Zo testen we hoofdtelefoons

Een reis door de geluiddichte ruimte

Testopstelling voor geluidskwaliteit en anc

Als we de geluidskwaliteit of anc-prestaties van een hoofdtelefoon doormeten, maken we in feite een opname van wat er uit de oorkleppen of -dopjes komt. Het is cruciaal dat zo'n opname zo min mogelijk wordt vervuild door andere geluiden van buitenaf, zoals pratende collega's, tikkende toetsenborden en rinkelende telefoons. Daarom doen we onze audiometingen altijd in een geluiddichte ruimte: een speciale kooi in ons testlab die voorzien is van geluiddempende wanden, vloer en plafond. De wanden zijn van binnen bekleed met akoestische panelen. Voor wie kickt op technische data hebben we de noisefloor van deze ruimte nagemeten, met onderstaande grafiek als resultaat. De gemiddelde noisefloor blijkt 8,7dB(Z), nog lager dan we dachten toen we de video op de vorige pagina maakten. Direct buiten de geluiddichte kooi hebben we een controleruimte ingericht met daarin een computer met meetsoftware.

Kemar

Het centrale onderdeel van de testopstelling is onze audiotesttorso. Dat is de GRAS 45BC Kemar Head & Torso with Mouth Simulator, of kortweg 'Kemar'. Van buiten heeft Kemar wel wat weg van een crashdummy, maar de binnenkant is een heel ander verhaal. Als we zijn schedel openen, zie je een stel uiterst gevoelige microfoons zitten die uitkomen in de oorschelpen. Deze mics vangen het geluid op dat de siliconen oren van Kemar bereikt. De microfoons zijn met Lemo 7-kabels aangesloten op een akoestische analysator, de Sinus Apollo Light 2L, die het analoge microfoonsignaal digitaliseert en via USB uitstuurt naar onze meetcomputer.

Naast heel goed horen kan Kemar ook praten. Dat is een handige eigenschap, want met de meeste draadloze hoofdtelefoons kun je immers ook bellen. Met behulp van de speaker in Kemars mond kunnen we de testpop ingesproken audiobestanden laten opdreunen om de microfoonkwaliteit te testen, maar ook om na te gaan wat je gesprekspartner hoort als je belt vanuit een luidruchtige omgeving.

Voor onze metingen plaatsen we Kemar in het midden van de geluiddichte ruimte op een tafel. Voor metingen waarbij we ruis afspelen, gebruiken we ook een M-Audio-monitorspeaker. Ten opzichte van die luidspreker plaatsen we Kemar zo dat de afstand van zijn rechteroor tot aan de tweeter van de speaker precies een meter bedraagt.

Monitorspeaker, geluidskaart en bluetoothzender

Bij anc-tests en microfoonruisdempingstests gebruiken we de monitorspeaker voor het afspelen van witte ruis. Deze ruis beslaat het volledige frequentiespectrum waarbinnen we meten (20-20.000Hz), zodat we een adequaat beeld kunnen geven van welke frequenties goed en welke minder goed worden gedempt. Deze monitor staat op een speakerstandaard in de rechterhoek van de geluiddichte ruimte en is 45 graden gedraaid voor een zo gelijkmatig mogelijke verdeling van het geluid door de geluidgeïsoleerde kooi.

We sturen de tests aan vanaf een Dell Optiplex-pc die buiten de geluiddichte ruimte in onze controlekamer staat. USB-apparaten zoals de Apollo Light, Fiio BTA30 Pro en externe Topping x Shenzhenaudio-audio-interface zijn aangesloten op een USB-hub die zich in de geluiddichte ruimte zelf bevindt.

Kalibratiemicrofoon

We willen natuurlijk wel dat je onze metingen van verschillende hoofdtelefoons kunt vergelijken en dus is het noodzakelijk dat we al onze testsignalen en de ruis uit de monitorspeaker kalibreren op één vast geluidniveau. Hiervoor gebruiken we een kalibratiemicrofoon waarmee we het geluidniveau meten bij het rechteroor van Kemar, aangevuld door de geluidsniveaumetingtool in onze testsoftware Room EQ Wizard.

Testhardware
Meettorso	GRAS 45BH-S1 Kemar Head & Torso with Mouth Simulator
Simulatieoren	GRAS RA0401 High Frequency Ear Simulator x2
Voorversterkers in oren	GRAS 26AC-1 1/4" voorversterker met 3m geïntegreerde kabel x2
Oormicrofoons	GRAS 46BP-1 1/4" LEMO Pressure Standard Microphone Set x2
Akoestische analysator	Sinus Apollo Light 2L
Bekabeling Kemar-Apollo	Lemo-7 3m x2
USB-hub	Renkforce USB 3.0 HUB WS-UH3042P1 REV B
Testcomputer	Dell Optiplex Micro 7020
Audio-interface	Topping x Shenzhenaudio EX5
Bluetoothzender/-ontvanger	Fiio BTA30 Pro
Monitorspeaker	M-Audio BX8 D3
Kalibratiemicrofoon	Brüel & Kjӕr 2238 Mediator

• Volgende pagina 3. Testsoftware