Меню

Настройка ачх акустической системы



Мой блог

Вроде как «идеального звучания» не бывает. Разве что более качественная звукопередача записи. Например, виниловые пластинки популярны и сегодня, особенно среди «аудиофилов», несмотря на то, что практически вся музыка, которую мы где-либо слышим сегодня, проходила цифровую обработку.

Сама же аудиосистема также имеет свои интересные характеристики, и сегодня я расскажу про АЧХ.
АЧХ (Амплитудно-частотная характеристика) — это зависимость звукового давления, создающегося устройством воспроизведения, от частоты, обычно изображается в виде графика и поставляется в паспорте на колонки/наушники производителем. Иными словами — от АЧХ устройства зависит «слышимость» отдельных инструментов, «четкость» звука. К примеру, после прослушивания одной песни на дешевых наушниках вы пришли к товарищу с музыкальным центром и, услышав ту же самую песню, ощутили более ярко цокающие ударные тарелки, или, скажем, наоборот ощутили какую-то нехватку бас гитары и бас бочки.

Подстройка АЧХ аудиосистемы будет заключаться в выравнивании звукового давления (в децибелах) для всего воспроизводимого диапазона частот.

Конечно же, для этого в домашней аудиосистеме должен быть эквалайзер. В принципе, если аудиосистема подключена к ПК, то для настройки можно использовать и софтовый эквалайзер аудиокарты, но обычно полос там мало, да и работают они достаточно странно.
Я буду использовать 14-ти полосный графический эквалайзер Прибой Э024С советского производства.
Пожалуй, позже я напишу про него более подробно, он это заслужил.

Итак, что нам еще понадобится для измерения и настройки? Естественно, нужен измерительный микрофон.
Я использовал микрофон Behringer ECM8000:

Можно использовать и другие обычные микрофоны, вот только если ИХ собственная АЧХ будет не особо линейной, то есть не ровной, то можно получить неправильный результат.

Разумеется, подключать микрофон сразу к звуковой карте ПК будет не особо хорошим решением, лучше сначала усилить сигнал от микрофона предварительным усилителем и только после этого слушать его линейным входом (обычно синее гнездо) ПК.
Также как и микрофон, предусилитель должен иметь ровную линейную АЧХ.
Отличным вариантом будет гибридный усилитель ART Tube MP Di Box:

Еще нам понадобится микрофонный кабель с разъемами XLR, а также кабель для подключения предусилителя к звуковой карте ПК, к примеру, вот такой кабель:

Или, что более вероятно, кабель с разъемами TRS 6,3 — TRS 3,5 (Более известный как мини джек).
Также неплохо иметь штатив для микрофона.

Хотелось бы подчеркнуть, что важно «разъединение» пола и микрофона, например, штатив можно поставить на что-то мягкое. В противном случае микрофон будет собирать все звуки с пола — хлопки дверями, шаги соседей. Помимо этого во время проведения измерений желательно закрыть двери и окна в комнате, опять таки, микрофон будет собирать и звуки с улицы — хлопки дверями машин, разговоры прохожих, шум от автомобилей.

Измерительный инструмент готов к работе. Так как эквалайзер двухканальный, настраивать каналы нужно по очереди, сначала один, потом другой.
Во время измерений микрофон должен находиться примерно на месте слушателя и смотреть прямо на колонку. Первоначальное положение регуляторов эквалайзера — линейное, на усилителе, разумеется, тоже нужно выставить все как можно более линейно — на своем усилителе я включил кнопку обхода его эквалайзера (2-х полосного) и полностью отключил Loundness (Тонкомпенсация):

Самое время сказать про софт. Для измерений мы будем использовать программу SpectraLab. Весьма любопытная программка, предназначенная главным образом для изучения звуковых сигналов. В настройках необходимо указать устройство воспроизведения и устройство записи (Options -> Device.. ).
Теперь нужно включить генератор сигнала (Utilities -> Signal Generator..). Нужен сигнал Pink Noise, он же «розовый шум». Подходит именно он потому что на всем диапазоне частот он имеет одинаковую мощность сигнала — как раз то, что нам и нужно. Выбираем из списка Pink Noise, жмем Run. Теперь, конечно же, нужно запустить сам анализатор (Кнопка Run вверху слева). Теперь, если все было собрано и настроено правильно, можно увидеть бегающий график в спектроанализаторе.

Читайте также:  Настройка болид орион про урв

Можно заметить «горб» на частоте около 120 Гц — среднестатистическая резонансная частота комнаты, из-за которой от мощных аудиосистем при воспроизведении звука в комнате появляется сильный гул, порою вплоть до появления дребезга стекол в окне.
Вот именно такие неприятные моменты и призвана устранить настройка, то есть выравнивание АЧХ аудиосистемы.

