耳機測量實驗 - 外耳與耳道的影響

[killkli]

(文章同時發於PTT耳機版 & Mobile01)
這是個老知識
人類的聽覺受到每個人不同的外耳與耳道形狀影響很大
我們的耳朵就像一個特殊的集音器
會強化某些頻率的聲音 (HRTF就是針對這個題目測量與計算得到的)

只要不是深入耳道的耳機,
所有的音響聲音都會受到聽者各自的HRTF影響

因為好奇之故
所以我就用自己的耳朵形狀
做了一個小小的假耳朵
並把麥克風埋到這個小耳朵的裡面
然後分別用一般的麥克風與假耳朵裡面的麥克風對同一副耳機作測量

測出的結果我做成了PDF
檔案在此:
http://www.sendspace.com/file/zz3f4b


另外一提,我以前測量耳罩耳機的時候
因為沒有假耳朵
所以是把麥克風放在自己的耳朵裡面測量
但這樣並沒辦法把麥克風放到耳道裡面
其結果只反映了外耳殼的影響 而沒有辦法反應耳道的部分
這次的測量就比較完整
因為做了一個含有耳道的小模型了 ^^||


這次測量的耳機是HiFiMan HE500
是開放式的耳罩耳機

PDF檔裡面可以看到錄音用的麥克風與假耳朵

第一個結果是沒有耳道與耳殼影響的測量
第二個是假耳朵測量結果

另外補上一張以前我只把麥克風放在自己耳朵的測量結果:


由這三個測量可以看到在沒有耳道與外耳的影響下
HE500的頻率其實在1kHz以下滾降非常多
6kH降到谷底, 大概比中頻 (100~1kHz)還要低了25dB
可是經過外耳與耳道之後
整個頻率反應變的相當平直
而且4kHz的部分甚至還有一個峰起!

由結果看來
很明顯的,HE500有針對人耳的HRTF補償
因此,我的耳朵聽到的HE500聲音頻率是接近平直


當然,這背後還有其他複雜的因素
錄音的影響也是非常大.........

btw. 由此觀之
大部分的耳罩耳機應該都是有HRTF的補償勒 XD

[Yazi]

killkli 大您好

很棒的一篇文章 給您說聲讚


不過我有一些疑問，事實上在測量一個喇叭的響應頻率時，我們並沒有考慮到耳朵形狀的影響

收音麥克風就放在距離喇叭一公尺處進行測量，所以外耳和耳道因素應該是沒有被考慮

所以耳朵真的聽到由完美平直響應曲線喇叭發出的聲音應該不是平直的

是故，我個人認為您的結論可能不是很恰當，讓我們再想一想該如何解釋吧

[mlnaml]

請問不是很恰當的點可以解釋一下嗎?


飛船老師整理的音技雜誌的文章，耳機的歷史與測試方式，請看圖8
可以參考一下角度和頻率與聽感增益的關係

[hoping]

...
這是個老知識
人類的聽覺受到每個人不同的外耳與耳道形狀影響很大
我們的耳朵就像一個特殊的集音器
會強化某些頻率的聲音 (HRTF就是針對這個題目測量與計算得到的)

只要不是深入耳道的耳機,
所有的音響聲音都會受到聽者各自的HRTF影響
...
btw. 由此觀之
大部分的耳罩耳機應該都是有HRTF的補償勒 XD

樓主的用心令人敬佩, 不過本人與YAZI君的看法相同.

因為任取一麥克風如: PANASONIC WM55A也就是樓主所用的電解電容MIC 其DATA SHEET上標準響應曲線圖如下:


把它置於假人耳模型的耳道裡, 錄出的響應曲線變成:


此圖原出處為(http://digdagga.com/dummy/calibration.html)

另舉本人自製的假人頭克風錄得的HD650響應曲線變成:


我想表達的意思是: 經過外耳及耳道的形狀及管狀駐波等音波的種種作用之後, 以麥克測量得到的響應曲線是極為複雜的. 但吾人可以觀察到一現象, 那就是在靠近3000HZ及7000多HZ有巨大的突起, 而且人腦能自我調適(adaptation)等化成習慣聽感.
也就說在耳膜所接收到頻率響應複雜是正常的.

我相信HE500的高頻降滾而導致耳膜位置麥克風所得到平坦曲線是種巧合, 或許那樣子聽感不錯, 但若玩家據此而推論HIFIMAN的耳機對於HRTF有獨特的調音是不對的. 因為HRTF是種錄音技術, 在下尚未聽聞被動元件, 如耳機單體具有能夠調節HRTF的功能.

神話會害死一件好產品; 耳機還是聽了覺得好聽就是你的好耳機.

[mlnaml]

看了hoping的解釋後，大概了解前面兩位的點了
下面那張圖九是人耳實際聽到完美平直響應曲線喇叭發出的聲音的聽感曲線
所以其實人耳對不同頻率的聲音的感受程度不同，HE500剛好呈現平直應該說是某種巧合或調音


不知道killkill兄有沒有看過著個網頁http://www.geocities.jp/mister_terch/sokutei01081.html
這是個日本人作的網頁，測試方法和你之前沒有假耳朵的方法一樣

[btxbtxbtxx]

神話會害死一件好產品; 耳機還是聽了覺得好聽就是你的好耳機.

超級中肯的一句話

希望某些人不要在那造神了