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为什么耳机频响曲线不能是平直的? 第1页

  

user avatar   mai-wen-xue-67 网友的相关建议: 
      

每个人的外耳 (Pinna) 和外耳道(external ear canal)的结构和形状是有生理区别的。

为什么耳机频响曲线不能是平直的?


根据加拿大国家科学院院士SHAW, Edgar Albert George, FRSC (July 10 1921 - October 18 2009) 在上世纪七十年代的研究结果 (如图), 您可以看到这些结构以及脑袋和躯干对声音的影响。


为什么耳机频响曲线不能是平直的?

假设在消声室里,一个信号源发出的粉红噪音驱动“三频均衡的” 频响曲线平直的音箱,“普通人”的DRP (耳膜参考点) 收到的声音“信息量”应该大致是上图的情形。

换言之, 在人工头的仿真耳的麦克风拾取到这样的(RAW)曲线才是 “平直”的。





**Dr. Harry F. Olson

1953年,SONOTONE 1010助听器发布了。 它是全球第一次采用了晶体管的“胆石结合”助听器产品,也是全球首次在民品中使用半导体技术。Sonotone于1965年被Servel公司收购,后来又被克莱维特(Clevite)收购。

跑题了, 跑题了,跑题了。


为什么耳机频响曲线不能是平直的?


假设某个电信号的波形是这样的:

技术上来说,经过 EQ 在 DRP (耳膜参考点) 收到的声波振动(信号)可以做到比较完美地重现电信号的波形。例如俺在 2018 年的旧帖子(已删除)展示的那样:


这个 20刀的耳机,EQ 以后听感直逼(甚至超越) HD580。

EQ 前的方波令人叹息:


EQ 后的方波接近完美:

对吧?

技术上完全没有困难。


但是。但是。 但是。

根据加拿大国家科学院院士SHAW, Edgar Albert George, FRSC (July 10 1921 - October 18 2009) 在上世纪七十年代的研究结果 (如图), 您可以看到人的外耳 (Pinna) 和外耳道(external ear canal)这些结构以及脑袋和躯干对声音的影响。


为什么耳机频响曲线不能是平直的?


还有, 还有。



耳机的角度或者说声音(振动)相对耳朵的角度和相对位置带来的改变也是巨大的。



好了, 声音到耳膜了。 中耳又开始作怪了。很多人以为自己不是肉身, 但是历史上的研究结论不是这样的。人的中耳的频率相应原来是这样的不堪。 惨不忍睹。




过了中耳, 到了耳蜗的卵圆窗,声音(振动)到底变成咋样了?

俺补充一点:人的耳朵里面有 AGC/ALC (自动增益控制)的哦。


耳机烧友恐怕已经要拍桌子了。

咱换了发烧电表、发烧入户线、发烧空气开关、发烧墙插、发烧排插/插排/PDU、发烧电源线、发烧“钱端”(平衡解码器、平衡耳放)、发烧(平衡)耳机线和发烧耳机等等等等, 踏嘛地原来自己的耳朵里面还有自动增益控制!

“你怎么不早说呢 !?”

