Răspunsul în frecvență al sistemelor acustice. Descrierea metodelor de calcul și interpretare. Măsurători acustice. Măsurăm răspunsul în frecvență folosind mijloace improvizate
Metodologia de realizare a sistemelor acustice (partea nr. 7)
Setarea răspunsului în frecvență
Etapa 1.
Să începem configurarea cu cel mai simplu. Studiem regiunea de joasă frecvență. Nu vor fi probleme aici pentru un difuzor cu două căi cu FI.
Bineînțeles, măsurăm un „difuzor” complet asamblat, absorbant de sunet în interior, sigilat decent, cu cabluri direcționate și marcate separat de capetele HF și LF. Recomand să le așezați prin fanta FI pe toată durata măsurării, făcând aceste cabluri suficient de lungi. Bineînțeles, sistemul de boxe pentru bibliotecă este instalat după criteriul: 100 cm de la podea până la centrul tweeter-ului.
În primul rând, măsurați răspunsul în frecvență în zona apropiată (microfonul se află la câțiva centimetri de conul woofer-ului). În acest caz, FI trebuie transformat într-o cutie închisă. Pentru a face acest lucru, conectați-i strâns ieșirea cu căptușeală din poliester sau vată (aveți grijă să nu rupeți firele de la difuzoare!). Schițați caracteristica rezultată. Exemplu din fig. 27.
În timpul măsurătorilor, păstrați constantă distanța dintre difuzor și microfon.
Etapa 2.
Măsurați răspunsul în frecvență la o distanță de 1,5-2 m cu un microfon oscilant conform metodei descrise. Apoi eliberați FI de materialele de amortizare și repetați măsurătorile. Determinați incrementul în ieșirea LF asociată cu funcționarea FI și schițați răspunsul în frecvență al acestui increment. Rezultatele măsurătorilor dvs. pot arăta ca cele prezentate în Fig. 28.
Desenați în fig. 27 cursul răspunsului în frecvență ținând cont de acțiunea FI, adăugând la valorile măsurate incremente cunoscute pentru fiecare valoare a frecvenței semnalului, verificând cu Fig. 28.
Acum puteți vedea răspunsul în frecvență al difuzoarelor dvs. la frecvențe joase la fel de fiabil ca atunci când măsurați într-o cameră anecoică. Aceste informații vă permit să luați masurile necesare, dacă frecvențele joase sunt reproduse prea neuniform.
De exemplu, o creștere care este posibilă în regiunea de 80-160 Hz cu un maxim în regiunea de 100-125 Hz este cel mai adesea asociată cu un factor de calitate excesiv de ridicat al difuzorului într-un anumit design acustic. Dacă creșterea depășește +2 dB într-un interval mai larg de o bandă de o treime de octava (de exemplu: la 100 Hz - +3 dB și la 125 Hz - +2 dB), atunci este logic să echipați difuzorul cu o „impedanță acustică panou” (ARP).
Cel mai eficient mod de a crea un PAS este sigilarea ferestrelor suportului difuzorului cu două straturi de căptușeală sintetică. Frecarea aerului în porii materialului va reduce factorul de calitate al difuzoarelor și va reduce răspunsul la frecvență joasă, în special în regiunea de rezonanță a difuzorului, ceea ce este necesar în acest caz. Înregistrarea ferestrelor difuzoarelor nu este ușoară. Trebuie să încercați să lipiți în siguranță „peticele” în jurul perimetrului ferestrelor și să nu turnați lipici pe părțile mobile ale difuzorului.
În etapa de asamblare a corpului, recomand împărțirea țevii FI în două părți egale cu un despărțitor longitudinal pe toată lungimea acestei țevi. Punctele de contact ale acestei partiții cu părțile carcasei care formează FI trebuie lipite cu PVA pentru a etanșa și a elimina vibrațiile din cauza vibrațiilor carcasei.
Un FI de două țevi va permite, dacă este necesar, blocarea unei țevi prin lovirea strânsă a acesteia cu un amortizor de sunet. Acest lucru va fi necesar dacă aria și magnitudinea liftului LF cu ajutorul FI se dovedește a fi prea mare. „Jumătate” FI este reglat mai jos ca frecvență și crește „basul” într-o măsură mai mică.
Apropo, partiția din FI îmbunătățește oarecum rigiditatea corpului. Prin urmare, pentru a întări peretele din spate, despărțirea ar trebui să fie mai lungă decât conducta FI și să „atingă” capacul superior al difuzorului (dacă FI merge înapoi și în jos).
Desigur, șina de despărțire trebuie să fie ferm lipită pe toată lungimea sa de părțile corpului difuzorului. Schița FI cu o partiție - în Fig. 29.
Un semn al eficienței PI excesive este o creștere de mai mult de +2 dB pe cel puțin 2 benzi de o treime de octava în intervalul de la 40 la 100 Hz. Cel mai probabil maxim este în regiunea 50-80 Hz.
Pentru a nivela cursul răspunsului în frecvență la frecvențe joase, trebuie utilizate rezultatele măsurătorilor în zona apropiată, luând în considerare corecțiile care țin cont de efectul FI. Dacă revenirea în exces se observă numai în cadrul unei benzi de treime de octavă. Dar amploarea creșterii depășește +3 dB - este logic să luați măsurile de mai sus pentru a nivela răspunsul în frecvență.
Etapa 3.
Acum să începem să măsurăm răspunsul în frecvență al difuzoarelor dvs. într-o gamă largă de frecvențe. În timpul procesului de acordare, nu are rost să acoperiți un interval mai mare de 40 Hz - 16 kHz. Este puțin probabil ca un difuzor de bibliotecă să sufere de un exces de ieșire atunci când redă semnale sub 40 Hz Dacă difuzorul nu emite aproape niciun sunet sub 40 Hz, este în regulă, chiar și difuzoarele de pe podea sunt rareori eficiente. Extinderea lățimii de bandă de la 80 Hz la 40 Hz este foarte vizibilă. Extinderea benzii de la 40 la 20 Hz este mult mai puțin vizibilă.
Măsurătorile într-o bandă excesiv de largă vă irosesc timpul, efortul și durata de viață a echipamentului, inclusiv un sonometru. Cel mai rapid lucru de uzat pe un sonometru este comutatorul de sensibilitate, care funcționează și ca comutator de alimentare. În timpul funcționării, trebuie să utilizați des acest comutator.
Aveți grijă de echipamentul dvs. și de puterea dvs., care va fi utilă pentru îndeplinirea sarcinii dificile de a egaliza răspunsul în frecvență în gama principală de frecvență. În procesul de clarificare a acordului, este rezonabil să restrângem și mai mult intervalul controlat la 100 Hz-10 kHz, în unele cazuri chiar la 125-8000 Hz.
Să presupunem că măsurați răspunsul în frecvență al unui difuzor deja bine reglat. Cel mai probabil, rezultatul va arăta ca în fig. treizeci.
Nu seamănă cu caracteristicile obișnuite, aproape ideale, oferite de producători? Unul dintre motivele „curburei” aparente este scara nivelului de presiune acustică foarte întinsă (2 dB per „celulă”). Toate abaterile sunt vizibile ca sub o lupă.
În plus, acest răspuns real în frecvență este mult mai informativ decât graficele obișnuite de „show-off” care nu spun nimic despre sunet. O pereche de difuzoare stereo va avea un răspuns plat în frecvență în gama medie dacă este furnizat cel prezentat în fig. Panta de 30 a caracteristicilor în această zonă a spectrului de sunet atunci când reglați un singur difuzor.
Abruptul pantei corespunde unei creșteri a nivelului mediu de aproximativ 1 dB cu creșterea frecvenței de la 300 Hz la 2-2,5 kHz. Este necesar să învățați să faceți o medie aproximativă a cursului răspunsului în frecvență, să învățați să vedeți linia de mijloc, în raport cu care este construită caracteristica reală, deviând în diferite benzi de o treime de octava „sus” și „jos”.
Cu cât linia de mijloc este trasată mai precis, cu atât este mai mică, în medie, abaterea răspunsului real în frecvență de la aceasta. Cu cât segmentul analizat este mai larg în domeniul frecvenței, cu atât aproximarea în linie dreaptă este mai grosieră.
Imaginea de nivel mediu sub forma unei curbe de îndoire lină reflectă situația mai precis. Această curbă concordă bine cu percepția auditivă a caracteristicilor echilibrului timbric al difuzoarelor. Când evaluează timbrul sunetului, urechea ignoră denivelările locale în răspunsul în frecvență. Cu toate acestea, denivelările locale ar trebui reduse acolo unde este posibil. În același timp, naturalețea sunetului se îmbunătățește, sunetul devine mai curat și mai „frumos”.
La o anumită etapă a luptei cu denivelările locale, va exista tentația de a sacrifica corectitudinea echilibrului de timbru, determinată de cursul mediu al răspunsului în frecvență. Este important să te oprești la timp. Nu „neteziți” caracteristica în detrimentul echilibrului de timbru. Sunete individuale va deveni mai curat, dar reproducerea generală a muzicii va deveni inadecvată.