Что ж, теперь задача такова — плавно передвигая регуляторы на эквалайзере постепенно нужно выправить эти горбы и ямы, ужимая график сверху и снизу в как можно более узкую полосу. Скажу, что на самом деле эта задача не такая уж и простая. Получаться будет не сразу, нужно аккуратно улавливать момент, когда нужно остановиться.

Если появляется не особо понятное аномальное поведение графика, особенно на низких частотах, лучше еще раз проверить, сильно ли ловит помехи микрофон, по возможности устранить эти помехи или подождать, пока у соседа закончит работать стиральная машина 😉
Само расположение регуляторов на эквалайзере в итоге будет получаться у каждого свое. Большую роль играет помещение: чем покрыты стены, много ли мебели. После проведения описанной настройки, воспроизводимый колонками звук должен стать более похожим на оригинальный. Также это должно помочь избавиться от резонансов с помещением.
Главное, что нужно помнить, это то, что идеального звучания не бывает 😉

Источник

Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами

Я купил bluetooth-наушники Motorola Pulse Escape. Звучание в целом понравилось, но остался непонятен один момент. Согласно инструкции, в них имеется переключение эквалайзера. Предположительно, наушники имеют несколько вшитых настроек, которые переключаются по кругу. К сожалению, я не смог определить на слух, какие там настройки и сколько их, и решил выяснить это при помощи измерений.

Итак, мы хотим измерить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) наушников — это график, который показывает, какие частоты воспроизводятся громче, а какие — тише. Оказывается, такие измерения можно произвести «на коленке», без специальной аппаратуры.

Нам понадобится компьютер с Windows (я использовал ноутбук), микрофон, а также источник звука — какой-нибудь плеер с bluetooth (я взял смартфон). Ну и сами наушники, конечно.

(Под катом — много картинок).

Подготовка

Вот такой микрофон у меня нашёлся среди старых гаджетов. Микрофон копеечный, для разговоров, не предназначенный ни для записи музыки, ни тем более не для измерений.

Конечно, такой микрофон имеет свою АЧХ (и, забегая вперёд, диаграмму направленности), поэтому сильно исказит результаты измерений, но для поставленной задачи подойдёт, потому что нас интересуют не столько абсолютные характеристики наушников, сколько то, как они изменяются при переключении эквалайзера.

У ноутбука имелся всего один комбинированный аудиоразъём. Подключаем туда наш микрофон:

Windows спрашивает, что за прибор мы подключили. Отвечаем, что это микрофон:

Windows — немецкий, извините. Я ведь обещал использовать подручные материалы.

Читайте также:  Настройка источников света vray sketchup

Тем самым единственный аудиоразъём оказывается занятым, поэтому и нужен дополнительный источник звука. Скачиваем на смартфон специальный тестовый аудиосигнал — так называемый розовый шум. Розовый шум — это звук, содержащий весь спектр частот, причём равной мощности по всему диапазону. (Не путайте его с белым шумом! У белого шума другое распределение мощности, поэтому его нельзя использовать для измерений, это грозит повреждением динамиков).

Настраиваем уровень чувствительности микрофона. Нажимаем правую кнопку мыши на значке громкоговорителя в Windows и выбираем регулировку устройств записи:

Находим наш микрофон (у меня он получил название Jack Mic):

Выбираем его в качестве устройства записи (птичка в зелёном кружочке). Выставляем ему уровень чувствительности поближе к максимуму:

Microphone Boost (если есть) убираем! Это автоматическая подстройка чувствительности. Для голоса — хорошо, а при измерениях будет только мешать.

Устанавливаем на ноутбук измерительную программу. Я люблю TrueRTA за возможность видеть сразу много графиков на одном экране. (RTA — по-английски АЧХ). В бесплатной демо-версии программа измеряет АЧХ с шагом в октаву (то есть соседние точки измерения отличаются по частоте в 2 раза). Это, конечно, очень грубо, но для наших целей сойдёт.

При помощи скотча закрепляем микрофон около края стола, так чтобы его можно было накрыть наушником:

Важно зафиксировать микрофон, чтобы не сдвинулся в процессе измерений. Подсоединяем наушники проводом к смартфону и кладём одним наушником поверх микрофона, так чтобы плотно закрыть его сверху — примерно так наушник охватывает человеческое ухо:

Второй наушник свободно висит под столом, из него мы будем слышать включённый тестовый сигнал. Убеждаемся, что наушники лежат стабильно, их тоже нельзя сдвигать в процессе измерений. Можно начинать.

Измерения

Запускаем программу TrueRTA и видим:

Основная часть окна — поле для графиков. Слева от него находятся кнопки генератора сигналов, он нам не понадобится, потому что у нас внешний источник сигнала, смартфон. Справа — настройки графиков и измерений. Сверху — ещё кое-какие настройки и управление. Ставим белый цвет поля, чтобы лучше видеть графики (меню View → Background Color → White).

