Vetenskapliga orsaker till att människor ofta är oense om ljudet av hörlurar
Av alla typer av konsument ljudprodukter jag har testat har ingen varit så förbryllande som hörlurar. I de många paneltester som jag utförde för Sound & Vision , och de jag nu deltar i för Wirecutter, är det ofta stora skillnader i hur lyssnare uppfattar och beskriver ljudet för en viss hörlur. Vi ser fler skillnader när vi läser läsarens kommentarer. Även efter att vi gräver ut trollarna är det uppenbart att vissa människor hör saker lite annorlunda.
Inga två öron är desamma
Orsak # 1: Öronkanaler varierar radikalt.
Jacob Soendergaard, försäljningsingenjör för G.R.A.S. Ljud och Vibration (det företag som gör mitt mätinstrument för hörlurar) berättade om detta fenomen och var vänlig att leda mig till en mycket intressant PDF som beskriver utvecklingsprocessen för öron / kind simulatorer och huvud-och torsosimulatorer vi använd idag.
Som S.C. Dalsgaard vid Odense Universitet, en av de forskare som är involverade i det ovan nämnda programmet, säger så klokt och vittigt det: "Mannen är tillverkad inom en mycket stor tolerans."
Soendergaard utarbetade: "Varje minutsvariation i geometri (öronkanalform, antal vikar och veck i kanalen, kanalförhållande, placering av dubbla böjningar, tympaniskt membran trumhinnor etc.) påverkar hörseluppfattningen - - särskilt vid högfrekvenser med mycket korta våglängder. "
Du kan se detta i diagrammet ovan, vilket är en förkortad version av ett diagram som visas i PDF-filen som jag länkade till. I det här diagrammet jämförs mätningar som gjorts inom hörselkanalerna av 11 testpersoner med svaret på en kopplare avsedd för hörapparatmätningar. För varje testfrekvens kan du se kopplingssvaret (den solida linjen), de genomsnittliga svaren hos de 11 testpersonerna (cirkeln) och svarets intervall (den som ser ut som en fet, sidled H).
Som du kan se svarar inte hörselkanalerna mycket under 1 kHz, men över 2 kHz blir svarskillnaderna stora och med 10 kHz är de enorma, ungefär +/- 4 dB. För att uttrycka detta i perspektiv är en svarskillnad på +/- 2 dB, dvs att sänka basen med -2 dB och öka diskanten med +2 dB, tillräcklig för att åstadkomma en stor förändring i tonbalansen hos en hörlur.
Soendergaard och jag diskuterade mätning i det här fallet, men vår diskussion handlar också om subjektivt lyssnande, för att din trumhinna är effektivt din mätanordning, upptar ungefär samma fysiska plan som mikrofonen inuti örarsimulatorn. Såsom Soendergaard sa, hänvisar vi till frekvenser mellan 10 och 20 kHz (det övre intervallet av mänsklig hörsel), "Om din mätanordning kompenseras med en millimeter mellan varje montering, ser du väldigt olika resultat på samma person."
Däremot kan skillnaderna i öronkanalformen - och de oundvikliga skillnaderna i hur hörlurar, och i synnerhet öronhörlurar, gränssnitt med olika former av öron och hörselkanaler - göra att hörlurarna kan reagera väldigt annorlunda mot olika öraformer på höga frekvenser. Bara 1mm skillnad i passformen kan göra en hörlurar med platt responsljud för ljust eller för tråkigt.
Jag såg denna princip i åtgärd för några år sedan, när en ljudförfattare (som kommer att vara anonym) sa till mig att han verkligen gillade en viss hörlur hörs. Det här var en hörlurar som de flesta granskare överenskommit lät extremt tråkig, och att mina mätningar visade hade en enorm roll-off över 3 kHz. Jag har tidigare samarbetat med den här författaren och samtidigt som han och jag är överens om våra bedömningar av högtalare och till och med öra och hörlurar, var hans bedömningar av hörlurar i öronen helt annorlunda än mina. (Senare berättade en audiolog att hans öronkanalsform var extremt ovanlig.)
03 av 05Alla har en annan känsla av rymden - med hörlurar, minst
Orsak # 2: HRTFs varierar radikalt.
Head-Related Transfer Function (HRTF) är vad din hjärna använder för att hitta ljud i tre dimensioner. Det handlar om skillnader i den tid som ett ljud kommer till var och en av dina öron; skillnader i ljudnivåer vid varje öra; och skillnader i frekvensrespons som orsakas av de akustiska effekterna av ditt huvud, axlar och pinnae när ljud kommer från olika håll. Din hjärna behandlar och tolkar alla dessa ledtrådar för att berätta varifrån ett ljud kommer ifrån.
Hörlurar kringgår de akustiska effekterna av din kropp och ändrar timing och nivå-signaler du normalt skulle få när du lyssnar på en levande prestanda eller en uppsättning högtalare. Tyvärr har din hjärna inte en "HRTF Bypass" -knapp. När du har hörlurar, lyssnar din hjärna fortfarande på dessa HRTF-signaler, hör inte många och ger dig en känsla av att det mesta av ljudet kommer inifrån ditt huvud.
