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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Auriculares de sondeo espacial. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces El desarrollo reciente del ingeniero alemán F.M. Keninga, auriculares de la serie HFI, interesó tanto a nuestro lector que decidió probar la eficacia del nuevo diseño mediante la creación de prototipos. Esto es lo que se discute en el artículo. La actitud actual hacia los auriculares (HT) no parece preocupar ni a los fabricantes ni a los consumidores. Cada año, junto a modelos "insumergibles" como el "Sennheiser HD-580"1, aparecen nuevos diseños con un sonido más ligero y detallado. Mientras tanto, desde la década de 60, es decir, desde el comienzo del uso generalizado de los auriculares estereofónicos, se ha notado el efecto de localización del sonido en el interior de la cabeza. Sin embargo, si la transmisión del sonido es una especie de convención, entonces los GT solo lo agravan un poco, con lo que simplemente se acostumbraron durante 30 años y casi dejaron de notarlo, al igual que antes no notaron el silbido de los discos de goma laca. Otro hecho poco conocido está estrechamente relacionado con este efecto: la respuesta de frecuencia real muy poco importante del GT. La técnica existente para monitorear los parámetros de GT se basa en medir la presión sonora generada por un teléfono (o simplemente una cápsula) cargado en el llamado "oído artificial", que no tiene nada que ver con el oído natural, excepto por el nombre2. Cuando un teléfono sintonizado de esta manera se carga en el canal auditivo natural, queda poco de la respuesta de frecuencia ajustada: se forman picos y caídas con una oscilación de hasta 20 dB. Esto no se parece en nada a la imagen habitual: la percepción del sonido natural o escuchar música a través de altavoces: debido a las propiedades direccionales de la aurícula, el oído externo es un sistema bastante lineal. La corrección final tiene lugar en el cerebro, "sintonizado" solo con las características individuales del oyente. No es de extrañar que la exclusión de cualquier eslabón de la cadena de órganos auditivos conduzca a un desajuste de un sistema complejo y preciso. - producción de grabaciones utilizando una "cabeza artificial" que imita bien un panorama espacial, o la creación de un modelo digital complejo de las funciones del oído externo, pero con corrección de frecuencia obligatoria en ambos casos (¡e individual!). Está claro por qué estos métodos no han encontrado una aplicación seria: son caros e incómodos de usar; la grabación en una "cabeza artificial" es incompatible con la multipista dominante y solo es limitadamente compatible con la técnica de grabación con dos micrófonos, lo cual es raro en la práctica. Los nuevos auriculares de la serie HR no tienen rival en términos de simplicidad y eficiencia de la solución [1]. Este, por supuesto, no es el primer intento de "incluir" la aurícula en el tracto: se conocen GT con almohadillas "espaciosas" y cápsulas desplazadas hacia adelante (Koss Pro4, etc.). Sin embargo, resultó que solo un desplazamiento hacia abajo adicional de la cápsula permite "sonar" uniformemente toda la superficie de la aurícula, acercando las condiciones de escucha a las naturales [2].
