Os estandes precisam de ouvidos: sobre a falta de confiabilidade das medidas da resposta em frequência dos fones de ouvido

Hoje, muitas pessoas compram fones de ouvido às cegas (sem ouvir), sem ouvir, contando com especificações técnicas e gráficos de resposta em frequência, cuidadosamente definidos pelos usuários de vários fóruns de áudio. Especialmente essas compras são típicas para lojas online. É sabido que as características de frequência do som determinam a resposta em frequência. Ao mesmo tempo, se você tentar, para o mesmo modelo, poderá encontrar vários gráficos completamente diferentes com diferenças significativas, o que é alarmante.


Não raramente, o resultado de uma compra é a decepção e discrepância do par adquirido com as expectativas que surgiram ao visualizar o gráfico - eles queriam, dizem eles, baixo, mas enfatizam mais o meio, etc. Além disso, ao comparar subjetivamente diferentes modelos de fones de ouvido com gráficos de resposta de frequência iguais ou muito próximos, há uma diferença significativa na avaliação subjetiva do som.

Sob o cortador, há uma descrição de uma das causas comuns, maneiras de resolvê-lo e várias recomendações para o auto-aperfeiçoamento do suporte.

Acredito que muitos já tenham percebido que o principal problema está na técnica de medição. É sobre ela que vamos conversar. Ao medir o microfone "nu" mais usado, que não está em condições reais, como os fones de ouvido com uma força ou outra pressionados na cabeça. Além disso, as ondas sonoras até o impacto no tímpano ser capturado pela aurícula e passar pelo canal auditivo externo. É lógico que os resultados do teste sem levar em consideração esses parâmetros não demonstrem o que realmente está lá.

O motivo da criação deste post foi a tese de mestrado de Marco Hiipakka, “Equipamento de medição e modelagem técnica da acústica do ouvido” , escrita no Departamento de Processamento de Sinais Acústicos da Faculdade de Comunicação e Automação da Universidade Tecnológica da Universidade de Helsinque, bem como as experiências dos blogueiros de vídeo stalker29218 e Alexander TheHitty, que chamaram a atenção para esse problema.

Problemas e soluções

Segundo Marco Hiipakka, ao medir a resposta em frequência, as características acústicas do ouvido em si não são levadas em consideração. É sabido que as propriedades da audição são extremamente individuais e dependem diretamente de nossas características anatômicas. Como regra, as medições dos parâmetros acústicos dos fones de ouvido (como, aliás, de outros equipamentos de áudio) são realizadas sem levar em consideração a anatomia.

A comparação da resposta de frequência dos fones de ouvido (especialmente do tipo fechado) ao usar um microfone “nu” revela uma diferença significativa com os resultados ao usar um suporte, onde os fones de ouvido são pressionados no plano. Diferenças ainda maiores são demonstradas por uma postura com imitação do conduto auditivo externo e da aurícula.



Vermelho - suporte aberto;
Amarelo - pressionando as almofadas contra a espuma;
Verde - imitação de silicone da pele;
Azul - silicone + aurícula + canal auditivo externo.


Suporte para exterior Alexander TheHitty


Suporte fechado Alexander TheHitty


Suporte Alexander TheHitty com imitação de pele


Cabine de Alexander TheHitty com imitação da pele, canal auditivo externo e aurícula

Como pode ser visto nos gráficos publicados por Alexander usando uma técnica mais confiável, ocorrem mudanças significativas. O efeito mais significativo no som é o espaço fechado, assim como o comprimento e a largura do canal auditivo externo. Com um aumento no comprimento da passagem, o pico de ressonância que surge na faixa entre 2 e 4 kHz muda para frequências mais baixas. Com uma diminuição da largura, em contraste, em direção à HF, que é claramente visível nos gráficos.


Gráfico de resultados por Alexander TheHitty

Entre outras coisas, são possíveis alterações na resposta de frequência causadas pela deposição de cera no canal auditivo externo. Como mostra o gráfico abaixo, a presença de enxofre (um simulador - cera usada) afeta até certo ponto a curva.



Os dados da pesquisa de Marco Hiipakka e Alexander TheHitty coincidem de acordo com os resultados das medições de teste da resposta em frequência nos pontos principais.


Resposta de frequência na entrada do canal auditivo da Adecs com três diferentes


Um dos estandes de Marco Hiipacca no contexto

Tudo o que foi descrito se refere principalmente a modelos em tamanho real e é especialmente útil para medições com fones de ouvido fechados e semifechados. Em seu trabalho, Marco Hiipakka também propôs idéias originais para fones de ouvido. Aqui estão alguns exemplos que permitem que você faça medições sem usar um suporte de grande escala.

O que fazer

Antes de modelar a aurícula e o canal auditivo externo, faz sentido garantir um isolamento sonoro adequado e imitar a pele. Como isolante, você pode usar qualquer material que absorva o som, por exemplo espuma, como fez Alexander TheHitty.



Como imitador da pele, o silicone é geralmente usado com uma densidade de 29 a 30 unidades. Shore.
O mesmo silicone pode ser usado para criar um simulador da aurícula e do canal auditivo externo.


Deve-se ter em mente que é bastante difícil tirar um gesso do canal auditivo, é mais fácil fazer um tubo de silicone oco com 2 curvas, estreitamento, 28 mm de comprimento e 5-7 mm de largura (parâmetros médios para o ouvido humano).



Marco Hiipakka usava tubos de plástico e, em vários estudos, limitou-se a uma seringa padrão (nos casos, era necessário medir a resposta de frequência dos fones de ouvido ).



Como fixadores para todo esse negócio, você pode usar madeira compensada, drywall, aglomerado ou qualquer outra coisa. A principal condição é o isolamento do simulador do conduto auditivo externo e do microfone hermeticamente fechado.

Sumário

Dada a baixa precisão das medições, é ingênuo acreditar que você pode entender como os fones de ouvido tocam usando os resultados dos testes de resposta em frequência encontrados na rede. Também é tolice acreditar que quaisquer medições não refletem a imagem real, e o som deve ser avaliado apenas subjetivamente. Ao obter os resultados do teste, é importante saber como esse teste foi realizado e o quanto levou em conta a anatomia humana, o quão “limpo” é o estudo (isso se aplica não apenas à resposta de frequência, mas também à SOI, IMD e outras características). Antes de comprar fones de ouvido, você ainda deve ouvi-los, para os quais, de fato, numerosos showrooms são abertos onde isso pode ser feito com conforto.