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【鸦雀有声评测】耳机/音箱 图表全面解读

2023-08-13 10:39 作者:鸦雀有声的茶室  | 我要投稿

您即将阅读的是【鸦雀有声评测】图表解读。这会帮助您消除一些对我们数据的疑问,并更好地理解我们图表中想要表达的信息。

(英文版发布于 Audio Science Review:https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/measurement-conditions-explanation-and-chart-interpretation-of-cuckoo-studio-review.45722/)


内容一共分为5个部分,他们分别是:

一.纵向频响图:为什么要将频响竖过来?

二.补偿曲线的使用:为什么是OE 2018?

三.失真图的解读:从86dB到104dB

四.3D混音空间:声音空间感的主观表现

五.常见问题解答与自我介绍



【一.纵向频响图:为什么要将频响竖过来?】



这个图像包含三大块重要的信息:

① 纵向频率响应

为什么要将频响竖过来?在混音的时候,我们通常会觉得高频在高位,比如当我提升10000Hz以上的内容时,我们头顶的感觉会变多。底鼓最有力度的部分在我们的胸腔,或者更低,Sub Bass通常是在底部的,像是放在地板上。当一个频段声压级变大,我们会觉得它离我们更近,相反越小越远。加上左右声像,这就是立体声里的纵向与横向的扇形声场,以及声音远近感受的形成。这是一段更具体的音频演示,由我专门为这个帖子制作,你可以戴上耳机感受这种空间感。


《【鸦雀有声】纵向频响图正弦波空间演示》


所以在这种心理声学的条件下,将频率响应竖着解读,正好可以对应其高低与远近的主观感受。

由于前述提到的软耳廓不统一性,入耳式耳机的深浅高频峰变化,以及人类自身的HRTF差异,我希望人们在观看频率响应时可以从更整体的视角去解读耳机的特性,而不是看到太过于详细的峰与谷后增加对一副耳机声音的焦虑,因为很多时候那是可变的,所以设计此图像时我刻意降低了一些分辨率。有时候我们会在ASR论坛发布一些高分辨率的rew原图,不过我也可以在评论区分享原图,如果你需要的话。


② 不同年龄的高频损失

The Auditory Brain and Age-Related Hearing Impairment by Jos J. Eggermont》中的这幅图非常好且残酷地展示了人类耳朵随着年龄产生的高频听力损失。有一些其他类似的研究数据,但很多停留在8KHz,这个可以高至16KHz,非常好。


我将听力损失数据以同比例绘制到了纵向频响图上。不同个体随着年龄变化产生的高频损失程度一定会有所不同,这只是其中一例实验数据,但大体上你可以作为一个较为典型的参考。如果你是一个典型的“成年耳朵”,越成年你越不需要去在意一些耳机在10KHz上的增益,因为你已经逐渐听到衰减后的结果,或干脆已经听不到了。我看到过太多人纠结自己听不到的部分,所以通过这个方式,不同年龄的人群可以在看频响图时看到自己的高频衰减情况,补偿出自己实际听到的内容,我认为是有较大的参考价值的。同时一些带高频大幅度增益的耳机对年轻耳朵来说很难接受,但对更高年龄的耳朵可能是恰到好处的,这些都可以在这个图表下更好地表现出来。

下面是一个简单的高频听力损失测试,你可以在很多地方找到相似的内容,但以防你此时好奇自己的听力情况,我专门制作了一个新的(尽量打开Hires和最高画质):


《【鸦雀有声】听力损失测试》


③ Raw&HRTF

对于Raw图像没有太多需要说明的,人类听觉本身存在一个3KHz的高频峰,Raw图包含这部分信息,所以如果没有读图经验的话,看上去会不太直观。有经验的朋友可以在右上角自行读取对比,我们更主要展示的是左侧补偿后的结果:


对于0度的HRTF差异图,我希望在每一个频响图上留下它,以提醒观看者们哪些频段是不需要太过于在意其单次测量数据的。

这张图说明了绝对意义上的“完美贴近Harman曲线”对个人而言不一定是必须的一些小幅度的浮动也可以是相对平直的听感,尤其在高频变量更大。加上每个人都有自己的听音偏好,曲线并不绝对意义上代表其好坏。像很多评测者说过的那样,Harman曲线可以作为一定意义上的“中轴”,提取出来的补偿曲线则可以直观看到每一副耳机的声音特点,方便人们分辨并挑选适合自己的声音


【二.补偿曲线的使用:为什么是OE 2018?】

关于补偿曲线的使用:我们在头戴式耳机上使用  harman OE(Overear,头戴式) 2013  without bassboost,在入耳式耳机上使用  harman OE 2018 with bassboost。前者很好理解,但为什么使用OE在入耳式耳机上?

目前存在一个情况,很多人对IE(Inear 入耳式) 2019v2 并不满意。其增加了太多的低频与高频的主观增益,使得声音听上去过于V shape(微笑曲线),听上去太厚重与刺激。但同时人们在使用入耳式耳机时总是期待数据上稍多一些的低频。除去主观喜好层面,和人们曾讨论过的可能性外,我还听到过一个来自研究者的未经证实的理论,称其是因为入耳佩戴时耳内产生的低频噪音对音乐的低频产生了一些掩蔽,所以适当增益容易让人满足。(辩论警告!)

无论出于哪一种原因,入耳式耳机需要频响上的低频增益似乎是共识,但对比现有的harman目标曲线,2013与2017等版本的低频增益总是太少或者太多。此时OE 2018 正好处于两者的中间,4dB的低频搁架式提升在我自己的实际使用中和与试用以2018版本作为补偿曲线的不少人里,都比较容易得到好感,最近的一些贴合OE 2018 的入耳式耳机也非常容易收到大量的好评。而且如果是相对2018低频偏好还要更多的用户,通过2018的补偿后也可以较为直观地看到比较合理的低频偏好增益量。OE的频响与IE并无二致,很多时候2018版OE对我来说更像是一个不那么疯狂版本的IE 2019v2或2017。

其实如果我将 OE 2018 换成一个叫做类似“IE XXX  Target”之类的名称可能会消除一些疑惑,但至少目前我还是选择尊重原数据,并提供一些讨论的空间。

正如你所见harman曲线有多个版本,原因是其在不同时期做了不同的社会实验,增加了不同参与人群的听音偏好。它本质上是对“人耳在平直的房间内用平直的音箱究竟听到的是什么声音”的研究中,目前最被行业认可的一个。

【三.失真图表:从86dB到104dB】

dBr模式是相对模式,在展示失真与耳机信号的相对比例上是最直观的


在失真测量部分,我以86dBSPL,96dBSPL与104dBSPL三种测量的声压级作为展示。86dBSPL实际上代表大部分人们较大声听歌(实际上比很多人的大声听歌声压可能还要再大一些)的声音水平,大部分情况下听众的音量都会停留在这一档的下面,对耳朵健康来说再往上也不好。86-96dBSPL是非常大音量的听歌声压级,而104dBSPL是极限测试,没有人会在这种声压级下听歌,耳朵会坏掉。实际上,所以听歌场景中耳机产生的失真大概率都停留在第一个图表以下,但更大的声压级测试可以查看耳机单元与内部设计在高压下产生的特性。一些其他平台,如ASR论坛的Amir先生将114dBSPL作为极限测试,那是一个非常严苛的条件,也可以得到非常有趣的耳机极限结果。但我最终选择的是104dBSPL,因为人们更不可能把耳机拉到114dBSPL,再加6dB那就是疼痛阈值(Threshold of pain)了。


