что такое микрофонный эффект у наушников

Тема: Природа микрофонного эффекта

Опции темы

Как это у вас так получается?

Вопрос еще в том каким образом осуществляется подключение.
Если оно балансное и экран со стороны входа в прибор остается в воздухе, то это не является принципиальным моментом.

Емкость действительно чуть больше, но сопротивление меньше.
Но величина микрофонного эффекта зависит ещё и от того, насколько кабель демпфирован механически, т.е. от внешнего и внутреннего изоляторов. К примеру, профессиональные кабели как правило выполняются с мягким(резиновым, селиконовым) внешним изолятором и имеют тканевый(х/б) наполнитель между сигнальными проводами и оплёткой экрана.

А про положительные свойства этого эффекта что можете сказать? Или таковых нет?)

Не факт что негативное, иногда и весьма позитивное.

А с чего сопротивлению-то измениться?! Да и с емкостью не все так однозначно.

Это к каким материалам можно отнести? Фторопласт, полиэтилен подобными свойствами обладают?

ко всем, обладающим пьезоэффектом.

Источник

Микрофонный эффект

Смотреть что такое «Микрофонный эффект» в других словарях:

микрофонный эффект — Самовозбуждение микрофона при большом уровне усиливаемого сигнала. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002] Тематики электросвязь, основные понятия EN … Справочник технического переводчика

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — явление нежелательного изменения параметров электронного прибора, магнитной цепи, электрических устройств, вызванное механическими толчками, вибрацией или акустическим воздействием. Напр. вследствие М. э. при сотрясении электронных ламп усилителя … Большая политехническая энциклопедия

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — См. кохлеарный микрофонный эффект … Толковый словарь по психологии

микрофонный эффект — mikrofoninis efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. microphonic effect vok. Mikrofoneffekt, m; Mikrofonie, f rus. микрофонный эффект, m pranc. effet microphonique, m; microphonicité, f … Automatikos terminų žodynas

микрофонный эффект — mikrofoninis reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. microphon effect; microphonic effect; microphonics vok. Mikrophoneffekt, m; Mikrophonie, f; Mikrophonieeffekt, m rus. микрофонный эффект, m pranc. effet de microphonicité, m;… … Fizikos terminų žodynas

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — явление нежелат. изменения параметров электрич., магн. цепи или электронного прибора, вызванное механич. вибрацией (сотрясением) или акустич. воздействием. Ослабление М. э. достигается: амортизацией креплений конденсаторов перем. ёмкости, панелей … Большой энциклопедический политехнический словарь

Микрофонный эффект — Микрофонный эффект нежелательное явление, при котором некоторая часть электрической цепи воспринимает звуковые колебания и вибрацию подобно микрофону. Является источником помех. Чаще всего возникает при изменении ёмкости, особенно в… … Википедия

Микрофонный эффект тракта громкоговорящей связи — 108. Микрофонный эффект тракта громкоговорящей связи Микрофонный эффект Помеха тракта громкоговорящей связи, возникающая при воздействии акустических колебаний громкоговорителя на элементы и устройства аппаратуры ГГС Источник: ГОСТ 24214 80:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

микрофонный эффект улитки — (син. Уэвера Брея феномен) феномен возникновения электрических потенциалов в улитке внутреннего уха при воздействии звука … Большой медицинский словарь

КОХЛЕАРНЫЙ МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — Улиткой может восприниматься ряд электрических потенциалов, поэтому она рассматривается многими ак наиболее вероятный генератор потенциалов для слуховых ощущений. Разность потенциалов колебаний повторяет стимул даже такой частоты, которая слишком … Толковый словарь по психологии

Источник

Делаем звук в наушниках объёмным. Цифровая обработка сигналов для домашнего применения

Что делать?

Одну минуточку! Но ведь когда мы слушаем музыку через колонки (или вообще сидим в концертном зале), каждого уха достигает совершенно определённый акустический сигнал. Значит если записать этот сигнал с помощью маленького микрофона, расположенного внутри каждой ушной раковины, и потом воспроизвести через хорошие наушники, то мы получим то же самое ощущение присутствия в зале. Разве что за исключением низкочастотных сигналов, ощущаемых грудной клеткой. Впрочем, это слишком сложная процедура, хотя такие записи (их называют бинауральными) иногда делают, и даже продают.

