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Flexibler neuer Messaufbau für meine Tests von Kopfhörern, Headsets und In-Ears: Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Praxisrelevanz

Zum Einsatz kommen für die Ausgabe, wie schon bei allen älteren Messungen, ein Beyerdynamic A 20 und eine USB-Box S+ als DAC, sowie für den Mikrofoneingang ein separates, sehr rauscharmes USB-Interface in Form des Steinberg UR22C mit abgeschalteter Phantomspannung und XLR-Adapter. Den A 20 nehme ich deshalb, weil der Ausgang noch einmal mit seriellen 100 Ohm Widerständen entkoppelt ist und ich damit alle Kopfhörer bis 600 Ohm sauber und unverzerrt aussteuern kann. Als Software kommt Arta zum Einsatz.

Kommen wir nun zum Messaufbau und die mechanische Umsetzung. Vom Prinzip der Bügelaufhängung habe ich mich schnell wieder getrennt, der Aufwand wäre ungleich höher gewesen, wenn ich das nicht in Holz umgesetzt hätte. Denn ich will ja drei Testaufbauten in einem verbinden und es gibt nichts Schlimmeres als abstürzende In-Ears oder verrutschende Kopfhörer. Ich schrieb es ja Eingangs bereits, dass die Reproduzierbarkeit ein extrem großes Problem darstellt. Da ich nur einen Kanal messen will (man kann ja auch zwei Einzelmessungen für Links und Rechts machen), habe ich die liegende Messung der hängenden vorgezogen.

Um einen sicheren Stand und eine wirklich feste und mechanisch stabile Konstruktion für die Auflage und die Spannung hinzubekommen, habe ich einen kleineren, aber trotzdem recht schweren (da massiven) Bohrständer erworben und diesen entsprechend für meine Belange modifiziert. Das Bild unten zeigt quasi den nackten Ständer, aber bereits mit der fest montierten Einheit für die Ohrstöpselmessung nach IEe 711.

Doch zurück zu den großen Kopfhörern, denn da muss jetzt getüftelt werden. Normalerweise nutzt man ja einen Winkel von jeweils 4.5 Grad und orientiert sich an einer Kopfstärke von 140 mm zwischen den Ohren, um einen aufsitzenden Aufbau mit fast senkrecht, aber auch leicht abgewinkelt ausgerichteten Ohrmuscheln zu realisieren. Dem entsprach auch mein erster Holzaufbau, allerdings war die Reproduzierbarkeit wegen der ständig verrutschenden Hörer überhaupt nicht gegeben. Dazu gibt es auch ellenlange Testberichte einschlägiger Institute, die am Ende alle zum Schluss kamen, dass es extrem aufwändig bis unmöglich ist, das wirklich reproduzierbar hinzubekommen.

Das nächste Bild zeigt einen Zwischenschritt, wo ich den größten Kopfhörer aus meiner Sammlung als Vorlage für die erste Bemessung nutze, um später die notwendigen Polster zuzuschneiden (und zu bespannen). Denn ohne diese Polster wird es nicht gehen. Am Ständer sieht man zudem auch einen zweiten, höhenverstellbaren Träger für die andere, nicht benötigte Ohrmuschel, um den Abstand zu korrigieren. Außerdem kann ich hier auch eine Neigung von bis zu 9 Grad einstellen, so dass sich ebenfalls 2x 4.5 Grad ergeben, wenn man es denn wirklich möchte.

Die nachfolgenden Schritte spare ich jetzt aus, denn ein paar Geheimnisse werde ich dann doch für mich behalten. Wichtig sind natürlich alle Abstände und das normgerechte Aufsetzen des Silikon-Ohres mit dem simulierten Gehörgang, sowie das Beziehen der Schaumstoffpolster mit dünnem Leder, um die Haut zu simulieren. Auf Gummi habe ich bewusst verzichtet, denn solche Haut gibt es nicht. Das Bild täuscht aus der Perspektive heraus etwas, denn auch die fettesten Polster in meiner nicht kleinen Sammlung liegen noch sauber auf.

Ich habe aber den Abstand zwischen dem Ständer und dem Ohr bewusst so gering wie möglich gewählt, weil es später eine ideale Orientierungshilfe und quasi „Auflegekante“ für die Ohrmuscheln ist. Das betrifft auch die beiden anderen Seiten für die Ober- und Unterkante des Ohres. Hier lässt es sich wirklich einfach nachjustieren (Reproduzierbarkeit). Dass es wirklich gut funktioniert, zeigt später noch die Messung mit vier Durchläufen nach komplett neuem Aufsetzen des Hörers.