俺其实已经重复无数遍了。 还被贴吧和耳机论坛追踪而来的烧友石锤无数次了。不过他们上医院测了一次自己的听力曲线以后就销声匿迹了。


        “中耳内有两条非常小的肌肉:鼓膜张肌和镫骨肌。鼓膜张肌收缩时向前向内,使鼓膜向内运动; 而镫骨肌收缩时向后向外,使镫骨足板以后缘为支点,前部向外跷起而稍离开前庭窗。 人耳在受外界声音或其它种类刺激时,可诱发中耳肌肉的反射性收缩, 称为中耳肌的声反射(acoustic reflex)。在250~4000Hz范围内,正常人的镫骨肌 反射阈值为70~90dB(听力级),比纯音听阈高70~90dB,同侧耳镫骨肌反射阈值 平均比对侧耳低5dB。鼓膜张肌的声反射阈一般比镫骨肌反射阈高15~20dB。 正常人对500Hz~1000Hz持续强声所引起的镫骨肌反射,在刺激开始后的10秒内, 收缩强度无明显衰减。测定镫骨肌反射的强度与持续时间对听神经病变的早期诊断有一定价值。 当鼓膜张肌和镫骨肌收缩时,由于鼓膜的内移、听小骨之间的紧密连接、砧镫关节的移位和 镫骨板的横向牵拉,使中耳劲度阻抗明显增加,可使1500Hz以下的声音衰减10dB左右。 这对过量强声传入耳蜗具有一定保护作用,对刚超出安全 标准的声音起到有效预防声损伤作用。 由于中耳肌反射有一定的潜伏期,因此,对突然发生的爆炸声保护作用不大。 镫骨肌反射的反射弧:声刺激经中耳达耳蜗,耳蜗毛细胞兴奋性信号经由螺旋神经节 双极细胞(1级神经元)的中枢突传至耳蜗腹核(2级神经元),耳蜗腹核神经元轴突部分 至同侧面神经运动核、部分至同侧上橄榄核再传至同侧和对侧面神经运动核,面神经运动核神经元 的轴突形成面神经,分出镫骨肌支支配镫骨肌。因此,声刺激一侧耳可引起双侧耳的声反射。”  这段文字翻译成小学或者少年科学画报上面的语言是什么呢?那就是:  90dB SPL re 20µPa 以下的音乐您的耳朵是在享受, 90dB SPL re 20µPa 以上的音乐您的耳朵是在忍受。 这段文字翻译成下流段子是什么呢?那就是: 90dB SPL re 20µPa 以下的音乐您的耳朵是被爱抚, 90dB SPL re 20µPa 以上的音乐您的耳朵是被强爆。  *****备注: µ是微, Pa 是帕斯卡,SPL = SOUND PRESSURE LEVEL,  Re 是拉丁文,意即 “in the matter of, with reference to. ”聲壓級(sound pressure level)是指以對數衡量的相对聲壓, 相對於一個基準值(聽閾約為 2 × 10E-5 Pa)的大小,符號為 SPL, 對於人類的气导聽覺,於最敏感的頻率範圍 2 KHz 到 5 KHz 中, 聽閾約為 2 × 10E-5 Pa,通常以此作為聲壓級的基準值。      

** 长期关注俺的知友也许看过无数次这段话, 但很多人觉得太长而选择忽略。




很多人(特别是那些自觉上帝选民的人)人认为自己的耳膜是完美的。但是, 历史上的研究发现。 没有人是完美的。即便绝大部分男人的旦旦,也是一边高一边低的。



耳机烧友恐怕又要拍桌子了。

咱换了发烧电表、发烧入户线、发烧空气开关、发烧墙插、发烧排插/插排/PDU、发烧电源线、发烧“钱端”(平衡解码器、平衡耳放)、发烧(平衡)耳机线和发烧耳机等等等等, 踏嘛地原来自己的耳朵里面的耳膜是基因表达控制的!

“你怎么不早说呢 !?”

俺早就说过了。

大家的 DNA ,哦不染色体, 维持在 46 条。比猪多八条, 比大猩猩少两条。




没有两个人的耳廓长一样的。

耳机烧友恐怕要无语了。

咱换了发烧电表、发烧入户线、发烧空气开关、发烧墙插、发烧排插/插排/PDU、发烧电源线、发烧“钱端”(平衡解码器、平衡耳放)、发烧(平衡)耳机线和发烧耳机等等等等, 踏嘛地原来自己的耳廓不是 ANSI 的标准耳!



每个人的外耳道(external ear canal)的形状和空间结构也是不同的。




为什么耳机频响曲线不能是平直的?


耳机烧友也许要绝望了。

咱换了发烧电表、发烧入户线、发烧空气开关、发烧墙插、发烧排插/插排/PDU、发烧电源线、发烧“钱端”(平衡解码器、平衡耳放)、发烧(平衡)耳机线和发烧耳机等等等等, 踏嘛地原来自己的耳朵里面那么多道道。 不如种植人工耳蜗算了!

坏消息是, 人工耳蜗不支持 DSD512、DSD256, 也不支持 24bit 的信号,CD 音质的人工耳蜗恐怕要等到 2025 年。



另外, 俺不太愿意提起的是两个英语单词。

很多买了天价耳机系统的烧友, 会震惊地发现自己竟然听不出

最明显的信息量: 仅仅是两个十分简单的英语单词,Laurel & Yanny.