А что если воспроизвести через колонки какой-то тестовый сигнал, записать его этими самыми крошечными микрофонами в ушах, определить, как сигнал преобразовался, и потом аналогичным образом преобразовывать любимую музыку перед проигрыванием через наушники?

HRTF и HRIR

Реальные наушники

На самом деле, помимо имитации «прямой» HRTF осуществляется ещё и некая стандартная эквализация, но об этом поговорим как-нибудь в другой раз.

Немного рассуждений

Дальше остаётся перейти снова во временную область (выполнить обратное преобразование Фурье), и мы получаем импульсную характеристику необходимого нам фильтра!

Для полноты картины нужно отметить, что в итоге нужно к сигналу, подаваемому в левый наушник прибавить сигнал правого канала, пропущенный через найденный нами фильтр, а к сигналу, подаваемому в правый наушник прибавить сигнал левого канала, также пропущенный через этот фильтр.

Я считаю, что нахождение фильтра, определяющего именно разность между сигналами для каждого из ушей концептуально более правильно, чем раздельное преобразование сигналов для правого и левого уха. Ведь мозг ничего не знает об истинном характере звука в пространстве. Он воспринимает только сигналы от обоих ушей, и по разнице между этими сигналами пытается определить направление на источник звука.

О существующих решениях

Разбираемся в нюансах и кодим

Direct impulse Opposite impulse

Длина импульсов составляет 8192 сэмпла, при частоте дискретизации 44.1кГц. Получается 186мс, что соответствует длине волны 63м. Очевидно, что длина сильно избыточна, поскольку при такой длине волны (на 2 с лишним порядка больше размера головы!) никакого стереоэффекта нет, и оба уха слышат идентичный сигнал. Поэтому при загрузке файлов их можно сразу обрезать до 1024..4096 семплов. Например так:

Данные ненужного канала тоже выкинем.

Далее проведём наши вычисления на основе быстрого преобразования Фурье:

По-умному это называется deconvolution или system identification (т. к. позволяет определить свойства системы на основе входного и выходного сигналов). Посмотрим, что получается:

FFT deconvolution

Что-то получилось 🙂 Скажу больше, оно в целом даже работает как ожидалось. Однако, отношение сигнал-шум в этом импульсе не радует глаз. Перфекционист внутри меня негодует. Можно провести свёртку, и проверить, что h_corr(t) * h_R(t) = h_L(t).
Посмотрим, как будет выглядеть «сигнал ошибки»:

FFT error

Не скажу, что идеально, ошибка порядка нескольких процентов. Видимо не всё так просто.

Сам импульс, полученный с помощью МНК:

LMS deconvolution

LMS error

Теперь получше, ошибка около одного процента.

Попробуем увеличить масштаб картинки с полученным импульсом:

LMS deconvolution, zoomed-in

Мне кажется, в этом импульсе многовато высокочастотных составляющих. Что ж, попробуем обрезать всё, что выше 20кГц (за пределами диапазона слышимых частот) с помощью ФНЧ :

LMS deconvolution, LPF

Выглядит ещё лучше.
Я слабо верю, что можно услышать разницу с использованием ФНЧ и без. На ресурсоёмкость это тоже не должно влиять. В общем, решение спорное, но я захотел сделать так.

Честно говоря, я не стал выяснять, какая оконная функция здесь подходит лучше всего, но функция Блэкмана используется, например, в программе DRC, выполняющей похожую задачу, и я решил поступить также. Надеюсь, автор DRC посвятил этому вопросу больше времени 🙂
Не уверен, будет ли слышно разницу, но перфекционизм.

Сначала определим, где будет центр оконной функции. Для этого возьмём медиану группового времени задержки, которое даёт наш фильтр:

Теперь сформируем собственно оконную функцию и поэлементно умножим на неё наш импульс.

LMS deconvolution, LPF, windowing

Осталось сохранить полученный импульс в два стерео-файла, отличающихся только переменой правого и левого каналов.