Som jag lärde mig när jag besökte ett företag som heter Virtual Listening Systems i början av 1997, har alla en annan HRTF. För att skapa vad som blev Sennheiser Lucas hörnprocessor, mätt VLS HRTF hos hundratals testpersoner. De gjorde det med hjälp av små mikrofoner placerade inuti individernas hörselkanaler. Varje testämne satt i en liten anekoisk kammare. En liten högtalare på en robotarm släppte MLS-bruspulser.Robotarmen flyttade talaren genom mer än 100 olika positioner, i olika horisontella och vertikala vinklar, varje gång emittera testbyten så att mikrofonerna i ämnets öron kunde "höra" effekterna som deras kroppar och öron hade på ljudet.
(Hörlursentusiaster märker att detta på något sätt liknar mätproceduren Smyth Research använder i sin A8 Realiser-processor.)
Jag måste själv gå igenom VLS test. Företagets forskare tog sedan mina resultat och sprang dem genom en processor som skulle ändra en ljudsignal för att exakt efterlikna min personliga HRTF. Resultatet var fantastiskt, som inget jag hört från någon annan hörlursprocessor. Jag hörde en exakt och perfekt centrerad bild av en vokalist direkt framför mig - något som teknologier som Dolby Headphone aldrig kunde uppnå för mig.
VLS tog resultaten från hundratals testämnen för att skapa Lucasprocessorns 16 olika förinställningar, var och en inställd för att simulera en annan HRTF. Genom att klicka på alla förinställningar visade det sig svårt att lösa sig på en. Jag minns några var uppenbarligen bättre än andra för mig, men jag hade svårt att välja bland de bästa fyra eller fem förinställningarna. Ingen arbetade någonstans i närheten, såväl som den avstämda just-for-me-behandlingen som jag hörde i VLS lab.
Det är förmodligen varför de flesta hörlursprocessorer har mycket färre alternativ. Ändå måste de skjuta för någon form av genomsnittlig HRTF. Kanske får du tur och faller nära det genomsnittet. Kanske är effekten för extrem för dig. Eller kanske blir det för subtilt.
Eftersom allas HRTF är annorlunda har var och en av våra hjärnor en annan kompensationskurva - som en EQ-kurva - att den gäller inkommande ljud. När kompensationskurvan kombineras med kroppens egenskaper, är resultatet det ljud du hör varje dag. När kroppens egenskaper elimineras genom att använda hörlurar, tillämpar din hjärna fortfarande samma kompensationskurva. Och eftersom alla våra kompensationskurvor är lite annorlunda kan våra svar på samma hörlurar vara olika.
04 av 05Ingen försegling, ingen bas
Orsak # 3: Passformen ändrar ljudet.
Att få bra prestanda från hörlurar beror i stor utsträckning på passformen. Specifikt betyder detta att hörlurarna passar i hörlurar i örat runt örat, passformen på öronpluggarna i hörlurarna på örat på din pinna eller passformen på silikon eller skumörs öronspets i hörlurar i örat inuti din hörselgång. Om det finns en bra tätning, får du all basen som hörlurarna är avsedda att leverera. Om det finns läcka någonstans, får du mindre bas - och du kommer att uppleva hörlurs tonbalans som mer tråkig.
Delvis bestämmer kroppens fysiska egenskaper hur hörlurarna passar. Till exempel, om ingen av de tips som följer med hörlurar i öronen passar dig bra, hörs inte hörlurarna så bra till dig. Detta kan vara ett problem för mig eftersom jag har ovanligt stora hörselkanaler och min kollega Geoff Morrison för att han har ovanligt små hörselkanaler. Därför lovar jag alltid tillverkare för att inkludera fem eller flera storlekar / stilar av örontips med sina hörlurar i örat. Det är också varför Skumtips är värda att kolla om du är missnöjd med ljudet från dina hörlurar i örat.
Dålig passform är också vanligt med hörlurar på örat och hörlurar. Jag skulle spekulera det är ett större problem med den senare, eftersom det finns så många potentiella hinder för en bra försegling. Dessa inkluderar långt och / eller tjockt hår, glasögon och till och med öronpiercinger. Skjut öronkuddarna ut en tad, till och med en halv millimeter, och du kommer troligtvis att förlora tillräckligt med bas för att få stor effekt på hörlursens ljud.
Över- och öronhörlurar kan passa lite bättre än andra. Vissa ljudfiler-orienterade hörlurar som Audeze LCD-XC har öronkuddar så stora att de inte kan försegla runt öronen och kinderna på relativt små människor, särskilt kvinnor. På samma sätt saknar vissa förmodade hörlurar över örat faktiskt inte tillräckligt med utrymme för att rymma stora öronlöss som min.