Выставляем границу измерений 20 Hz и количество измерений, скажем, 100. Программа будет автоматически делать указанное количество измерений подряд и усреднять результат, для шумового сигнала это необходимо. Выключаем отображение столбчатых диаграмм, пусть вместо них рисуются графики (кнопка сверху с изображением столбиков, отмечена на следующем скриншоте).

Сделав настройки, производим первое измерение — это будет измерение тишины. Закрываем окна и двери, просим детей помолчать и нажимаем Go:

Если всё сделано правильно, в поле начнёт вырисовываться график. Подождём, пока он стабилизируется (перестанет «плясать» туда-сюда) и нажмём Stop:

Видим, что «громкость тишины» (фоновых шумов) не превышает -40dBu, и выставляем (регулятор dB Bottom в правой части окна) нижнюю границу отображения в -40dBu, чтобы убрать фоновый шум с экрана и покрупнее видеть график интересующего нас сигнала.

Теперь будем измерять настоящий тестовый сигнал. Включаем плеер на смартфоне, начав с малой громкости.

Запускаем измерение в TrueRTA кнопкой Go и постепенно прибавляем громкость на смартфоне. Из свободного наушника начинает доноситься шипящий шум, а на экране возникает график. Добавляем громкость, пока график не достигнет по высоте примерно -10. 0dBu:

Дождавшись стабилизации графика, останавливаем измерение кнопкой Stop в программе. Плеер тоже пока останавливаем. Итак, что мы видим на графике? Неплохие басы (кроме самых глубоких), некоторый спад к средним частотам и резкий спад к верхним частотам. Напоминаю, что это не настоящая АЧХ наушников, свой вклад вносит микрофон.

Читайте также:  Окоф для настройки прибора

Этот график мы возьмем в качестве эталонного. Наушники получали сигнал по проводу, в этом режиме они работают как пассивные динамики без всяких эквалайзеров, их кнопки не действуют. Занесём график в память номер 1 (через меню View → Save to Memory → Save to Memory 1 или нажав Alt+1). В ячейках памяти можно сохранять графики, а кнопками Mem1..Mem20 в верхней части окна включать или отключать показ этих графиков на экране.

Теперь отсоединяем провод (как от наушников, так и от смартфона) и подключаем наушники к смартфону по bluetooth, стараясь не сдвинуть их на столе.

Снова включаем плеер, запускаем измерение кнопкой Go и, регулируя громкость на смартфоне, приводим новый график по уровню к эталонному. Эталонный график изображён зелёным, а новый — синим:

Останавливаем измерение (плеер можно не выключать, если не раздражает шипение из свободного наушника) и радуемся, что по bluetooth наушники выдают такую же АЧХ, как по проводу. Заносим график в память номер 2 (Alt+2), чтоб не ушёл с экрана.

Теперь переключаем эквалайзер кнопками наушников. Наушники рапортуют бодрым женским голосом «EQ changed». Включаем измерение и, дождавшись стабилизации графика, видим:

Хм. Кое-где есть отличия в 1 децибел, но это как-то несерьёзно. Скорее похоже на погрешности измерений. Заносим и этот график в память, переключаем эквалайзер ещё раз и после измерения видим ещё один график (если очень хорошо присмотреться):

Ну, вы уже поняли. Сколько я ни переключал эквалайзер на наушниках, никаких изменений это не давало!

На этом, в принципе, можно заканчивать работу и делать вывод: у этих наушников работающего эквалайзера нет. (Теперь понятно, почему его не получалось услышать).

Однако тот факт, что мы не увидели никаких изменений в результатах, огорчает и даже вызывает сомнения в правильности методики. Может, мы измеряли что-то не то?

Бонусные измерения

Чтобы убедиться, что мы измеряли АЧХ, а не погоду на Луне, давайте покрутим эквалайзер в другом месте. У нас же есть плеер в смартфоне! Воспользуемся его эквалайзером:

И вот результат измерений:

Вот это другое дело! Новый график заметно отличается от старых. Занесём его тоже в память (у меня получился номер памяти 6) и найдём разность между новым графиком и эталонным, TrueRTA это умеет (меню Utilities → Difference):

Вычитаем из графика номер 6 график номер 1 и помещаем результат в память номер 12. Убираем остальные графики с экрана кнопочками Mem1, Mem2 и т. д., оставляем только Mem12:

Не правда ли, эта кривая приблизительно напоминает то, что обещал эквалайзер?

Выключаем эквалайзер, с ним всё понятно. А ещё я говорил вначале, что нельзя двигать наушники и микрофон между измерениями. А что будет, если сдвинуть на сантиметр?

Смотрите-ка, от сдвига график слегка изменился: басов поубавилось, верхов добавилось. Это говорит, скорее всего, о том, что у микрофона различная чувствительность к звукам, приходящим с разных направлений (это называется диаграммой направленности).

Проведём ещё один опыт: измерим звучание, отказавшись от закрытого объёма. Вот так:

Источник

Adblock
detector