En la fig. La Figura 1 muestra los resultados de las mediciones de presión sonora directamente en el canal auditivo, obtenidos al probar teléfonos estéreo HFI-100 con cápsulas de alta calidad, típicas de los buenos modelos GT. Las cápsulas en todos los casos están ubicadas debajo del canal auditivo, y diferentes curvas corresponden a diferentes ángulos de desplazamiento del transductor hacia adelante en relación con el eje vertical [1]. De inmediato surgen varias conclusiones:
El desarrollador presentó dos modelos de teléfonos estéreo de la serie HFI en una conferencia de ingenieros de sonido (Karlsruhe, 1992), y los resultados de una encuesta a cientos de expertos son bastante notables. El 81% de los expertos notó una expansión convincente del espacio; un panorama frontal distinto - 39%; una sensación de lejanía de fuentes de sonido aparentes (SIS) - 62% de los encuestados. En general, estos resultados deben abordarse con precaución, aunque solo sea porque es difícil realizar una prueba "ciega" pura de GT; sin embargo, el resultado es impresionante: el 98% de los profesionales notaron diferencias positivas entre los teléfonos. La posición desplazada del par de cápsulas en el GT facilita modificarlas para un sistema Dolby Surround Sound de cuatro canales. El diseño correspondiente de los teléfonos HFI-3D (3 Dimensionen - tres dimensiones) se considera en [1] en la fig. 1. La idea de tal esquema parece estar en la superficie, pero la creación de un panorama de sonido envolvente en el espacio limitado de las almohadillas para los oídos está lejos de ser obvia, como lo demuestra el auge y la caída de la popularidad de los teléfonos cuádruples. en los años 70 La peculiaridad de este diseño es que también se instalan cápsulas adicionales teniendo en cuenta las características acústicas de la aurícula, no solo detrás, sino también arriba, aproximadamente simétricamente a las principales con respecto al canal auditivo, lo que permite obtener una Imagen mucho más convincente, además, tridimensional, en todo el hemisferio superior.
En la fig. La Figura 2 muestra los diagramas de tiempo del paso de una señal de impulso en las cuatro cápsulas de teléfonos conectados a amplificadores Dolby Surround Pro Logic. La señal va directamente a las cápsulas de los canales frontales sin demora, y luego (con una demora de hasta decenas de milisegundos) aparecen "ecos" en los canales posteriores, simulando bien los reflejos de las paredes y el techo de alguna habitación condicional. Los sonidos parecen venir, dependiendo de la relación amplitud-tiempo, desde atrás, luego desde arriba, etc., y el efecto general es muy parecido a la percepción de un sistema de cine en casa con altavoces. La simplicidad fundamental de los diseños considerados permite que una amplia gama de radioaficionados fabriquen dichos teléfonos por sí mismos y abre la posibilidad de realizar más experimentos, por ejemplo, con teléfonos isodinámicos, con varios tipos de diafragmas para obtener una fuente puntual o direccional, etc. . El modelo de GT estereofónicos con emisores desplazados realizado por el autor consta de mini-teléfonos "N-23S-1" (incluidos en el paquete de la grabadora-prefijo "Vega MP-122S") y grandes almohadillas para los oídos que no se deforman la aurícula Desde el interior, se pegan con una capa de fieltro, que sirve como amortiguador y absorbente de sonido. La cantidad óptima de absorbente de sonido adicional se determina experimentalmente. En los estuches, se cortan dos orificios cónicos con un diámetro exterior de 30 y un diámetro interior de 27 mm, en los que se presionan las almohadillas de goma espuma de los miniteléfonos. Los centros de los agujeros se desplazan hacia delante y hacia abajo en un ángulo de 40° con respecto a la vertical en 2 cm; Se ha encontrado que la cantidad de desplazamiento es proporcional a la profundidad de los auriculares. El "tuning" se reduce a encontrar la posición óptima de los emisores, lo cual es fácil de hacer de oído, ya que los efectos principales se expresan con mucha claridad. Por supuesto, uno no debe esperar un milagro de convertidores tan simples: el panorama ilusorio real está ausente o es inestable. Sin embargo, el sonido realmente "sale de la cabeza" más allá de la base del GT y hacia adelante, y el conocido efecto acústico del aumento del KIZ ubicado en el medio se debilita significativamente. En lugar del trivial "derecha - izquierda", aparece un acimut claro de la CIZ (e incluso algo de espacialidad resonante), pero la profundidad de la ubicación