După cum sa menționat deja, pentru a păstra imagini artistice specifice create în mod conștient de interpretul muzical, este necesar să se asigure transmisie corectă echilibrul timbral în general și, mai ales, în regiunea de frecvență medie.
Adesea, atunci când încercați să efectuați o ascultare de specialitate, se face următoarea greșeală: fragmente scurte ale sunetului diferitelor instrumente muzicale sunt folosite ca material de testare (cum ar fi, de exemplu, pe discul de testare STAX) sau CD-uri audiofile nereușite cu mici înregistrări frumos compoziții ale muzicienilor, creând imagini artistice inexpresive, rare. Cu un astfel de material, există tentația de a sacrifica echilibrul timbral în favoarea netezirii locale a răspunsului în frecvență.
Cu această setare, muzica completă „se destramă” în sunete separate care nu sunt conectate artistic. Ascultarea muzicii devine neinteresantă, așa că deținătorii de „difuzoare” configurate în acest fel ascultă o cantitate mică de discuri audiofile de dragul de a contempla sunete frumoase.
Parcă alege cărțile unui analfabet: doar cărțile ilustrate interesează. Pentru un ascultător care înțelege limbajul muzicii, gama de înregistrări sonore interesante este extrem de largă și variată. La testare, este destul de convenabil să folosiți discuri cu muzică înregistrată de înaltă calitate în combinație cu valoarea artistică a acestei muzici. Acordați atenție, de exemplu, la discurile publicate de companii Deutsche Grammophon, Decca, Melody. O proporție semnificativă a discurilor înregistrate sub auspiciile companiilor listate respectă această recomandare.
Este interesant că în SUA și Germania roțile sunt de la o companie autohtonă” Melodie„este de două ori prețul altor discuri cu aceleași lucrări muzicale. Vorbim despre muzică clasică înregistrată de orchestre bune sub conducerea unor dirijori de seamă în perioada anilor 60-80.
Materialul de testare trebuie să includă înregistrări de voce, pian și diverse muzică care este dificil de reprodus din cauza timbrului său bogat și inconfortabil. Dați preferință înregistrărilor în care interpreții au creat imagini artistice care sunt interesante și de înțeles pentru dvs.
Voi da exemple utilizare eficientă câteva fragmente din " TEST MAGAZIN AUDO - CD1":
Piesa #2 - violoncelul conduce melodia ca și cum ar fi cu o „tulpină lângă”. Devine clar de ce unii mari cântăreți au învățat intonația de la violoncel;
Piesa #3 - pianistul demonstrează sunetul instrumentului într-o manieră „agresivă”;
Cu o reglare bună a difuzoarelor, toate sunetele pianului ar trebui să fie echilibrate - mișcări scurte pe taste, sunete strălucitoare ale coardelor doar excitate de ciocane, acorduri puternice ale acordurilor cântând. Muzicianul „aleargă” peste tastatură, mai întâi în jos și apoi în sus. Dacă răspunsul în frecvență este bine echilibrat, atunci în timpul unei astfel de alergări volumul sunetelor de diferite înălțimi ar trebui să fie aproximativ același.
Piesa #8 - cu un răspuns slab în frecvență, muzica fermecătoare, ritmică, „sclipitoare” va semăna pe alocuri cu „cacofonia”;
Track #11 - dacă acordul difuzorului nu este precis, în timpul pizzicato-ului există senzația că muzicianul este încurcat în coarde;
Dacă echilibrul mediilor este deranjat în favoarea mediilor inferioare, atunci ai senzația că Caruso creează imaginea unui bărbat bătrân și apatic, cântând cu încetinitorul. Dacă echilibrul intervalului mediu este „deformat” în favoarea marginii superioare a mijlocului, atunci apare imaginea unui bărbat foarte tânăr și agitat, care se grăbește să-și cânte rapid rolul și să fugă de pe scenă.
Piesa #17 - remarcabilul tenor Gigli creează o imagine strălucitoare și curajoasă;
Dacă echilibrul este dominat de marginea inferioară a gamei medii, atunci „avântul” vocii dispare. Asemenea nuanțe apar în cântat... Cum să o spun fără să jignesc pe nimeni? Încercați să vă amintiți cu ce intonații vorbește un actor de film dacă joacă rolul unui homosexual. Când balanța este înclinată spre mediul superior, vocea lui Gigli devine mai metalică decât este necesar. Mișcările subtile de intonație dispar. „Fizicitatea” și naturalețea sunetului se deteriorează. Track #17 vă permite să echilibrați răspunsul în frecvență la frecvențe medii, mai precis decât măsurătorile folosind un microfon.
Să revenim la Fig. treizeci.
Într-o cameră de 12-20 m2, cu o înălțime a tavanului de 2,6-3 m, apare următorul efect neplăcut: atunci când înălțimea woofer-ului este de aproximativ 60-90 cm de podea, are loc o „scădere” a ieșirii în interval. de la aproximativ 160 la 300 Hz. În funcție de difuzor și cameră specifică, zona de dip poate acoperi diferite game, cum ar fi 80 până la 250 Hz sau 200 până la 300 Hz. Pot exista multe opțiuni. Adâncimea „scăderii” este de la 2-3 dB la 6-10 dB (în medie).
Nu există un astfel de gol în radiația difuzorului (dacă este configurat corect). Această problemă este o consecință a interacțiunii dintre „difuzor” și cameră. Interacțiunea cu podeaua are o contribuție deosebit de puternică, prin urmare, chiar și în încăperi mai mari de 30 m2 și cu o înălțime a tavanului de peste 3 m, acest gol nu dispare complet.
Nu ar trebui să încercați să eliminați această neuniformitate prin reglarea difuzoarelor sau folosind un egalizator. Faptul este că imaginea undelor staționare nu este stabilită imediat în cameră. Timpul până la stabilire este proporțional cu timpul necesar pentru analiza auditivă a atacurilor de producție de sunet. O persoană identifică instrumentele muzicale prin atacuri, acestea nu pot fi distorsionate. Vorbim despre durate de la 3-5 la 200-300 milisecunde.
Dacă nu încercați să corectați „eșecul” răspunsului în frecvență în cauză, atunci sunetul natural rămâne. Dar asta nu înseamnă că o astfel de „curbură” a caracteristicii este complet inofensivă. Se manifestă printr-o scădere a dimensiunii sunetului, în „micitatea” imaginilor sonore în comparație cu cele naturale. Baza ritmică a muzicii de dans poate avea de suferit.
Pentru difuzoarele cu două căi cu wooferul situat la o înălțime de 60-90 cm, această problemă este insolubilă, așa că nu-i acordați atenție. Acest efect nu este detectat într-o cameră anechoică.
Pentru difuzoarele cu trei căi și difuzoarele cu două căi cu un difuzor suplimentar de nivel mediu joase situat sub cel principal, situația se schimbă oarecum. Poziția medie a emițătorului echivalent de joasă frecvență este de 30-70 cm de podea. Adâncimea „eșecului” este oarecum în scădere, dar încă rămâne!
Nu este nevoie să plasați woofer-ul la un nivel scăzut pentru a combate „eșecul” dacă acest difuzor emite și la frecvențe medii. Sunetul va deveni mult mai rău. Va începe un „zâmbit”, iar localizarea verticală va fi urâtă.
În 1995, am reușit să creez un design de difuzor lipsit de dezavantajul discutat. În aceste difuzoare, regiunea de sub 100 Hz este emisă la o înălțime de ~10 cm de podea, intervalul de 125-250 Hz este reprodus printr-o gaură la o înălțime de 50 cm de podea, iar regiunea de peste 300 Hz este reprodus de difuzoare situate la o inaltime de ~85 cm.
Acest design este extrem de dificil de personalizat. Am îmbunătățit echilibrarea răspunsului în frecvență din 1995 până în 2001. Perechea de difuzoare rezultată creează imagini sonore la dimensiune completă. Dar nu vreau să creez difuzoare noi de acest tip. Sunt foarte complexe și, prin urmare, scumpe. Ajustându-le, vă puteți pierde sănătatea.
Să ne uităm din nou la Fig. treizeci.
Nivelul optim de ieșire în regiunea 3-6 kHz este de aproximativ 2 dB. Dacă asigurăm egalitatea între această regiune și frecvențele medii, sunetul capătă un ton „aspru”, metalic, „scârțâit”, uscat. Sunetele de vorbire șuierate și șuierate vor fi supraaccentuate. Pe de altă parte, dacă nivelul de reproducere al acestei zone scade sub -3...-4 dB, sunetul se va simplifica, detaliile vor dispărea, iar transferul individualității interpreților se va deteriora. Nuanțele lirice subtile ale imaginilor artistice vor fi transmise mai rău. Transmiterea „aerului” se va deteriora și ea.
Este recomandabil să reproduceți regiunea de 8-10 kHz în echilibru precis cu mediul. Dacă forțați 8-10 kHz, percuția va începe să fie solo, ceea ce este nefiresc. În același timp, sunetele șuierate și șuierate ale vorbirii, loviturile de plet pe coarde și alte sunete de înaltă frecvență vor fi atât de subliniate încât vor începe să-și impună ritmul primitiv, mascând mișcările ritmice subtile ale soliştilor, exprimată folosind frecvențe medii.
