Прослушивание музыки в наушниках

[Игорь Тихомиров]

Предлагаю снова обсудить тему. Цель обсуждения (как минимум):
1. Обсудить методологию;
2. Обсудить технические и программные средства;
3. Попытаться сформулировать технические требования к параметрам наушников.
Для начала предлагаю прослушать записи взятые из статьи в "Stereo & Video", май 2018 г. "Как мы готовили аудио-консервы: бинауральные записи выставки Hi-Fi & High End Show 2018" https://stereo.ru/to/tbiuz-kak-my-go...hi-fi-high-end.
Вначале прослушать стерео запись https://yadi.sk/d/bnp3hyM7eCMQSQ, затем бинауральную запись https://yadi.sk/d/Pye85WiXFfsiNQ и наконец стерео запись https://yadi.sk/d/bnp3hyM7eCMQSQ с компонентом для foobar2000 "Bauer Stereo-to-Binaural" https://yadi.sk/d/EhNfCjFxjW6I_Q.
После прослушивания поделиться впечатлениями.

[Владимир R-V-A]

Не возражаю - сам только за научно обоснованные методы, а не пустой базар!

С 17 лет профорг в самых аторитетных канторах - всегда ТАМ ВЫСТУПАЛ только за простой народ и меня слушали и полковники и генералы бледнея и краснея!

[Игорь Тихомиров]

с компонентом для foobar2000 "Bauer Stereo-to-Binaural" https://yadi.sk/d/EhNfCjFxjW6I_Q.

Русифицированный компонент Bauer Stereo-to-Binaural "Стерео в бинауральный (bs2b)"

Обычная стерео запись предназначена для прослушивания через акустические системы. Это означает, что звукорежиссер делает стерео микширование с соответствующей адаптацией звука. При обычном длительном прослушивании в наушниках Вы будете утомлены из-за неестественного супер-стереоэффекта. В наушниках отсутствует эффект, когда звук идет от каждой из двух акустических систем к обеим ушам достигая противоположного уха через некоторое короткое время, проходя дополнительное расстояние, и с частично ослабленными верхними частотами из-за эффекта тени головы. Bauer stereophonic-to-binaural DSP (bs2b) предназначен для улучшения прослушивания аудио стерео программ в наушниках давая приближение звука к колоночному.
Имя файла foo_dsp_bs2b

Настройка

Вначале программу необходимо инсталировать в foobar2000. Для этого файл программы необходимо скопировать в папку "Program files - foobar2000 - components" и далее действовать по стандартной методике.
Затем необходимо включить программу "Стерео в бинауральный (bs2b)" в DSP foobar2000.



Затем можно настроить параметры программы "Стерео в бинауральный (bs2b)" по своему предпочтению.



1) C. Moy - 700 Гц, 6 дБ. Эта настройка близка к параметрам кроссфейдера Chu Moy's;
2) J. Meier - 650 Гц, 9,5 дБ - внесение наименьших изменений в исходный сигнал только для расслабления прослушивания через наушники. Этот параметр близок к параметрам кроссфейдера, реализованного в усилителях CORDA Ян Мейера;
3) По умолчанию -700 Гц, 4,5 дБ. Этот параметр ближе всего к виртуальному размещению динамиков с азимутом 30 градусов и удалением около 3 метров при прослушивании через наушники.

[Игорь Тихомиров]

Господа немногочисленные участники форума, примите пожалуйста участие в Новогоднем психоакустическом исследовании.

[Игорь Тихомиров]

Решил написать статью "Прослушивание музыки через наушники 2.0". Для начала проделаю моделирование электрического эквивалента (Рис. 2) схемы распростронения прямой звуковой волны от динамиков к ушам (Рис. 1).





Цель - получение АЧХ на входе в ушную раковину.
Вначале получим АЧХ от схемы (Рис. 3) моделирующей виртуальный точечный источник звука расположенный посередине между АС.



Надо ведь понять, чем отличается звук от АС и звук от динамиков натянутых на уши (Рис. 4).




Первая полученная АЧХ от схемы Рис. 3.

[Игорь Тихомиров]

Продолжение.

Если поставить ослабление сигнала противоположного канала 4,5 дБ (такое ослабление, по сведениям из литературы характерно для случая, если АС расположенны друг от друга на расстоянии 3м и развернуты по направлению к слушателю на угол 30^о), то АЧХ получается еще интересней.

Рис. 6

По науке получается, что без учета влияния помещения, АЧХ одетых на уши динамиков должна представлять собой сумму графика АЧХ Рис. 6 и одного из графиков АЧХ, построенных с учетом чувствительности слухового канала к звуковым колебаниям различных частот и с учетом особенностей распространения звуковой волны в одной из сред.

Рис. 7

Давайте посмотрим, что есть на самом деле на примере АЧХ некоторых моделей наушников. Я собрал графики АЧХ полученные в результате измерений в одной из отечественных лабораторий. Причем, имеются графики АЧХ полученные на стендах образца 2010г и 2014г. Надо сказать, что результаты измерений существенно разнятся. Предлагаю использовать графики АЧХ полученные на стенде образца 2010г, из-за того, что те модели наушников, которыми я владею, представлены там более полно. Характерный пример модели наушников, АЧХ которых в значительной мере удовлетворяет выводам, которые описаны выше, является Sennheiser HD700.

