ヘッドフォンのノイズキャンセリングを測定する方法

あなたはおそらく市場に 多くノイズキャンセリングヘッドフォンがあることに気づいたでしょう。 しかし、消費者にとっては残念なことに、ノイズキャンセル回路の有効性は、ヘッドフォンからヘッドフォンまで根本的に異なります。 それらのうちのいくつかはあなたの耳で何かが間違っていると考えるかもしれないほど効果的です。 しかし、その中には数デシベルのノイズしかキャンセルしないものもあります。 さらに悪いことに、それらのうちのいくつかは可聴ヒスを追加するので、低い周波数でノイズを減らしながら、高い周波数でノイズを増加させています。

幸いにも、ヘッドフォンのノイズキャンセル機能の測定は比較的簡単です。 このプロセスでは、一連のスピーカーからピンクノイズを生成し、ヘッドフォンから耳にどれだけの音が届くかを測定します。

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ステップ1:ギアの設定

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測定部分には、True RTAなどの基本的なオーディオスペクトラムアナライザソフトウェアが必要です。 Blue Microphones IcicleのようなUSBマイクロホンインターフェイス。 GRAS 43AGのような耳/頬のシミュレータ、またはGRAS KEMARのようなヘッドフォン測定のマネキンが含まれます。

上の写真では基本的な設定を見ることができます。 これは左下の43AGで、アメリカ人とヨーロッパ人の男性の典型的な耳たぶを表すゴム製のイヤホンがついています。 イヤーピースは様々なサイズと異なるデュロメーターで入手できます。

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ステップ2:いくらかの騒音を出す

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テスト信号を生成することは、本を読むことによって実際には少し厳しいものになります。 IEC 60268-7ヘッドフォン測定規格では、このテストの音源は部屋のコーナーに配置された8人のスピーカーで、それぞれが無相関のノイズ源を再生するように指示されています。 Uncorrelatedとは、各スピーカーが独自のランダムノイズ信号を取得するため、同じ信号ではありません。

この例では、私のオフィス/研究室の反対側のコーナーに2台のGenelec HT205パワードスピーカーが含まれていました。 2つのスピーカは、無相関のノイズ信号を受信します。 SunfireのTS-SJ8サブウーファーがある程度の低音を加えました。

上の図の設定を見ることができます。 角に向かって発射する小さな四角はGenelecsで、右下の大きな四角はSunfireのサブです。茶色の四角は測定を行うテストベンチです。

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ステップ3:測定を実行する

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測定を開始するには、騒音レベルを設定し、標準音圧レベル(SPL)メーターを使用して43AGの偽ラバー外耳道の入口付近で75 dBを測定するように設定します。 偽の耳の外にある音のベースラインを得るために、それをリファレンスとして使用するには、TrueRTAのREFキーをクリックします。 これにより、75 dBのグラフのフラットラインが得られます。 (次の画像でこれを見ることができます)

次に、ヘッドホンを耳/頬のシミュレーターの上に置きます。 私のテストベンチの底面には木製ブロックが取り付けられているので、43AGの上板から木製ブロックの底までの距離は、私の耳の頭の寸法とまったく同じです。 (私が何だったのか覚えていませんが、約7インチです)これはヘッドホンの耳/頬シミュレータに対する適切な圧力を維持します。

IEC 60268-7に従って、私はTrueRTAを1/3オクターブスムージングに設定し、それを平均12の異なるサンプルに設定しました。 それでも、ノイズを含む測定と同様に、ノイズはランダムなので100%正確にすることは不可能です。

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ステップ4:結果を確認する

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このチャートは、Phiaton Chord MC 530ノイズキャンセリングヘッドフォンの測定結果を示しています。 シアンラインはベースラインです。そこにヘッドホンがない場合、耳/頬シミュレーターは「聞く」ものです。 緑色の線は、ノイズキャンセリングをオフにした結果です。 紫色の線は、ノイズキャンセリングがオンの場合の結果です。

ノイズキャンセル回路は、70〜500Hzの間で最も強力な効果があることに注意してください。 これは典型的なことですが、それは良いことです。これは、旅客機のキャビン内の騒々しいエンジンのノイズが存在するバンドだからです。 また、この図では、雑音キャンセル回路をオンにして1〜2.5kHzの間でノイズをキャンセルする回路を実際に高周波数で増加させることができます。

しかし、それが耳で確認されるまで、テストは終了しません。 これを行うために、私は私のステレオシステムを使用して、航空機キャビン内の音で録音した録音を再生します。 私はMD-80ジェットの後部座席の1つに録音しました。これは、現在米国で商業的に最も古くて騒々しいタイプの1つです。そして、ヘッドホンでできることジェット騒音だけでなく、告知や他の乗客の騒音を減らすことができます。

私は数年前からこの測定を行ってきました。測定と、私が飛行機やバスで経験した実際のノイズキャンセル性能との相関関係は、オーバーイヤホンとオンイヤーヘッドフォンでは優れています。 インイヤー型ヘッドフォンでは測定値があまり良くありません。なぜなら、通常は、チークプレートをシミュレータから取り外し、測定にGRAS RA0045カプラを使用する必要があるからです。 したがって、大きな耳内モデルの閉塞(閉塞)効果の一部は失われる。 しかし、ノイズ除去回路自体がどれだけうまく機能するかを示す優れた指標です。

あらゆるオーディオ測定のように、これは完璧ではないことに注意してください。 サブウーファーはテストベンチからできるだけ遠くに置かれていますが、テストベンチはフェルトフィートに置かれ、耳/頬シミュレーターにはゴム足があり、少なくともいくつかの低音振動は物理的伝導を通じてマイクに直接入り込みます。 私はシミュレータの下にパッディングを追加することでこれを改善しようとしましたが、空中の振動がシミュレータの本体にいくらかの音を与えているためです。