但是他们很喜欢念叨“马勒”、“大编制”、“搭配“。

好吧,

耳机发烧圈(JUAN4)已经念叨了几十年的 ”耳朵收货“,

大家不妨自行收一下货。



Hardcover: 328 pages

Publisher: Academic Press; 2 edition (Sept. 11 2006)

Language: English

ISBN-10: 0123725194

ISBN-13: 978-0123725196





#####################################################

关于 EQ 俺觉得俺已经发过太多的散文了。 大家有时间不妨踩踩俺的专栏。


2017~2018 被俺删除的早期散文中, 提醒大家留意的是 BK 曲线 (1975), 是的,来自上世纪 70 年代。 您希望耳机听起来更有房间的味道, 不妨加上这个曲线试试。


##################################################

附录:

###################################################


BK 曲线 (1975)



       https://www.bksv.com/media/doc/17-197.pdf     

来源:


老麦,我千真万确听到更换耳机发烧神器(例如换线)带来的改善,你却红口白牙地否定耳机线的作用,凭啥?

###############################################################

俺必须要承认,烧友在“换线操作”这个动作之后听到了改善是客观存在的。

不少人可能会以为, 俺不知道这样的事情存在而故意贬低烧友的诚信(integrity)。诚信指一个人的诚实性和信用程度,它体现于一个人的个性、价值取向之中。诚信就是一个人的可靠程度和可信任程度,它是人品的核心部分。 因此, 这部分烧友会十分恼火。

但是,俺觉得有必要重复一下老领导说的一个故事。

俺把这个故事集成在中篇散文里,很多人并没有心情阅读初中水平的散文, 因此俺觉得有必要再贴一次。

因为俺读书少, 所以很多读书人知道的东西俺不知道。您知道么, 太阳和星星困扰了俺几十年也折磨俺几十年。因为俺一直想不通一个问题:

为什么是地球围着太阳转,而不是太阳围着地球转?

每天从起床到睡觉,俺都感觉到地是不动的。太阳绕着俺转了一圈又一圈,星星也是绕着转了一圈又一圈,都是东升西落。俺觉得俺家是宇宙的中心!

太阳绕着地球转, 俺可以拍着胸口断言。

你知道的, 俺喜欢实践。而太阳东升西落即便是幼儿园的娃娃都知道的事实。


老领导对俺的俺家宇宙中心论并没有什么评论。

不过老领导说了一个故事:

“某人天天担心孩子身高不增加,直到某天市政在他家门口种了一颗树。某人发现自从市政在他家门口种树以来,他家的孩子身高增加迅速。于是他得出了一个结论, 门口种树可以促进孩子长高!”

老领导说, 任何讨论我们首先要区分什么是事实错误,什么是不同观点, 否则就会在不需要争论时混战一团。

老领导还说, 任何科学实验设计都要设置对照和对照组,不然就没有说服力。

这句话俺觉得可以这样翻译,实验设计要设置对照和对照组,不然碰到手持杠铃片的人就会被实锤了。

某人天天担心孩子身高不增加,直到某天市政在他家门口种了一颗树。某人发现自从市政在他家门口种树以来,他家的孩子身高增加迅速。于是他得出了一个结论, 门口种树可以促进孩子长高!

俺的想法是,如果砍掉这棵树, 这孩子是不是就不长了呢? 会不会萎缩呢?


跑题了,跑题了,跑题了。

俺必须要承认,烧友在“换线操作”这个动作之后听到了改善是客观存在的。

但是,您是否实验了换铁丝的操作呢?

但是,您是否实验了串联铁丝的操作呢? (例如 AKG 曾经做过的)

至少, 烧友们也是红口白牙地口耳相传大家能 100% 地听出铜丝和铁丝的区别, 对吗?

那就请您实验一下 10 次盲听铜丝铁丝的区别吧。

100% 的统计学意义, 恐怕受过教育的都知道吧?

