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Kopfhörer-Kalibrierungssoftware

7 April , 2021

sonarworks reference 4

Was ist Kopfhörerkalibrierung?

In den letzten zehn Jahren haben beeindruckende Fortschritte in der DSP-Technologie (Digital Signal Processing) zu neuen Techniken zur Steuerung der spektralen Färbung von Studiomonitoren und Kopfhörern geführt. Unter Berücksichtigung der Kosten und der Komplexität der akustischen Behandlung von Studios und im heutigen Fall nicht speziell gebauter unternehmenskritischer Hörräume (Studios in Schlafzimmern usw.) haben Softwareentwickler wie IK Multimedia und Sonarworks coole Softwareprodukte entwickelt entwickelt, um die natürliche Farbe der akustischen Umgebung hypothetisch zu „neutralisieren“.

ARC vs Sonarworks vs Nura

Mit der ARC-Software von IK Multimedia und Sonarworks ‚Reference 4 (unter anderem) kann der Benutzer mit einem Kalibrierungsmikrofon messen, das dann eine Impulsantwort erzeugt, die die spektralen Attribute des Raums darstellt. Mit diesen Informationen kann die Software direkt auf den Ausgang des Überwachungssystems zurückkoppeln, um den nichtplanaren Frequenzgang dekonstruktiv zu überlagern.

Hersteller wie Nura aus Melbourne haben Kopfhörer entwickelt, die automatisch otoakustische Emissionssignale (OAE) messen, um die Übertragungsfunktion der Gehörgänge des Hörers darzustellen (und das digitale Signal der Kopfhörer zu verarbeiten).

Sonarworks Reference 4 bietet eine zusätzliche Funktion gegenüber Konkurrenzprodukten: einen integrierten Satz von Kalibrierungsprofilen für viele beliebte Marken von hochwertigen und Consumer-Referenzkopfhörern. Angesichts der weit verbreiteten Verwendung musikkritischer Hörräume außerhalb des Ziels scheint dies eine attraktive Alternative zur teuren Raumakustik zu sein.

Im Vergleich zum Raummessungskalibrierungssystem Reference 4 oder dem OAE-System von Nura erfordern diese Kopfhörerkalibrierungsprofile keine Benutzermessungen und daher kein teures Messmikrofon oder ein komplexes eingebautes Überwachungssystem.

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Zerstörung von Mythen über die „ideal flache Kurve“ und in schwierigen Worten – den idealen Frequenzgang

Die integrierten Voreinstellungen für die Kopfhörerkalibrierung klingen wie ein großartiges Werkzeug für den Heimkomponisten, aber wie bei den meisten digitalen Signalverarbeitungen treten fast immer zusätzliche, möglicherweise unerwünschte Effekte auf die digitale Wellenform auf. Darüber hinaus ist es eine allgemein anerkannte Tatsache, dass selbst die Position eines Kopfhörers auf dem Kopf zu einer Variabilität des Frequenzgangs führen kann, ganz zu schweigen von Schwankungen, die durch Unterschiede in der Größe der Ohren der Kopfhörer und der Ohren der einzelnen Kopfhörer verursacht werden Individuell.

Wir haben eine Reihe von Tests durchgeführt, um die Variabilität des Frequenzgangs aufgrund dieser Faktoren zu ermitteln. Die Kopfhörer wurden auf eine Neumann KU100-Kopfattrappe (eine Art Crashtest-Attrappe mit Mikrofonen in den Ohren) gelegt. Der Frequenzgang wurde unter Verwendung eines sinusförmigen Sweeps in einer schalltoten Kammer gemessen.

Bei jeder Messung wurden die Kopfhörer entfernt und dann wieder auf die falschen Ohren gesetzt. Die folgende Grafik zeigt die Änderung bei einem Paar Hifiman He400i mit zehn Resets pro Ohr (blaue Grafik – linkes Ohr, rot – rechts).

Hifiman He400i s desyat'yu pereustanovkami na levoye ukho

Hifiman He400i s desyat'yu pereustanovkami na pravoye ukho

Es gibt nicht nur eine große Diskrepanz zwischen den Messungen, sondern auch eine noch größere Diskrepanz zwischen dem linken und dem rechten Treiber. Wie ist es vor diesem Hintergrund möglich, dass ein für jeden geeignetes und empfohlenes Kopfhörerkalibrierungsprofil in unserem speziellen Fall den idealen Frequenzgang erzeugt? Wir können daraus schließen, dass die dargestellten Profile etwas gemittelt sind und jedes Paar einzeln gemessen werden muss (Sie können übrigens bereits kalibrierte Kopfhörer bei Sonarworks kaufen und auf der Website nach Modellen und Preisen suchen).

Zum Vergleich sieht die von Sonarworks für denselben Kopfhörer bereitgestellte Referenzkalibrierungskurve folgendermaßen aus …

HE-400i Sonarworks Reference 4

 

Nicht genau das gleiche?

Den Bass anheben oder nicht anheben?

Wenn man den dokumentierten Frequenzgang eines geschlossenen oder offenen Kopfhörers betrachtet, wird klar:

Kleine Kopfhörertreiber, dynamisch oder planar magnetisch, können im unteren Frequenzspektrum wirklich keinen Ton wiedergeben. Wie die meisten Leute in der Musikproduktion wissen, ist es viel einfacher, mit einer größeren Membran und tieferen Lautsprechern niederfrequenten Klang zu erzeugen als mit flachen kleinen Treibern.