SPL模式更容易看清失真相对环境噪音的量级,在一些失真极低的耳机上dBr模式下也容易产生误导(显示出较高的底噪),这时SPL模式与它互补可以获得更准确的信息。


以86dBSPL作为起始声压级的坏处是,在一些失真极低的耳机上数据容易被底噪干扰,我处于一个经过了不错的声学装修的房间内,但它有窗户,一些低频噪音会进来。但我认为展示一个人们通常会听的正常声压级下的失真是有参考意义的。我在早期使用单次扫频数据,现在我使用REW use loopback as timing reference后,4次正弦波扫频,可以得到一个更好的失真数据。尽管30Hz附近还会有一些不可消除的低频底噪,但整体的失真可读性已经比较良好了。

我还会比对左右两侧的失真差别。这一定程度可以展示耳机的品控稳定性,比如我收到过的一些未发行的早期试配装版本耳机,厂家承认由于装配工人操作不熟练,导致其中一侧的数据上出现了明显的失真峰,但这种特性不一定会在频响上足够直观地体现。

不过虽然我们在耳机失真上测试如此详细,也请不要在这块数据上对产品产生过度的焦虑。因为人耳可闻的失真阈值相对较高,我们画的横线在1%上是因为前有实验得出此数值作为典型数值,但1%这个数字可能也因人而异(听力本身差异,听音经验差异等),但作为一个“值得注意阈值”还是OK的。你可以精益求精追求更低的数值,但也不必太过较真一些低于阈值的曲线,对一些人来说可能甚至根本就注意不到区别。比如动铁单元往往都会在参数上产生固定的三次谐波中频失真,但只要量级控制合理声音都可以是很棒的。主要还是看其他更重要的参数(频响,偏音等)。


【四.3D混音空间:声音空间感的主观表现】

鸦雀有声混音空间受到了90年代混音教学书籍兼视频《The Art Of Mixing》的启发——它由天才的David Gibson创作。

你可以在油管找到这个视频,或是看这个搬运视频:

纵向空间

我试过很多很多方法来主观描述耳机,但后来我发现在描述声音时,语言真的太无力了。 我想,也许我可以用类似的方式来相对直观地告诉你我听到的东西。注意我一直将其定义为主观图像,请不要将其严肃化为任何科学模型。

这是一段视频演示:

【鸦雀有声】3D空间乐器方位演示

底鼓通常会更大一些,但为了图像的易读性我做了些调整,你可以理解黑色部分的Bass同时包含Kick的轰鸣部分,只不过不再进行重叠的显示了。这只是现代歌曲中最典型与最简单的一种乐器空间排布,不同风格有千变万化的空间排布。只不过在这种简单的歌曲中我们更容易听见每个乐器的具体位置。


《【鸦雀有声】3D空间频响变化演示》

纵向的变化与之前的纵向频率响应道理相同,高频是高的,低频是在低的位置。如果耳机有低频滚降或低频的减少,Bass和底鼓就会变小。如果高频增加了,上方浅蓝色的打击乐就会变大。如果一个耳机是V Shape(微笑曲线),你会看到中间的主要乐器部分产生一些收缩,如果遇到一些早期设计的平头耳机,他们真的没有低频,甚至会有高频的滚降,就像你记忆里的那样,那其“纵向”空间也相应地只突出中频部分,其他部分会有明显的体积收缩。具体看上面的视频。


需要声明的一点是,真实的音乐现场不会将Hihat吊在天上演奏,就像所有人知道的那样。这种感觉是一种想象力,由于高频波长较短,感觉上更“轻盈”,低频波长较长,感觉更“厚重”,这种感觉便自然形成了。