那就是 10000 次实验 10000 次正确,那就是 1000 次实验 1000 次正确,那就是 100 次实验 100 次正确。您不妨盲听 20 次 串联铁丝/铜丝, 然后再回来报喜。


在大家回来报喜之前, 俺简单列举一下哪些东西也可能会干扰到听感。


首先,耳屎/耵聍 (Cerument, Earwax);



其次, 插入深度;




第三, 插入的耳机是否改变外耳道直径;



第四,是否漏气;





第五, 耳机和外耳道开口的相对位置(水平、垂直以及轴向距离,角度);




第六,室温;



第七,湿度;


第八, 体位/姿势;

第九,体温、血压、脉搏、血糖、气压;

“睾丸酮的波动和光照是有关系的。睾丸酮是主要由睾丸生成的激素,女性体内通常也存在睾丸酮。它对于性能和生殖能力有非常重要的影响,还会影响肌肉质量和毛发生长等;也有一些同样重要的功能比如维持骨密度、红细胞水平和幸福感。 ”



第十, 东南西北朝向、太阳在天顶的位置 (风水)。


第十一, 线材的重量、顺性、挠度及直流电阻等。



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耳机“调音”及音响终极EQ老法 Equalizer APO


【未完待续】


user avatar   dai-yu-xiao-72 网友的相关建议: 
      

这是个过于基础的问题。对于3kHz左右为什么应该有凸起,我实在不想再浪费口舌,有的回答中也有解释。

我这里只说一下为什么耳机频响曲线低频也应该有增益。

1. 先从一个最常见的例子说起。

我们都知道音箱的频响曲线应该是趋向于平直的,是的没错。但这是音箱在消声室内的频响,也就是音箱自身的频响应该是平的。

而实际我们听音的环境中,基本都属于所谓的混响场,而不是消声室模拟的自由场。而在我们实际听音的环境中,高频部分的能量容易被吸收房间的墙壁和地毯、沙发、窗帘等吸收,也就是说高频部分的反射声较少;而低频部分的能量则不会完全损失掉,也就是说低频部分的反射声较多。也就是说,在不考虑驻波、梳状滤波效应(我稍后会详细写篇文章讲解梳状滤波效应的危害)、立体声之间的干涉等情况的理想听音环境下,如果使用pink noise或者速度较慢的sweep信号测量时,一个在消声室内频响平直的音箱在房间中的频响曲线,应该是从低频到高频缓降的曲线,即低频部分比高频能量多。这条曲线也叫作房间稳态曲线。

Both Dr. Olive's initial speaker measurements, the JBL Synthesis measurements, and the B&K curve agree that high-quality speakers measuring flat in an anechoic chamber tend to have a ~1dB/octave "room gain" curve when placed in a good-sounding room with no equalization. Also, JBL Synthesis (a Harman company) room correction does not equalize the speaker system to be flat in the room. They smooth the room frequency response to conform to a 1db/octave natural room gain target.

而假如把音箱在房间内的曲线完全调平,则此时极有可能音箱自身的频响的低频部分是低于高频部分几个dB的,也就是说音箱在消声室内的频响曲线就不是平直的了。

总之,房间稳态曲线与音箱本身的频响曲线并不是一回事。

2. 对于耳机曲线

我们日常听音的环境,既不是扩散场也不是自由场。(看到那么多人说哈曼曲线是基于扩散场曲线的,我真的都不知道说什么是好)

一个基本的逻辑是,如果一个音箱+房间的系统有着很好的声音表现,那么把耳机的声音(音质音色)做成类似的声音也应该有很好的表现。低音属于波动声学区域,音箱的Sound Power起主要作用。所以耳机的低音与音箱在房间内的稳态曲线应该呈现类似的趋势,所以耳机的低频应该相对来说有一定的增益。

而具体这个增益大概是多少?

首先在哈曼参考听音室内播放平直的稳态曲线的测试信号。再重复一遍,房间稳态曲线不等于音箱频响曲线,如果音箱本身的频响是平直的,那么只有在消声室才能得到平直的稳态曲线。

对应的,G.R.A.S人工接收到的信号为:

图中绿色虚线为此时人工耳的对房间中测试信号的频响曲线。经过滤波器把虚拟耳机加载为绿色虚线。再通过听音者主观调节shelf滤波器,最终确定哈曼曲线。

当然,这个曲线是一直在修正的。并且对于入耳式耳机和头戴式耳机而言是有所不同的。最新的哈曼曲线基于世界不同国家的500人以上的样本,采用受控盲听和MOA方法。

Sean Olive explained the evolution of the circumaural/supra-aural target response to me as follows: “The AE-OE target curve evolved over the past four to five years. The first iteration was based on measurements of an accurate loudspeaker calibrated in our reference listening room. It was slightly modified with some method of adjustment (MOA) experiments where listeners modified the bass and treble, and also feedback from various tests with over 500 listeners from USA, Canada, Germany and China.

