Рецепт приготовления вкусной АЧХ для наушников CCZ Coffee Bean DC-1

Наверное многие помнят нашумевший обзор, когда автор получил сверхровную АЧХ при использовании DSP процессоров. Хотите повторить подобный эксперимент с наушниками? Тогда я к вам иду!

1. Вместо введения.
Около года назад разработчиком lamer911 была получена просто сказочная АЧХ:

График в полном размере доступен в авторском обзоре.

Самый интересный вопрос так и остался без ответа: а как всё это звучит?
Ведь не у каждого есть возможность напроситься к автору на прослушивание сетапа.

Тогда же было озвучено (тыц 1 и тыц 2), что подобные проекты — удел избранных.

Для реализации\повторения проекта требуется выполнение ряда условий:
— знания и умения
— оборудование (в т.ч. измерительное)
— комплектующие и материалы
— инструменты и\или доступ к станкам
— время
— финансирование

Не удивительно, что проект так и остался в единственном экземпляре (авторском).

Муза часто толкает меня на всякие авантюры. Так и в этот раз.
А можно ли повторить идею линеаризацию АЧХ, но не для АС, а для наушников?
И, конечно же, более доступными средствами и без знаний программирования.
Да, возможно!

Техническое задание:
— не использовать для проведения эксперимента самодельные или покупные микропроцессорные устройства
кроме оговоренных ниже
— не использовать паяльник и другие радиолюбительские инструменты (отвёртки, клещи и т.д.)
— результат должен быть пригоден для повторения обычными пользователями в обычных жилых условиях (никаких лабораторий с пропускным режимом, полигонов в штате Невада, железобетонных бункеров со стальными дверями и подобного)

1. Список оборудования, который потребуется:
— усилитель для наушников (например, SMSL sApII TPA6120A2 )
— измерительный микрофон или любой другой микрофон, которому Вы доверяете
— персональный компьютер или ноутбук
— программа SpectraLab
— проигрыватель Aimp v.3.10 build 1074
— стандартные соединительные кабели

Ну и конечно же проводные наушники CCZ Coffee Bean DC-1.
Их то мы и будем «жарить» (нет, это не то, о чём подумали многие ).

Наушники способны создать значительное звуковое давление, особенно при подводимой мощности 10х и более.
Поэтому статья «Осторожно: головные телефоны!», опубликованная в журнале Радио №8 в далёком 1997 году,
не потеряла свою актуальность. Берегите свой слух!


3. Постановка эксперимента.
Начнём со схемы подключения:

Как пользоваться Спектралабом — смотрите Компьютерный практикум по электроакустике (Вологдин Э.И., Санкт-Петербург 2012).

Схема одинаковая для ряда задач:
— проверка АЧХ АС и наушников (в октавной шкале частот)
— проверка THD, IMD, отношения S/N и др. (в логарифмической шкале частот)
— калибровка микрофонов

Т.е. для Спектралаба без разницы, что калибровать, хоть соединительный кабель. )))

Построение файла калибровки для любого микрофона — уже пройденный этап. Файл «калибровки» для наушников ничем не отличается от файла к измерительному микрофону.

И так, АЧХ наушников получена в недавнем обзоре:

Компенсирующая АЧХ — это по сути зеркальная копия.

Если бы файл калибровки можно было загрузить в программный или аппаратный плеер, было бы супер.
Но «скормить» файл калибровки плееру — это задачка для программистов, а я таковым не являюсь.

Нужно что-то простое. Решение найдено!
Это 18-и полосный эквалайзер, который есть в плеере Aimp.
Теперь источником сигнала будет не генератор розового шума в Спектралабе,
а трек с записью розового шума.
За воспроизведение трека отвечает плеер Aimp, а движками эквалайзера мы будем подстраивать АЧХ по живому,
наблюдая результат в Спектралабе.

Процедура следующая:
1) запустить на воспроизведение трек в плеере
2) усреднение в Спектралабе следует установить 40..50
3) коррекцию следует начинать с частоты, отклонение на которой относительно 1 кГц наибольшее (НЧ или ВЧ — на Ваш выбор)
ПРИМЕЧАНИЕ
Если диапазона регулировки +-15 дБ не достаточно, можно схитрить: сдвинуть диапазон СЧ вверх или вниз.
Т.о. можно использовать полный диапазон регулировки 30 дБ !
4) медленно и печально подстраиваем АЧХ до желаемого вида

У меня в первый раз на это ушло почти полчаса. ))

Картинка в ходе эксперимента:


Результат n1 (октавная шкала с усреднением 1/6 октавы):

Эквалайзер покрупнее:




Результат n2 (октавная шкала с усреднением 1/3 октавы):



Я оставил настройки эквалайзера n2.

Нетрудно заметить, что использован полный диапазон регулировки от -15 дБ до +15 дБ.
Поясняю для тех, кто не в курсе, сколько это 30 дБ.
В линейных единицах это соответствует в 31,6 раза по напряжению или в 1000 (!) раз по мощности.

Чтобы внести настолько значительную коррекцию, требуется серьёзный усилитель для наушников.
Питание SMSL sApII TPA6120A2 — 24 Вольта, т.е. он способен спалить любые маломощные наушники.
Естественно, что портативные усилители для наушников
с питанием 3,7..5 В для эксперимента не годятся.

4. Теперь можно приступать к жарке кофейных зёрен, т.е. к прослушиванию.
Я несколько опасался сразу же спалить наушники, поэтому установил регулятор(ы) громкости в винде, плеере и на усилителе на самый минимум.
А при чём тут жарка? Да потому что наушники были буквально прожарены мощностью.

Не буду тянуть кота за хвост. Эффект «ВАУ» был достигнут!
НЧ появились, как попкорн из кукурузы: звук такой же, как от саба 100л.
Разница лишь в том, что при работе саба НЧ воспринимается не только ушами. ;)
Первое впечатление: НЧ многовато, но быстро привыкаешь.
Если не наваливать громкости, то всё супер.

Я переслушал некоторые композиции из списка, который использовался для тестирования Coffee Bean.
Как бы описать результат одним словом? Это Жир!

Теперь можно расслабиться и послушать бестовый сборник YELLO:


Если увеличивать уровень громкости, становятся заметны похрипывания.
Не удивительно: это банальный перегруз динамиков наушников.

5. Выводы:
— задача коррекции АЧХ выполнена успешно (условия ТЗ выполнены в полном объёме)
— измерительный микрофон — наше всё (настроить 18 полос эквалайзера без микрофона (на слух) сможет только киборг)
— если уж получилось исправить насколько кривую АЧХ, то для наушников с более ровной характеристикой это возможно и подавно
— наушники CCZ Coffee Bean DC-1 честно подтвердили свою живучесть

Всем удачных экспериментов!