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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Surround-Sound-Kopfhörer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Eine aktuelle Entwicklung des deutschen Ingenieurs F.M. Keninga – die Kopfhörer der HFI-Serie – interessierten unseren Leser so sehr, dass er beschloss, die Wirksamkeit des neuen Designs durch Prototyping zu testen. Dies wird im Artikel besprochen. Die heutige Haltung gegenüber Kopfhörern scheint weder bei Herstellern noch bei Verbrauchern Anlass zur Sorge zu geben. Jedes Jahr erscheinen neben „unsinkbaren“ Modellen wie dem Sennheiser HD-580 auch Neuentwicklungen mit leichterem und detaillierterem Klang. Mittlerweile ist seit den 60er-Jahren, also seit Beginn der weiten Verbreitung stereofoner Kopfhörer, der Effekt der Schalllokalisation im Inneren des Kopfes bekannt. Wenn die Tonübertragung jedoch eine Art Konvention ist, dann verschlimmert GT sie nur geringfügig, woran sie sich über 30 Jahre einfach gewöhnt haben und die sie fast nicht mehr bemerkt haben, so wie sie zuvor das Zischen von Schellackplatten nicht bemerkt haben. Eng mit diesem Effekt verbunden ist eine weitere, wenig bekannte Tatsache – der sehr unwichtige reale Frequenzgang des GT. Die bestehende Methode zur Überwachung von HT-Parametern basiert auf der Messung des Schalldrucks, der von einem Telefon (oder einfach einer Kapsel) erzeugt wird, das auf das sogenannte „künstliche Ohr“ geladen wird, das außer dem Namen nichts mit dem natürlichen Ohr zu tun hat2. Wird ein so konfiguriertes Telefon auf den natürlichen Gehörgang belastet, bleibt vom eingestellten Frequenzgang nur noch wenig übrig – es bilden sich Spitzen und Täler mit einer Bandbreite von bis zu 20 dB. Dies ähnelt überhaupt nicht dem üblichen Bild – der Wahrnehmung natürlicher Geräusche oder dem Hören von Musik über Lautsprecher: Aufgrund der Richtungseigenschaften der Ohrmuschel ist das Außenohr ein ziemlich lineares System. Die endgültige Korrektur erfolgt im Gehirn, das genau auf die individuellen Eigenschaften des Zuhörers „abgestimmt“ wird. Es ist nicht verwunderlich, dass der Ausschluss eines Glieds aus der Kette der Hörorgane zu einer Nichtübereinstimmung eines komplexen und genauen Systems führt. - Anfertigung von Aufnahmen mit einem „Kunstkopf“, der ein räumliches Panorama gut imitiert, oder die Erstellung eines komplexen digitalen Modells der Funktionen des Außenohrs, jedoch in beiden Fällen (und individuell!) mit obligatorischer Frequenzkorrektur. Es ist klar, warum diese Methoden keine ernsthafte Anwendung gefunden haben: Sie sind teuer und unpraktisch in der Anwendung; Die Aufnahme auf einem „Kunstkopf“ ist mit der vorherrschenden Mehrspurtechnik nicht kompatibel und mit der seltenen Zwei-Mikrofon-Aufnahmetechnik nur bedingt kompatibel. Die neuen Kopfhörer der HR-Serie sind hinsichtlich Einfachheit und Effizienz der Lösung konkurrenzlos [1]. Dies ist natürlich nicht der erste Versuch, die Ohrmuschel in den Trakt „einzubeziehen“ – GTs mit „geräumigen“ Ohrpolstern und nach vorne verschobenen Kapseln sind bekannt (Koss Pro4 usw.). Es stellte sich jedoch heraus, dass nur eine zusätzliche Verschiebung der Kapsel nach unten eine gleichmäßige „Beschallung“ der gesamten Oberfläche der Ohrmuschel und damit eine Annäherung an die natürlichen Hörbedingungen ermöglicht [2].
