WM-61A микрофон. Зачем он нужен или делаем из затычек стоимостью 700 руб затычки стоимостью (цифра прописью)

WM-61A (как и его менее чувствительный аналог WM-60) является самым обычным электретным микрофоном для бытовой аппаратуры. Известность же он приобрел стараниями любителей аудио, нуждавшихся в достаточно точном и недорогом измерительном приборе для своих акустических изысканий. Дело в том, что согласно справочному листку Panasonic АЧХ (амлитудно-частотная характеристика) у него практически линейная.

Энтузиасты в Сети подтвердили, измерив такой микрофон на специализированной аппаратуре — его отклик действительно мало отличается от прямой линии.

Правда они измеряли WM-60A, но разница между ними только в усилении.
Panasonic давно прекратил выпуск этого микрофона, но предприимчивые китайцы тут же наладили выпуск подобных. Вообще все такие микрофоны крайне похожи, но китайцы и маркировать стали его как оригинальный. О совпадении характеристик купленного на Али WM-61A и моего WM-60 будет отдельный обзор.
Микрофон, который участвовал в дальнейшим экспериментах я вытащил из купленной на Авито за 300 руб старой видеокамеры, и поэтому сомнений в его качестве у меня нет. (Насколько я знаю с возрастом у них может несколько ухудшиться чувствительность по причине разряда электрета, но никак не равномерность частотной характеристики.

Немного о подключении и параметрах. Такие микрофоны для своей работы всегда требуют внешнего источника напряжения. Моя внешняя звуковая карта Creative Professional E-MU 0204 его выдает на микрофонный 3.5 вход, достаточно только соеднить средний и крайний контакт разъема. Если вы будете пользоваться другой звуковой картой, то понадобится какой-либо внешний источник, а также резистор примерно 2 кОм.
Соединить можно так.
(кстати неплохой сервис у DigiKey — когда под рукой вообще ничего нет — можно схемку накидать онлайн. www.digikey.com/schemeit/project/
WM-61 как и любой электрет — полярный прибор, так его корпус соединяется с минусовый контактом.

Лучше возьмите батарейку, это уменьшит наводки 50 Гц от бытовой электросети.

Я не заостряю внимание на качестве и равномерности конкретного этого микрофона, по сравнению что с оригинальным, что со сферическим идеальным микрофоном просто потому, что для того, для чего он понадобиться это совершенно неважно. Слышит звук — и хорошо.

Если кто помнит мои предыдущие обзоры, то может уже догадался, что надоело мне слушать бессмысленные обзорные словеса с субъективным восприятием звука конкретно взятым индивидуумом, и пора взяться за измерения, пускай даже сравнительные.
Но я решил пойти дальше, и посмотреть, а нельзя ли звучание одних наушников сделать максимально похожим или идентичным звучанию других, посредством страшно произнести это слово эквалайзера.
Для измерений наушников обычно используют макет человеческого уха, максимально сходный по строению с реальным. Однако он мне тут совершенно не нужен, я сделаю очень грубое подобие, но искажения АЧХ, которые оно создаст будут постоянными для моих наушников. А мне нужно только измерить относительную разницу звукового давления, создаваемого различными наушниками на разных частотах. Абсолютные величины меня тут не интересуют, нужна только разница.
Поэтому не буду тратить время на создание или, тем более, на покупку такого макета (цены начинаются от 5000 USD, игрушки за 200 можно не рассматривать) и сделаю самое простое. От медицинского шприца диаметром 10 мм отрежу кусочек примерно 25 мм, и собственно все. В торце сделаю отверстие для микрофона. Внимание — микрофон должен входить в это отверстие очень плотно, иначе никакого баса он не услышит.
Забегая вперед скажу, что полученные таким наколеночным способом графики конечно отличаются от измерений, например innerfidelity, но не так, чтобы кардинально. Можно даже создать файл коррекции по какому либо наушнику, АЧХ которого известна. Но сейчас мне это не надо.
С «железом» разобрались. Перейдем к софту. Тут все достаточно плохо. Есть ужасная RMAA, имеющая свойство периодически придираться к уровню сигнала с микрофона и постоянно отваливающаяся. Есть ARTA — платная. менее глючная, но тем не менее неудобная совершенно. Так или иначе я очень доволен недавним открытием REW EQ Room Acoustics Software
www.roomeqwizard.com/ бесплатной программой с совершенно фантастическими возможностями.
Скачиваем и устанавливаем. По умолчанию, насколько я помню, ничего особо настраивать в ней не нужно, можно сразу перейти к измерениям.