Dacă 8-10 kHz sunt „eșuate”, atunci sunetul corzilor, hi-hat-ului și a altor instrumente cu componente intense de înaltă frecvență ale spectrului își vor pierde frumusețea și devin aspru. Plăcile metalice vor deveni „hârtie”.
Interesant este că reducerea de 2 dB în regiunea de 3-6 kHz subliniază frumusețea și sofisticarea sunetelor de peste 8 kHz.
Nivelul de redare al zonei de 12,5-16 kHz este în mod ideal egal cu nivelul de 8-10 kHz sau puțin mai puțin, până la -4 dB (în medie între 12,5 și 16 kHz). Este tolerabil dacă 12,5 kHz nu depășește +2 dB față de 8-10 kHz.
Pentru 16 kHz, intervalul acceptabil este de la +5 la -8 dB.
Este suspect dacă vârfurile de ieșire la frecvențele joase depășesc vârfurile de ieșire la frecvențele medii. De exemplu, în Fig. 30, există un vârf de +1,5 dB la 100 Hz în raport cu vârful midrange la 1,6 kHz. În astfel de cazuri, ar trebui efectuată o examinare subiectivă suplimentară. Dacă nivelul basului este într-adevăr prea mare, basul nu este suficient de articulat, iar tempo-ul muzicii pare oarecum lent. Acompaniamentul de bas poate duce, ceea ce este complet nenatural.
Basul excesiv maschează nuanțe subtile de intonație în gama medie. Sunetul devine primitiv, aspru, greu, „apăsător”. Va fi un mare succes dacă wooferul din designul acustic pe care îl alegeți „oferă” un echilibru timbral acceptabil. Dacă diferă puțin de ceea ce îți dorești, „iartă-l”. Nu este un fapt că vei găsi cel mai bun echilibru folosind filtre.
În acest caz, este posibil ca cu ajutorul unui filtru simplu pentru capul de înaltă frecvență să se poată obține un răspuns bun în frecvență al sistemului de difuzoare în ansamblu. Cel mai simplu filtru oferă, de asemenea, o oarecare flexibilitate în configurație. Este prezentat în Fig. 31.
Selectând valoarea lui C3, puteți modifica panta răspunsului în frecvență. Dacă este necesar, prin introducerea R6 a valorii dorite, puteți asigura un echilibru al regiunii 6-16 kHz (aproximativ) cu frecvențe medii.
Încercați să selectați elemente de filtrare atât pentru activarea în fază, cât și pentru activarea antifază a difuzoarelor de joasă frecvență și de înaltă frecvență. Selectați cea mai bună opțiune, acordând prioritate examinării subiective.
Într-una din publicațiile ulterioare voi vorbi despre modelul de difuzor pe care l-am creat fără filtru low-pass și cu un filtru simplu la high-pass. Aceste boxe sunt echipate cu boxe de la SEAS si VIFA.
Cele mai complexe dintre opțiunile luate în considerare sunt filtrele de ordinul doi pentru difuzoarele low-pass și de înaltă frecvență. Configurarea unui astfel de difuzor este dificilă pentru un începător, dar această opțiune oferă cea mai mare flexibilitate în setare și o uniformitate mai bună a sunetului în cameră datorită modelului direcțional extins.
În unele cazuri va fi necesar să se complice filtrul de trecere înaltă. Dacă difuzorul de înaltă frecvență are un răspuns în frecvență cu o creștere excesivă în orice zonă, atunci situația poate fi normalizată prin introducerea unui circuit rezonant, urmând regulile stabilite pentru filtrele low-pass prezentate în Figura 8, 10, 12, 13. , 16. Una dintre opțiunile posibile pentru un astfel de filtru trece-înalt este prezentată în Fig. 32. Un exemplu de acțiune a circuitului de corecție L4C4 este în Fig. 33.
Introducere Este puțin probabil să fac o descoperire numind subiectul testării acusticii computerului unul dintre cele mai nepopulare din presa computerizată. Dacă analizăm majoritatea recenziilor, putem ajunge la concluzia că toate sunt de natură pur descriptivă și constau, de regulă, în recompilarea comunicatelor de presă cu rescrierea principalelor parametri tehnici, admirând performanța corpului, și aprecieri finale extrem de subiective, nesusținute de nicio dovadă. Motivul acestui „antipatie” este lipsa unor astfel de instrumente de măsurare specializate la dispoziția testerilor precum analizoare audio, microfoane sensibile, milivoltmetre, generatoare de semnal sonor etc. Un astfel de set de echipamente costă foarte mulți bani și din acest motiv nu orice laborator de teste își poate permite (mai ales că acustica computerului costă disproporționat de puțin în comparație cu echipamente similare de măsurare). În plus, testatorul, desigur, trebuie să aibă „urechile potrivite” și, de preferință, să înțeleagă sunet de înaltă calitate nu prin centrul său muzical de zi cu zi, ci prin sunetul unei orchestre simfonice din sala conservatorului, de exemplu. Oricum ar fi, deși acustica computerului nu pretinde să ia locul hi-end-ului și să încânte urechile utilizatorului cu o transmisie fiabilă a timbrelor, care transmit cu acuratețe conținutul emoțional al imaginii sonore, ele cel puțin nu ar trebui să distorsioneze sunetul. a unui număr de instrumente și să nu introducă disconfort în conștiința ascultătorului. În mod obiectiv, urechea umană, desigur, neutralizează majoritatea distorsiunilor, izolând și restabilind imaginea sonoră chiar și din trosnitul unui difuzor radio, dar atunci când ascultă aceeași lucrare pe o acustică de calitate superioară, ascultătorul începe să distingă noi și suplimentare. detalii, niște nuanțe muzicale (de genul ăsta „...dacă te uiți cu ochiul liber, vezi trei stele!..”). Probabil și din acest motiv, alegerea acusticii computerului ar trebui abordată mai serios și conștient.
Recent, numărul utilizatorilor care doresc să-și echipeze computerul cu sisteme de difuzoare cu adevărat de înaltă calitate a crescut constant. Pentru a vă ușura sarcina de a alege, am decis să dezvoltăm acest subiect pe paginile site-ului nostru și pentru ca recenziile să nu fie de natură pur subiectivă și să nu se bazeze doar pe preferințele personale ale autorului-tester, F-Center a echipat laboratorul de teste cu un dispozitiv special - analizorul audio PRO600S produs de compania franceză Euraudio. Să ne uităm puțin mai detaliat la acest dispozitiv.
Analizor audio Euraudio PRO600S
Analizorul audio Euraudio PRO600S este un compact dispozitiv mobil, conceput pentru efectuarea de măsurători electroacustice în timp real. Corpul său este fabricat din plastic durabil, iar proeminențele ergonomice pe laterale oferă un anumit confort atunci când lucrați „în câmp”. Pentru instalarea staționară pe un trepied, în partea de jos a dispozitivului este prevăzut un suport special. În general, în lume există destul de multe dispozitive cu scopuri similare, totuși, principala și avantajoasă diferență dintre Euraudio PRO600S este autonomia sa completă. Analizorul audio are propria sa baterie în interior, permițându-vă să utilizați dispozitivul departe de retelelor electrice(încărcarea bateriei durează aproximativ patru ore durata de viata a bateriei). Un fapt interesant: acest analizor audio mobil special este adoptat de instalatorii audio auto, motiv pentru care există o opțiune de alimentare a dispozitivului de la brichetă. La utilizare staționară o sursă de alimentare externă de 12 V este conectată la PRO600S.Pentru a măsura parametrii acustici, în setările analizorului audio este selectat fie un microfon încorporat, fie un microfon extern conectat, iar pentru măsurătorile electrice, este selectată o intrare liniară. Microfonul încorporat este utilizat când precizie ridicata nu sunt necesare măsurători (de exemplu, în timpul configurării inițiale a sistemului). Dacă sarcina este de a lua parametri mai precisi sau este nevoie de o poziționare specială a microfonului la difuzor, puteți conecta microfoane externe foarte sensibile la dispozitiv. Avem două astfel de microfoane la dispoziție. Primul este un microfon de la Neutrik (un înlocuitor de succes pentru microfonul încorporat), al doilea este un microfon special Linearx M52 conceput pentru măsurarea nivelurilor ridicate de presiune a sunetului (High-SPL Microphone). Conectorii acestora microfoane externe respectă standardul AES/EBU (dacă nu mă înșel, acestea sunt abrevieri pentru American Electromechanical Society / European Broadcasting Union) și sunt conectate la conectorul XLR al analizorului audio printr-un cablu adaptor special ecranat.