In Abb. Abbildung 1 zeigt die Ergebnisse von Schalldruckmessungen direkt im Gehörgang, die beim Testen von HFI-100-Stereotelefonen mit hochwertigen Kapseln, typisch für gute GT-Modelle, erzielt wurden. In allen Fällen befinden sich die Kapseln unterhalb des Gehörgangs und unterschiedliche Kurven entsprechen unterschiedlichen Winkeln der Verschiebung des Emitters nach vorne relativ zur vertikalen Achse [1]. Es ergeben sich sofort mehrere Schlussfolgerungen:
Zwei Modelle von Stereo-Telefonen der HFI-Serie wurden vom Entwickler auf einer Konferenz von Tontechnikern (Karlsruhe, 1992) vorgestellt und die Ergebnisse einer Umfrage unter Hunderten von Experten sind durchaus bemerkenswert. Eine überzeugende Raumerweiterung wurde von 81 % der Experten festgestellt; klares Frontalpanorama - 39 %; Gefühl der Entfernung scheinbarer Schallquellen (CIS) – 62 % der Befragten. Generell sollte man diese Ergebnisse mit Vorsicht betrachten, schon allein deshalb, weil es schwierig ist, GT rein „blind“ zu testen, aber dennoch ist das Ergebnis beeindruckend: 98 % der Profis stellten positive Unterschiede zwischen den Telefonen fest. Durch die versetzte Anordnung eines Kapselpaars im GT können diese problemlos für ein Vierkanal-Dolby-Surround-Soundsystem modifiziert werden. Das entsprechende Design von HFI-3D-Telefonen (3 Dimensionen) wird in [1] in Abb. diskutiert. 1. Die Idee eines solchen Schemas scheint an der Oberfläche zu liegen, aber die Schaffung eines dreidimensionalen Klangpanoramas auf dem begrenzten Raum der Ohrpolster ist alles andere als offensichtlich, wie der Anstieg und Rückgang der Popularität der Quadraphonie zeigt Telefone in den 70ern. Die Besonderheit dieser Konstruktion besteht darin, dass unter Berücksichtigung der akustischen Eigenschaften der Ohrmuschel auch zusätzliche Kapseln eingebaut werden – nicht nur hinten, sondern auch oben, etwa symmetrisch zu den Hauptkapseln relativ zum Gehörgang, wodurch Sie deutlich mehr herausholen können überzeugendes Bild und präzise dreidimensional in der gesamten oberen Hemisphäre.
In Abb. Abbildung 2 zeigt Zeitdiagramme des Durchgangs eines Impulssignals in allen vier Kapseln von Telefonen, die an Dolby Surround Pro Logic-Verstärker angeschlossen sind. Das Signal gelangt ohne Verzögerung direkt zu den Kapseln der vorderen Kanäle, und dann (mit einer Verzögerung von bis zu mehreren zehn Millisekunden) erscheinen „Echos“ in den hinteren Kanälen, die Reflexionen von Wänden und Decke eines bestimmten herkömmlichen Raums gut simulieren. Töne scheinen in unterschiedlichen Amplituden-Zeit-Verhältnissen einzutreffen, manchmal von hinten, manchmal von oben usw., und der Gesamteffekt ist in der Wahrnehmung einem Heimkinosystem mit Lautsprechern sehr ähnlich. Die grundsätzliche Einfachheit der betrachteten Konstruktionen ermöglicht es einem breiten Spektrum von Funkamateuren, unabhängig ähnliche Telefone herzustellen, und eröffnet Spielraum für weitere Experimente, beispielsweise mit isodynamischen Telefonen, mit verschiedenen Arten von Membranen, um eine Punkt- oder Richtungsquelle zu erhalten. usw. Das vom Autor hergestellte Modell stereophoner GTs mit Offset-Emittern besteht aus Mini-Telefonen „N-23S-1“ (im Set-Top-Box-Tonbandgerät „Vega MP-122S“ enthalten) und großen Ohrpolstern, die sich nicht verformen Ohrmuschel. Von innen sind sie mit einer Filzschicht überzogen, die als Dämpfer und Schallabsorber dient. Die optimale Menge an zusätzlichem Schallabsorber wird experimentell ermittelt. In den Gehäusen sind zwei konische Löcher mit einem Außendurchmesser von 30 und einem Innendurchmesser von 27 mm ausgeschnitten, in die Schaumstoff-Ohrpolster von Mini-Phones gedrückt werden. Die Mittelpunkte der Löcher sind in einem Winkel von 40° zur Vertikalen um 2 cm nach vorne und unten verschoben; Es wurde festgestellt, dass das Ausmaß der Verschiebung proportional zur Tiefe der Ohrpolster ist. Beim „Tuning“ kommt es darauf an, die optimale Position der Emitter zu finden, was leicht nach Gehör zu bewerkstelligen ist, da die Haupteffekte sehr deutlich zum Ausdruck kommen. Natürlich kann man von solch einfachen Konvertern kein Wunder erwarten: Ein echtes Scheinpanorama fehlt oder ist instabil. Allerdings geht der Klang wirklich „aus dem Kopf“ über die Basis des GT hinaus und nach vorne, und der in der Akustik bekannte Effekt des Aufwärtsanstiegs des in der Mitte befindlichen KIZ wird deutlich abgeschwächt. Anstelle des trivialen „rechts – links“ erscheint ein klarer Azimut des KIZ (und sogar eine gewisse hallende Räumlichkeit), aber