以上频响是通过EQ较为简单的模拟,实际耳机的频响情况会更复杂,但大多包含在前面的几种声音走向之内。

横向空间

这是目前无法从科学测量数据上得到明确答案的,仅限于人们的主观感受。存在于一些人的印象里的听感就是,入耳式总是很窄,头戴式(尤其是开放式设计)会更宽一些,而音箱比耳机要更宽。这个话题可以进行一个无休止的讨论,甚至于它可能只是一个纯粹的幻觉,就像研究表明同声音但不同外观的耳机会对一些实验者的主观听觉造成变化类似。(我猜测这也许也和耳机的频响可变程度有关,比如Overear比Inear更容易产生左右不同的高频陷波与其他细微变化,而音箱在房间内的反射与人头的转动也会产生频响差异,从而触发脑内的定位系统…仅限非常主观的个人猜测。)


作为声音工作者,我无法忽视主观声音感受,尽管这两年全景声在耳机上的算法让这种差距变得不再明显,但就传统立体声来说,无论主观与否,这种感觉总是在那儿。我愿意听到更多关于产生此种现象的猜想和讨论,但目前来说,在图表里我会以IE<OE<良好声学装修内(非消声室)音箱的宽度差别去大致展示他们。你不必对横向宽度的细节过度在意,它对我自己来说都非常抽象,且非常容易受到频响的影响,同时变窄并不代表着变坏,因为有的时候用耳机听声音更有凝聚力,房间内的音箱则因为 crossfeed 和房间反射,声音总是比耳机散一点。

双耳声级差 ILD(Interaural Level Difference)

它在L+R Raw 图像里可以被解读出来,但提取出ILD数据会让耳机是否偏音看上去更直观。

它依然是被垂直化了,对我来说音频的测量数据竖着看总是更直观。ILD在入耳式耳机上可能会受到插入深度不同时不同高频峰位置的影响变得比实际更大,我在处理此数据时会格外小心,我会测量不同深度的数据做分析,并最后统一插入到最深处,做L/R得到此数据。这个过程总是会重复几次,直到最有信服力的ILD数据被得出。

在头戴式耳机上事情会变得更麻烦一些。前面提到头戴式耳机略微的挪移和松紧调整都会导致频响的变化,这时候得出一个干净的ILD数据显得更困难。我会尽可能平均地控制两边的佩戴位置并控制统一的泄露,并将重复多次,得到相对最好的结果。

左右频响尽可能一致的耳机就是更好的耳机,这个不必我多言。如果一侧产生可听偏音且大范围,所有东西都偏向一边,这个耳机将逐渐变得不可用。

这是一段不同频段偏音的音频演示,帮助你更好地理解这种感受。我实际在大致模拟之前遇到的一副有问题的M20x(但更多一些的中频偏音)。



如果在单听正弦波时,1-2dB的偏音都会非常明显。但在复杂的音乐里,一些窄频段的偏音并不会来得像前者那样明显。但多个窄频段的偏音实际会产生一些声像的涂抹感,使得原本坚固的有体积感的声音变得比较散与不具象,并且产生一种与谐波失真不同感觉的“音染”。这就是ILD数据也加入侧面3D图计算的原因。


3D侧面图

3D图像的侧面是耳机回放的深度部分。这部分同时受到前述失真与偏音的影响。简单来说,失真(THD)越大,染色越大,声音的干净度越小。偏音(ILD)越大,声音的中心成像与位置感削弱越严重,声音越散。这两个参数上数值越大,侧面图的收缩程度就会越大。

尽管它是一个主观图像,但我在后期还是对此图像增加了一定的计算规则,并对计算方式做了多个版本的优化,使其在THD接近1%,也就是一些人类的注意阈值的时候才会逐渐进行THD数值上少量的收缩。窄频段的失真与全频段失真不同,它更不容易被注意到,所以最终是一个平均数的计算。

偏音也会分为多个频段进行平均数计算。我想让此图像尽可能与科学数据联系起来,但说实话的确还不够科学,但这样做能确保不同耳机之间图像的公平性,使其不会完全成为我这双人类耳朵的纯主观图像,且当他们互相对比时拥有一定的参考性。