Microfon Neutrik
Microfon cu SPL ridicat Linearx M52
Mufă pentru conectarea unui microfon extern
Intrarea liniară a analizorului audio vă permite să măsurați circuite electrice (și acustice). Această intrare poate fi conectată la ieșirile de linie ale preamplificatoarelor, consolelor de mixare, CD playerelor, egalizatoarelor etc. Singurele excepții sunt ieșirile amplificatoarelor de putere, al căror potențial electric ridicat poate deteriora electronica dispozitivului. La efectuarea măsurătorilor folosind intrare de linie Nivelurile de pe afișajul LCD sunt indicate în dBV.
Mod de măsurare a circuitelor electrice folosind intrare liniară
Dispozitivul este controlat folosind un sistem de meniu de bază pe ecran și câteva butoane de pe panoul frontal. Ecranul LCD monocrom de cinci inchi are o rezoluție de 240x128 pixeli, oferind o citire ușoară. În alte cazuri, când analizorul audio nu este folosit pe teren, puteți conecta o imprimantă sau un computer la acesta. În acest scop, are porturi de interfață IEEE1284 (LPT) și RS-232 (COM).
Pe panoul din spate al analizorului audio există: intrare de linie (1), microfon încorporat (2), comutator de alimentare (3), conector pentru conectarea unei surse de alimentare externe (4), port COM (5), port LPT (6)
Selectarea sursei de intrare din meniul Input Selection se face între microfonul încorporat (microfon intern), microfon extern de o treime de octavă (microfon extern 1/3 oct), microfon extern High-SPL sau intrare de linie.
Selectarea sursei de intrare
Există mai multe moduri de măsurare: mod de identificare a caracteristicilor amplitudine-frecvență ale unui sistem acustic, nivel maxim presiunea sonoră, modul competiție cu punctaj și modul pentru măsurarea traseelor electrice. Metoda „cântărire” sau „ponderare” este selectată din meniul Weighting SPL, care constă din elementele de ponderare A, ponderare C și liniară.
Alegerea unei metode de cântărire
Modul competiție audio
În general, pentru a nu plictisi cititorul cu material teoretic, se întâmplă așa. Semnalul acustic primit de analizorul audio de la microfon este trimis către filtrele sale de trecere de bandă, care amplifică unele frecvențe și netezesc (atenuează) altele. Aceste filtre sunt un fel de încărcare. Există două tipuri de încărcare, care sunt desemnate prin literele „A” și „C” (ponderare A și C). Curba „A” este determinată de valoarea inversă aproximativă de 40 phon („phon” este o unitate a sonorității echivalente egală cu 1 decibel) a conturului sonorității echivalente, iar curba „C” este determinată de 100 phon. Aici, frecvențele joase sunt atenuate, iar frecvențele din domeniul de vorbire (1.000 - 1.400 Hz) sunt, dimpotrivă, amplificate. Modul „L” (liniar) indică lipsa sarcinii.
Curbele „A” și „C”
În continuare, voi încerca să explic în cel mai popular mod esența măsurării răspunsului în frecvență.
Măsurarea răspunsului în frecvență folosind Euraudio PRO600S
Deci, dispozitivul vă permite să măsurați caracteristicile de amplitudine-frecvență ale sistemelor acustice prin presiunea sonoră în timp real. Dacă o luăm pur ipotetic, atunci procesul de măsurare a răspunsului în frecvență ar putea fi organizat astfel: prin schimbarea secvențială a frecvenței semnalului la intrare, măsurați valoarea curentă a presiunii sonore la ieșire. Pentru a obține o idee „neîncețoșată” a formei răspunsului în frecvență, este necesar să se efectueze astfel de măsurători pe cel puțin treizeci de segmente ale scării de frecvență a spectrului sonor, distanțate nu mai mult de o treime de octavă. unul de altul. Acest mod de măsurare „manual” va dura o perioadă semnificativă de timp, ceea ce poate fi făcut doar la testarea unui singur difuzor și chiar și atunci dacă nu recurgeți la nicio ajustare suplimentară în proces (pentru a nu rula apoi prin toate frecvențele din nou). De aceea laboratoarele de acustică folosesc metoda de măsurare a răspunsului în frecvență prin presiunea sonoră în timp real (RTA – Real Time Analyzing). Aici, în loc de semnale separate, la intrarea sistemului este furnizat un singur semnal, saturat uniform pe întregul spectru de frecvență al gamei audio (de la 20 la 20.000 Hz), care se numește „zgomot roz”. Pentru ureche, un astfel de semnal seamănă cu sunetul unui radio neacordat sau cu zgomotul unei cascade. Sistemul acustic reproduce „zgomot roz”, care, la rândul său, este captat de microfonul analizorului audio, după care este trimis către filtrele sale de trecere de bandă, care decupează o bandă de frecvență îngustă (fiecare a sa) din spectru, a cărui lățime este de o treime de octavă. De exemplu, primul filtru este setat la o bandă de la 20 la 25 Hz, al doilea - de la 25 la 31,5 Hz etc. Semnalul amplificat pentru fiecare bandă a intervalului este afișat pe afișajul LCD al analizorului audio sub forma unei bare de nivel. Pentru a acoperi intervalul de frecvență de la 20 la 20.000 Hz, vor fi necesare treizeci de filtre trece-bandă. Este clar că indicatorul dispozitivului ar trebui să afișeze toate cele treizeci de niveluri. Cea mai mare parte a ecranului LCD al lui Euraudio PRO600S este ocupată de aceste bare de a treia octava, acoperind intervalul audio de la 25 la 20.000 Hz. Pe afișajul dispozitivului, scara de frecvență este afișată în formă logaritmică, care corespunde cu expresia înălțimii în octave proporțională cu logaritmul raportului de frecvență (rezoluția ecranului este astfel încât un pixel de pe afișajul dispozitivului este egal cu un decibel) .În partea dreaptă a ecranului există un indicator al nivelului general de presiune a sunetului, care este conceput ca o coloană de nivel cu o valoare digitală duplicată deasupra. Metoda de încărcare utilizată este indicată sub această bară.
Mod de măsurare a răspunsului în frecvență în timp real pentru presiunea sonoră
La măsurarea răspunsului în frecvență, este posibil să se modifice timpul de integrare, cu alte cuvinte, timpul de răspuns al analizorului audio la schimbările din mediul sonor. Există trei moduri pentru aceasta: Rapid (125 ms), Slow (1 s) și Long (3 s). În orice moment, măsurătorile pot fi întrerupte, iar citirile curente ale analizorului audio vor fi „înghețate”. Acum, dacă apăsați unul dintre cele cinci butoane numerotate, citirile afișate vor fi scrise în celula de memorie corespunzătoare numărului butonului. Această opțiune este lăsată pentru transferul datelor de la analizorul audio la imprimantă.
Dispozitivul vine cu un CD care conține programul utilitar Euraudio, care este destul de simplu. Este lipsit de orice parte analitică și este necesar în principal să prezinte rezultatele testelor pe un computer. În plus, programul convertește citirile filtrelor de o treime de octavă în vizualizare digitală, scrierea datelor delimitate la fisier text(pentru a converti în orice foaie de calcul cunoscută).
Când se măsoară răspunsul în frecvență, pentru a nu introduce distorsiuni de la preamplificatoarele oricărei plăci audio, sistemul de difuzoare testat este conectat direct la ieșirea liniară a CD player-ului, iar semnalul de testare „zgomot roz” este citit dintr-un dispozitiv special. IASCA CD.
Inegalitatea relativă a răspunsului în frecvență se determină astfel: pe baza datelor obținute cu ajutorul unui analizor audio, se găsește diferența maximă dintre filtrele de frecvență trece-bandă adiacente, după care se calculează diferența dintre ele. Ținând cont de faptul că testele noastre implică sisteme acustice multimedia, a căror clasă este un ordin de mărime diferită de clasa echipamentelor audio de uz casnic de înaltă calitate (multe sisteme pur și simplu nu funcționează în intervalul 20 - 20.000 Hz), am decis să limităm calculul neuniformității răspunsului în frecvență la un segment de la 50 la 15.000 Hz. Pe baza indicatorului de neuniformitate a răspunsului în frecvență, putem vorbi despre calitatea unui anumit sistem acustic. Frecvența de încrucișare a fost determinată vizual din răspunsul în frecvență măsurat. Apropo, din imagine puteți afla despre setările portului bass reflex al subwooferului și frecvențele de reglare ale filtrelor trece-bandă ale sistemului.
Nivelul maxim de presiune acustică a fost măsurat după cum urmează: un microfon SPL este conectat la dispozitiv, modul de măsurare corespunzător este selectat din meniu și opțiunea de salvare a valorilor de vârf este activată. În continuare, de pe CD-ul IASCA este lansată pista de testare SPL Competition, care „forțează” sistemul să funcționeze la cele mai mari valori acceptabile posibile. În această etapă, doar nivelul maxim de presiune sonoră atins este afișat pe afișajul analizorului audio (și rămâne ca un vârf). Prin acest parametru se poate aprecia capacitatea unui anumit sistem acustic de a vă „întoarce interiorul” atunci când ascultați la niveluri maxime de volum.
