Измерительный стенд - сборка / первые замеры
Долго ли, коротко ли, но плата предусилителя была спроектирована, заказан измерительный микрофон и два капсюля для встраивания их в искусственные уши, сами силиконовые уши тоже были прикуплены. Спроектирована плата предусилителя с фантомным питанием. Разработан и напечатан простой стенд для проведения опытов.
Теперь подробнее. Поскольку стенд нужен был лишь для сравнительных замеров с конкурентами (ну да, ну да, будто я с кем-то могу конкурировать) и получения относительных данных, чтобы наглядно видеть изменения характеристик драйверов с изменением конструкции чаш, слишком высоких требований к стенду не предъявлялось.
В качестве измерителей были выбраны микрофонные капсюли WM-61A102CW, сами знаете, с какого маркетплейса. В отзывах люди клялись, что это оригинал, на деле — хорошая копия. Шумов они не добавляют, чувствительность тоже на уровне. Заодно был заказан измерительный микрофон на таком же капсюле; отзывы были положительные. Брал я его в основном на будущее, чтобы измерять драйверы отдельно от чаш. Ну и, честно говоря, приглянулся его корпус, в который можно будет встроить что-то свое при необходимости.
Схема предусилителя микрофона представляет собой смесь бульдога с носорогом и была собрана из распространенных схем в интернете, взятых из статей под заголовками "строим измерительный микрофон". Основная часть схемы строится на простом и распространенном операционном усилителе NE5532, и эта часть, так сказать, типовая. Однако питание капсюля со стабилизацией напряжения через падение на зеленом светодиоде мне не понравилось, поэтому я решил использовать TL431 для стабилизации напряжения на уровне 2,5 В. Также, почему-то почти во всех схемах выходной разделительный конденсатор с предусилителя имеет довольно большую емкость (10 мкФ, 4,7 мкФ, 2,2 мкФ) и к тому же полярный, а где-то стоит еще и фильтр для среза частот. Но с такой емкостью на выходе усиление получается слабым, поэтому методом научного тыка был подобран неполярный конденсатор емкостью 0,68 мкФ, что позволило мне убрать ползунок усиления линейного входа на аудиокарте в ноль. Питание NE5532 по даташиту требуется 15 В, но на практике хватает и 12 В. Итоговая плата предусилителя получилась простой и компактной.
Сам стенд это короб, спроектированный за вечер, в котором сделаны посадочные места под силиконовые уши и два канала для крепления микрофонных капсюлей. На передней стороне предусмотрены места для установки трехпозиционных переключателей, которые управляют левым, правым ухом и измерительным микрофоном, вынесенным отдельно. Вся конструкция установлена на подставку, а сверху на крышке закреплена поддерживающая штанга, на которую ложится оголовье наушников.
Стенд получился весьма удачным и практически не вносит шумов в измерительный тракт, чего нельзя сказать о самих аудиокартах. У меня есть USB-аудиокарта на не самом лучшем чипе CM108, которая, по графикам, шумит гораздо меньше встроенной в материнку, но на слух отчетливо слышен гул по питанию USB +5V. Поэтому от нее пришлось отказаться. У встроенной карты шумы по графику гораздо выше, но на слух все лучше, и SPL-метр показал вполне приемлемый результат для моих целей.
В итоге стенд был подключен к линейному входу встроенной аудиокарты и откалиброван с помощью программы Room EQ Wizard. Стенд, расположенный на расстоянии двух метров от системного блока, легко улавливает шум тихого вентилятора в блоке питания.
Первый замер!
Замер проводился на альфа-версии наушников QymBuds Air, работающих по Bluetooth с кодеком AAC.
Получив такой график, я на несколько секунд впал в ступор и подумал, что все пошло насмарку. Казалось бы, АЧХ (Амплитудно-Частотная Характеристика) совсем не похожа на ту идеальную линию, которую рисуют эксперты, утверждая, что это и есть эталонный звук. Но когда первый шок прошел, в голову пришли мысли: если график такой странный, почему тогда звук в наушниках мне кажется таким приятным? И ведь это не только мое субъективное мнение — все, кто тестировал наушники как в проводном, так и в беспроводном варианте, говорили, что звук очень достойный. Не может же быть, что все они просто хотели мне угодить и не хотели обижать.
На этом моменте я решил обратиться к интернету и посмотреть АЧХ наушников других брендов (да, это необъективно, потому что стенды у всех разные). И что же я там увидел? (АЧХ других производителей я публиковать не буду, чтобы избежать неприятностей, но вы легко можете найти их сами.) Нелинейность АЧХ у других наушников такая же или даже хуже, с заметными провалами на разных частотах, в основном в диапазоне от 1 кГц до 10 кГц. Полный спад на графике после 10 кГц. Но если взять средние показатели, то получается, что моя АЧХ ничем не хуже, а местами даже лучше, чем у некоторых именитых и дорогих моделей. Да и в целом из ряда статей стало понятно, что ровная полка АЧХ в наушниках не обязательна (ну нужна, но не для всех — мы ведь не звукооператоры), и все опять сводится к субъективным ощущениям пользователя. Как говорится, вам шашечки или ехать? Вот с наушниками так же — нужен ли вам ровный АЧХ или чтобы было приятно слушать?
Выводы
А выводы делайте сами, потому что все, что написано в этой заметке, абсолютно не абсолютное! И так сравнивать наушники точно нельзя, но я считаю, это показывает, что QymBuds получаются достойными конкурентами, по крайней мере, в своей ценовой категории. И это при том, что они производятся ограниченными партиями.
Что дальше?
А дальше меня ждут не менее увлекательные задачи:
- Необходимо провести замеры наушников в таком же ценовом сегменте на своем стенде, чтобы получить более объективные данные о сравнительном качестве звука.
- Построить или приобрести внешнюю звуковую карту с независимым питанием, желательно на трансформаторном источнике питания с хорошей фильтрацией.
- Провести новые замеры, поиграться с внутренним объемом чаш, улучшить стенд и многое другое.