English version of the article.

Работаю над рейтингом охватывающих наушников, провожу множество замеров. Да и, минуя вопрос подготовки рейтинга, за последние несколько лет этих самых замеров мной было сделано множество. Задача этого текста – внести ясность в некоторые тонкие вопросы, которые не принято обсуждать публично в сообществе любителей что-нибудь померить или порассуждать про звук наушников, глядя на имеющиеся измерения. Вон и heaphones.com на эту тему внезапно решили высказаться.

А вопросы следующие:

1. Как конкретно должны производиться замеры охватывающих наушников?
2. Что влияет на замеры охватывающих наушников?
3. Какую дополнительную информацию необходимо публиковать?
4. Может ли замерщик повлиять на эти самые замеры?
5. Как жить дальше?

Что вынесено за рамки обсуждения:

1. Вопросы стандартов стендов и сравнения измерений на стендах разных стандартов, на эту тему я уже высказывался развернуто тут.
2. Вопросы того, насколько измерения на стенде соответствуют реальному восприятию звука – тоже уже все сказано.

Начну, как водится, с начала – с целеполагания.

Зачем измерять наушники

Я определяю цель измерения наушников на разных уровнях целеполагания следующим образом:

1. сравнение измерений наушников между собой и с целевыми кривыми
   с целью
2. выяснения того, какие звучат лучше
   с целью
3. принятия взвешенного решения о покупке той или иной модели.

Это очевидное упрощение, потому как у наушников есть масса иных параметров, например доступность и стоимость в том или ином регионе мира, наличие гарантийного сервиса, удобство, требования к источнику и т.д.

Но сейчас я буду говорить только про звук, то есть про измерения.

Выбор экземпляра

Сама идея репрезентативного замера параметров какой-то модели наушников подразумевает ряд допущений и умолчаний вследствие того, что измеряется не модель (это вообще маркетинговый конструкт), а конкретные физические экземпляры. Подразумевается, что:

1. Все экземпляры одной и той же модели звучат одинаково.
2. Звучание одного и того же экземпляра не изменяется на протяжении всего срока эксплуатации.

Как известно, ни первое, ни второе утверждения в рамках реального мира не верны.

Разница между экземплярами есть, и она существенная, что обсуждалось уже миллион раз. Это обусловлено несовершенством производственного процесса, появлением так называемых «тихих ревизий» модели (когда производитель решает намеренно чуть-чуть «поправить звук» по какой-то причине), а также в силу попыток удешевления/оптимизации производственного процесса, когда хочется сократить совокупную стоимость изделия через снижение стоимости комплектующих/производственных процессов, вследствие чего немного изменяется звук (самый простой пример – замена драйверов на более дешевые или перенос производства на другую фабрику).

Со вторым пунктом тоже проблема: если драйверы разных типов вроде бы (я не специалист) не сильно подвержены старению на дистанции 3-5 лет, то амбушюры – это другое дело. Амбушюры, это половина, если не 75% звука наушников. При штатном использовании наушников – на голове – амбушюры сминаются, что приводит к изменению внутреннего объема амбушюра, изменению расстояния между драйвером и барабанной перепонкой, а также изменению плотности наполнителя и блокированию ряда внутренних отверстий перфорации амбушюров, если таковые имеются. А это влияет на звук самым непосредственным образом. И тут необходимо еще чуть-чуть подумать: у разных наушников амбушюры деформируются с разной скоростью. Некоторые сразу сминаются и стабилизируются в таком виде на некий продолжительный период, другие деформируются линейно в течение всего срока эксплуатации. Вопрос: какой звук рассчитывал донести до потребителя производитель? Какой звук считать верным, с новыми амбушюрами, с амбушюрами в состоянии «средней потертости», или уже хорошенечко попользованными? Вопрос кажется странным, но только на первый взгляд: амбушюры DCA E3 или Fiio JT1 исходно достаточно пухлые и плотные настолько, что, например, на моей голове с новыми сэмплами данных наушников появляется достаточный воздушный зазор, чтобы эти наушники теряли существенную часть саббаса. И это точно не тот звук, на который рассчитывал производитель. Со временем, после N часов использования ситуация улучшается, амбушюры чуть сминаются, и наушники садятся плотно.