Теперь осталось проверить, что собственно получилось. Для этого я использовал уже упоминавшийся аудиоплеер foobar2000 с плагином «Stereo Convolver». Настроен он у меня следующим образом:

Заключение

В общем, результаты этого хоббийного исследования меня удовлетворяют. Лучшего пространственного разрешения в наушниках я пока не слышал. Ну и заодно слегка подтянул знания в области цифровой обработки сигналов.

Есть и кое-какие мысли по дальнейшему развитию подхода.

Да, пара иллюстраций позаимствована с Википедии. Вроде бы лицензия это допускает.

Источник

Почему АЧХ наушников такие кривые и как их правильно читать

Содержание

Содержание

Как правильно читать АЧХ наушников? Что на него влияет, какая АЧХ воспринимается как ровная, что такое кривая Хармана? Наконец, как поправить их звучание за минуту и без эквалайзера? Об этом далее.

Проблема с АЧХ наушников

С АЧХ колонок все просто — чем она ровнее, тем более нейтральный звук будет в итоге. Однако чтобы получить максимум нейтральности, понадобится заглушить комнату несколькими кубометрами минваты. Вариант не для каждого.

И тут на помощь приходят наушники, которые выносят влияние комнаты за скобки. Однако если посмотреть на их АЧХ, то почти всегда на графике будут американские горки с гигантскими горбами и провалами. К примеру, ниже — частотная характеристика Beyerdynamic DT 990.

Почему, не смотря на кривую АЧХ, их используют многие звукорежиссеры для сведения музыки? Как правильно читать их АЧХ и корректно предугадывать, какая модель лучше подойдет под свои вкусы? И главное — как исправить звучание?

Если начать разбираться, то с наушниками все оказывается намного сложнее, чем с колонками. На их тембральный баланс влияет куча вещей — от самой конструкции и амбушюр до строения ушной раковины, уровня громкости прослушивания музыки, условий прослушивания и даже возраста слушателя.

Влияние головы и ушей

Если посадить человека перед источником звука, то аудиоволны будут огибать голову и плечи с искажениями. Исследователи установили, что есть целый набор связанных с телом человека искажений, именуемых Head-related transfer function (HRTF):

1. Влияние самой головы. Она заглушает высокие частоты, но не создает проблем для средних и низких.

2. Плечи и шея. Также создают акустическую тень.

3-4. Ушная раковина. Она не просто так имеет сложную форму — человеку так проще локализовать звук. Однако форма ушей коверкает АЧХ звуковой волны — приподнимает верхнюю середину и сглаживает самые высокие частоты.

5. Слуховой канал. Вместе с наушником он образует закрытую систему, в которой появляются резонансы.

HRTF будут немного отличаться для левого и правого уха. Значения будут меняться в зависимости от направления, откуда исходит звук (волны, дующие прямо в лицо, ведут себя иначе, чем волны, дующие в бок). Для охватывающих наушников нужно имитировать влияние головы и плеч, для внутриканальных придется добавить имитацию влияния ушной раковины.

Результатом всех этих исследований стали компенсирующие кривые АЧХ, учитывающие HRTF. Они чувствительны к положению источника. Колонки обычно располагаются перед слушателем и образуют с ним треугольник. Драйверы наушников стреляют прямо в ухо и образуют со слушателем ровную линию. Поэтому компенсирующих кривых несколько, в зависимости от типа измерений:

Итого, синус с ровной АЧХ на подходе к барабанной перепонке превращается в один из графиков выше. АЧХ наушников измеряется на манекене с ушами, в которых встроены микрофоны. Следовательно, чтобы получить корректные измерения, нужно вычесть из сырого графика влияние искусственной головы, воспользовавшись одной из кривой выше. Чем ровнее будет итоговый график, тем ровнее будут наушники.

Для примера — одни из самых нейтральных по звуку наушников Sennheiser HD 600, использующихся во многих студиях как референсные. Слева — сырой график без компенсации, справа — с компенсацией.

Во-первых, все это вносит очевидную путаницу в понимание графиков АЧХ — не всегда указано, как проводились измерения, и была ли применена компенсация. Во-вторых, даже на компенсированном графике виден провал на 1-2 кГц и изрезанность на верхах. Провал — это имитация влияния плеч и торса, а изрезанность — резонансы, которые возникают в закрытом пространстве, образуемом ухом и наушником. Небольшая изрезанность — норма, на слух она не ощущается.

