為什麼人們常常不同意耳機的聲音

05年1月

人們常常不同意耳機聲音的科學原因

Thomas Barwick / Stone / Getty Images

在我測試過的所有類型的消費類音頻產品中,沒有一款像耳機一樣令人困惑。 在我為Sound&Vision進行的許多面板測試中,以及我現在參與Wirecutter的測試中,聽眾感知和描述特定耳機聲音的方式常常存在很大差異。 我們在閱讀讀者評論時看到更多差異。 即使在我們清除了巨魔後,很明顯有些人聽到的事情有點不同。

05年05月

沒有兩隻耳朵是一樣的

工業研究產品

理由#1:耳道根本不同。

GRAS Sound and Vibration(製造我的耳機測量設備的公司)的銷售工程師Jacob Soendergaard向我介紹了這種現象,並且非常友好地指導我製作一個非常有趣的PDF,描述耳/臉頰模擬器的開發過程,我們今天使用的頭部和軀幹模擬器。

作為歐登塞大學的SC Dalsgaard,參與上述計劃的科學家之一,如此聰明而詼諧地說:“人的製造範圍非常廣泛”。

Soendergaard闡述道:“幾何形狀上的每一分鐘變化(耳道形狀,耳道褶皺和摺痕的數量,耳道的長寬比,雙重彎曲的位置,鼓膜的大小[耳膜]等等)都會影響聽覺 - - 特別是在波長很短的高頻下。“

你可以在上面的圖表中看到它,這是一個圖表的縮略版本,出現在我鏈接的PDF中。 該圖表比較了11個測試對象耳道內的測量結果與設計用於助聽器測量的耦合器的響應。 對於每個測試頻率,您可以看到耦合器響應(實線),11個測試對象(圓圈)的平均響應以及響應範圍(看起來像是肥胖的橫向H)。

正如你所看到的,耳道的響應在1kHz以下變化不大,但是在2kHz以上,響應差異變大,而在10kHz時它們很大,大約為+/- 4dB。 為了說明這一點,+/- 2 dB的響應差異 - 比方說,將低音降低-2 dB並將高音提升+2 dB - 足以引起耳機音調平衡的巨大變化。

在這種情況下,Soendergaard和我正在討論測量,但我們的討論也與主觀聽力有關,因為您的耳膜實際上是您的測量設備,與耳朵模擬器內的麥克風佔據大致相同的物理平面。 正如Soendergaard所言,指的是10到20 kHz之間的頻率(人類聽力範圍的上限),“如果您的測量設備在每個配件之間偏移了一毫米,您將看到同一個人的結果大不相同。”

因此,耳道形狀的差異 - 以及耳機,特別是入耳式耳機與不同形狀的耳朵和耳道相互作用的方式之間的不可避免的差異可能導致耳機對不同的耳朵形狀作出非常不同的響應高頻率。 只有1毫米的差異可以使耳機響應平坦的聲音太亮或太暗。

幾年前,我看到了這一原則,當時一位音頻作家(他將保持匿名)告訴我他真的很喜歡特定的入耳式耳機。 這是大多數評論家認為聽起來非常無趣的耳機,而且我的測量結果顯示3 kHz以上的大幅下降。 我過去與這位作家合作過,雖然他和我在評估揚聲器甚至耳塞式和耳塞式耳機方面普遍認同,但他對耳塞式耳機的評估與我的完全不同。 (後來,一位聽力學家告訴他,他的耳道形狀非常不尋常。)

05年3月

每個人都有不同的空間感 - 至少戴耳機

Office.com剪貼畫/布倫特巴特沃思

原因2:HRTFs根本不同。

頭部相關傳遞函數(HRTF)是您的大腦用於定位三維聲音的方法。 它涉及聲音到達每個人耳朵的時間的差異; 每隻耳朵的聲音水平差異; 以及當聲音從不同方向到達時,由頭部,肩部和耳廓的聲音效應引起的頻率響應差異。 你的大腦處理並解釋所有這些線索,告訴你聲音來自哪裡。

耳機繞過你身體的聲學效果,並改變你聽現場表演或一組演講者時通常會得到的時間和水平線索。 不幸的是,你的大腦沒有“HRTF Bypass”按鈕。 當你戴著耳機時,你的大腦仍然會聽取那些HRTF線索,聽不到很多聲音,因此會讓你感覺大部分聲音都來自你的頭部。