Damit hätten wir die grundlegenden Informationen zum Aufbau transparent genug abgehandelt und ich denke mal, damit kann jeder leben. Wer die Materie kennt, der weiß um die nötigen Kompromisse solcher Aufbauten, aber hier passen Hörerlebnis und Messung auch subjektiv bestens zueinander. Wichtig wird für die Zukunft vor allem die Vergleichbarkeit der Tests untereinander sein, denn es ist fast unmöglich, andere Aufbauten 1:1 zu kopieren. Wichtig ist, die Schwächen und Vorzüge von Kopfhörern herauszuarbeiten und nicht das Bestehen auf der allein gültigen, besten und idealen Messkurve. Die gibt es bei circumauralen Kopfhörern nämlich gar nicht.

 

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ipat66

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Das hört sich noch nach einer Menge Feintuning an....
Bin sehr gespannt auf die ersten Kurven !

Super Projekt !!!

Hast Du vor,einen sehr linearen KH als „Referenz-Kurve“ zu vermessen?

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Igor Wallossek

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Ja, da suche ich aber mal noch was nach dem Kalibrieren.

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S
Schrauber1982

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27 Kommentare 8 Likes

Echt tolles Projekt! Ich würde nur nicht meine schwerhörigen Ohren anbieten.
Mach bitte immer weiter - es ist sehr interessant und auch hilfreich - zumindest für mich.

Danke

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Igor Wallossek

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10,193 Kommentare 18,806 Likes

Heute mal einen Ear Bud getestet - geht mega...

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XXL

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73 Kommentare 15 Likes

Ich bin wie immer stark beeindruckt von deinem Streben nach den zuverlässigsten Messwerten, um die unwissenden Mitmenschen ( wie mich ) mit Empfehlungen und Hinweisen zu versorgen, die genau auf diesen beruhen. Danke dafür! Und wie ich heraus zu lesen glaube, hast du auch Spaß an dieser Tüftelei. Achso und ja ich kenne die 3 Herren von denen du sprichst, waren ein schöner Teil meiner Kindheit. :love:

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Ozzy

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225 Kommentare 137 Likes

Woher hast du denn die Durchschnittsgröße der Ohren?
Ich hab das jetzt gerade bei meinen neuen Corsair bemerkt, offenbar sind meine schon am Limit.
Was mir so jetzt nicht bewusst wäre.

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Igor Wallossek

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10,193 Kommentare 18,806 Likes

Die Größen habe ich von meiner Doc, die hat sich extra schlau gemacht. Und dann habe ich mir die passenden Silikon-Segler rausgepickt. Meine Löffel sind auch größer, aber das steigert sich ja mit dem Alter.

Die Corsair kommen aus Vietnam, da sind die Ohren im Allgemeinen kleiner. Bei Beyerdynamic werden noch die Löffel alter weißer Männer eingepreist :D

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O
Ozzy

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225 Kommentare 137 Likes

:)
Stimmt, das Alter hab ich nicht mit berücksichtigt. ;)
Da mein Astro kaputt ging bin ich zu Corsair gewechselt.
Beyer wird das nächste Mal ins Auge gefasst.

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RevAngel

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120 Kommentare 87 Likes
ipat66

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1,357 Kommentare 1,355 Likes

Diese sind aber für das altersbedingte selektive Hörvermögen notwendig...;)

Der AKG K702 könnte vielleicht als preiswerter linearer KH einen Versuch wert sein.
Dazu etwas aus Deiner Edel-Sammlung..., ?

Audio ist wirklich ein sehr spannendes Thema!

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Igor Wallossek

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Finde ich auch. Und im DE-Raum machen es leider nur wenige richtig. Ich kann das ganze HiFi-Geschwurbel echt nicht mehr lesen. Und die, die wirklich gut sind, haben eine andere Zielgruppe.

Hier mal ein Beispiel:

Coole Umschreibung für eine basslastige Abstimmung ohne echte Höhen. Ich habe exakt diese Teile mal nachgemessen und sie sind reichlich dumpf. Das subjektive Hörbild deckt sich mit meinen Messungen erschreckend gut. Bei 8k und 12k sind nochmal Peaks, was Höhen vorgaukelt, wo keine sind. "Seidig" statt geschmeidig. Nun ja... :D

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RedF

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4,663 Kommentare 2,552 Likes

Ich war ja immer Fan von viel Mitte, etwas weniger Bass und bei Höhen bekomme ich schnell Schmerzen.