Det är värt att notera att en dålig tätning kan ha en positiv effekt. Med bashårda hörlurar kan en lite mindre segel göra sitt svarljud plattt - något vi upplevde när vi gjorde den bästa $ 100 i-hörlurarspelet för Wirecutter. Min favorit hörlurar i denna grupp var Grain Audio IEHP, som jag hade ett fantastiskt platt och naturligt svar. IEHP lät så bra att jag antog att den största av de medföljande silikontipsen gav mig en bra tätning. För alla andra var dock IEHP: s bas överväldigad. Tydligen jag var inte få en tät försegling, men alla andra var - och det förändrade helt min uppfattning om hörlurarna till det bättre.
05 av 05Anledningar som inte är exklusiva för hörlurar
Orsak # 4: Personliga smaker Differ.
Det finns givetvis också skäl att rapportera olika uppfattningar av hörlursljud som är lika giltiga för andra ljudprodukter.
Det första är det mest uppenbara: Olika människor har olika smaksmak. Vissa kan helt enkelt gilla lite mer bas än vad du gör, eller lite mer diskant. Självklart föredrar de olika hörlurar än vad du gör.
Det är legit till en punkt. Utöver normala variationer i smak har vissa människor misslyckats - eller mer blunt sett, fel - idéer om ljud. Vi har alla stött på människor vars idé om bra ljud är lite mer än löjligt högt bas. Vissa ljudentusiaster föredrar mycket överdriven diskant, vilket de misstänker för detaljer och noggrannhet. Jag gick själv igenom den här fasen, men J. Gordon Holts ovärderliga skrifter rätte mig ut.
Vad som helst som gör dessa lyssnare glada är OK, men det extrapolerar inte till användbara bedömningar om hörlursljud utom för andra som delar sin extrema smak och inte kompetent utfört. Det är troligt att den objektiva utvärderingen sannolikt kommer att bekräfta sina bedömningar.
Orsak # 5: Hörselskapet skiljer sig från ålder, kön och livsstil
Medan de flesta av oss börjar livet med ganska jämförbara hörselskap, förändras våra hörselskaper under livet.
Ju mer du är utsatt för höga ljud, desto mer sannolikt är det att du har förlorat lite av din hörsel vid höga frekvenser. Detta är speciellt ett problem för personer vars fritidsaktiviteter (som går till högkonserter, kör bilar, jakt, etc.) och / eller arbete (konstruktion, militär, tillverkning etc.) exponerar dem för höga ljud.
Ju äldre du är, desto mer sannolikt är det att du har upplevt någon högfrekvent hörselnedsättning. Det här är speciellt ett problem med män. Enligt papperet "Könsmässiga skillnader i en longitudinell studie av åldersrelaterad hörselnedsättning" från Journal of the Acoustical Society of America , "Hörselkänsligheten minskar mer än dubbelt så fort hos män som hos kvinnor i högst åldrar och frekvenser …" Det här beror delvis på att män ofta är mer involverade än kvinnor är i aktiviteter där de utsätts för högt ljud, som alla som nämns ovan. Och det är eftersom studier visar att männen är bekvämare att lyssna på högljudda ljud, med en faktor på +6 till +10 dB över de nivåer där kvinnor är bekväma att lyssna.
Självklart kommer de upplevda egenskaperna hos en ljudprodukt att förändras när lyssnarens hörsel ändras. Exempelvis kommer högordensförvrängningsövertoner, som uppträder vid frekvenser 5 eller fler gånger ljudets grundläggande frekvens, uppenbarligen att vara mer oroande för en 25-årig kvinna än de är en 60-årig man. På samma sätt kan en 12 kHz svarstopp knappt höras till den 60-årige mannen, men ändå oacceptabel för den 25-årige kvinnan.
Vad kan vi göra?
Den uppenbara frågan är hur kan vi utvärdera hörlurar på ett sätt som är meningsfullt och användbart för alla lyssnare? Och för varje hörlur?
Tyvärr kan vi förmodligen inte. Men vi kan komma nära.
Enligt min mening är svaret att använda flera lyssnare med olika huvudformer, olika könen och olika hörselformar / storlekar. Det här är precis vad Lauren Dragan gör i de hörlurar recensioner hon organiserar för The Wirecutter, och det är vad vi gjorde på Sound & Vision när jag var där.
Jag länkar till andra recensioner av hörlurarna som jag granskar när det är möjligt. Jag innehåller också labmätningar - här och i mina hörlurar recensioner för SoundStage! Xperience - för att ge en objektiv uppfattning om vad en hörlurs svar är.
"Guldstandarden" skulle vara att införliva flera lyssnare plus labbmätningar. Det gjorde jag i mina Sound & Vision dagar, men jag är inte medveten om någon publikation som gör det för tillfället.
Det finns en enkel regel som vi alla kan ta ifrån: Var försiktig innan du lurar andras åsikter om hörlurar.
Särskilt tack till Jacob Soendergaard av G.R.A.S. Sound and Vibration och Dennis Burger för deras hjälp och feedback på den här artikeln. Om du har några frågor eller kommentarer, vänligen maila mig på adressen i min bio på denna sida.
