Поиск идеального звучания наушников порой напоминает поиски Святого Грааля: кажется, что достаточно найти одну кривую частотной характеристики — и она устроит всех. Однако анализ Шона Олива, одного из исследователей, участвовавших в разработке знаменитой кривой Harman, показывает: акустический ориентир, основанный на результатах прослушиваний, полезен, но не должен восприниматься как универсальное предписание.
На мероприятии CanJamSoCal Олив представил новый анализ данных исследования с участием 249 слушателей. Все участники получили одну и ту же полноразмерную модель наушников и могли свободно регулировать басы и высокие частоты по своему вкусу. В центральных 90% выборки настройки баса находились в диапазоне примерно от +0,8 до +12,6 дБ. Иными словами, при использовании одной и той же аппаратуры разница между более сдержанным и более выраженным предпочтением составила почти 12 дБ.
Для тех, кто воспринимает частотную характеристику как объективный показатель качества звучания, это существенный результат. Разница такого масштаба в области низких частот не мала и хорошо слышна. Но было бы неверно считать, что разброс предпочтений доказывает необходимость создавать для каждого слушателя полностью индивидуальный эквалайзер.
Предпочтения слушателей по уровню баса и высоких частот в исследовании с участием 249 человек.
В чём ограниченность «среднего слушателя»
Средние значения, известные в разных научных областях, хорошо описывают группу в целом, но могут скрывать заметные индивидуальные различия. В аудио это особенно важно: воспринимаемое звучание зависит от характеристик излучателя и его частотного отклика, геометрии ушных раковин, прилегания чашек к голове и ушам, а также от личных предпочтений.
Исследования Harman помогли сместить обсуждение от простого вопроса «хорошо ли измеряются наушники?» к изучению того, какое звучание слушатели действительно предпочитают. Так называемая кривая Harman появилась не как произвольный рисунок на графике, а как ориентир, полученный в результате психоакустических экспериментов и контролируемых прослушиваний.
Однако из этого не следует, что наушники должны математически точно повторять эту кривую, чтобы понравиться каждому. Анализ Олива подчёркивает разницу между тенденцией, характерной для группы, и предпочтением отдельного слушателя. То, что в центральных 90% выборки выбранные уровни баса охватывают столь широкий диапазон, наглядно показывает индивидуальный разброс.
Зачем нужен ориентир Harman
Большой разброс предпочтений не делает кривую Harman бесполезной. В слепом сравнении наушники, эквализированные под ориентир Harman, получили более высокую среднюю оценку, чем три модели с другой настройкой — Sennheiser, Audeze и Beats. Их предпочли 60,1% участников. В исследовании участвовали слушатели из четырёх стран, что стало дополнительным аргументом в пользу общего акустического ориентира.
Целевая частотная характеристика Harman для полноразмерных наушников с диапазонами предпочтений, полученными по распределению оценок слушателей.
Но 60,1% также означает, что значительная часть участников предпочла другой звук. Это легко упустить, если говорить о «звучании Harman» как об абсолютном стандарте. На деле это статистически обоснованная отправная точка, а не закон физики.
Важен и состав выборок. Значительная часть участников исследований Harman была из Канады, США, Германии и Китая. В отдельном эксперименте с настройкой баса и высоких частот все слушатели работали с одной и той же лабораторной моделью наушников, а не со своими привычными системами прослушивания.
Поэтому результаты описывают распределение предпочтений в заданных экспериментальных условиях. Они не доказывают, что каждого человека можно отнести к одному из выявленных профилей, и не означают, что приведённые доли автоматически отражают предпочтения всех слушателей мира.
Практический подход: эквалайзер без лишних сложностей
Для любителей музыки это открывает более простой путь, чем создание сложного индивидуального профиля. Сначала можно скорректировать конкретную модель наушников в соответствии с надёжным акустическим ориентиром. Программы и базы данных, такие как AutoEq, используют доступные измерения множества моделей и формируют эквалайзерные фильтры, приближающие их частотную характеристику к кривой Harman.
Личные настройки баса и высоких частот лишь немного повысили точность прогноза предпочтений для четырёх моделей наушников с более существенно различающимися характеристиками.