Die kurve sieht nicht aus als würde mir das gefallen.

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O
Ozzy

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225 Kommentare 137 Likes

Gerade Audio ist ja sehr subjektiv.
Da geben echte Meßkurven eben echten Mehrwert für die Kaufentscheidung.

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e
eastcoast_pete

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1,473 Kommentare 830 Likes

Sehr interessant! Bin immer wieder beeindruckt, wieviel Sorgfalt Du (Igor) beim Aufbau von Messstellen betreibst. Und ja, das menschliche Ohr ist ein akustisches Wunder, nicht nur ein Loch seitlich am Kopf. Die Ohrmuscheln sind eben doch wichtig.
Ich frage mich allerdings auch, wie viele Hersteller von (v.a. billigeren) Kopfhörer sich da auch die Mühe machen, zumindest einen vergleichbaren Testpark zu betreiben und ihre Designs auch korrekt austesten.

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K
Kistenklaus

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13 Kommentare 8 Likes

Eindrucksvoll. Ich bin bei jedem Testaufbau erneut darüber erstaunt, wie viel Mühe du dir gibst und wie viele Gedanken in der Vorbereitung stecken.
Bereits der Messaufbau für die Kühler hielt ich für beeindruckend. Derartig aufwändige Messaufbauten sind im Review-Bereich ja die Ausnahme.

Wenn ich an die Vergangenheit denke (lange ists her), in der ich auf der Suche nach einem neuen CPU-Kühler über Benchmarks gestoßen bin, die nicht das Delta als Leistungsreferenz angaben, sondern die absoluten Temperaturen, stechen deine Berichte regelmäßig heraus. Nicht umsonst habe ich bereits das Kompliment gemacht, dass deine Tests und Reviews auf akademischen bzw. wissenschaftlichen Niveau sind. Fehlt im Prinzip nur noch die Anfangshypothese vor jedem Testbericht. Dieses Kompliment kann bei dem hier vorgestellten Messaufbau in jedem Fall aufrecht gehalten werden.

Die Messergebnisse werden sicher interessant, insbesondere wenn es darum geht, wie sich die Kopfhörer untereinander schlagen.
Bei allen darüber hianusgehenden Schlussfolgerungen werde ich allerdings skeptisch bleiben. Das Thema Klang ist subjektiv. Das ließt man immer wieder und es stimmt (leider). Man hört auch interessanterweise mit dem gesamten Ohr, nicht nur mit dem Trommelfell.
Insoweit muss ich gestehen, dass das ganze Thema für mich immer "Schlangenöl-Thema" war und vermutlich bleiben wird. Entweder mir gefallen Kopfhörer vom Klang her oder aber nicht. Dass es auch objektiv gute und schlechte Fabrikate gibt, keine Frage. Doch am Ende entscheidet der Nutzer. Dennoch: deine Testberichte dienen mir sicher zur Orientierung am Markt und beeinflussen die Produkte, die ich in den Fokus nehmen würde. Was bleiben darf und gekauft wird, wird am Ende die Höhrprobe zeigen.

Mach weiter. Ich bin gerne hier und lese mit. Und vielleicht bald mal mit einem Bericht im Forum. Der PC Aufbau steht wohl Ende '22 endlich an.

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Igor Wallossek

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Na dann... Ich habe nie Zeit für meinen eigenen PC :D

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FragwürdigesIndividuum

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22 Kommentare 13 Likes

Erstmal ein Lob für die viele Arbeit!
Viele (teilweise sogar kleinere Hersteller) machen es sich ja leicht und nutzen die miniDSP EARS oder Mikrofon mit Röhre/Platte welche aufgrund fehlender Simulatoren vor allem bei In-Ears keine guten Ergebnisse liefern. Allein deswegen verdient dein Aufwand großen Respekt.
Um deine Lösung einschätzen zu können wären Messungen von gängigen Kopfhörern von Vorteil. K701/2/12, HD600/650 wurden zu tode gemessen und bieten somit einen guten Vergleichspunkt. Wenn ich mich nicht irre befindet sich in deinem Fuhrpark auch ein Amiron Home, der auf den gängigen Seiten bereits durchexerziert wurde:

Die verlinkten Websites messen alle mit an 711 angelehnten Kupplern mit Silikonohr. Dieses Setup erlaubt die Messung von jedem Kopfhörertyp, auch In-Ears. Spezialisten werden sagen, dass eine In-Ear Messung an der "Reference-Plane" vom Kuppler mit konischem Passstück erfolgen sollte. In folgender Grafik zeigt der Pfeil c senkrecht auf diese Bezugsebene:

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Pfeil a = konischer Gehörgangsimulator(Aufsatz), b = Mutter, d = Staubfilter, e&f = Ringnuten (Seitenvolumen), g = Gehäuse, h = Bohrungen für Druckausgleich, i = Mikrofon, welches in das Gehäuse (g) geschraubt wird, j = Mikrofonvorverstärker

Das Ohrpassstück vom In-Ear wird also so weit in das Passstück vom Kuppler reingequetscht, bis es auf c aufliegt. Diese Art der Messung entstammt dem Sektor der Gehörgeräte und ist für consumer-in-ears meiner Meinung nach nicht realitätsnah, weil viele In-Ears gar nicht so weit reingedrückt werden können. Das Gehäuse vom In-Ear limitiert. Ich finde es demnach besser den konischen Aufsatz wegzulassen und anstelle das Silikonohr zwischen Bezugsebene und in-ear zu haben. Der Kopfhörer wird dann reingedrückt, bis er in der Concha ansetzt.
Die Bezugsebenenmethode ist aber nicht schlecht insbesondere aufgrund der Reproduzierbarkeit.
Ich glaube die einzige Online-Person, die einen In-Ear jemals wirklich richtig gemessen hat war Rinchoi:

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Messung bei Bezugsebene und zwei weitere mit je +3mm Abstand zur BE. Man sieht hier sehr gut wie der Peak von 10 kHz auf 7 kHz mit abnehmender "insertion depth" runterwandert. Der Ear Entrance Point EEP liegt ca. 10mm von der Bezugsebene entfernt. Bei mir messe ich mit Silikonohr 13mm von der BE zum Gehörgangeingang.

Zur Messung von Circum/Supra:
Polster als Platte ist nicht mein Favorit. Die Region ums Ohr herum ist bis auf die Haut und Nacken eher massiv und das einpressen des weichen Ohres in eine steife Platte erzwingt Abdichtung.
Das Beispiel mit dem Avantone deckt sich nicht ganz: https://www.dropbox.com/s/o867ox65g124mp1/Avantone Planar.pdf?dl=0
Er müsste eigentlich bis 20 Hz einigermaßen linear runtergehen, was auf eine Leckage hindeutet. Entweder der Schaumstoff schluckt oder die Platte dichtet nicht zum Ohr beziehungsweise das Ohr dichtet nicht zum Kuppler ab. Oder es liegt nur an deinem Exemplar vom Avantone.

Der Rest vom Spektrum schaut wie ich finde aber gut aus, alle relevanten Merkmale decken sich ( Senke bei 1.8, 4 und 7 kHz). Genau wird das mit den Toleranzen (vor allem vom Kopfhörereigenen Polster) nie 100%. Über 8 kHz ist die Kopfhörer'messung' meistens raten. Viele plotten ja gerne noch eine Referenzkurve als Anhaltspunkt oder kompensieren mit der Referenzkurve weil viele Leser sonst verwirrt darüber sind, warum der Kopfhörer bei 3 kHz lauter zu werden scheint. Könnte man darüber nachdenken, welche Kurve da sinnvoll ist (ich nehme da gerne den HD 650), oder ob man sie einfach weglässt.

Genug geschrieben, habe morgen IHK Zwischenprüfung :^)

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Igor Wallossek

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Danke erst mal, der modulare Aufbau lässt es mich ja einfach abändern. 😁

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geist4711

Veteran

274 Kommentare 127 Likes

klasse aufbau und wiedermal viel 'hirnschmalz' der da drinne steckt.

apropo schmalz, ich sehe da schon vergleichsmessungen auf uns zukommen mit und ohne schmalz und zu viel/ zu langen haaren
um und in den ohren :) .

habe selber solch ein problem, weil ich mal in einer firma mit defekter klima gearbeitet hab, hab ich probleme mit chronisch erhöhten ohr-ablagerungen -sowas nervt und beeinflusst irgendwann auch den klang :cool:

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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