Устанавливаю в свой «измеритель» наушник (необходимо следить за плотностью «посадки», первым симптомом неправильности ее будет резкое падение уровня баса). Кнопкой «Check Levels» проверяю и, если необходимо, подстраиваю уровень громкости наушников.
Обычно ставлю чтобы уровень теста был порядка -20 дБ.
Все, жмем «Start measuring». Если все сделал правильно — получится примерно такой график.

Это АЧХ совершенно копеечных Elistoop 2018 за 700 руб aliexpress.com/item/Elistoooop-2018-3-5/32872899830.html
Однако они интересны во-первых миниатюрными размерами, а во вторых многослойной мембраной, с очень хорошей отдачей на ВЧ. Сама АЧХ весьма далеко от образцовой «Хармановской» АЧХ, звук в них бубунящий на мидбасе и слушать весьма неприятно.
Ок. Берем наушники получше. Тут я из запасов выбрал Marshall mode EQ, они весьма неплохо звучат из коробки, хотя на мой слух излишне басовиты. Но для данного эксперимента будем считать их образцовыми.
Их измерения были сделаны на том же графике, для наглядности. Синяя линия.

Отлично, REW позволяет нам сохранить эти измерения в текстовом виде, много строк вида
Частота, Уровень, Фаза

Сохраняю оба файла. При моих настройках каждый из них содержит более 1000 точек частоты, а мне нужен файл несколько другого формата, содержащий отсчеты частоты и разности уровней между двумя исходными файлами.
Быстренько накидал программу для проведения этой операции (вроде бы и REW это сам умеет делать, но у меня просто не получилось.

А теперь вопрос, что делать с полученным файлом? Ведь это по-сути кривая для эквалайзера, только вот эквалайзер 1000-че полосный. Но и это не проблема, благодаря Equalizer APO sourceforge.net/projects/equalizerapo/
После установки — компьютер перезагрузить. Эквалайзер системный, то есть работает на любой источник в компьютере, будь то Foobar, Youtube или Гугл музыка.
В нем выберем эквалайзер с переменным количеством полос

и загрузим нашу кривую через Import


и загрузим файл разниц АЧХ
Желательно нажать кнопку Normalize response во избежании перегруза.
Собственно все. Ставим наш дешевенький наушник назад, измеряем, уже с участием эквалайзера

Зеленая линия — это то, что получилось. Как видим результирующая АЧХ практически не отличается от заданной. Есть на 12 кГц отличие на 0.4дБ, но не забываем, что наушник я вынимал и ставил назад, а абсолютно точно также поставить его невозможно, отсюда и отклонение. Фазовая характеристика остается у наушника неизменной. Дело в том, что APO это сверточный эквалайзер, он не изменяет фазу проходящего сигнала. Таким образом я полностью сделал АЧХ одного наушника равно другой, фазу трогать не стал. Она достаточно ровная у обоих, ибо однодрайверные динамические. Кроме того человеческое ухо практически к ней нечуствительно (если она конечно фазовая характеристика совпадает у левого и правого канала).
Ну и об артикуляции баса, воздушных верхах, брильянсе и лучших наушниках в этой ценовой категории. При этом самом прослушивании эти самые за 800 рупей звучат совершенно идентично этим Маршалам за 4000 тыщи. Более дорогие я распродал, разочаровавшись в этой маркетинговой лапше, но сомнений что получился бы такой же, идентичный результат у меня нет.
PS уровень нелинейных искажений остался после такой эквализации-мимикрии практически неизменным.
Совсем уж плохие наушники может и не получится так «исправить», если он вообще уж не вопроизводит что-то в полосе, но таких сейчас найти затруднительно. Хотя можно поискать среди многодрайверных арматур. У них заоодно и коэффициент нелинейных искажений значительно превышает оный показатель у динамических излучателей
Видео чего и как делал тут www.youtube.com/watch?v=cWdRXFr9mrE&t=4s