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哈曼曲线(下)

哈曼曲线(下) 声学楼论坛
2026-01-14
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从那里尝试复制耳机的结果。因此,根据其参考扬声器设置进行了行业标准假人头测量。哈曼耳机曲线是他们的扬声器作品的衍生品。由此产生的曲线也与听众一起进行了偏好测试。这些是头戴式耳机和IEM的结果:

这张图表比较了多年来发布的哈曼曲线,显示了低音和高音的实质性差异。值得注意的是,入耳目标反映了耳道堵塞的差异,因为堵塞的耳道有自己的共振集,IEM需要补偿

多年来三个哈曼耳周耳耳机目标曲线和一个IEM曲线的比较。

负责该项目大部分项目的哈曼研究员肖恩·奥利维在2019年底提供了进一步的更新。在大量多样的听众中,存在三个不同的子群体:

“哈曼曲线爱好者”:这个群体占听众的64%,包括大部分人,尽管他们通常年龄在50岁以下。他们更喜欢调到接近哈曼曲线的耳机。

“低音越多越好”:下一个群体占听众的15%,更喜欢比300Hz以下的哈曼曲线多3到6dB低音的耳机,在1kHz以上的输出多1dB的耳机。这组主要是男性和更年轻——JBL瞄准了耳机的听众。

“低音少越好”:这个群体,21%的听众,更喜欢比哈曼曲线少2到3分贝的低音,在1kHz以上多1分贝的输出。这个群体是不成比例的女性,年龄超过50岁。”

偏好差异

在基线曲线内,允许调整空间,这些调整是显著的

此外,根据录音、年龄、性别和聆听经验,低音和高音平衡仍然会因个案而异。在盲测中,一个平稳、精心设计的扬声器(在房间里而不是在没有回声室中)的头部相关传输功能(HRTF)的广泛特征被捕捉到了。然而,作者承认,根据录音的音调平衡和听众偏好,可能会有差异的余地。

尽管如此,通过粗略地(通过假头)详细考虑人类HRTF的关键成分,这是一个大致优化的音调校正。因此,它远远不够充分的空间和音调保真度,仍然需要个性化。毕竟,HRTF在某些地区可能因人而异,差异可能高至20分贝。

耳机位置差异

另一个大问题是每个耳机放置的差异,这在高频下可能是非常窄带效应,定位的差异相对于声音的波长是显著的。此外,还有观察者效应:测量这种方差的尝试在原地是不准确的,因为测量行为引入了自己的方差。

这很难弥补。尽管如此,它还是捕捉到了最共享的关键功能。与任意曲线相比,这种目标曲线最有可能被首选,或者需要最少的修改才能成为首选。

尽管如此,哈曼曲线,无论以何種形式,都缺乏对其他双耳线索的补偿,如交叉馈送。

这意味着不太可能实现对个人空间听力的精确保真度,并且耳内线索既不产生(如交叉进给),也不会被发现(如串扰取消)。

在这一点上,还应该说,尽管有差异空间,但与关键共享特征截然不同的频率响应很可能被认为是听起来很奇怪的。

一个经典的例子是Audioquest Nighthawk,它缺乏与人类耳朵共振一致的3kHz峰值,尽管他们之间存在细微差别,但在所有个体中都高度一致。

简而言之:哈曼曲线的粗糙度也意味着与已经粗糙曲线的大而根本的偏差可能会被认为是有色的。

此外,在有声音的情况下,频率响应特征(在这种情况下是3kHz峰值)的既定生理原因,另一种设计——在该区域显示凹陷——明显违背了人类耳朵生理学规定的,即我们耳朵外自然、流畅的声源(在这种情况下,是处理良好的房间里的扬声器)。

设计格式之间的差异

此外,哈曼曲线在不同的设计格式之间有所不同:由于与耳朵交互的方式不同,入耳式监听器和耳机需要明显不同的配置。在Sean Olive的这份详细演讲中,提出了几个关于差异的假设。首要是,头戴式耳机辐射出与耳踛交互的波前,但IEM并非如此。

耳道堵塞(而不是开放)会改变耳道的共振特性。IEM的印章也可能影响首选的低端余额。IEM的新曲线似乎反映了这些原因,3kHz峰值的一般形状明显不同。

实验与理想

这张图表比较了漫场曲线和自由场曲线。注意自由场曲线与漫场曲线相比有多粗糙

然而,哈曼曲线是实验衍生的曲线,它不如之前的两个最常见和理想化的校准曲线抽象:

  1. 一个是自由场曲线
  2. 另一个是漫场曲线

自由场曲线和哈曼曲线的区别

自由场曲线是放置在假人头前的无室中精心设计的扬声器的响应(产出平坦、平稳的无射响应)。相比之下,哈曼曲线使用一个现实的、经过处理的家庭房间,设计为一些受控的反射和吸收,看起来更可取,这倾向于将响应放到平坦和平滑分散的扬声器的平稳向下斜坡(非常罕见的例外)。

问题是,由于在特定距离和角度下发生的特定共振和相位效应,自由场曲线“在5千赫以上非常摇晃。很难制造能够完全再现所有这些晃动的耳机。”

漫场曲线——一个没有晃动的曲线

寻求另一种理想化曲线,没有晃动。漫场曲线就是这条曲线。

我们没有将单个扬声器直接放在头部前面,而是将头部放在一个非常有余响的房间里,这样声音就会从各个角度和各个方向平等地到达头部。

这个想法背后的理由是,当佩戴耳机时,声音也会从各个角度传来——仅仅是因为耳机覆盖了整个耳朵......