当然,这里的增益是preference,以我个人的专业听音经验,耳机参考低音应该比哈曼曲线要略少一些。

而不论是Floyd Toole博士所描绘的理想听音环境,还是我们日常的听音环境,既不是自由场也不是扩散场。实际上扩散场是很难实现的一种环境,而自由场通常是在消声室内模拟,显然,我们不在消声室内听歌。(注:常见的录音师并不是消声室,只是有一些声学处理材料,与声学测试中的全消室以及所模拟的自由场完全是两个概念)。所以对应的耳机曲线,既不应该是自由场曲线,也不应该是扩散场曲线。

实际上,通过实际的盲听测试,类似的曲线也比传统的自由场曲线和扩散场曲线主观评分更高。

以上是心理声学的解释。

而声学中有一种解释,耳机这种在压力场的低频频率响应应该等效于音箱在自由场内+6B。当然,这是理想情况。不过,实际中这个数值会有所出入。

还有一种方法,是使用主观评价方法本身,听不同频响曲线的耳机,找出三频分布均衡的耳机频响曲线大致是如何。

当然,以上很多内容建立在耳机高频频响正确或相对正确的情况下。频响曲线本身对听感的影响有时是要考虑整个耳机频响曲线的趋势的,如果耳机高频不足,那么低频同步减少一些有时反而更均衡,但是高频不足本身就意味着可能存在的音质音色问题,而不只是三频均衡问题。


耳机频响曲线低频的增益,不论从心理声学、声学、主观评价的角度都可以解释,而且在相当程度上三者是等效的,或者说自洽的。或者说用不同的方法解释了同一个问题。

其实耳机频响曲线应该是所有声学系统中最简单的之一。很多相关问题在我看来就像1+1=2一样基础和简单。但是即便如此还是经常有人用耳机频响曲线应该是平的才是hifi的之类的言论,理(无)直(知)气(无)壮(畏)的争吵一些事情。其实,在我看来只是缺乏心理声学、声学相关基础知识,缺乏最基本的听音能力,对参考声音与系统以及三频均衡毫无了解。或者说既不懂理论也不懂听音。或者更直白的说,啥也不懂。

只不过这样的情况并不少见而已。而且从两年前我开始在知乎上写文章就一直存在。对基础相关理论毫无了解也不想去了解,并且听音能力几乎为零的老烧也见了不少。我可能开始还解释一下,但后来实在没兴趣也没时间精力再解释,偶尔能再回答一遍就回答一遍。

记得霍金的《时间简史》的序章讲了一个故事。一位著名的科学家曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动,以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时,一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道:“你说的这些都是废话!这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板!”这位科学家很有教养地微笑着答道:“那么这只乌龟是站在什么上面的呢?”“你很聪明,年轻人,的确很聪明,”老妇人说,“不过,这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔啊!”

如果我是那个科学家,我不会再解释,转身就跑。

为什么地球不是平的?


user avatar   bingo-liu-66 网友的相关建议: 
      

就说“插件是否能达到与硬件完全一致”这事。

理论上插件想达到与硬件“完全一致”的效果是不可能的,因为现实世界就是不完美的,同一个型号的两个不同设备都不可能达到“完全一致”,多少会有点微小差别,那么插件怎么可能跟硬件完全一致嘛……

但从另外一个角度上说,“像硬件一样”又是完全可能的——因为除了建模以外,我们还可以采样啊!老铁Acustica Audio了解一下呗?我直接对硬件进行采样,理论上你过硬件什么动静我就是什么动静。

不要跟我说什么“硬件基于的是模拟电路或数字驱动的实体”,在电声学领域里,采样和傅里叶变换破一切玄学,就这么简单。


user avatar   eagleinsky 网友的相关建议: 
      

事故已经定则了,说明已经过了执法机关了,这时候还扯个屁?

如果事故定则你没有责任,那你咋办都可以,别说三不一没有了,你全部都没有都行。

如果事故定则你有责任的话,你三不一没有只能让执法机关认为你在抗法。




  

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