正如我在1997年初訪問一家名為Virtual Listening Systems的公司時了解到的,每個人都有不同的HRTF。 為了創建成為Sennheiser Lucas耳機處理器的產品,VLS測量了數百個測試對象的HRTF。 他們使用置於受試者耳道內的微型麥克風來做到這一點。 每個測試對像都坐在一個小型消聲室內。 機器人手臂上的小型揚聲器發出MLS噪音爆發。 機器人手臂將揚聲器移動超過100個不同的位置,以不同的水平和垂直角度進行測量,每次發射測試脈衝串時,主體耳朵中的麥克風都可以“聽到”他們的身體和耳朵對聲音的影響。

(耳機愛好者可能會注意到,這與Smyth Research在其A8 Realiser處理器中使用的測量程序在某些方麵類似。)

我必須親自完成VLS的測試。 該公司的科學家隨後拿出了我的結果,並通過一個處理器來運行它們,這個處理器可以改變音頻信號,以精確地模擬我個人的HRTF。 結果是驚人的,就像我從任何其他耳機處理器聽到的一樣。 我聽到了直接在我面前的一個精確的,完全中心的歌手形象 - 這是杜比耳機等技術無法實現的。

VLS從數百個測試主題中獲得結果,創建Lucas處理器的16種不同預設,每個預設都可以模擬不同的HRTF。 點擊所有的預設,很難解決一個。 我記得有些人對我來說顯然比其他人好,但我很難在最好的四五個預設中進行選擇。 在VLS的實驗室裡聽到的沒有任何東西可以工作,也沒有在我聽到的調整好處。

這也許就是為什麼大多數耳機處理器的選擇要少得多。 儘管如此,他們還是需要拍攝某種平均HRTF。 也許你會運氣好,接近平均水平。 也許這種效果對你來說太過分了。 或者它可能太微妙了。

因為每個人的HRTF都不同,我們每個人的大腦都有不同的補償曲線 - 有點像EQ曲線 - 它適用於傳入的聲音。 當該補償曲線與您身體的特徵相結合時,結果就是您每天聽到的聲音。 當您的身體特徵通過使用耳機消除後,您的大腦仍會應用相同的補償曲線。 而且由於我們的每條補償曲線都有所不同,我們對同一耳機的反應可能不同。

04年05月

沒有印章,沒有低音

布倫特巴特沃斯

理由#3:適合改變聲音。

從耳機獲得良好的表現在很大程度上取決於適合度。 具體而言,這意味著將耳塞式耳機的耳墊貼合在耳朵上,將耳塞式耳機的耳墊貼合在耳廓上,或者佩帶入耳式耳機的矽膠或泡沫耳塞在你的耳道內。 如果密封良好,您將獲得耳機旨在提供的所有低音。 如果在任何地方發生洩漏,您的貝司音量就會降低 - 並且您會更加感覺到耳機的音調平衡。

部分地,你身體的身體特徵決定了耳機的適合度。 例如,如果入耳式耳機附帶的任何提示都不適合您,那麼該耳機對您來說聽起來不會很好。 這對我來說可能是一個問題,因為我有非常大的耳道,還有我的同事傑夫莫里森,因為他的耳道異常小。 這就是為什麼我總是讚揚製造商使用入耳式耳機包括五種或更多尺寸/款式的耳塞。 這也是為什麼Comply泡沫技巧值得檢查,如果你不滿意你的入耳式耳機的聲音。

耳機和耳塞式耳機也很常見。 我會推測這是後者面臨的一個更大的問題,因為有很多潛在的障礙妨礙了良好的印章。 這些包括長和/或濃密的頭髮,眼鏡,甚至耳朵穿孔。 將耳墊推出一點點,甚至半毫米,您可能會失去足夠的低音,對耳機的聲音產生很大影響。

頭戴式耳機可以比其他人更適合一些人。 一些像audeze LCD-XC這樣以發燒友為導向的耳機的耳墊太大,它們無法密封在相對較小的人的耳朵和臉頰上,尤其是女性。 同樣的道理,一些據稱的耳塞式耳機實際上沒有足夠的空間容納像我這樣的大耳垂。

