Zaopatrzyłem się w sprzęt pomiarowy do badania brzmienia słuchawek. Jest to chiński klon IEC60318-4 z pinną oraz stelażem własnego projektu. Standard ten jest kompatybilny z badaniami doktora Sean E. Olive, więc mogę używać krzywej Harmana jako punktu odniesienia.
Specyfika sprzętu
Poza couplerem (symulatorem kanału słuchowego) oraz pinną (małżowiną) zgodnymi ze standardem IEC60318-4 (aka IEC711) sprzęt posiada również symulator policzka mojego własnego autorstwa, który skonstruowany jest z pianki oraz pokryty taśmą malarską. Choć pokrycie może wydać się kontrowersyjne, to w tym szaleństwie jest metoda. Taśma malarska dużo lepiej symuluje skórę człowieka z krótkimi włosami (w zasadzie to z meszkiem) niż plastikowa płytka. Dzięki takiej budowie policzka otrzymujemy takie same pomiary w przypadku słuchawek otwartych, jednak zamknięte, które są mocno zależne od stopnia przylegania, mierzone są w warunkach bliższych do tych znajdujących się na głowie przeciętnego użytkownika. Mimo wszystko, dzięki pełnemu (ale nie hermetycznemu) przyleganiu słuchawki z aktywną korekcją brzmienia (najczęściej bezprzewodowe z ANC) są w stanie działać poprawnie. Rozstaw między policzkami wynosi 17 centymetrów.
Metodologia pomiarowa
Słuchawki wokół uszne, nauszne oraz douszne
Każdy wykres to średnia z 5 ułożeń: pałąk prostopadle do podłoża, muszla prostopadle do podłoża, stan pomiędzy tymi dwoma wcześniejszymi ułożeniami, muszla pod kątem około 20 stopni do tyłu względem pionu oraz około 15 stopni do przodu względem pionu. Ostatnie dwa ułożenia mogą się zmieniać zależnie od konstrukcji słuchawek. Finalnie otrzymany wykres będzie stanowił uśrednienie dwóch kanałów po 5 ułożeń na każdy. Pomiary z widocznym brakiem przylegania będą odrzucane i powtarzane z poprawnym ułożeniem. Jeżeli w pomiarach będą występować znaczące rozbieżności między ułożeniami lub między kanałami, zostanie to wspomniane w recenzji oraz poparte stosownym wykresem.
Słuchawki dokanałowe
Pomiar będzie wykonywany przy użyciu przystawki symulującej kanał słuchowy bez małżowiny, chyba że słuchawki posiadają owalne gumki (np. Apple AirPods Pro lub Moondrop Space Travel), wówczas pomiar zostanie wykonany na małżowinie, aby poprawie oddać kąt ułożenia przetwornika względem kanału słuchowego. Słuchawki wyposażone będą w gumki z zestawu w rozmiarze M, które zostaną licowane z krawędzią kanału słuchowego. Umiejscowienie słuchawki oraz pomiar powtarzane będą 3-krotnie w celu zminimalizowania ryzyka błędu pomiarowego. W przypadku problemów z poprawnym ułożeniem lub koniecznością użycia innego rozmiaru gumek stosowna adnotacja pojawi się w recenzji.
Kilka pytań, które mogą się pojawić
Co jest źródłem i co jest interfejsem mikrofonu?
W przypadku słuchawek przewodowych źródłem jest Ifi IDSD Neo, które znacząco ułatwia pomiar swoją regulacją głośności w decybelach. Słuchawki bezprzewodowe lub wyposażone w łączność usb są mierzone na ich domyślnym sposobie łączności. Na przykład Razer Opus 2020 mierzone są na Bluetooth, podczas gdy Logitech G733 podłączone są przy użyciu dongla z zestawu. Za interfejs mikrofonu służy mi przejściówka z usb-c na jack od firmy Apple.
Dlaczego nie Type 5128?
Z tego samego powodu, z którego używam klona zamiast oryginału, czyli budżet.
Dlaczego nie Mini DSP E.A.R.S.?
Jest to sprzęt wystarczający do okazyjnych pomiarów słuchawek oraz jest prosty w użyciu, jednak w przypadku skupienia się na audio potrzeba czegoś z symulatorem kanału słuchowego.
Dlaczego w ogóle mierzyć słuchawki?
Jest to najskuteczniejsza forma ustalenia obiektywnej jakości słuchawek. Słuchawki mogą mi odpowiadać pomimo znaczących rozbieżności z dobrym brzmieniem, jednak nie oznacza to, że są dobre. Wykres jest punktem odniesienia i pozwala na samodzielne określenie czy dane rozbieżności pasują do naszych preferencji. Jeżeli ktoś nie ma doświadczenia w pomiarach akustycznych, to dalej może korzystać z mojego opisu brzmienia, jednak będzie miał potwierdzenie, że to, co mówię, zachodzi w rzeczywistości.
Wszystko fajnie, tylko dlaczego nie można zwyczajnie wziąć neutralnego mikrofonu i włożyć go do muszli?
Komora akustyczna w przypadku słuchawek jest stosunkowo mała, więc każdy jej element jest istotny. Małżowina stanowi znaczną część obszaru w którym rozchodzi się dźwięk, więc jej brak całkowicie zaburzyłby rozchodzenie się fali oraz zmieniłby miejsca, w których powstają fale stojące (a co za tym idzie ich częstotliwość) niszcząc jednocześnie przydatność pomiarów. To samo tyczy się symulatora kanału słuchowego.
Czy różne normy pomiarowe będą miały stałe różnice?
Choć jako użytkownik starszej normy chciałbym odpowiedzieć, że tak, to niestety byłoby to kłamstwem. W przypadku różnicy norm mówimy nie tylko o innym kształcie zarówno małżowiny jak i kanału słuchowego, które powodują zmiany w harmonicznych, ale również i innej impedancji akustycznej, czyli tym jak trudno jest przetwornikowi skompresować powietrze w danej przestrzeni. Powoduje to brak stałości zmian z racji na różne budowy przetworników. Nawet jeśli weźmiemy dwie pary otwartych słuchawek planarnych, to parametry takie jak grubość folii przetwornika mogą mieć znaczący wpływ na wynik pomiaru. Problem ten jest szczególnie widoczny w słuchawkach dokanałowych.
Czy powinienem obawiać się górki w okolicach 8000 Hz w słuchawkach dokanałowych?
Niestety ten rezonans jest jedną z wad standardu IEC60318-4, która została naprawiona przy Type 5128. Z racji na moją metodę pomiarową peak ten może objawiać się między 7 a 9 kHz i powinien być ignorowany.