Влияние предпочтений и кривая Хармана

Эксперименты с HRTF не учитывают важной вещи — вкусовых предпочтений. В конце концов, нейтральность и сбалансированность звучания — вещи субъективные. Поэтому в начале двухтысячных инженеры Тодд Велти и Шон Оливер Харман с десятых годов проводят исследования на группах слушателей, чтобы выяснить, какая АЧХ будет восприниматься наиболее нейтральной и сбалансированной, но с учетом предпочтений большинства.

Для экспериментов был использован метод двойного слепого прослушивания разных наушников. Слушатели не знали ни их модели, ни как они выглядят. Хотели даже замораживать уши и виски, чтобы исключить тактильные ощущения, но юристы не позволили. На основе предпочтений слушателей была выведена усредненная кривая, которая теперь носит имя Хармана. Она немного отличается для охватывающих и внутриканальных наушников.

После публикации исследований многие производители выпустили модели, настроенные под эту кривую. Из внутриканальных — это JBL Live 200, 500, и 650, Samsung Galaxy Buds, JBL Reflect Flow, из охватывающих наушников самые известные — AKG N700 NC, K361, и K371.

АЧХ Galaxy Buds+, настроенных по кривой Хармана

Не утихают и споры относительно того, нужно ли ориентироваться на эту кривую при создании наушников, ведь АЧХ некоторых известных и любимых слушателями моделей сильно с ней расходятся. Некоторые считают, что в кривой слишком задран бас, а перепад более 10 Дб на средних частотах сильно окрашивает звук.

Влияние психоакустики

Наш слух не линеен и наиболее чувствителен к участку 1-5 кГц, а наименее — к самым низким и самым высоким частотам. Например, звук на частоте 3 кГц громкостью 20 Дб будет ощущаться таким же, как низкочастотный гул частотой 60 кГц и громкостью 50 Дб. Иными словами, на малой громкости бас и верха хуже улавливаются. Однако эта чувствительность меняется в зависимости от громкости звука. При громкости в 100 Дб восприятие уже становится практически линейным. Здесь нужно отметить, что, по данным ВОЗ, наушники обычно слушают на громкости 75–105 Дб.

Исследования на эту тему имели место еще в 30-х годах прошлого века, полученные измерения носят вид графиков — кривые равных громкостей. Их нужно учитывать при выборе наушников — если нравится слушать громко, то раздутый бас некоторых моделей будет еще более раздутым. И наоборот — недостаток баса в открытых студийных наушниках будет компенсироваться высокой громкостью.

Другой элемент психоакустики — эффект маскировки одного звука другим, если они оба на одинаковых частотах. К примеру, низкочастотный гул электрички будет заглушать бас и бочку. Из-за этого эффекта подъем на низких частотах — обычное дело в наушниках для улицы и города с плохой звукоизоляцией. Чем лучше звукоизоляция, тем меньшее усиление низких частот понадобится. Лучше всего с проблемой справляется система активного шумоподавления.

Влияние конструкции и амбушюр

Наушники и ухо создают закрытую систему и работают подобно сабвуферу. Чем герметичнее образовавшееся пространство, тем на большее количество низких частот можно будет рассчитывать из-за эффекта окклюзии — бас накапливается в замкнутом пространстве. Хорошая новость в том, что влияние конструкции позволяет довольно сильно изменить звучание простой модификацией — сменой амбушюр.

Охватывающие наушники

Охватывающие наушники бывают открытыми и закрытыми. Последние менее комфортны при длительном ношении, зато обладают отличной звукоизоляцией и, как правило, большим количеством низких частот.

Внутриканальные наушники

Как правило, частотный отклик внутриканальных наушников имеет более выраженный спад на высоких частотах, имитирующий влияние ушной раковины. Материал амбушюр здесь также имеет значение:

В последнее время набирают популярность внутриканальные наушники типа IEM — In Ear Monitors, ушные мониторы. Музыканты используют такие, чтобы слышать себя на сцене, но встречаются и модели для потребителей, чтобы слушать музыку. Разница в АЧХ — наушники для музыкантов могут сильно красить сигнал, например, акцентировать диапазон 2-5 кГц, чтобы выделить вокал. Прежде, чем покупать такие, полезно будет узнать их частотную характеристику.

