Как да измеря шумоустойчивостта в слушалките

Вероятно сте забелязали, че на пазара има много слушалки, които премахват шума . За съжаление за потребителя обаче ефикасността на схемата за отмяна на шума варира радикално от слушалките до слушалките. Някои от тях са толкова ефективни, че може да си помислите, че нещо не е наред с ушите ви. Но някои от тях само анулират няколко децибела струва шум. Още по-лошо, някои от тях добавят звуково съскане, така че докато намаляват шума при ниски честоти, те го увеличават при високи честоти.

За щастие измерването на шумопотискащата функция в слушалките е относително проста. Процесът включва генериране на розов шум чрез набор от високоговорители и измерване на това, колко звук се получава от слушалките до ушите ви.

01 от 04

Стъпка 1: Настройване на предавката

Брент Бътъруърт

Измервателната част от него изисква софтуер за основен аудио спектрален анализатор, като True RTA; USB интерфейс за микрофон, като синия микрофон; и симулатор на ушите / бузите, като GRAS 43AG, който използвам, или манекен за измерване на слушалки, като GRAS KEMAR.

Можете да видите основната настройка на снимката по-горе. Това е 43АГ в долния ляв ъгъл, снабден с каучукова слушалка, която представлява ухото, характерно за по-големите хора, т.е. американски и европейски мъжки. Слушалките се предлагат в различни размери и различни дурометри.

02 от 04

Стъпка 2: Направете някакъв шум

Брент Бътъруърт

Генерирането на тестовите сигнали всъщност е малко по-трудно, ако отидете до книгата. Стандартът за измерване на слушалките IEC 60268-7 определя, че източникът на звук за този тест трябва да бъде осем високоговорителя, разположени в ъглите на стаята, като всеки играе некорелиран източник на шум. Несвързан означава, че всеки високоговорител получава свой произволен сигнал за шум, така че нито един от сигналите не е същият.

За този пример настройката включваше два Genelec HT205 захранващи високоговорителя в противоположните ъгли на моя офис / лаборатория, като всеки от тях стреляше в ъгъла, за да разпръсне по-добре звука му. Двата високоговорителя получават несвързани шумови сигнали. Субуферът Sunfire TS-SJ8 в един ъгъл добавя някои бас.

Можете да видите настройката в диаграмата по-горе. Малките квадратчета, стрелящи в ъглите, са Genelecs, големият правоъгълник в долния десен ъгъл е Sunfire sub, а кафявият правоъгълник е тестовата маса, където правя измерванията.

03 от 04

Стъпка 3: Изпълнение на измерването

Брент Бътъруърт

За да започнете измерването, възпроизведете шума, след което нагласете нивото на шума, така че той измерва 75 dB близо до входа на фалшивия гумен ушен канал на 43AG, измерен с помощта на стандартен измервателен уред за ниво на звуково налягане (SPL). За да получите базова линия на звука извън фалшивото ухо, за да го използвате като справка, кликнете върху бутона REF в TrueRTA. Това ви дава плоската линия на графиката точно 75 dB. (Можете да видите това в следващото изображение.)

След това поставете слушалките на симулатора на ушите / бузите. Дъното на моята тестова пейка е снабдено с дървени блокове, така че разстоянието от горната плоча на 43AG до дъното на дървените блокове е точно същото като размерите на главата ми в ушите ми. (Не мога да си спомня точно какво бях, но е около 7 инча) Това поддържа подходящото налягане на слушалките срещу симулатора на ушите / бузите.

Съгласно IEC 60268-7, зададох TrueRTA за изглаждане на 1/3 октава и го зададох на средно 12 различни проби. Въпреки това, като всяко измерване, включващо шум, не е възможно да се получи 100% точен, защото шумът е случаен.

04 от 04

Стъпка 4: Потвърждаване на резултата

Брент Бътъруърт

Тази диаграма показва резултата от измерването на слушалките Phiaton Chord MC 530 за анулиране на шума. Ционната линия е базовата линия, която симулаторът ухо / буза "чува", когато няма слушалки там. Зелената линия е резултат с изключен шумопотискане. Лилавата линия е резултат от включването на шумопотискане.

Обърнете внимание, че схемата за анулиране на шум има най-силен ефект между 70 и 500 Hz. Това е типично и е хубаво, защото това е групата, в която се намира шума на двигателя в кабината на самолета. Обърнете внимание също така, че веригите за анулиране на шума всъщност могат да увеличат нивото на шума при високи честоти, както виждаме в тази диаграма, където шумът е по-висок между 1 и 2,5 kHz с включено шумопотискане.

Но тестът не е завършен, докато не бъде потвърден от ухото. За да направя това, използвам стерео системата си, за да свиря звука, който направих в кабината на самолета. Направих записа си на едно от задните седалки на джет MD-80, един от най-старите и най-шумни видове в момента в търговската служба в САЩ. Тогава виждам или чувам колко добре може да работи слушалката намалявайки не само шума от самолетите, но и шума на съобщенията и другите пътници.

Направих това измерване в продължение на няколко години и корелацията между измерването и действителното представяне на шумопотискане, което съм изпитал на самолети и автобуси, е отлично с слушалки за ухо и слушалки . Измерването не е толкова добро при слушалките за поставяне в ушите, защото с тези, които обикновено трябва да отстранявам бузата от симулатора и да използвам разклонител GRAS RA0045 за измерването. По този начин се загубва част от ефекта на запушване (блокиране) на големите модели в ушите. Но това все още е отличен индикатор за това колко добре функционира схемата за отмяна на шума.

Имайте предвид, че като всяко аудио измерване, това не е перфектно. Въпреки че субуферът е поставен колкото се може по-далеч от тестовата маса, изпитвателният стенд е поставен върху чувствителни крака, а симулаторът на ушите / бузите има съвместими гумени крачета, поне някои басови вибрации се промъкват директно в микрофона чрез физическа проводимост. Опитвах се да подобря това, като добавих още подложки под симулатора, но без резултат, вероятно защото вибрациите във въздуха също придават някакъв звук в тялото на симулатора.