Рис. 8

Результат получился отрицательный. При всех достоинствах эргономики данной модели наушников, звучат они не удовлетворительно. Что это не только мое мнение, можно убедиться прочитав отзывы о данной модели в интернете.
Другой пример, более удачная по звуку модель наушников Sennheiser HD650.

Рис.9

Из анализа АЧХ 650-х можно сделать выводы, что конструктор этой модели полностью проигнорировал особенность чувствительности человеческого слуха к звуковым колебаниям различных частот и с учетом особенностей распространения звуковой волны (см. графики Рис. 7).
Причиной плохого звука первой рассмотренной модели могут быть две вещи, либо написанные выше выводы о целевой АЧХ наушников верны только в первой части, либо измерительный стенд использованный при разработке и конструировании 700-х давал не вполне адекватные результаты измерений. А может дело совсем в другом?

Продолжение следует.

[Игорь Тихомиров]

Вернемся к первой электрической схеме замещения.

Рис. 10

Установим задержку ΔТ между электрическими сигналами правого (верхнего) и левого (нижнего) каналов.

Рис. 11

АЧХ левого канала станет вот такой.

Рис.12

АЧХ правого канала станет такой.

Рис. 13

Что же получается? При прослушивании аудио фонограммы с помощью АС мы получаем на входе в ушные раковины акустический сигналы с довольно причудливой зависимостью амплитуды от частоты и времени задержки, даже если не учитывать влияние помещения.
Естественно, если натянуть динамики на уши, то ничего этого не будет. А воздействовать на уши будут два одинаковых сигнала с равномерной АЧХ, сдвинутые во времени друг относительно друга.

Продолжение следует.
Но вывод к выше изложенному напрашивается сам собой.

[Владимир R-V-A]

Но вывод к выше изложенному напрашивается сам собой.

Забей ты на эту теорию. В науке самый точный метод, это метод физического моделирования.

И мои наушники в виде муз. кресла самая точная модель работы обычных наушников как больших АС. И устройство в виде муз. кресла может точней воспроизводить звук оригинала практически в любой комнате прислушивания (КП) - без акустической окраски, с соотношением сигнал шум до 90-100 дБ и уровнем громкости до 110-130 дБ, при которой соседи не будут колотить по батарее.

И такую систему есть смысл точно настроить по приборам, например, в трех вариантах её использования, потому, что голова слушателя практически всегда будет в одной точке пространства по отношению к П и Л каналу - АС-открытых наушников.

Если мне не веришь, спроси Константина, он подтвердит, что я прав.

[Игорь Тихомиров]

Забей ты на эту теорию. В науке самый точный метод, это метод физического моделирования.

И мои наушники в виде муз. кресла самая точная модель работы обычных наушников как больших АС.

То, что я описал это не теория, а практика.
Как ты собрался физически моделировать бинауральный слух сидя на унитазе с натянутыми, в прямом смысле, на уши динамиками, непонятно.
Что касается виртуального моделирования тем или иным способом, то эта задача решаема. Есть такая абсолютно бесплатная программа Dolby Headphone. Она моделирует в наушниках не то что стерео звук, а звук 5.1. Причем с эффектами реверберации комнаты. Имеет много настроек. Я уж не говорю о простейшей программе Bauer Stereo-to-Binaural, которая дает в наушниках стерео звук более менее похожий на колоночный.
А потуги всяких Харманов, да и некоторых фирм производящих наушники, исправить звук коррекцией АЧХ, это не более чем сомнительное коммерческое мероприятие дающее на выходе продукт дающий кривой звук. Вообще это преступление, ибо сейчас многие молодые и не очень люди понятия не имеют, что есть нормальный звук. Более того, проводя время с надетыми постоянно наушниками эти люди, благодаря всяким Харманам, делают себя калеками. Ибо, из-за того, что мозг перестает правильно обрабатывать поступающую в уши информацию, у этих людей нарушается, присущий человеку, бинауральный слух.

[Игорь Тихомиров]

Вернемся к первой электрической схеме замещения.

При моделировании допущена ошибка не меняющая сути.

Для случая ∆Т=0 график АЧХ и выходной задержки вот такой.



Задержка из-за разности хода волны до ушей ∆Ʈ=250 мкс.

[Владимир R-V-A]

При моделировании допущена ошибка не меняющая сути.

Существенная ошибка в этой модели заключается в том, что заранее неизвестно какие предыскажения в сигналы П и Л каналов вводил звукорежиссер на стадии сведения пластинки. Во многих записях уже введены перекрестные сигналы П и Л каналов и по уровням и по задержкам так, что стерео разделение каналов по уровням составляет не более 3-6 дБ в основной части фонограммы. Записи, в которых очень большое стерео разделение между П и Л каналов встречаются не часто. Это, в основном, старые записи 50-70 годов, когда только зарождался стерео и квадро звук и чтобы подчеркнуть стереоэффект звукорежиссеры старались сделать большое разделение по уровням различных источников звуков между каналами. Современные записи, как правило, уже содержат похожие преобразования сигналов и их можно без этих функций слушать в наушниках. А для эффекта похожести звука в наушниках на работу АС в КП можно ограничиться только фильтром Хармана.

[Игорь Тихомиров]

Существенная ошибка в этой модели заключается в том, что заранее неизвестно какие предыскажения в сигналы П и Л каналов вводил звукорежиссер на стадии сведения пластинки.

Тебе что либо объяснять бесполезно.

Современные записи, как правило, уже содержат похожие преобразования сигналов и их можно без этих функций слушать в наушниках.