Заключение

График АЧХ может быть полезен при выборе наушников. При этом всегда следует помнить, что разброс в измерениях довольно велик, и форма ушей у каждого своя. Поэтому такие изменения относительны — для кого-то яркие наушники будут тусклыми. Наконец, частотная характеристика говорит лишь о тембральном балансе, но не расскажет о детальности, динамике, транзиентах и других важных параметрах звучания наушников.

Конечно, самый верный путь — послушать все самому, но не всегда есть такая возможность. Поэтому куда полезнее кривых АЧХ будут тесты наушников на макете с помощью музыкальных треков и прямое сравнение нескольких моделей с оригинальной записью. Так можно своими ушами услышать, что делает со звуком та или иная модель.

Источник

Микрофонный эффект

Микрофо́нный эффе́кт — нежелательное явление, при котором некоторая часть электрической цепи воспринимает звуковые колебания и вибрацию подобно микрофону. Является источником помех. Чаще всего возникает при изменении ёмкости, особенно в высокочастотных цепях, где даже незначительные колебания плохо закреплённых деталей могут существенно повлиять на параметры прохождения основного сигнала. Также источником этого явления могут быть электронные лампы, при колебаниях электродов меняющие свои параметры, а также плохой электрический контакт в разъёмах.

Полезное

Смотреть что такое «Микрофонный эффект» в других словарях:

микрофонный эффект — Самовозбуждение микрофона при большом уровне усиливаемого сигнала. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002] Тематики электросвязь, основные понятия EN … Справочник технического переводчика

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — явление нежелательного изменения параметров электронного прибора, магнитной цепи, электрических устройств, вызванное механическими толчками, вибрацией или акустическим воздействием. Напр. вследствие М. э. при сотрясении электронных ламп усилителя … Большая политехническая энциклопедия

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — См. кохлеарный микрофонный эффект … Толковый словарь по психологии

микрофонный эффект — mikrofoninis efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. microphonic effect vok. Mikrofoneffekt, m; Mikrofonie, f rus. микрофонный эффект, m pranc. effet microphonique, m; microphonicité, f … Automatikos terminų žodynas

микрофонный эффект — mikrofoninis reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. microphon effect; microphonic effect; microphonics vok. Mikrophoneffekt, m; Mikrophonie, f; Mikrophonieeffekt, m rus. микрофонный эффект, m pranc. effet de microphonicité, m;… … Fizikos terminų žodynas

Микрофонный эффект — явление нежелательного изменения параметров электрической, магнитной цепи или электронного прибора, вызванное механическими вибрациями, сотрясениями и, в частности, звуковыми колебаниями. М. э. приводит к возникновению помех в работе… … Большая советская энциклопедия

МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — явление нежелат. изменения параметров электрич., магн. цепи или электронного прибора, вызванное механич. вибрацией (сотрясением) или акустич. воздействием. Ослабление М. э. достигается: амортизацией креплений конденсаторов перем. ёмкости, панелей … Большой энциклопедический политехнический словарь

Микрофонный эффект тракта громкоговорящей связи — 108. Микрофонный эффект тракта громкоговорящей связи Микрофонный эффект Помеха тракта громкоговорящей связи, возникающая при воздействии акустических колебаний громкоговорителя на элементы и устройства аппаратуры ГГС Источник: ГОСТ 24214 80:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

микрофонный эффект улитки — (син. Уэвера Брея феномен) феномен возникновения электрических потенциалов в улитке внутреннего уха при воздействии звука … Большой медицинский словарь

КОХЛЕАРНЫЙ МИКРОФОННЫЙ ЭФФЕКТ — Улиткой может восприниматься ряд электрических потенциалов, поэтому она рассматривается многими ак наиболее вероятный генератор потенциалов для слуховых ощущений. Разность потенциалов колебаний повторяет стимул даже такой частоты, которая слишком … Толковый словарь по психологии

Источник