Таким образом, в идеальном мире обзорщик/замерщик должен выбрать для замеров несколько сэмплов одной и той же модели (чем больше – тем лучше), причем произведенных относительно недавно. И это должны быть новые сэмплы, идентичные тем, что приобретают обычные люди. Они дадут измерения того звука, который пользователи получат сразу после покупки. И еще ряд сэмплов условно «той же ревизии», но бывших в использовании: их измерения позволят понять, как изменится или не изменится звук при деградации амбушюров и драйверов, если таковая имеет место быть.

Это было описание подхода в рамках идеального мира.

В реальном мире было бы здорово, если бы замерщик попытался достать хотя бы 2-3 сэмпла одной модели. Причем один из экземпляров должен быть новым. Подробнее про амбушюры – ниже.

Измерения: положение наушников на стенде

Пока не говорим про амбушюры, только про положение драйвера относительно «резинового уха».

Ключевое утверждение не ново: звук наушников сильно зависит от положения на голове, и ровно так же измерения зависят от положения наушников на стенде. Любой поворот, сдвиг или их композиция гарантированно изменит звук и измерения. Исключения есть, например HiFiMan Sundara, но они крайне редки. Отмечу, что если драйвер развернут под углом, то отличия будут прям радикальными.

Соответственно, по-хорошему необходимо производить измерение не в одном положении, а минимум в семи:

• стандартное положение;
• поворот назад;
• поворот вперед;
• сдвиг назад;
• сдвиг вперед;
• сдвиг вверх;
• сдвиг вниз.

И дальше – совмещенные варианты, типа «сдвиг вниз-вперед с поворотом назад».

Раскрою невероятно секретный «секрет»: если произвести замер АЧХ, затем просто приподнять наушник и опустить обратно на стенд, постаравшись никак не изменить его положение, то следующее измерение будет отличаться от первого. Потому что невозможно спозиционировать наушник на стенде дважды совершенно идентичным образом. Поэтому добросовестные замерщики делают не 1 измерение в одном положении, а минимум 5 для левого и правого наушника в отдельности. А затем берут усредненное значение. У меня на измерениях вы видите серые линии на графиках – это и есть те самые вариации АЧХ в одном и том же (как бы в «одном и том же») положении.

Если говорить про идеальный мир: 7 положений минимум, по 5 измерений, на левый и правый наушник в отдельности – 70 измерений в сумме. Плюс композиты сдвигов+поворотов.

Реальность несколько менее сурова: большАя часть наушников не подразумевает вариаций посадки. Возьмем те же RØDE NTH-100 – у них чашка сделана буквально по форме уха, вы никак не сможете повернуть или подвинуть их на голове. Или же пространство внутри чашек просто достаточно небольшое (см. Simgot EP5 или Fiio FT3), чтобы исключить возможность хотя бы линейных сдвигов. Но с некоторыми моделями, типа DCA E3 или HiFiMan Edition XS (всей этой линейки), придется «потрахаться по-настоящему».

Измерения: амбушюры

Продолжаем начатую выше тему про износ амбушюров и замеры.

По-хорошему, мерить нужно с амбушюрами разной степени свежести. Но если это не получается сделать (а в 99% случаев не получается), то хорошо бы привести измерения хотя бы с разными прижимами, как бы симулируя изношенность амбушюров.

Но даже если амбушюр новый, есть нюанс: делаешь один замер, потом через минуту следующий, потом через 5 – еще один. Наушники при этом не трогаешь. А замеры могут получиться чуть-чуть разные, потому что за эти 5 минут амбушюр смялся до «рабочего» состояния. Точно так же будет и на голове. Поэтому замеры нормальные люди производят не сразу, а по прошествии некоторого времени после размещения наушников на стенде. Можно просто попытаться прижать руками, но это не верно: можно прижать сильнее нужного, а еще можно повредить драйвер.

Отдельная песня — скошенные амбушюры. При работе с ними надо помнить, что оголовье должно тянуть наушник к пластине стенда не перпендикулярно, а под небольшим углом. И еще с большой вероятностью такие амбушюры спереди, где они тоньше, будут сжиматься сильнее, чем в толстой задней части. Но не всегда. Поэтому это утверждение хорошо бы проверить практически, то есть ношением на голове, перед проведением измерений.