Для базовой коррекции может потребоваться несколько параметрических фильтров, компенсирующих пики, провалы и особенности конкретного излучателя. После этого фильтры, исправляющие характеристику модели, можно оставить без изменений, а общее звучание настраивать двумя широкими регуляторами: один отвечает за низкие, другой — за высокие частоты.
Важно различать параметрический эквалайзер, корректирующий конкретную модель, и регуляторы тембра, позволяющие слушателю менять общий баланс. Первый решает проблемы частотной характеристики наушников, а вторые помогают подстроить звучание под личный вкус.
Поэтому нет особого смысла вручную настраивать десять или пятнадцать полос каждый раз, когда хочется добавить плотности или яркости. Частоты настройки могут зависеть от модели и предустановки. Например, в профилях AutoEq регулятор баса может быть настроен примерно на 105 Гц, а высоких частот — примерно на 10 кГц. В конкретной предустановке для верхнего диапазона может использоваться другая частота — универсальной пары значений для всех наушников нет.
Идея «двух регуляторов» не означает, что к любым наушникам следует применять два универсальных фильтра. Речь идёт о широких настройках тембра, которые добавляют поверх коррекции, подготовленной для конкретной модели.
Программы и базы данных, такие как AutoEq, позволяют использовать измерения множества моделей и создавать фильтры, приближающие их частотную характеристику к кривой Harman.
Как наушники взаимодействуют с ушами
У такого подхода есть важное ограничение: наушники не звучат одинаково для всех, если учитывать звуковое давление, фактически достигающее барабанной перепонки. На результат влияют форма уха и головы, а особенно — то, как амбушюры прилегают к голове.
Это особенно важно для закрытых наушников. Герметичность прилегания амбушюр, их положение и форма уха могут заметно менять воспринимаемую частотную характеристику. У закрытых моделей индивидуальные различия в области баса могут быть выражены сильнее, чем у открытых. Дополнительного внимания может требовать и диапазон примерно от 2 до 4 кГц.
Достаточно ли двух регуляторов?
Вывод Олива можно считать взвешенным: регуляторы баса и высоких частот способны компенсировать значительную часть различий в предпочтениях и тональном балансе, но экспериментально не доказано, что двух настроек достаточно для каждого слушателя и любых наушников.
Когда Олив предполагает, что настройка баса и высоких частот, вероятно, удовлетворит значительную часть наблюдаемых индивидуальных предпочтений, это вывод, поддержанный имеющимися данными. Но он не представлен как результат эксперимента, проверившего все сочетания особенностей уха, модели наушников, посадки и вкусов.
Кроме того, тональный баланс — не единственная сторона восприятия. Ширина звуковой сцены, расположение источников, глубина и другие пространственные характеристики наушников относятся к отдельным аспектам звучания. Их нельзя свести к простому повышению или понижению высоких частот, поэтому для полной персонализации потребовалось бы учитывать и эти параметры.
Средние оценки предпочтений; показана модель с наивысшим баллом для каждого участника исследования.
Системы, способные измерять индивидуальные особенности уха и создавать всё более сложные кривые коррекции, могут представлять технологический интерес. Но усложнение само по себе не гарантирует лучшего впечатления от прослушивания. Если хорошо продуманная коррекция уже приближает наушники к в целом востребованному звучанию, а две настройки позволяют подстроить его под себя, дополнительная персонализация должна доказать свою пользу на слух.
Практический вывод прост: не обязательно искать идеальную кривую или создавать отдельный эквалайзер для каждой композиции. Разумнее начать с надёжной коррекции, подготовленной для своей модели наушников, использовать целевую характеристику как ориентир и затем постепенно менять уровень баса и высоких частот.
Главный вывод анализа Олива — индивидуальные предпочтения достаточно разнообразны, чтобы идея единственной идеальной характеристики для всех выглядела неправдоподобно. Для производителей данные о групповых предпочтениях остаются важной основой для разработки и настройки наушников. Для слушателя общий ориентир помогает выбрать направление, а личный вкус — определить, когда настройка готова.
Поэтому два широких регулятора тембра, грамотно реализованных поверх коррекции конкретной модели, могут оказаться полезнее сложной системы персонализации, которая заставляет проводить больше времени за графиком, чем слушая музыку.