Usilit' basy ili ne usilit'

Für einen meiner Lieblingskopfhörer, den Sennheiser HD600, korrigiert Sonarworks 20-50 Hz bis 10 dB. Jeder, der jemals versucht hat, über einen tragbaren Bluetooth-Lautsprecher zu viel Niederfrequenzton zu erzeugen, weiß, wie dies geschieht. Warum sollte dies für Kopfhörertreiber anders sein? Tatsächlich tritt ein nichtlineares Verhalten oder eine Verzerrung aufgrund einer Überlastung des 20-50-Hz-Bereichs während der Tonwiedergabe durch den Fahrer auf.

Harmonic distortion

 

Im obigen Bild sehen Sie sehr deutlich den Hauptgipfel (ganz rechts) und dann den ersten, zweiten, dritten usw. Harmonische von rechts nach links gesehen. Dies ist eine direkte Folge der Überlastung des Niederfrequenzsignals während der Kalibrierung.

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Was bedeutet das?

Als Produzenten sind wir es gewohnt, Verzerrung und Sättigung als kreative Werkzeuge zu verwenden. Wenn wir das Frequenzspektrum vor und nach der Verwendung eines Verzerrungsmoduls oder eines externen Geräts im Signal analysieren würden, würden Sie sehr schnell das Auftreten von harmonischen Spitzen nach dem Anwenden der Verzerrung bemerken.

Denken Sie jetzt an das Gesamtsignal, das von Ihren Kopfhörern wiedergegeben wird.

Das Ziel der Kalibrierungstechnologie besteht darin, Spitzen und Täler zu korrigieren, um einen gleichmäßigeren Frequenzgang zu erzielen. Dies ist jedoch eine direkte Folge der Verstärkung von Niederfrequenztälern, bei denen wir versehentlich neue Mittel- und Hochfrequenzinhalte erstellen. Nichtlineare Inhalte sind schwer vorherzusagen und kaum zu reparieren, was Ihre sorgfältig gestalteten Audiodaten beeinträchtigt. Was sind dann die wirklichen Lösungen?

Softwareliebhaber und Befürworter der Reinheit werden unterschiedliche Meinungen zu den besten Alternativen haben.

Wenn Sie die Kopfhörertreiber auf diese Weise verarbeiten, entstehen offensichtlich unerwünschte Signalartefakte. Während der untere und obere Bereich des menschlichen Hörspektrums beim Abspielen von Audio mit Kopfhörern Variationen und mögliche Verzerrungen aufweisen, können Sie nur auf die Mitten zielen, um die Auswirkungen der natürlichen Färbung zu verringern, aber nicht auf die Höhen und Tiefen, mit denen Probleme auftreten.

Dies scheint der einzige Frequenzbereich zu sein, der einigermaßen konsistent ist und von anderen Produkten nicht beeinflusst wird, die durch den Einsatz digitaler Signalverarbeitungstechnologie verbessert werden können.

Zu diesem Zweck bietet die Referenz 4 die Möglichkeit, die Referenzkurve nach Ihren individuellen Vorlieben anzupassen. Erstellen Sie Ihre eigene Kurve, indem Sie die Einstellungen für „Bass Boost“ und „Slope“ anpassen, bis die minimale Verarbeitung auf ≤ 100 Hz und ≥ 6000 Hz angewendet wird.

Mit dieser Option ist es jedoch sehr schwierig, die Korrekturkurve genau so zu erhalten, wie Sie es möchten, was uns zum Endpunkt bringt.

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Warum brauchst du es dann überhaupt?

Warum überhaupt Audio in Kopfhörern verarbeiten, um einen flacheren Frequenzgang zu erzielen?

Als angehende Produzenten sollen wir die Lautsprecher studieren, den Hörraum erkunden und die Vor- und Nachteile der akustischen Umgebung kennen, in die wir eintauchen. Warum sollten wir also eine völlig neue, farbenfrohe Welt schaffen, um unsere Ohren neu abzustimmen?

Raummodi (Kalibrierung des Studiomonitors) können bei bestimmten Frequenzen große Spitzen erzeugen, die andere Frequenzen maskieren, Probleme in unserem Mix verursachen usw. Der Hauptunterschied besteht jedoch darin, dass Raummodi mit Kalibrierungsmikrofonen gemessen werden können, deren Messungen auf Kundenebene ziemlich genau sind. Im Bereich der Referenzkopfhörer sind die Spitzen und Täler, mit denen wir uns befassen, jedoch nicht messbar.

Wir stützen uns auf Durchschnittswerte, die Unterschiede zwischen Kopfhörerdesign, Ohrform und Kopfposition nicht berücksichtigen. Wir wissen auch, dass der Hifiman HE-400i einen seltsamen 2-km-Sprung hat, und das lässt uns sie nicht weniger lieben. Nach alledem werden wir eine veraltete Meinung äußern – Sie müssen aufhören, an Kopfhörerkalibrierungsprofilen herumzuspielen, und einfach so viel Musik wie möglich in Ihren Kopfhörern hören, bis Sie eins mit ihnen werden. Vergleichen Sie Ihre Arbeit mit anderen Künstlern im gleichen Stil, führen Sie einen A-B-Test in ausgewählten Bereichen durch und denken Sie daran, dass der Endbenutzer Ihrer Arbeit mit ziemlicher Sicherheit keine Musik mit einem Referenzkopfhörer im Wert von 2.000 USD hört.

Die Idee einer perfekt flachen Kurve macht Spaß, verursacht aber wahrscheinlich mehr Probleme als es wert ist. Was denkst du über die Kopfhörerkalibrierung? Teilen Sie den Artikel in den sozialen Medien und markieren Sie unsere Profile mit Gedanken zu diesem Thema.

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Об авторе: mix-master

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