正面图也是同样的道理,它同样拥有刻度,和固定规则内的计算方式。我必须再次强调,这个图像的局限性是很大的,请只用来做大致的参考,这是我个人对“表达实际听到的声音”能做到最大的程度了。我真的很希望有一天类似直观的科学模型可以被计算出来,让音乐不再只是2D的频谱。但目前来说,似乎还很遥远。


最后,侧面图在耳机上我们只停留在86dB SPL,是因为它最符合我们的真实听歌声压级。情况一定会在更高声压级下变得更严苛,但在那种情况下,担心自己的耳朵听力可能比对比这一点点的音质区别来的更重要些。在大尺寸音箱的测评中,我会展示三种声压级的收缩,因为可能涉及到中远场聆听甚至现场扩声的场景。


科学数据可以说明音频设备的大部分信息。我不会说以上图表包含了耳机的全部信息,主观听感虽然不同人之间偏差很大,但有时候还是有一些比较有趣的讨论空间,我认为基于数据的主观听感讨论是有价值的。

所以所有这些3D图像的表达后,我会给到一些简短的文字说明,去补充一下在3D图中表达不出来的一些主观感受。主观是重要的,但是长篇大论显然也是效率极低且容易产生误解的,所以大部分事情我交给了3D图,文字只剩下了极少的内容了。

五.常见问题解答与自我介绍

这就是关于鸦雀有声评测图表分析的全部内容了。前面的内容可能会随着时间更替和大家的建议有一些内容更新,但目前为止就是这样。



一些之前遇到过的其他问题与回答(持续更新):


问:你们评测的耳机都是从哪里来的?

答:三个来源:自购,关注者们的送测,和厂商送测。

问:鸦雀有声的主要经费来源是?

答:虽然音乐是我的职业,但现在产品评论占据了我大部分时间,而且北京的生活成本很高。我得到了一位资深同事的建议。现在,如果制造商给我寄来产品进行评测,我将开始对我制作的评测收取费用。

不过,我们会签署一纸协议,注明 "费用仅限于图片和视频制作成本,他们不能决定视频的内容"。不会有任何制造商定制的内容,也不接受审稿/改稿/念稿"。当然,可以想象,在这样的限制条件下,没有任何一家制造商愿意花钱去发布一个糟糕的产品并获得负面评价。这就成了一种筛选机制。通常会发生的事情就是不够优秀的产品我会退还给制造商,保留下来的一般都是比较优秀的产品。


问:我担心厂商送测的产品会特挑,和实际发售的产品不一样,怎么办?

答:的确有几个先例,比如某科技大厂换单元的操作。但这种操作被发现几率太大,而且只要有一次名声就臭掉了,一般也不会有人敢做,所以案例真的很少。至多就是担心下流水线工厂的品控问题。实际上我目前收到的很多送测产品经常是比正式发售的版本更不完美,比如失真会更大,因为早期样品在配装上没有很完善,投入生产线上反而控制得更好。(不过虽然这两年遇到的都没问题,生产线上翻车肯定也是有几率的。)

其实我也经常想有没有比厂商直接寄过来更容易让人放心的方式,但无论是匿名自购还是其他方式,本量为1至个位数时都很难说明流水线品控。所以目前我对这个问题的解决方案是,如果某款耳机大家普遍反应有质量问题了,我们这里接受粉丝自行组织,寄送给我们大量同型号样本,我们会进行实际测试,用数据说话。


最不重要的放在最后。这是我的自我介绍:Anzol:音乐人,混音工程师,音频评测up。2011年开始制作音乐,2015年开始混音工作与编曲教学,2021年创建鸦雀有声。

部分混音作品:

https://music.163.com/playlist?id=2367177252&userid=101383004

个人音乐作品:

Anzol

http://music.163.com/artist?id=1215023&userid=84320763

日常小号

http://music.163.com/artist?id=13038516&userid=84320763



这篇帖子的链接会附带在每一个我的新评测详情内,如果你对前面的内容依然有想要提问的,可以同时在此贴子下方或评测下方问我,谢谢!

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