Modul de măsurare a nivelului maxim de presiune acustică
La sfârșitul testării, unele rezultate ale măsurătorilor au fost înregistrate într-un tabel, uitându-se la care este destul de ușor de înțeles care sistem merită atenție. Deci, efectuarea măsurătorilor folosind un analizor audio ne permite să judecăm nivelul maxim de presiune a sunetului, neuniformitatea relativă a răspunsului în frecvență, frecvențele de încrucișare și gama reală de frecvențe reproduse de sistemul acustic. Folosind ultimul parametru se pot verifica discrepanțele dintre caracteristicile declarate de producător și cele obținute de noi.
Măsurarea impedanței
Analizorul audio, așa cum am spus deja, este echipat cu o intrare liniară, proiectată sub forma unui conector RCA. Datorită acestui fapt, dispozitivul vă permite să treceți dincolo de testele acustice prin măsurarea nivelului de presiune acustică atunci când primiți date de la un microfon. Cu această intrare line-in vă puteți conecta împotriva circuit electric sistemul de difuzoare și măsura (aproximativ, desigur), de exemplu, impedanța și distorsiunea armonică.Impedanta este foarte caracteristică utilă, cu care puteți verifica capacitatea difuzorului de a funcționa corect când acest nivel câștigați și notați frecvențele de rezonanță ale woofer-ului. Pentru a efectua măsurarea, se aplică un semnal de testare „zgomot roz” la intrarea amplificatorului difuzorului. Uitați-vă la figura de mai jos: amplificatorul nu trebuie să fie conectat cu punte (adică polul său negativ ar trebui să fie o masă comună). Pentru calibrare se folosesc rezistențe de 4 și 8 ohmi. În primul rând, este selectat un rezistor de 4 ohmi și volumul este mărit până când nivelurile de semnal lizibile apar pe afișajul analizorului audio (de obicei, acest nivel este o linie dreaptă). După aceasta, este selectat modul de 8 ohmi și nivelurile sunt setate pentru acesta. Comutatorul este apoi setat în poziția de testare a difuzorului și, comparând aceste două linii, impedanța acestuia este estimată pe întreaga gamă acustică, constatând frecvența de rezonanță(sau frecvențe).
Circuit de măsurare a impedanței
Notă: din păcate, momentan nu am avut timp să pregătim un stand pentru determinarea impedanței, așa că rezultatele pentru această etapă vor fi disponibile puțin mai târziu.
CD Test Audio Competiție IASCA
Permiteți-mi să încep cu faptul că, la sfârșitul anilor '70, producătorii de acustică au încercat în mod deliberat să facă analogii între echipamentele audio și... fiare de călcat, introducând foarte activ în mintea consumatorilor seturi de cerințe tehnice, a căror îndeplinire ar garanta (se presupune că) cea mai înaltă calitate a sunetului a echipamentului. Chiar și atunci, producătorii care încercau să se bazeze doar pe parametrii obiectivi au fost numiți „obiectiviști”. Cu toate acestea, la începutul anilor 80, toți au fost dezamăgiți sub forma unei scăderi a cererii și a unei scăderi generale a volumelor de vânzări pentru echipamente audio, în ciuda faptului că „parametrii obiectivi” se îmbunătățiu constant și, din anumite motive, calitatea sunetului, dimpotrivă, era din ce în ce mai rău. Această tendință generală a dat un impuls nașterii mișcării subiectiviste, al cărei slogan a șocat mulți ortodocși: „Dacă există contradicții între parametrii obiectivi și aprecierile subiective, atunci rezultatul măsurătorilor obiective nu trebuie luat în considerare”. Cu toate acestea, după standardele de astăzi, sloganul de atunci al subiectiviștilor s-a dovedit a fi destul de echilibrat. Deși percepția auditivă ne poate eșua, este totuși cel mai sensibil instrument de evaluare a calității sunetului. Evaluarea în sine nu poate fi acordată fără a asculta diverse compoziții muzicale de probă (muzică simfonică și instrumentală, cor de băieți și compoziții celebre pentru tenor, jazz și rock), așa că multe case de discuri au dezvoltat colecții speciale, precum cea despre care se povestește în continuare.Discul nostru muzical de testare poate fi numit universal. Este folosit atât pentru a determina parametrii obiectivi (unele piese sunt folosite ca sursă de semnal de testare), cât și pentru a construi evaluări subiective de ascultare. Acesta este un CD de concurs IASCA de la o asociație internațională destul de cunoscută Asociația Internațională de Provocare a Sunetului Audio.
Pe acest disc sunt 37 de piese audio, iar unele piese sunt adnotate în natură, aducând în atenția ascultătorului la ce să acorde atenție atunci când ascultă. Apropo, informațiile despre acest disc se află în baza de date CDDB, așa că după instalare în CD player-ul computerului, titlurile tuturor pieselor sale sunt descărcate de pe Internet. Ordinea în care înregistrările sunt plasate pe disc este supusă unei anumite legi, adică. fonogramele sunt împărțite în grupuri în funcție de caracteristicile sunetului care se evaluează (puritatea tonală, echilibrul spectral, stadiul sonor etc.). Multe înregistrări sunt preluate din arhive muzicale renumite precum Telarc, Clarity, Reference, Sheffield și Mapleshade. Mai jos este lista de melodii CD-ului IASCA Competition.
Lista de redare CD Competiție IASCA
Astăzi puteți găsi difuzoare de aproape orice formă. Dar cum afectează asta sunetul? Să luăm în considerare principalele forme de sisteme acustice și de ce coloană rotundă va suna mai bine decât pătrat sau cilindric.
Spre finală A amplitudine - H Voltaj X caracteristici ( răspuns în frecvență) A stufos C sisteme ( AC) este influențată de mulți factori. Inclusiv răspunsul în frecvență al difuzorului, factorul de calitate al acestuia, tipul și materialul carcasei selectate, amortizarea etc. etc. Dar astăzi vom lua în considerare o altă nuanță interesantă care își face propria ajustare la răspunsul final în frecvență - forma sistemului de difuzoare.
Ce afectează forma AS?
În sine, forma difuzorului din exterior nu este deosebit de importantă, important este că determină forma volumului intern al difuzorului. La frecvențele joase, la care dimensiunile liniare ale corpului sunt mai mici decât lungimea de undă a sunetului, forma volumului intern nu contează, dar la frecvențe medii efectele de difracție au o contribuție semnificativă. Pentru simplitate, mai jos se presupune un design acustic închis.
Sub efecte de difracție Aceasta implică amplificarea și amortizarea reciprocă a undelor sonore în interiorul difuzorului. Răspunsul în frecvență al difuzoarelor este afectat negativ de colțuri ascuțite, depresiuni și proeminențe, de exemplu. Pe ele se observă denivelări maxime ale câmpului sonor. Dar rotunjirea și nivelarea au un efect pozitiv asupra formei răspunsului în frecvență. Pentru a fi mai precis, formele mai rotunjite au un impact minim asupra liniarității răspunsului în frecvență.
Răspunsul în frecvență al difuzoarelor cilindrice
Cele mai proaste rezultate sunt obtinute de un corp sub forma unui cilindru orizontal (Fig. a)
(Poziția centrului capului emițător este reprezentată în mod convențional printr-un punct).
Neuniformitatea răspunsului în frecvență al difuzorului ajunge la 10 dB la primul maxim (~500Hz). Acest lucru se datorează faptului că lungimea de undă corespunde (egale) dimensiunilor liniare ale corpului. Următoarele maxime corespund la dublat, triplat etc. frecvente. Această imagine apare datorită contribuției panoului frontal (pe care se află emițătorul). Reflecția are loc între panourile din față și din spate, rezultând un model de interferență între ele.
Din acest motiv, un difuzor în formă de cilindru cu un cap dinamic pe panoul lateral (Fig. b) are un răspuns în frecvență mai uniform. Panoul frontal în acest caz creează un câmp împrăștiat în volumul intern, iar pereții superiori și inferiori au un efect redus, deoarece nu sunt pe aceeași axă cu emițătorul.
Coloană rotundă și coloană pătrată
Corpul de formă cubică (Fig. c) creează, de asemenea, un răspuns de frecvență extrem de neuniform, deoarece apare și un model de interferență.
Cel mai impact minim Forma răspunsului în frecvență este influențată de acustica sferică (Fig.d). Într-o carcasă de această formă, disiparea sunetului are loc în mod egal în toate direcțiile.
Cu toate acestea, realizarea unei coloane rotunde este un proces destul de intensiv în muncă. Deși utilizarea materialelor moderne, cum ar fi plasticul, simplifică această sarcină, plasticul nu este încă cel mai bun material pentru corpul unui sistem de difuzoare de înaltă calitate.
Un rezultat pozitiv se obține prin utilizarea masticelor și a materialelor similare, a căror aplicare la colțuri și îmbinări duce la rotunjirea acestora și liniarizarea răspunsului în frecvență al difuzoarelor. De asemenea, pentru a îmbunătăți răspunsul în frecvență, se utilizează amortizarea volumului intern al sistemului de difuzoare.
Chiar și acustica sferică, care are cel mai bun răspuns în frecvență, are un declin în regiunea de joasă frecvență. Cel mai solutie eficienta această problemă poate deveni .
