ทดสอบโทนเสียง: THD และการกวาดคลื่นไซน์
สองการทดสอบฟังในหน้าเดียว ไล่ระดับโทนเสียง 1 kHz ผ่านระดับความเพี้ยนที่แน่นอน — จากคลื่นไซน์บริสุทธิ์ไปจนถึง THD 5% ที่ชัดเจน — แล้วทำเครื่องหมายระดับแรกที่คุณเริ่มได้ยิน จากนั้นเปิดการกวาดความถี่ 20 Hz–20 kHz ที่ระดับความดังไล่ตามเส้นโค้งเกณฑ์การได้ยิน เพื่อให้ที่ระดับเสียงแผ่วเบาสุด ๆ มันควรได้ยินแผ่ว ๆ เท่ากันตลอดทั้งช่วง
เล่นโทนเสียง 1 kHz แล้วเพิ่ม THD จนกว่าเสียงจะเปลี่ยน
ไล่ระดับขึ้นจาก 0% แล้วกดปุ่มนี้ที่ระดับแรกที่เสียงเริ่มไม่ใสอีกต่อไป
เริ่มที่ระดับเสียงต่ำ — ช่วงปลายทั้งต่ำและสูงของการกวาดความถี่ถูกสร้างให้ดังกว่าช่วงกลางมาก และโทนเสียงบริสุทธิ์ที่ค้างนานจะทำให้หูล้าได้หากเปิดดัง
ให้เวลาแต่ละระดับสักไม่กี่วินาทีก่อนไล่ขึ้น — เสียงใสจะค่อย ๆ กลายเป็นคมทีละน้อย และการสลับเร็วเกินไปจะทำให้เปรียบเทียบไม่ได้ชัด
การกวาดความถี่เชิงการรับรู้ถูกปรับเทียบไว้สำหรับการฟังที่ระดับเกณฑ์การได้ยิน หากเปิดดังจนสบายหู การชดเชยจะไม่ตรงกับหูของคุณอีกต่อไป ทำให้ช่วงกลางหายไป
ลำโพงและหูฟังก็เติมความเพี้ยน THD ของตัวเองเข้าไปด้วย — มักอยู่ที่ราว 0.1% ต่ำกว่าระดับนี้ทุกระดับจะฟังเหมือนกันหมด เพราะอุปกรณ์คือขีดจำกัด ไม่ใช่หูของคุณ
สเปกชีตเต็มไปด้วยตัวเลขความเพี้ยน — “THD < 0.01%” บน DAC, “THD 1%” บนลำโพง — แต่แทบไม่มีใครรู้ว่าตัวเลขเหล่านั้นฟังดูเป็นอย่างไร สัญญาณเหล่านี้ให้คุณทดสอบคำกล่าวอ้างนั้นด้วยหูและอุปกรณ์ของคุณเอง แทนที่จะเชื่อตามสเปกชีต ทุกอย่างถูกสังเคราะห์แบบเรียลไทม์ด้วย Web Audio API ที่อัตราสุ่มตัวอย่างดั้งเดิมของอุปกรณ์คุณ: ไม่มีการดาวน์โหลดหรืออัปโหลดใด ๆ และอัตราส่วนฮาร์มอนิกแม่นยำโดยธรรมชาติของการสร้าง ไม่ถูกจำกัดด้วยไฟล์เสียงที่บีบอัด
การทดสอบฟังความเพี้ยน THD ทำงานอย่างไร?
ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม (Total Harmonic Distortion หรือ THD) คือสัดส่วนของสัญญาณที่ไม่ใช่โทนเสียงที่คุณป้อนเข้าไป: เมื่อป้อนคลื่นไซน์บริสุทธิ์เข้าไป อุปกรณ์จะเติมโอเวอร์โทนที่เป็นจำนวนเท่าของความถี่มูลฐาน และ THD คือระดับของโอเวอร์โทนเหล่านั้นเทียบกับความถี่มูลฐาน การทดสอบนี้กลับด้านกัน — มันเล่นคลื่นไซน์ 1 kHz ที่เติมฮาร์มอนิกที่ 2 และที่ 3 เข้าไปในอัตราส่วนที่แน่นอน เริ่มที่ 0% ให้เวลาแต่ละระดับสักไม่กี่วินาที แล้วไล่ระดับขึ้นจนกว่าเสียงหวีดที่ใสจะเริ่มมีขอบคมหรือเสียงบัซซ์ กดปุ่ม “ได้ยินความเพี้ยน” ตรงจุดนั้นเพื่อบันทึกเกณฑ์การได้ยินของคุณ คนส่วนใหญ่พบว่าระดับที่ต่ำกว่าประมาณ 0.5% แยกไม่ออกจากคลื่นไซน์บริสุทธิ์
การกวาดคลื่นไซน์เชิงการรับรู้ทำงานอย่างไร?
การกวาดความถี่แบบระดับเสียงคงที่เหมาะกับไมโครโฟนวัดผล ไม่ใช่หู: การได้ยินของมนุษย์ไวกว่ามากที่ช่วง 2–4 kHz เมื่อเทียบกับ 30 Hz หรือ 15 kHz ดังนั้นการกวาดความถี่แบบราบจึงฟังดูเหมือนเงียบ แล้วดังขึ้น แล้วเงียบอีกครั้ง การกวาดเชิงการรับรู้แก้ทั้งสองแกน — เวลาไหลแบบลอการิทึม ทำให้ 20 ถึง 40 Hz ใช้เวลานานเท่ากับ 10 ถึง 20 kHz และระดับความดังไล่ตามเส้นโค้งเกณฑ์การได้ยิน เล่นช่วงปลายทั้งสองด้านดังกว่าช่วงกลางมาก ลดระดับเสียงลงจนกว่าเสียงฮัมทุ้มต่ำที่จุดเริ่มต้นจะแทบไม่ได้ยิน แล้วส่วนที่เหลือควรเบาเท่ากันตลอด: ช่วงที่หายไปคืออุปกรณ์หรือการได้ยินของคุณตกลง ช่วงที่โดดเด่นขึ้นมาคือการสั่นพ้อง ตัวเลือก “ราบ” จะเล่นการกวาดความถี่เดียวกันที่ระดับเสียงคงที่
ระดับ THD แต่ละระดับหมายความว่าอย่างไร
| THD | ระดับ | พบได้ทั่วไปใน | คุณได้ยินไหม? |
|---|---|---|---|
| 0.001% | −100 dB | DAC ระดับไฮเอนด์และแอมป์สตูดิโอ | ไม่ได้ยิน — ต่ำกว่าเกณฑ์การได้ยินของมนุษย์มาก |
| 0.01% | −80 dB | ออดิโออินเทอร์เฟซและแอมป์หูฟังคุณภาพดี | ไม่ได้ยิน |
| 0.1% | −60 dB | หูฟังและลำโพงคุณภาพดี | แทบทุกคนไม่ได้ยิน — และทรานสดิวเซอร์หลายตัวก็มีความเพี้ยนพื้นฐานอยู่ที่ระดับนี้เองอยู่แล้ว |
| 0.5% | −46 dB | ลำโพงเล็กที่ถูกขับหนัก | หูที่ไวที่สุดเริ่มได้ยินโทนเสียงบริสุทธิ์หนาขึ้น |
| 1% | −40 dB | ลำโพงมือถือและแล็ปท็อปที่เปิดใกล้สุด | ผู้ฟังที่ตั้งใจฟังจะได้ยิน — เส้นแบ่งกฎง่าย ๆ ที่ใช้กันทั่วไป |
| 5% | −26 dB | เอาต์พุตที่โอเวอร์ไดรฟ์หรือคลิป | ได้ยินชัดเจนเป็นเสียงบัซซ์และขอบคม |