Co to jest kalibracja słuchawek?
W ostatniej dekadzie imponujące postępy w technologii cyfrowego przetwarzania sygnału (DSP) doprowadziły do opracowania nowych metod kontrolowania barwy widmowej monitorów studyjnych i słuchawek. Biorąc pod uwagę koszt i złożoność przetwarzania akustycznego w studiach, a w dzisiejszym przypadku niecelowo zbudowanych krytycznych przestrzeni odsłuchowych (studia sypialniane itp.), twórcy oprogramowania, tacy jak IK Multimedia i Sonarworks, opracowali fajne produkty programowe, zaprojektowane, aby hipotetycznie „ neutralizować” naturalną kolorystykę środowiska akustycznego.
ARC vs Sonarworks vs Nura
Oprogramowanie „ARC” firmy IK Multimedia i oprogramowanie „Reference 4” firmy Sonarworks (a także wiele innych) umożliwiają użytkownikowi wykonywanie pomiarów za pomocą mikrofonu kalibracyjnego, który następnie tworzy odpowiedź impulsową reprezentującą atrybuty widmowe przestrzeni. Dzięki tym informacjom oprogramowanie może przesłać sygnał bezpośrednio do wyjścia systemu monitorowania w celu dekonstrukcyjnego nałożenia niepłaskich odpowiedzi częstotliwościowych.
Kontynuując innowacje w tej dziedzinie, producenci tacy jak Nura z Melbourne opracowali słuchawki, które automatycznie mierzą sygnały otoemisji akustycznej (OAE) w celu mapowania funkcji przenoszenia przez kanał słuchowy słuchacza (i przetwarzania cyfrowego sygnału słuchawek).
Sonarworks Reference 4 ma dodatkową funkcję w porównaniu do konkurencyjnych produktów: wbudowany zestaw profili kalibracyjnych dla wielu popularnych marek słuchawek wysokiej klasy i referencyjnych. Biorąc pod uwagę powszechne obecnie stosowanie krytycznych przestrzeni do odsłuchu muzyki, która nie jest celem docelowym, wydaje się to atrakcyjną alternatywą dla kosztownej akustyki pomieszczenia.
W porównaniu z systemem kalibracji pomiarów wewnętrznych Reference 4 lub systemem OAE firmy Nura, te profile kalibracji słuchawek nie wymagają od użytkownika wykonywania żadnych pomiarów, a zatem nie wymagają drogiego mikrofonu pomiarowego ani złożonego pokładowego systemu monitorowania.
— Zobacz też: Najlepsze aplikacje muzyczne na telefony i tablety —
Niszczenie mitów na temat „idealnie płaskiej krzywej”, a w trudnych słowach – idealnego pasma przenoszenia
Wbudowane ustawienia kalibracji słuchawek brzmią jak doskonałe narzędzie dla domowego kompozytora, ale tak jak w przypadku większości cyfrowego przetwarzania sygnału, prawie zawsze będą dodatkowe, potencjalnie niepożądane efekty na cyfrowym kształcie fali. Ponadto jest ogólnie przyjętym faktem, że nawet pozycja pary słuchawek na głowie może powodować zmienność w ich odpowiedzi częstotliwościowej, nie wspominając o zróżnicowaniach spowodowanych różnicami w wielkości uszu słuchawek i uszu każda osoba.
Przeprowadziliśmy serię testów, próbując ustalić zmienność odpowiedzi częstotliwościowej spowodowaną tymi czynnikami. Słuchawki posadowiono na makiecie głowy Neumanna KU100 (coś w rodzaju manekina do testów zderzeniowych z mikrofonami w uszach). Odpowiedzi częstotliwościowe mierzono za pomocą sinusoidalnego przemiatania w komorze bezechowej.
Do każdego pomiaru słuchawki były zdejmowane, a następnie zakładane z powrotem na sztuczne uszy. Poniższy wykres przedstawia zmianę w parze Hifiman He400i z dziesięcioma resetami na ucho (niebieski wykres – lewe ucho, czerwony – prawe).
Jest nie tylko ogromna rozbieżność między pomiarami, ale jeszcze większa rozbieżność między lewym a prawym przetwornikiem. Biorąc to pod uwagę, jak to możliwe, że jeden profil kalibracji słuchawek, odpowiedni i oferowany dla wszystkich, będzie skuteczny w tworzeniu idealnej odpowiedzi częstotliwościowo-amplitudowej w naszym konkretnym przypadku? Można stwierdzić, że przedstawione profile to coś przeciętnego i każdą parę trzeba zmierzyć indywidualnie (swoją drogą można kupić już skalibrowane słuchawki z Sonarworks, modeli i cen poszukaj na ich stronie).
Dla porównania, referencyjna krzywa kalibracji dostarczona przez Sonarworks dla tej samej pary słuchawek jest następująca…
Podbić bas czy nie podbić?
Patrząc na udokumentowane pasmo przenoszenia dowolnych zamkniętych lub otwartych słuchawek, staje się oczywiste:
Małe przetworniki słuchawkowe, dynamiczne lub planarne magnetyczne, naprawdę nie są w stanie odtworzyć dźwięku w niższym spektrum częstotliwości. Jak większość ludzi zajmujących się produkcją muzyczną wie, znacznie łatwiej jest wygenerować dźwięk o niskiej częstotliwości z większą membraną i głębszymi głośnikami niż w przypadku płytkich, małych przetworników.