Am cumpărat căști Bluetooth Motorola Pulse Escape. În general, mi-a plăcut sunetul, dar un lucru a rămas neclar. Conform instrucțiunilor, au un comutator de egalizare. Probabil, căștile au mai multe setări încorporate care comută într-un cerc. Din păcate, nu am putut stabili după ureche ce setări erau și câte erau, așa că am decis să aflu măsurând.
Deci, dorim să măsurăm răspunsul amplitudine-frecvență (AFC) al căștilor - acesta este un grafic care arată care frecvențe sunt reproduse mai tare și care sunt mai silențioase. Se pare că astfel de măsurători pot fi făcute „pe genunchi”, fără echipament special.
Vom avea nevoie de un computer cu Windows (am folosit un laptop), un microfon și, de asemenea, o sursă de sunet - un fel de player cu bluetooth (am luat un smartphone). Ei bine, căștile în sine, desigur.
(Sunt o mulțime de poze sub tăietură).
Pregătirea
Am găsit acest microfon printre vechile mele gadgeturi. Microfonul este ieftin, pentru conversații, nu este destinat pentru înregistrarea muzicii, cu atât mai puțin pentru măsurători.Desigur, un astfel de microfon are propriul răspuns în frecvență (și, privind în viitor, model direcțional), așa că va distorsiona foarte mult rezultatele măsurătorilor, dar este potrivit pentru sarcina în cauză, deoarece ne interesează nu atât de mult absolut caracteristicile căștilor, ci în modul în care se schimbă atunci când egalizatorul este comutat.
Laptopul avea o singură mufă audio combinată. Ne conectăm microfonul acolo:
Windows întreabă ce fel de dispozitiv am conectat. Răspundem că acesta este un microfon:
Windows este german, scuze. Am promis că voi folosi materiale improvizate.
Astfel, singura mufă audio este ocupată, motiv pentru care este necesară sursă suplimentară sunet. Descărcăm un semnal audio de testare special pe smartphone - așa-numitul zgomot roz. Zgomotul roz este un sunet care conține întregul spectru de frecvențe și putere egală pe întreaga gamă. (Nu-l confunda cu zgomotul alb! zgomot alb distribuție diferită a puterii, deci nu poate fi folosit pentru măsurători, acest lucru ar putea deteriora difuzoarele).
Reglați nivelul de sensibilitate al microfonului. Clic butonul corect mouse-ul pe pictograma difuzorului din Windows și selectați reglarea dispozitivului de înregistrare:
Găsiți microfonul nostru (eu l-am numit Jack Mic):
Selectați-l ca dispozitiv de înregistrare (pasăre într-un cerc verde). Îi setăm nivelul de sensibilitate mai aproape de maxim:
Microphone Boost (dacă este prezent) este eliminat! Acest reglare automată sensibilitate. Este bun pentru voce, dar în timpul măsurătorilor va interfera doar.
Instalăm programul de măsurare pe laptop. Îmi place TrueRTA pentru capacitatea de a vedea mai multe diagrame pe un singur ecran simultan. (RTA - răspuns în frecvență în engleză). În versiunea demo gratuită, programul măsoară răspunsul în frecvență în pași de octavă (adică punctele de măsurare adiacente diferă în frecvență cu un factor de 2). Acest lucru, desigur, este foarte grosolan, dar pentru scopurile noastre va fi bine.
Folosind bandă adezivă, fixați microfonul lângă marginea mesei, astfel încât să poată fi acoperit cu o căști:
Este important să fixați microfonul astfel încât să nu se miște în timpul procesului de măsurare. Conectăm căștile cu un fir la smartphone și punem o căști deasupra microfonului, astfel încât să o închidem strâns deasupra - ceva de genul modului în care căștile acoperă urechea umană:
A doua căști atârnă liber sub masă, de la care vom auzi semnalul de test pornit. Ne asigurăm că căștile sunt stabile și nu pot fi mutate în timpul procesului de măsurare. Putem începe.
Măsurătorile
Lansăm programul TrueRTA și vedem:
Partea principală a ferestrei este câmpul pentru grafice. În stânga acestuia sunt butoanele pentru generatorul de semnal nu avem nevoie, deoarece avem o sursă de semnal externă, un smartphone; În dreapta sunt setările pentru grafice și măsurători. În partea de sus sunt mai multe setări și controale. Am pus culoare alba câmpuri pentru a vedea mai bine graficele (meniul Vizualizare → Culoare de fundal→ Alb).
Am stabilit limita de măsurare la 20 Hz și numărul de măsurători, să zicem, 100. Programul va face automat numărul specificat de măsurători la rând și va face o medie a rezultatului necesar pentru un semnal de zgomot. Opriți afișarea diagramelor cu bare, lăsați în schimb să fie desenate grafice (butonul din partea de sus cu imaginea barelor este marcat în următoarea captură de ecran).
După ce au făcut setările, facem prima măsurătoare - aceasta va fi măsurarea tăcerii. Închidem ferestrele și ușile, le rugăm copiilor să tacă și apăsăm Go:
Dacă totul este făcut corect, în câmp va începe să apară un grafic. Să așteptăm până se stabilizează (se oprește din „dans” înainte și înapoi) și faceți clic pe Stop:
Vedem că „volumul tăcerii” (zgomotul de fundal) nu depășește -40dBu și setăm (controlul de jos dB din partea dreaptă a ferestrei) limita inferioară a afișajului la -40dBu pentru a elimina zgomotul de fundal din ecran și vedeți graficul semnalului care ne interesează într-o vedere mai mare.
Acum vom măsura semnalul de test real. Porniți playerul de pe smartphone, începând cu volumul scăzut.
Începem măsurarea în TrueRTA cu butonul Go și creștem treptat volumul pe smartphone. Un șuierat începe să vină de la căștile libere, iar pe ecran apare un grafic. Adăugați volum până când graficul atinge o înălțime de aproximativ -10...0dBu:
După ce așteptăm ca graficul să se stabilizeze, oprim măsurarea folosind butonul Stop din program. Oprim și jucătorul deocamdată. Deci, ce vedem pe grafic? Bas bun (cu excepția celor mai profunde), ceva roll-off spre frecvențele medii și un roll-off ascuțit spre frecvențele înalte. Permiteți-mi să vă reamintesc că acesta nu este răspunsul în frecvență real al căștilor; microfonul își aduce contribuția.
Vom lua acest grafic drept referință. Căștile au primit semnal prin fir, în acest mod funcționează ca difuzoare pasive fără nici un egalizator, butoanele lor nu funcționează. Să salvăm graficul în memoria numărul 1 (prin meniul Vizualizare → Salvare în memorie → Salvare în memorie 1 sau apăsând Alt+1). Puteți salva grafice în celule de memorie și puteți utiliza butoanele Mem1..Mem20 din partea de sus a ferestrei pentru a activa sau dezactiva afișarea acestor grafice pe ecran.
Acum deconectăm firul (atât de la căști, cât și de pe smartphone) și conectăm căștile la smartphone prin bluetooth, având grijă să nu le mișcăm pe masă.
Pornim din nou playerul, începem măsurarea cu butonul Go și, prin reglarea volumului pe smartphone, aducem program nou conform nivelului standard. Diagrama de referință este afișată cu verde, iar noua diagramă este afișată cu albastru:
Oprim măsurarea (nu trebuie să opriți playerul dacă șuieratul de la căștile libere nu vă irită) și ne bucurăm că căști bluetooth Ele produc același răspuns în frecvență ca pe un fir. Salvăm graficul în memoria numărul 2 (Alt+2), astfel încât să nu părăsească ecranul.
Acum comutăm egalizatorul folosind butoanele căștilor. Căștile raportează cu o voce vesela de femeie „EQ s-a schimbat”. Pornim măsurarea și, după ce așteptăm ca graficul să se stabilizeze, vedem:
Hm. În unele locuri există diferențe de 1 decibel, dar acest lucru nu este cumva grav. Mai probabil, arată ca erori de măsurare. Punem acest grafic în memorie, comutăm din nou egalizatorul și după măsurare vedem un alt grafic (dacă te uiți cu atenție):
Ei bine, ai înțeles deja. Oricât de mult am schimbat egalizatorul la căști, nu a avut nicio diferență!
Pe aceasta, în principiu, putem finaliza lucrarea și trage următoarea concluzie: Aceste căști nu au un egalizator funcțional. (Acum este clar de ce nu a putut fi auzit).
Cu toate acestea, faptul că nu am observat modificări ale rezultatelor este dezamăgitor și chiar ridică îndoieli cu privire la corectitudinea metodologiei. Poate am măsurat ceva greșit?