И еще про амбушюры с пеной с эффектом памяти, типа как у Sony WH1000-XMn. Эта самая пена, она пропитана воскоподобным веществом, которое становится менее вязким при нагреве амбушюра от человеческой кожи. А стенд, хоть это металлическая пластина с силиконовым ухом, хоть даже целая «голова», не оснащен системой подогрева. Поэтому при работе с амбушюрами такого типа надо догадаться немного поносить наушники на живой тёплой голове, чтобы они реалистично деформировались, а уже потом вешать на стенд.

Ну и частой проблемой является подбор посадки, исключающей воздушные зазоры. Что проблема даже не сама по себе, а в совокупности с более сложным вопросом: а на что рассчитывал производитель? Что воздушные зазоры будут иметь место в реальном использовании, или нет? Вот лично мне «повезло» — у меня совершенно лысая бритая башка довольно обычной формы, но увеличенного размера; я не ношу очков. Почти любые наушники садятся на мою голову «без дырок». Но, в среднем, у людей волосы скорее есть, чем нет, да и очки попадаются. Как это все доносить до читателей через графики? Дифференциацией измерений: с идеальным прижимом, потом с супермаленьким зазором, и еще с зазором типа «дужка очков».

И последний вопрос – влияние амбушюров на звук в рамках конкретной пары. Например, вы видите, что расходятся каналы: это драйверы кривые или амбушюры? Понять это просто, надо произвести замеры в любом положении, потом поменять амбушюры местами и замерить еще раз. Если разница между каналами сохраняется – это драйверы. Если нет – проблема в амбушюрах.

Измерения: кабель

Это редкий случай, но я видел такое собственными глазами: кабель настолько кривой, левый и правый каналы имеют настолько разное сопротивление, что из-за него возникает значимое (больше 2 дБ) расхождение. Поэтому надо не лениться и мерить левый и правый наушник на одном канале.

А потом постараться не запутаться в своих же измерениях.

Измерения: АЧХ и комната

Именно «комната», это не опечатка. Посмотрите вот на эти измерения:

Видите, в области 1-3 кГц такие как бы колебания АЧХ, этакая «пила»? Это переотражения звука от стен и потолка комнаты. Чем наушники более открытые, чем громче играют вовне, тем более выраженными будут эти девиации. Эффект ясный и выраженный, его видно и во множестве измерений на squig.link:

Почему я решил, что это комната? Потому что нашел нехитрый способ с ними бороться, при помощи «домика из подушек». Просто измерения:

Поставили две подушки домиком над наушниками так, чтобы подушки не влияли на прижим и вообще не касались наушников:

В идеальном мире идеальные замеры должны производиться в безэховой камере. В реальном мире – пока «домики из подушек», у меня, по крайней мере.

Отмечу, что никакой беды в этом нет: стандарт IEC 60268-7 предлагает использовать 1/3-октавное сглаживание, которое разгладит подобные девиации начисто. Я же лично (а также прогрессивные представители западного сообщества) полагаю, что смотреть на АЧХ надо в гораздо более подробном виде, с применением 1/24- или хотя бы 1/12-октавного сглаживания.

Измерения: искажения

Тут три фактора.

Первый: искажения можно измерить только при наличии откалиброванного микрофона. А для этого нужен, собственно, акустический калибратор. О своем я писал вот тут. Это я к тому, что он должен быть указан в описании стенда, иначе не понятно, вот эти 94, 104 или 114 дБ громкости, на которых принято измерять нелинейные искажения, откуда они вообще взялись.

Второй: на измерения искажений влияют внешние шумы. Особенно если наушники открытые. Два измерения (одни и те же наушники, естественно), в первом случае уровень внешнего шума повыше, во втором – пониже. Посмотрите на искажения на отрезке 50-500 Гц.

Третий: через поверхность, на которой стоит стенд, передаются низкочастотные вибрации. В идеальном мире стенд должен стоять мало того, что в звукоизолированной безэховой камере, так еще и на виброизолирующем подвесе. В реальном мире можно построить небольшой бокс для измерений (в одном из давних видео DMS предлагал использовать для этого корпус от ПК, обклеенный шумоизоляцией, если мне не изменяет память). У меня получается неплохо обходиться без него.