W przypadku jednej z moich ulubionych par słuchawek, Sennheiser HD600, Sonarworks koryguje 20-50 Hz do 10 dB. Każdy, kto kiedykolwiek próbował wydobyć zbyt dużo basu z przenośnego głośnika Bluetooth, wie, jak to działa, więc dlaczego miałoby być inaczej w przypadku sterowników słuchawek? Zasadniczo, ze względu na przeciążenie zakresu 20-50 Hz, podczas odtwarzania dźwięku przez przetwornik występuje nieliniowe zachowanie lub zniekształcenia.
Na powyższym obrazku bardzo wyraźnie widać główny szczyt (z prawej strony), a następnie pierwszy, drugi, trzeci i tak dalej. harmoniczne oglądane od prawej do lewej. Jest to bezpośrednia konsekwencja przeciążenia sygnału niskiej częstotliwości podczas kalibracji.
— Zobacz też: 5 najlepszych wtyczek do zmiany formantów głosu —
Co to znaczy?
Jako producenci jesteśmy przyzwyczajeni do używania zniekształceń i nasycenia jako narzędzi twórczych. Gdybyśmy analizowali widmo częstotliwości przed i po zastosowaniu w sygnale modułu zniekształceń lub urządzenia zewnętrznego, bardzo szybko zauważylibyśmy pojawienie się szczytów harmonicznych po zastosowaniu zniekształcenia.
Teraz pomyśl o tym pod kątem ogólnego sygnału odtwarzanego przez słuchawki.
Celem technologii kalibracji jest korygowanie szczytów i dolin w celu uzyskania bardziej płaskiej odpowiedzi częstotliwościowej, ale w bezpośredniej konsekwencji wzmocnienie dolin niskich częstotliwości, w których przypadkowo tworzymy nową zawartość średnich i wysokich częstotliwości. Treść nieliniowa jest trudna do przewidzenia i prawie niemożliwa do naprawienia, rujnując starannie dopracowany dźwięk. Jakie są zatem prawdziwe rozwiązania?
Miłośnicy oprogramowania i puryści będą mieli różne opinie na temat najlepszych alternatyw.
Oczywiście przetwarzanie sterowników słuchawek w ten sposób spowoduje powstawanie niepożądanych artefaktów sygnału. Chociaż dolne i górne zakresy ludzkiego słuchu wykazują zmienność i możliwe zniekształcenia w odtwarzaniu przez słuchawki, możliwe jest ukierunkowanie tylko na średnie częstotliwości w celu zmniejszenia efektu naturalnego fizycznego zabarwienia, ale nie radzenie sobie z bardzo wysokimi i niskimi częstotliwościami, w przypadku których występują problemy.
Wydaje się, że jest to jedyny zakres częstotliwości, który jest w miarę spójny i nie ma na niego wpływu inne produkty, który można poprawić dzięki zastosowaniu technologii cyfrowego przetwarzania sygnału.
W tym celu Reference 4 oferuje możliwość dostosowania krzywej odniesienia zgodnie z indywidualnymi preferencjami. Utwórz własną krzywą, dostosowując ustawienia „wzmocnienia basów” i „nachylenia”, aż minimalne przetwarzanie będzie miało zastosowanie do ≤ 100 Hz i ≥ 6000 Hz.
Jednak przy tej opcji bardzo trudno jest uzyskać krzywą korekcji dokładnie taką, jaką sobie życzymy, co prowadzi do końcowego punktu.
— Zobacz też: 5 najlepszych analogowych pogłosów do montażu w racku (na każdą kieszeń) —
Dlaczego w ogóle jest to potrzebne?
Po co przetwarzać dźwięk w słuchawkach, aby uzyskać bardziej płaską charakterystykę częstotliwościową?
Jako ambitni producenci kazano nam studiować głośniki, badać przestrzeń odsłuchową, znać zalety i wady środowiska akustycznego, w którym jesteśmy zanurzeni, więc dlaczego mielibyśmy tworzyć zupełnie nowy, kolorowy świat, aby ponownie dostroić nasze uszy ?
Tryby pokojowe (kalibracja monitorów studyjnych) mogą tworzyć duże szczyty na pewnych częstotliwościach, które maskują inne częstotliwości, stwarzają problemy w naszym miksie itp. Główna różnica polega jednak na tym, że tryby pomieszczenia można mierzyć za pomocą mikrofonów kalibracyjnych, których pomiary na poziomie konsumenta są dość dokładne. Jednak w świecie słuchawek referencyjnych szczyty i doliny, z którymi mamy do czynienia, są niemierzalne.
Opieramy się na średnich, które nie uwzględniają różnic między konstrukcją słuchawek, kształtem ucha i pozycją głowy. Wiemy również, że Hifiman HE-400i ma dziwny spadek w regionie 2k i to nie sprawia, że kochamy je mniej. Z tego wszystkiego wyrażmy nieaktualną opinię – musisz przestać bawić się profilami kalibracji słuchawek i po prostu słuchać jak najwięcej muzyki w słuchawkach, aż staniesz się z nimi jednością. Porównaj swoją pracę z innymi artystami o tym samym stylu, przetestuj wybrane obszary A-B i pamiętaj, że końcowy użytkownik Twojej pracy prawie na pewno nie będzie słuchał muzyki z parą słuchawek referencyjnych o wartości 2000 USD.
Idea idealnie płaskiej krzywej jest fajna, ale na pewno przysparza więcej kłopotów niż jest to warte. Co sądzisz o kalibracji słuchawek? Udostępnij artykuł w sieciach społecznościowych i oznacz nasze profile przemyśleniami na ten temat.