房间里的频率响应仍然是线性的和平坦的——但声音来自各个方向,而不仅仅是来自正面(如自由场)。现在,当我们用人工头测量漫反射场的频率响应时,产生的曲线在5千赫以上要平滑得多。

因此,耳机可以可靠地调谐到根植于广泛人类特征的流畅曲线。然而,这两种曲线的理想化抽象是它们的失败,因为录音室和听众都没有用遵循这条曲线的换能器制作和播放录音。相反,尽管有理想化的抽象,但音乐录音的漫反射可能更明亮。

哈曼曲线的核心是消费者研究与心理声学相结合的练习。它源于寻找一条引用人类听力广泛特征的曲线,在反映录音和播放中使用的平均条件的条件下,同时根据录音为调整品味提供回旋余地,因为录音条件的差异意味着录音不是在声音均匀的录音室(“混乱圈”)中进行的。

从这个意义上说,这是一个强大的起点,可以调整音调,但没有任何受控的技术来精确到个人,无论是通过响度比较还是麦克风。

Griesinger粉红噪声曲线

然而,一种方法有一个小的复兴,它更倾向于粗略的个性化。还记得David Griesinger吗?他是个性化耳机均衡的倡导者。然而,他建议使用响度比较,而不是用精细的专用设备(如校准的入耳式微型麦克风)进行侵入性测量。

使用已知的平面/准确扬声器放置在前面和附近(以尽量减少房间效果),在不同频率(每三分之一八度)下改变粉红色噪音的响度,直到它们在参考频率(500Hz)下听起来与粉红色噪音相似。重复整个音频频段。然后重复耳机。

因此,扬声器和耳机产生的曲线之间的区别在于个人校准曲线,在粗略和非侵入性水平上测量,但与HRTF足够接近,以确保外部化。

Griesinger很快澄清,他并没有提出这种方法;但从IEC出版物268-7和德国标准DIN 45-619中恢复了它,这是Gunther Theile提出的扩散场方法的前身。它是实验性的,而不是理想化的。此外,它不是看一个粗略的平均值,它折叠了个人听众、他们的扬声器和录音室之间的差异,而是粗略地近似于个人曲线。

尽管如此,这样的曲线已经足够了——在忠实于个人HRTF方面提供了足够的个性化音调准确性,避免了不同听众偏好趋势的棘手问题,并使用嵌入哈曼曲线衍生物中的虚拟头。因此,Griesinger的方法同样粗制滥造,但仍然更加个性化。

人们可能会注意到这里的概念上的困难。如果粗糙的单个曲线能产生足够的准确性来产生有效的外部声音,那么为什么哈曼曲线不这样做呢?

这是因为哈曼曲线对许多其他变量(如上所述)进行平均和控制,格里辛格补偿过程只是回避了这些变量。

因此,哈曼曲线引入的与单个HRTF的差异似乎超过了单个每八度的三分之一取一次数据点的细节损失。可以说,可取的,或者我们有意识地认为是准确的调性(根据哈曼),是一个比空间保真度所需的准确性更不严格的目标。

声纳曲线

这个自动均衡应用程序非常受欢迎,在传统上抗均衡的社区中取得了长大进展。虽然他们的专有校准曲线没有发布,但一位人简要评论了它,说它与哈曼曲线相似,但并不相同。因此,本文系列中对哈曼曲线方法的分析仍然应该适用。

等子曲线

这张图表描述了Etymotic目标,以及他们的各种产品如何跟踪目标

Etymotic被誉为最以工程为中心的IEM制造商之一,使用修改后的漫反射曲线。因此,上面关于扩散场的大部分讨论都适用。它将比任何默认的哈曼曲线都更低光和更亮。Etymotic这样解释他们的修改:

“KEMAR®人体模型的开耳漫反射响应经过修改,以补偿添加到高质量录音中的高频增强。这种修改(在10千赫时约5分贝)是必要的,以避免耳机在商业录音中听起来太亮。商业录音具有高频提升,可以补偿录音室监听器扬声器和高质量立体声扬声器和耳机中的高频滚动。”

然而,没有提供关于他们如何进行“修改”的细节。尽管如此,它还是从漫场曲线的理想化抽象中推导出来的。

结论

很明显,我们听得都不一样。但仅仅因为我们都是同一个人类,就意味着我们有一些广泛的相似之处——例如,耳朵具有相似特征,只是在细节上有所不同;头部大小和耳朵位置更相似,而不是不同。使用所有这些,加上消费者研究的工具,哈曼得出的平均结果与这些广泛的生理相似性和消费者偏好一致。

这是平滑效应的结果,它从控制这么多变量中产生的平滑效应,使其吸引到实验参数中最多的人。

然而,还有其他形式的纠正技术来提高保真度,但它可能不会解决,例如与相声有关的纠正技术。曲线也有进一步个性化的空间,但这需要至少使用专门的测试音调,并均衡到相同的响度——不是最首选的,因为正如哈曼研究人员所承认的那样,偏好可以在有限的范围内非常动态(例如,如上所述,记录音调平衡)。

与这种动态变化相比,与哈曼曲线的设置、忘记和大致调整方法相比,在自己耳朵上校准是一种更稳定的方法,但以不便、参与和也许更多的正念为代价。

内容来源:YD电声设计 (连载完毕)

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