Основная мысль простая: уровень внешнего шума должен быть низким (в идеале – до 0,2%) и должен быть приведен на графиках в явном виде. На моих картинках это коричневая кривая, маркированная как «Noise floor».

Какая информация должна публиковаться в замерах

Из всего вышесказанного следует, что измерения необходимо сопровождать массой дополнительной информации, чтобы было понятно, что конкретно мерили, как и в каких условиях. Первично указание стандарта стенда, сглаживания и всего, о чем я писал тут в разделе «Выводы», повторяться не буду.

Каждый замер должен являться усреднением хотя бы 5 измерений наушников, сделанных в «одном и том же» положении.

Для каждого замера АЧХ надо указывать следующее:

1. год покупки / изготовления сэмпла;
2. серийный номер сэмпла;
3. модель амбушюров;
4. прижим / степень изношенности амбушюров;
5. положение наушников на стенде;
6. время, в течение которого сэмпл эксплуатировался (степень износа, так сказать).

Для каждого замера искажений надо в явном виде приводить уровень внешнего шума, а также указывать на наличие акустического калибратора в составе оборудования стенда.

Да еще и измерить желательно не одну, а хотя бы 3 пары наушников одной модели.

То есть, строго говоря, чтобы можно было со всей ответственностью заявить: «Я ПОМЕРИЛ!», надо произвести около 200 измерений. Мало того, что на это не хватит никакого времени, так еще и результаты «протухнут», перестанут быть релевантными, как только производитель решит что-то изменить в звуке модели.

Влияние человека-замерщика на измерения

Нетрудно догадаться, что, в силу всего вышесказанного, замерщик может повлиять на измерения косвенно и прямо.

Косвенно – не обратив внимание на детали: на состояние конкретного экземпляра и амбушюров, на нюансы положения наушников на стенде, прижим и т.д.

Прямо, то есть для намеренного искажения результатов – через использование отличных от штатных амбушюров, изменение угла наклона наушников на стенде, еще какие-то манипуляции… Но, если очень хочется, можно просто подправить звук эквалайзером и никому про это не сказать. Это сильно быстрее и проще, чем колдовать с положением и прижимом, например.

Ну и ключевое: как определить качество измерений?

Простой, категорически верный, но бесполезный ответ – взять те же (буквально ту же пару) наушники и померить лично на том же стенде. Сложный ответ – проанализировать множество измерений разных наушников, сделанных одним и тем же человеком, сравнить их с разными измерениями других замерщиков, а также с собственным слуховым опытом. И через это прийти к выводу о том, можно ли этим измерениям доверять, или нет.

Ну и некоторой гарантией качества является тот факт, что замерщик понимает вот это вот все. И публично демонстрирует свои знания, публикуя подобные статьи, регламент измерений, а также снабжая измерения всей необходимой информацией. О том, придерживается ли он собственного регламента, можно судить только косвенно.

Итого

Если вы думаете, что текст написан в качестве собственной апологии, то – нет, вы ошибаетесь. Все эти нюансы мне, очевидно, известны, но соблюдать полноту приведения информации и аккуратность измерений у меня получается не всегда: я живой человек, ограниченный в аспекте времени и материальных возможностей. То, что я делаю, далеко не идеально, можно много-много лучше. Именно поэтому, например, я произвожу повторные замеры наушников и обновляю базу: руки стали сильно прямее либо у меня есть сомнения в экземплярах.

Означает ли это, что любые измерения бесполезны? Нет. Если они сделаны на базе нормальных экземпляров, выполнены компетентным специалистом, если они снабжены соответствующими комментариями, то измерения говорят о звуке сильно больше нелепых нагромождений свободно трактуемых эпитетов типа «высокая детализация», «низкое разрешение» и прочих. Отмечу, что все, что было написано ранее про экземпляры, амбушюры и положение на голове, точно также влияет и на личный субъективный опыт прослушивания, это универсальные факторы.

Ну и задача подготовки актуального рейтинга охватывающих наушников в перспективе написанного обретает дополнительную ценность: я использую только новые сэмплы середины 2025 года, что я стал прямо указывать в замерах на squig.link (еще не везде, поправлю). То есть это будет актуальный срез на 2025 год, сделанный одними руками одного человека. А не сборная солянка из хер знает чего, померенного хер знает когда и хер знает как.

Надеюсь, это было полезно.