, ориентированные на аудиофилов, такие как Audeze LCD-XC, имеют настолько большие амбушюры, что не могут закрывать уши и щеки относительно маленьких людей, особенно женщин. Точно так же, у некоторых, предположительно, наушников-вкладышей на самом деле недостаточно места для размещения больших ушных раковин, таких как мои.
Стоит отметить, что плохая печать может иметь положительный эффект. С басовыми наушниками чуть меньше уплотнения могут сделать их звучание ровным — то, что мы испытали, когда устраивали лучшую перестрелку в наушниках за 100 $ для The Wirecutter. Моими любимыми наушниками из этой связки были Grain Audio IEHP, у меня был удивительно плоский и естественный отклик. IEHP звучало так хорошо, что я предположил, что самый большой из поставляемых силиконовых наконечников дает мне хорошее уплотнение. Для всех остальных, тем не менее, бас IEHP был сильно переполнен. Видимо, я не получал жесткой печати, но все остальные были — и это полностью изменило мое восприятие наушников в лучшую сторону.
Причины, которые не являются исключительными для наушников
Личные вкусы отличаются
Конечно, есть также причины, по которым люди сообщают о различном восприятии звука в наушниках, которое также применимо к другим аудиопродуктам.
Первый самый очевидный: у разных людей разный вкус по звучанию. Некоторым может просто понравиться чуть больше баса, чем вам, или чуть больше высоких частот. Очевидно, они предпочтут другие наушники, чем вы.
Это законно до определенного момента. Помимо обычных отклонений во вкусе, некоторые люди ошибочно — или, более прямо говоря, неправильно — представления о звуке. Мы все сталкивались с людьми, чья идея хорошего звучания чуть больше, чем смехотворно громкий бас . Некоторые аудио-энтузиасты предпочитают сильно преувеличенные высокие частоты, которые они принимают за детали и точность. Я сам прошел этот этап, но бесценные труды Дж. Гордона Холта выправили меня.
Что бы ни делало этих слушателей счастливыми, это нормально, но это не экстраполирует на полезные суждения о звуке наушников, за исключением тех, кто разделяет их экстремальные вкусы, и никакая компетентно проведенная, беспристрастная оценка, скорее всего, не подтвердит их оценки.
Способность слышать зависит от возраста, пола и образа жизни
В то время как большинство из нас начинают жизнь с достаточно сравнимыми слуховыми возможностями, наши слуховые способности меняются в течение нашей жизни.
Чем больше вы слышите громкие звуки, тем больше вероятность того, что вы потеряли часть слуха на высоких частотах. Это особенно проблема для людей, чьи развлекательные мероприятия (посещение громких концертов, вождение гоночных автомобилей, охота и т. Д.) И / или работа (строительная, военная, производственная и т. Д.) Подвергают их громким шумам.
Чем старше вы, тем больше вероятность того, что вы испытали высокочастотную потерю слуха. Особенно это касается мужчин. Согласно статье «Гендерные различия в продольном исследовании возрастной тугоухости» из « Журнала Акустического общества Америки» , «слуховая чувствительность снижается более чем в два раза быстрее у мужчин, чем у женщин в большинстве возрастов и частот .. «Это отчасти потому, что мужчины, как правило, чаще участвуют в мероприятиях, где они подвергаются воздействию громкого звука, такого как все те, которые отмечены выше». И это потому , что исследования показывают, что мужчины чувствуют себя более комфортно, слушая громкие звуки, с коэффициентом от +6 до +10 дБ по сравнению с уровнями, на которых женщинам комфортно слушать.
Очевидно, что воспринимаемые характеристики аудиопродукта будут меняться по мере изменения слуха слушателя. Например, гармоники искажений высокого порядка , которые встречаются на частотах, в 5 и более раз превышающих основную частоту звука, очевидно, будут более тревожными для 25-летней женщины, чем для 60-летнего мужчины. Аналогично, пиковый ответ 12 кГц едва слышен для 60-летнего мужчины, но невыносим для 25-летней женщины.
Что мы можем сделать?
Очевидный вопрос: как мы можем оценивать наушники таким образом, чтобы это было осмысленно и полезно для каждого слушателя? И для каждого наушника?
К сожалению, мы, вероятно, не можем. Но мы можем подойти ближе.
По моему мнению, ответ заключается в использовании нескольких слушателей с разными формами головы, разных полов и разных форм / размеров ушных каналов. Это именно то, что Лорен Драган делает в обзорах наушников, которые она организует для The Wirecutter, и это то, что мы делали в Sound & Vision, когда я был там.
Я делаю ссылки на другие обзоры наушников, которые я проверяю, когда это возможно. Я также включил лабораторные измерения, чтобы дать объективное представление о реакции наушников.
«Золотым стандартом» было бы включение нескольких слушателей плюс лабораторные измерения. Я делал это в свои дни Sound & Vision , но я не знаю ни одной публикации, которая бы делала это в настоящее время.
Есть одно простое правило, которое мы все можем извлечь из этого: будьте осторожны, прежде чем высмеивать мнение других людей о наушниках.
Особая благодарность Джейкобу Сендергаарду из GRAS Sound and Vibration и Деннису Бургеру за помощь и отзывы об этой статье.