die Tiefe des KIZ-Standorts ist leider schwer zu bestimmen und der Raum ist ziemlich komprimiert. Offenbar ist dies auf die geringe Qualität der Kapseln zurückzuführen, die den Klang „binden“. Umso unerwarteter ist die Metamorphose der Klangqualität. Zunächst fällt eine merkliche Erweiterung des Frequenzbereichs vor allem in den tiefen Frequenzen sowie ein Mangel an Schärfe auf. Der Klang ist für so günstige Kapseln überraschend weich, leicht und tief. Das vielversprechendste scheint das Folgende zu sein. Wie sich herausstellte, ist das langfristige Hören von Aufnahmen über solche GTs nicht „taub“ und ermüdet überhaupt nicht. Ästhetisch bedeutet dies das Fehlen von Monotonie, und darüber hinaus erweitern sich die Einsatzmöglichkeiten solcher GTs beispielsweise im Kommunikationsbereich oder bei der ständigen Überwachung von Aufnahmen auf Tonbandgeräten mit Durchgangskanal und generell überall dort, wo man sie hat stundenlang mit Kopfhörern sitzen. In der Tontechnik wird zudem das Mischen erheblich erleichtert, da das von solchen GTs erzeugte Bild viel näher am „Monitor“-Bild liegt. Die Herstellung professioneller Audiogeräte übersteigt jedoch die Fähigkeiten der meisten Funkamateure. Der Autor hat bereits negative Rückmeldungen zu der Idee erhalten, Mini-Telefone gemäß Abb. weiterzuentwickeln. 2 in [1], und dazu müssen einige Worte gesagt werden. Bei solchen Änderungen sollte man von den Konstruktionsmerkmalen ausgehen. Beim gleichen Modell „N-23S-1“ wird der Schall also durch eine Reihe kreisförmig angeordneter Löcher abgestrahlt, und es ist sinnlos, einige davon einfach abzudecken. Damit der Stecker effektiv funktioniert, muss er daher auf den Schaumstoff-Ohrpolstern platziert werden. Aus Filz werden Zuschnitte mit einem Durchmesser von 38 mm ausgeschnitten und entlang der äußeren halbkreisförmigen Kante auf Moosgummi geklebt. In einer anderen, einfacheren und (nach Meinung des Autors) gelungeneren Version werden dieselben halbkreisförmigen Rohlinge, jedoch ohne zentralen Ausschnitt, zu einem Kegel gebogen und unter die Ohrpolster gesteckt. Beim Umbau von Mini-Phones mit Vollschaum-Ohrpolstern wird in diesen ein zentrales Loch mit einem Durchmesser von etwa 2 cm ausgeschnitten. Bei beiden Varianten sind die Abstrahllöcher offen und die Bedingungen für die Schallausbreitung von unten nach oben bleiben erhalten, was den Betrieb des Designs gewährleistet. Der Autor hatte keine Möglichkeit, den GT zu optimieren, daher sind die oben genannten Effekte weniger ausgeprägt, aber auch in dieser Form bietet der GT einen sehr angenehmen, dezenten und weichen Klang und eine relativ sichere Bedienung. Und die eigentliche Überraschung kam durch das „kombinierte“ Experiment: Telefone mit Steckern in großen Ohrpolstern führten schließlich zu dem gewünschten Effekt eines natürlich großen Raums. Gleichzeitig ist das Panorama eher tief als breit (ohne klare Grenzen), aber sehr stabil und lebendig, mit hervorragender Luftperspektive. Zweifellos haben Filzmembranen die „Bindung“ des KIZ an die Telefone geschwächt. Die Klangqualität ist sehr gut, wenn man bedenkt, dass das Layout aus verfügbaren Komponenten zusammengesetzt ist. In allen Fällen sprechen wir natürlich von einer relativen Klangverbesserung; Hohe Ergebnisse können nur mit hochwertigen Kapseln erzielt werden. Besonders wertvoll ist, dass der größte Effekt bei sehr moderaten Lautstärken erreicht wird, was einer deutlichen Entfernung des KIZ entspricht, während Verständlichkeit und Klangbalance nicht darunter leiden. Folglich zwingen solche GT den Verbraucher lediglich dazu, seine Hörorgane zu schützen. Wir möchten Sie jedoch daran erinnern, dass auch modifizierte GTs nicht im Transportwesen eingesetzt werden sollten, insbesondere nicht in der U-Bahn, wo der Geräuschpegel 90 dB erreicht (dort ist es besser, Kopfhörer ohne Player zu tragen). Was „Stecker“-Telefone in ihrer bestehenden Form betrifft, sollten sie meiner Meinung nach sowohl aus ästhetischer als auch insbesondere aus medizinischer Sicht als inakzeptabel anerkannt werden und deren Einfuhr und Verkauf verboten sein. Der Experte des Magazins „Hi-Fi Music“ E-Gould bemerkte in seinem Testbericht zu den neuesten GTs: „...Sie haben wahrscheinlich schon aus eigener Erfahrung gesehen, dass es praktisch keine guten... Kopfhörer gibt.“ " Die Idee ist richtig, aber gilt sie für alle Zeiten? Wir hoffen, dass Funkamateure bald das Gegenteil beweisen werden. Aufzeichnungen
Literatur
Autor: R. Kunafin, Moskau
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