Dimensiuni bonus
Pentru a ne asigura că am măsurat răspunsul în frecvență, și nu vremea de pe Lună, să întoarcem egalizatorul în alt loc. Avem un jucător în smartphone-ul nostru! Să folosim egalizatorul:Peter Mapp
Atunci când alegeți un sistem de difuzoare pentru o anumită aplicație, trebuie luați în considerare mulți factori - mecanici, climatici, estetici, acustici și electrici. Ultimele două pot fi combinate sub denumirea comună – parametri electroacustici. Din acest unghi, problema alegerii unui difuzor este luată în considerare în acest articol. Principalii parametri electroacustici care trebuie luați în considerare atunci când se determină sau se evaluează adecvarea unui dispozitiv pentru a acestei aplicații, includ răspunsul în frecvență, puterea acustică, modelul de radiație, unghiul de acoperire, directivitate, sensibilitatea, impedanța, distorsiunea și puterea. Există, de asemenea, mulți alți parametri (răspunsul în fază, compresia puterii) și fiecare merită propriul articol, dar sarcina noastră este să dăm doar o idee generală despre ei.
Trebuie remarcat faptul că niciunul dintre parametri nu este decisiv la alegerea unui difuzor. Unele dintre ele sunt interdependente, altele se exclud reciproc, așa că alegerea trebuie făcută ținând cont de mulți factori. De foarte multe ori, un dispozitiv ideal pur și simplu nu există, așa că este necesar să găsiți o soluție de compromis - la fel ca atunci când dezvoltați și fabricați dispozitivul în sine. Răspunsul în frecvență și lățimea de bandă pot fi un bun punct de plecare pentru căutarea dvs.
Raspuns in frecventa
| Orez. 1. Răspunsul în frecvență al sistemului acustic în scale diferite |
Metodele de măsurare sunt prezentate într-o serie de metode industriale și standarde internaționale precum AES și IEC. La efectuarea măsurătorilor, semnale precum vibratii armonice, zgomot roz cu o bandă de 1/3 octava (sau mai îngustă), zgomot alb (tot cu o bandă de 1/3 octava sau mai îngustă). Semnalele MLS, care sunt utilizate pe scară largă astăzi, se încadrează și ele în această categorie, deoarece spectrul lor se potrivește de fapt cu spectrul zgomotului alb.
Formular de prezentare a datelor într-o mare măsură standardizat, totuși, aveți grijă - adevăratul sunet poate să nu fie deloc ceea ce ne-am imaginat că este atunci când ne uităm la graficul răspunsului în frecvență. Un exemplu în acest sens este prezentat în Fig. 1. La prima vedere, difuzorul al cărui răspuns este afișat în graficul de sus poate părea de preferat deoarece are un răspuns mai fin. Cu toate acestea, dacă te uiți la scara verticală, îți vei da seama că curbele sunt trasate pe scări diferite. De fapt, ambele grafice se referă la același difuzor. Datele cu detalii ridicate sunt adesea netezite în grafice. În timp ce această prezentare a datelor arată aspectul general al curbei, poate fi, de asemenea, înșelătoare, deoarece ascunde detalii precum vârfurile de rezonanță și scăderile răspunsului, care sunt indicatori tipici ai rezonanțelor nedorite, difracției/interferențelor în cameră sau reglajului slab. filtre de separare.Răspunsul în frecvență este de obicei luat în condiții anechoice, dacă nu se specifică altfel. Deci, din nou, asigurați-vă că citiți semnăturile mici de pe pașaportul AC. Un exemplu bun este prezentat în Fig. 2. De fapt, datele producătorului pentru acest difuzor nu includ un grafic de răspuns în frecvență, dar afirmă că planeitatea este de numai ±3 dB. Totuși, conform celor scrise de Petit, măsurătorile sunt mediate pentru condițiile camerei, ceea ce nu este deloc același lucru, așa cum se poate observa din Fig. 2.
Răspunsul în frecvență este de obicei măsurat pe o axă care coincide cu direcția principală a radiației. Și deși dă bună emisiune despre potențiala performanță în această direcție, totuși, în cazul diferitelor sisteme comerciale și de adresare publică, majoritatea ascultătorilor vor fi situați în unghi față de această axă. Prin urmare, pentru o evaluare detaliată a adecvării unui difuzor, este necesar un răspuns în frecvență măsurat la diferite unghiuri față de axa principală în unghiul nominal de acoperire în pași de 10-15°, care este reprezentat ca o familie de curbe. Când lucrați în încăperi mari și complexe acustic, este de asemenea util să folosiți caracteristici direcționale. În fig. Figura 3 prezintă răspunsurile în frecvență pentru un difuzor de referință de înaltă calitate, luate pe axa principală și în unghiuri diferite față de aceasta, care arată rezultate foarte bune.
Putere acustică
Caracteristica puterii acustice emise de un difuzor (a nu se confunda cu puterea) este un parametru foarte util, dar rar indicat. Afișează puterea acustică totală emisă la ieșire. Deși răspunsurile în frecvență luate în condiții anecoice pot oferi o imagine fidelă a performanței potențiale în condiții acustice bune și la distanța critică față de difuzor, în unele cazuri, cum ar fi într-o cameră cu timpi mari de reverberație sau pentru sisteme de interior distribuite, mulți ascultători poate ajunge dincolo de distanța critică. În consecință, câmpul de reverberație devine dominant, care depinde mai mult de puterea totală a sunetului radiat decât de răspunsul în frecvență axială.Puțini producători indică acest lucru caracteristicile ceruteși puține dintre standardele actuale necesită măsurarea lor, cu atât mai puțin să le menționăm, totuși aceste informații sunt foarte importante pentru calcularea cu precizie a potențialei inteligibilitate a vorbirii și definiție rapidă caracteristicile probabile ale câmpului de reverberație. Curba inferioară din fig. 3 este un exemplu rar de realizare acest tip de măsurători. Există multe dezbateri și dezacord cu privire la care ar trebui să fie puterea ideală. Un lucru este evident - ar trebui să fie netedă și în esență plată, eventual având o ușoară scădere cu frecvente inalte. Vă rugăm să rețineți că puterea acustică va deveni cu siguranță un parametru a cărui importanță va crește.
Caracteristici de directivitate
Odată ce ați decis dacă un difuzor este potrivit pentru răspunsul în frecvență, următorul pas este să verificați caracteristicile de directivitate și unghiurile de acoperire. Pentru unele difuzoare de adrese publice, unghiul de acoperire la o frecvență este adesea specificat. Cu toate acestea, într-o situație reală, radiația acustică a unui difuzor va varia semnificativ în funcție de frecvență, ceea ce înseamnă că unghiul de acoperire va avea și o dependență puternică de frecvență. Caracteristica de directivitate poate fi arătată utilizând modele de radiație (Fig. 4) măsurate la frecvențe diferite și suprapuse secvenţial unele peste altele. Cu toate acestea, dacă există multe curbe într-un desen, imaginea va deveni ilizibilă, mai ales dacă curbele sunt desenate în tonuri de gri. Acum există multe metode de imagistică care pot ajuta în această situație, cum ar fi imprimarea color. Dar dacă nu limitați numărul de frecvențe, diagramele vor fi greu de citit, mai ales la o scară mică a imaginii. Foarte într-un mod convenabil este o imagine a graficelor suprapuse într-un sistem de coordonate tridimensional (Fig. 5). Când o diagramă este plasată deasupra alteia, este vizibilă o anumită asimetrie în radiație, dar fără un indicator etichetat este dificil să se determine frecvența unei anumite curbe. Stiva de diagrame arată, de asemenea, o scădere a unghiului de acoperire odată cu creșterea frecvenței. Modificarea unghiului de acoperire pentru diferite niveluri atenuarea (3, 6 și 9 dB) este prezentată în Fig. 6, dar fig. 7 este probabil cea mai informativă, unde frecvența este reprezentată de-a lungul axei X (partea inferioară a graficului), iar unghiul de acoperire este reprezentat de-a lungul axei Y. Culoarea arată nivelul de atenuare în funcție de unghi și frecvență. În fig. Figura 7 prezintă caracteristicile de directivitate ale unui sistem de difuzoare cu două căi în plan vertical. În acest caz, o scădere a unghiului de acoperire este vizibilă odată cu creșterea frecvenței (zona albă scade brusc pe măsură ce frecvența crește la aproximativ 1 kHz și rămâne aproape constantă atunci când predomina radiației cornului CD începe să aibă efect). La o frecvență de aproximativ 500 Hz există un lob lateral semnificativ ( parte albă orez. 7, îndreptat în sus). Acest grafic se bazează pe modele de radiații 3D de bază, dar folosește un format de prezentare care permite o bună vizibilitate. Un alt mod de a reprezenta datele este de a le afișa ca o figură tridimensională (Fig. 8). În acest caz, este vizibil și lobul lateral vertical. Construirea unui model de radiație 3D este o sarcină complexă și implică procesarea unor cantități mari de date, dar imaginea completă rezultată a caracteristicilor unui difuzor merită efortul. Mai mult, datele cu detalii ridicate pot fi utilizate eficient în programe de design audio, cum ar fi EASE, din care sunt preluate datele afișate. Cu toate acestea, modelele de radiații 2D sunt încă utilizate pe scară largă în aplicațiile în care trebuie să vedeți rapid dacă acoperirea unui anumit dispozitiv îndeplinește cerințele pentru funcționarea la distanță apropiată. Modelele de radiație pot fi construite cu rezoluții diferite în frecvență și unghi. Unele standarde prevăd trepte de frecvență de 1 octavă, dar pașii de frecvență de 1/3 de octavă și pași de unghi de 5° devin acum norma. Este posibil ca modelele cu pași de 1/3 de octavă și centre de octavă la frecvențe de 125, 250, 500 Hz, 1, 2, 4 și 8 kHz să fie optime. Rezoluția în pași de o octavă este prea grosieră și poate produce erori mari. Orice specificații tehnice serioase trebuie să includă un grafic al lățimii fasciculului în funcție de frecvență. Lățimea fasciculului unui difuzor este de obicei luată la un nivel de -6 dB. Este adesea confundat cu unghiul de emisie utilizat în standardul IEC pentru difuzoare (IEC 60268-5). Acesta este unghiul la care nivelul scade cu 10 dB, ceea ce este desigur inacceptabil pentru sistemele de sunet comerciale sau profesionale. Pentru a depăși această problemă, IEC a introdus conceptul de unghi de acoperire, care este de fapt lățimea fasciculului de -6 dB cu un alt nume. Unghiul de acoperire trebuie determinat la 4 kHz, deși pot fi specificate alte frecvențe. Cu cât ajungem mai devreme în punctul în care unghiurile de acoperire sunt specificate pentru întreaga gamă de frecvență, cu atât mai bine, întrucât puțini producători au adoptat opțiunea de 4 kHz, iar în acele cazuri care specifică unghiuri de acoperire la o singură frecvență (de obicei, cele mai ieftine) modele), 1 kHz este folosit mai des.Directivitate și indice de directivitate
 |
| Orez. 9. Un fragment din caracteristicile tehnice ale sistemului acustic, care arată principalii parametri acustici necesari la alegerea acestuia |
Impedanta
Impedanța difuzorului este o altă caracteristică foarte importantă. De asemenea, are o dependență puternică de frecvență, prin urmare graficul său ar trebui furnizat întotdeauna. Este surprinzător cât de multe difuzoare de 8 ohmi nu sunt de fapt. Și când sunt utilizate transformatoare de potrivire liniară de 70 și 100 V, răspunsul în frecvență este și mai necesar. Deși, în majoritatea cazurilor, combinația difuzor + transformator va oferi o sarcină normală la 1 kHz, la frecvențe mai joase este posibil să nu fie cazul. În tabel Figura 1 prezintă rezultatele unui test de laborator recent al difuzoarelor mici de adresare publică (linie 100V). În fig. Figura 10 prezintă diagrama de impedanță a unui difuzor prost potrivit.
