2014-02-24
455
Косвенные методы измерения звукового давления в стереотелефонах
Способы оценки основных характеристик стереотелефонов
Измерение параметров (чувствительности, АЧХ, и др.) аналогично измерениям для акустической системы, но проблема заключается в измерении звукового давления внутри ушной раковины. Для этого используют прямые и косвенные методы.
Прямые:
1. Искусственное ухо – металлическая модель с тремя камерами для воздуха. Их объемы равны объемам камер уха, не учитывается взаимодействие уха с головой в целом.
2. Искусственная голова – более корректно учитывает прохождение звука по тканям головы. Дорогая и не совсем точная.
3. Измерительный зонт микрофона в человеческом ухе – идеальна по прохождению звука по тканям, но:
· Искажения акустического поля за счет неточности зонда.
· Разброс архитектуры камер уха и отражения дает различный результат измерения на различных личностях.
Для упрощения определения чувствительности наушников, эксперимент для измерения чувствительности, проводят методом сравнения или замещения.
Метод замещения. Эксперту предлагается прослушать звуки определенной частоты из АС, расположенной от него на расстоянии 2 м. Причем, уровень звука выровняли так, что он одинаков для всех частот и на 1/3 октавных диапазонах, где производится работа для высоких частот. Эксперт после прослушивания сигнала из АС, вставляет в уши стереотелефоны и регулирует их громкость, таким образом, чтобы она соответствовала громкости звука из динамиков. Принимается, что выходной сигнал из стереотелефона, измеряемым микрофоном (для АС), равен выходному сигналу, обеспечивающему АС (давление на ушную камеру).
Метод сравнения. Похож на предыдущий, только используется одновременное выслушивание сигнала от АС в одно ухо и в другое ухо – стереотелефона. Сигнал от стереотелефона регулируется так, чтобы его громкость была равная громкости АС. Сигнал микрофона, расположенного на месте головы эксперта, измеряет давление от АС и его принимают равным давлению от стереотелефона.
1. Первая попытка создания объемного звука в наушниках -использование квадростереотелефона (рисунок 28).
2.
Рисунок 28. Стереотелефоны с двумя излучателями в каждом корпусе и фазосдвигающими цепями
Эффект имитации перемещения и объема был мал вследствие близкого расположения динамиков и малого угла поворота между ними.
3. Попытки создания программного обеспечения, которое давало запаздывание звука из разных динамиков, имитируя возвращение звука (отражения) от стен. Кроме того, в процессорную систему вводится фильтрация звука, имитирующая фильтр «АЧХ слухового анализатора человека». Из-за особенностей ушной раковины камеры АЧХ идеального стереотелефона отличается от прямолинейной АЧХ, сооьветствующей идеальной АС.
4. Новое ПО учитывает особенности бинаурального (двумя ушами) восприятия. Эти особенности заключаются в:
a. Локализации в горизонтальном направлении за счет двух факторов:
· Разность временная – разное время дохождения звука от точечного источника до каждого уха.
· Для коротких волн (высокие частоты) важным эффектом является тень от человека или торса.
b. Локализация в вертикальном (±150) направлении грубее, чем в горизонтальном (±30) и достигается за счет формы ушной раковины.
c. Локализация достигается за счет затухания сигнала с расстоянием. Этот эффект зависит от параметров средней влажности и температуры.
Эти особенности были реализованы в трех программных модулях, связанных с новыми моделями стереонаушников. Первый модуль – моделирует АЧХ ушных раковин. Второй модулирует реверберационный процесс в помещениях. Третий – генерирует имитацию движения головы при прослушивании.