de la CIZ, desafortunadamente, es difícil de determinar y el espacio está bastante comprimido. Aparentemente, esto se debe a la baja calidad de las cápsulas, que "atan" el sonido. Lo más inesperado es la metamorfosis de la calidad del sonido. En primer lugar, se nota la expansión del rango de frecuencia, especialmente en la región de baja frecuencia, así como la falta de nitidez. El sonido de estas cápsulas baratas es sorprendentemente suave, ligero y profundo. La más prometedora es la siguiente. Al final resultó que, escuchar grabaciones a través de tales GT durante mucho tiempo no "sordece" y no se cansa en absoluto. Estéticamente, esto significa la ausencia de monotonía, y además, las posibilidades de uso de tales GT se están ampliando, digamos, en el campo de las comunicaciones o con el monitoreo constante de grabaciones en grabadoras con un canal pasante, y en general donde sea necesario. sentarse en los auriculares durante horas. Además, en la ingeniería de sonido, la mezcla se facilita enormemente, ya que la imagen creada por tales GT es mucho más cercana a la del "monitor". Sin embargo, la fabricación de equipos de audio profesionales está más allá de las capacidades de la mayoría de los radioaficionados. El autor ya recibió una respuesta desfavorable a la idea de refinar los miniteléfonos según la fig. 2 en [1], y es necesario decir algunas palabras al respecto. Con tal refinamiento, uno debe proceder de las características de diseño. Entonces, en el mismo modelo "N-23S-1" el sonido se emite a través de una serie de orificios ubicados a lo largo de la circunferencia, y no tiene sentido cerrar simplemente parte de ellos. Por lo tanto, para que el tapón funcione con eficacia, debe colocarse encima de las almohadillas de espuma para los oídos. Los espacios en blanco con un diámetro de 38 mm se cortan de fieltro y se pegan a la gomaespuma a lo largo del borde semicircular exterior. En otra versión, más simple y más exitosa (en opinión del autor), los mismos espacios en blanco semicirculares, pero sin un corte central, se doblan en un cono y se colocan debajo de las almohadillas para los oídos. Al convertir miniteléfonos con almohadillas de espuma sólida, se corta un orificio central con un diámetro de aproximadamente 2 cm en este último.En ambas versiones, los orificios radiantes están abiertos y se conservan las condiciones para la propagación del sonido de abajo hacia arriba, que asegura el funcionamiento de la estructura. El autor no tuvo la oportunidad de optimizar el GT, por lo que los efectos anteriores son menos pronunciados, pero incluso en esta forma, los GT brindan un sonido muy agradable, delgado y suave y una operación relativamente segura. Y la verdadera sorpresa la presentó el experimento "combinado": los teléfonos con enchufes, insertados en grandes almohadillas para los oídos, finalmente condujeron al efecto deseado del espacio de tamaño natural. Al mismo tiempo, el panorama es más profundo que amplio (sin límites claros), pero muy estable y vivo, con una excelente perspectiva aérea. Sin duda, los diafragmas de fieltro han debilitado la "unión" de QIZ a los teléfonos. La calidad del sonido es muy buena, teniendo en cuenta que el diseño se ensambla a partir de componentes improvisados. En todos los casos, estamos hablando, por supuesto, de una mejora relativa en el sonido; Los resultados altos solo se pueden obtener con cápsulas de alta calidad. Es especialmente valioso que el mayor efecto se logre a niveles de volumen muy moderados, lo que corresponde a una lejanía significativa del ICD, mientras que la inteligibilidad y el equilibrio tonal no se ven afectados. Por lo tanto, dichos GT simplemente obligan al consumidor a proteger los órganos auditivos. Sin embargo, recuerde que incluso los GT modificados no deben usarse en el transporte, especialmente en el metro, donde el nivel de ruido alcanza los 90 dB (es mejor usar auriculares sin reproductor allí). En cuanto a los teléfonos "mordaza", en su forma actual, en mi opinión, deberían ser reconocidos como inaceptables tanto estéticamente como, especialmente, médicamente, y prohibir su importación y venta. El experto en música Hi-Fi E-Gould, en su revisión de los últimos GT, comentó: "... Probablemente ya hayas visto por tu propia experiencia que prácticamente no hay buenos... auriculares". El pensamiento es cierto, pero ¿es para siempre? Esperamos que los radioaficionados pronto demuestren lo contrario. Notas
Literatura
Autor: R. Kunafin, Moscú
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