Chiar și în cazurile în care nu se folosește un transformator, este necesar să se cunoască modul în care un anumit difuzor încarcă amplificatorul. Și, deși mărimea impedanței este de obicei dată, iar standardele o cer, trebuie specificată și caracteristica de fază pentru a ne asigura că sarcina pe care urmează să o conectăm nu va provoca efecte nocive pentru funcționarea amplificatorului excitator.Sensibilitate
Sensibilitatea la tensiune a unui difuzor este adesea confundată cu eficiența. Sensibilitatea este de obicei definită ca nivelul de presiune acustică măsurat pe axa principală la o distanță de 1 m cu 1 W aplicat la intrare (de exemplu, 90 dB, 1 W/1 m). Măsurătorile sunt efectuate în condiții anechoice sau în câmp liber. În realitate, nu toți 1 W de putere este disipat, deoarece nu numai impedanța se va schimba cu frecvența, ci și faza, care nu este luată în considerare. Pentru un difuzor de opt ohmi, 1 W de putere este nominal echivalent cu o tensiune de acţionare de 2,83 V (P=E2/R), iar această valoare este adesea citată.
Fiți atenți, deoarece tensiunea de unitate specificată este uneori utilizată și cu difuzoare de patru ohmi. În acest caz, puterea de intrare echivalentă este de 2 W, ceea ce poate da o creștere eronată de 3 dB a sensibilității. Tensiunea drive-ului ar trebui să fie de 2 V. Sensibilitatea reală va depinde de lățimea de bandă a sistemului sau de lățimea de bandă a semnalului aplicat.
Din nou, aveți grijă când comparați difuzoarele și faceți calcule, deoarece nu există o lățime de bandă general acceptată. Se pot da sensibilități pentru semnale cu o singură bandă laterală sau, mai rău, pentru semnale cu o singură frecvență. Aceste valori vor fi mai mari decât pentru semnalele de bandă largă.
Sensibilitatea depinde și de netezimea răspunsului în frecvență și de gama efectivă de frecvență a dispozitivului în cauză. Gama efectivă de frecvență este definită ca „gama de frecvențe, limitată de limitele superioare și inferioare specificate, peste care răspunsul în frecvență al unui difuzor, măsurat pe axa fundamentală folosind semnale armonice (sau echivalente), este redus cu cel mult 10 dB. de la nivelul de presiune a sunetului mediu pe bandă de 1 octavă sau mai mult (după cum este determinat de producător) în zona de sensibilitate maximă." La determinarea limitelor de frecvență, sunt neglijate mici scăderi ale răspunsului în frecvență, care sunt deja de 1/9 de octavă la nivelul -10 dB. Deși această definiție este bună pentru produsele de înaltă calitate cu caracteristici nominale plate, este posibil să nu fie potrivită pentru multe sisteme de PA și alarmă, iar dispozitivele cu caracteristici de vârf pronunțate pot avea un avantaj clar.
Luați, de exemplu, un difuzor, ale cărui caracteristici sunt prezentate în Fig. 11. Determinarea sensibilității în acest caz s-a dovedit a fi destul de dificilă, mai ales datorită faptului că impedanța nu este constantă. Sensibilitatea oficială este de 88 dB. Metodele de măsurare și evaluare a sensibilității, a răspunsului în frecvență și a impedanței de funcționare a acestor tipuri de dispozitive necesită o dezvoltare ulterioară, cercetare și standardizare.
Putere
 |
| Orez. 11. Exemplu de răspuns în frecvență al unui sistem acustic |
Împreună cu măsurarea puterii, este necesar să se măsoare raportul de compresie al puterii. Când bobina difuzorului se încălzește putere de iesire poate scădea semnificativ. În acest caz, compresia crește odată cu creșterea puterii de intrare. De obicei, raportul de compresie este în intervalul 0,5-4,5 dB. Prin urmare, atunci când luăm sensibilitatea unui difuzor dat pentru o putere disipată de 1 W la o distanță de 1 m și folosim maximul valoare admisibilă puterea de a calcula nivelul maxim corespunzător al presiunii sonore, putem ajunge la o eroare uriașă.
Un test alternativ de putere este aplicarea intrării tensiune înaltă pentru perioade scurte și lungi și determină tensiunea maximă de intrare pe care difuzorul o poate rezista fără deteriorare. În testele de scurtă durată se utilizează semnal special(așa-numitul zgomot în formă de program), care este alimentat de 1 s de 60 de ori cu un interval între două alimentări de 1 minut. În testele pe termen lung, semnalul este dat timp de 1 minut la intervale de 2 minute. Testele se repetă de 10 ori (IEC 60268-5).
Distorsiuni
Distorsiunea este un parametru care adesea nu este inclus în specificații, dar este important pentru evaluarea neliniarității caracteristicilor dispozitivului și a calității subiective a sunetului. Exista diverse metode măsurători tipuri diferite distorsiunea, inclusiv distorsiunea armonică totală (THD), distorsiunea eșantionului (cum ar fi armonicile a doua și a treia) și intermodulația. Alte tehnici, cum ar fi excitația cu unde sinusoidale multiple, încep să fie utilizate pe scară largă pentru a determina anumite subtilități, cum ar fi efectele materialelor conurilor și ale driverului.Trebuie să fii extrem de atent când compari rezultatele, deoarece diferiți producători folosesc diferite niveluri de driver (putere) în testele lor. Datele pot fi furnizate atât pentru distorsiunea armonică totală, cât și pentru a doua și a treia armonică. În general, a doua armonică indică o problemă de asimetrie, în timp ce a treia armonică, care este de obicei mai nedorită din punct de vedere subiectiv al calității sunetului, indică un efect limitativ în dispozitiv.
Distorsiunea depinde de nivelul semnalului. În tabel Figura 2 prezintă, ca exemplu, date pentru un sistem de difuzoare cu două căi de înaltă calitate, cu un woofer de 12 inchi și un claxon CD. Putere nominala - 300 W.
Atunci când alegeți un difuzor pentru o anumită aplicație, multe caracteristici merită să fie luate în considerare. Prin urmare, asigurați-vă că cercetați toate caracteristicile care se aplică direct cazului dvs.
Peter Mapp este un consultant independent în design de acustică și sisteme de sunet în Marea Britanie. El poate fi contactat pe email: [email protected].
Mulțumim revistei „Sound&Video Contractor” pentru materialul oferit. P.O. Box 12901, Overland Park, KS 66282-2901, www.svconline.com