值得注意的是,一個不好的印章可以產生積極的效果。 使用重低音耳機時,少一點密封可以使他們的響應聽起來平坦 - 我們在為Wirecutter進行最佳100美元的入耳式耳機大戰時所經歷的事情。 我最喜歡的耳機是Grain Audio IEHP,這對我來說有著非常平坦和自然的反應。 IEHP聽起來非常好,我認為最大的矽膠吸頭給了我一個很好的密封。 然而,對於其他人來說,IEHP的低音過度被過度使用。 顯然,我沒有得到一個嚴密的印章,但其他人都是 - 並且它完全改變了我對耳機的看法。

05年05月

不是耳機專用的原因

布倫特巴特沃斯

理由#4:個人品味差異。

當然,也有一些原因讓人們報告對耳機聲音的不同理解與其他音頻產品一樣適用。

首先是最明顯的:不同的人對聲音有不同的品味。 有些人可能只是喜歡低音多一點,或者多一點高音。 顯然,他們會比你更喜歡不同的耳機。

這是合理的一點。 除了正常的品味變化之外,有些人會誤導 - 或者更直言不諱的 - 關於聲音的想法。 我們都遇到過這樣的人,他們的好聲音的想法不過是可笑的低音。 一些音頻愛好者喜歡高度誇張的高音,他們錯誤的細節和準確性。 我自己也經歷了這個階段,但是J. Gordon Holt的無價著作讓我很清楚。

無論這些聽眾如何開心都是可以的,但它不能推斷有用的關於耳機聲音的判斷,除了那些分享他們極度品味的人以外,沒有能力進行公正的評估可能會證實他們的評估。

理由5:聽力與年齡,性別和生活方式不同

雖然我們大多數人的聽力能力都相當可比,但我們的聽力能力在我們的生活中會發生變化。

您接觸到的噪音越大,您在高頻率下失去了一些聽力的可能性就越大。 對於那些娛樂活動(大聲喧鬧,駕駛賽車,狩獵等)和/或工作(建築,軍事,製造業等)的人來說,這些問題尤其會給他們帶來巨大的噪音。

你年紀越大,你就越有可能經歷了一些高頻率的聽力損失。 這對男人來說尤其是個問題。 根據“ 美國聲學學會期刊 ”的“年齡相關性聽力損失縱向研究中的性別差異”一文,“......聽力敏感性在男性中的下降速度比在大多數年齡段的女性快兩倍以上,頻率......“這部分是因為男性通常比女性受到大聲暴露的活動影響更大,例如上面提到的所有情況。 這是因為研究表明,男性在聽音樂時聽起來更舒服,在女性舒適聆聽的水平上,聽力增加了+6到+10分貝。

顯然,隨著聽眾的聽力變化,音頻產品的感知特徵將會改變。 例如,發生在聲音基頻5倍以上頻率的高次失真諧波對25歲女性來說顯然會比對60歲男性更麻煩。 同樣,60歲的男性幾乎聽不到12kHz的響應峰值,但對25歲的女性無法容忍。

我們可以做什麼?

顯而易見的問題是,我們如何以對每個聽眾有意義且有用的方式評估耳機? 並為每個耳機?

不幸的是,我們可能不能。 但我們可以接近。

在我看來,答案是使用具有不同頭部形狀,不同性別和不同耳道形狀/尺寸的多個聽眾。 這正是Lauren Dragan在她為The Wirecutter組織的耳機評論中所做的,而這正是我在那裡時在Sound&Vision所做的。

我鏈接到我在可能的時候回顧的耳機的其他評論。 我還整合了實驗室測量 - 這里和我的耳機評論SoundStage! Xperience - 對耳機的響應是什麼進行客觀的了解。

“黃金標準”將納入多個聽眾和實驗室測量。 我在聲音與視覺時代就已經做到了這一點,但我並不知道目前有任何出版物。

我們可以從中得到一條簡單的規則:在嘲笑別人對耳機的看法之前要小心。

特別感謝GRAS Sound and Vibration公司的Jacob Soendergaard和Dennis Burger對本文的幫助和反饋。 如果您有任何問題或意見,請通過本網站上我生物所列的地址通過電子郵件發送給我。