Kúpil som si Bluetooth slúchadlá Motorola Pulse Escape. Celkovo sa mi zvuk páčil, ale jedna vec zostala nejasná. Podľa návodu majú prepínač ekvalizéra. Pravdepodobne majú slúchadlá niekoľko vstavaných nastavení, ktoré sa prepínajú v kruhu. Žiaľ, nevedel som podľa sluchu určiť, aké tam boli nastavenia a koľko ich bolo, tak som sa to rozhodol zistiť meraním.

Chceme teda merať amplitúdovo-frekvenčnú odozvu (AFC) slúchadiel – toto je graf, ktorý ukazuje, ktoré frekvencie sú reprodukované hlasnejšie a ktoré sú tichšie. Ukazuje sa, že takéto merania je možné vykonať „na kolene“ bez špeciálneho vybavenia.

Budeme potrebovať počítač s Windows (použil som notebook), mikrofón a tiež zdroj zvuku - nejaký prehrávač s bluetooth (vzal som si smartfón). No, samozrejme, samotné slúchadlá.

(Pod rezom je veľa obrázkov).

Príprava

Tento mikrofón som našiel medzi mojimi starými prístrojmi. Mikrofón je lacný, na rozhovory, nie je určený na nahrávanie hudby, tým menej na merania.

Samozrejme, že takýto mikrofón má svoju vlastnú frekvenčnú odozvu (a pri pohľade dopredu smerový vzor), takže výsledky merania značne skresľuje, ale na danú úlohu je vhodný, pretože nás nezaujíma až tak absolútne charakteristiky slúchadiel, ale v tom, ako sa menia pri prepnutí ekvalizéra.

Notebook mal len jeden kombinovaný audio jack. Tam pripojíme náš mikrofón:

Windows sa pýta, aký druh zariadenia sme pripojili. Odpovedáme, že ide o mikrofón:

Windows je nemecký, prepáčte. Sľúbil som, že použijem improvizované materiály.

Jediný audio konektor je teda obsadený, a preto je potrebný ďalší zdroj zvuku. Do smartfónu stiahneme špeciálny testovací zvukový signál – takzvaný ružový šum. Ružový šum je zvuk, ktorý obsahuje celé spektrum frekvencií a rovnakú silu v celom rozsahu. (Nemýľte si ho s bielym šumom! Biely šum má iné rozloženie výkonu, preto ho nemožno použiť na meranie, môže dôjsť k poškodeniu reproduktorov).

Upravte úroveň citlivosti mikrofónu. Kliknite pravým tlačidlom myši na ikonu reproduktora v systéme Windows a vyberte možnosť upraviť nahrávacie zariadenia:

Nájdite náš mikrofón (nazval som ho Jack Mic):

Vyberte ho ako záznamové zariadenie (vták v zelenom kruhu). Jeho úroveň citlivosti sme nastavili bližšie k maximu:

Zosilňovač mikrofónu (ak je prítomný) je odstránený! Ide o automatické nastavenie citlivosti. Je to dobré pre hlas, ale počas meraní to bude len rušiť.

Nainštalujeme merací program do notebooku. Milujem TrueRTA pre schopnosť vidieť veľa grafov na jednej obrazovke naraz. (RTA - frekvenčná odozva v angličtine). V bezplatnej demo verzii program meria frekvenčnú odozvu v oktávových krokoch (to znamená, že susedné meracie body sa líšia frekvenciou o faktor 2). To je, samozrejme, veľmi hrubé, ale pre naše účely to bude stačiť.

Pomocou pásky zaistite mikrofón blízko okraja stola tak, aby ho bolo možné zakryť slúchadlom:

Je dôležité upevniť mikrofón tak, aby sa počas procesu merania nepohyboval. Slúchadlá pripojíme káblom k smartfónu a položíme jedno slúchadlo na mikrofón, aby sme ho tesne uzavreli - niečo ako, ako slúchadlá zakrývajú ľudské ucho:

Druhé slúchadlo voľne visí pod stolíkom, z ktorého budeme počuť zapnutý testovací signál. Dbáme na to, aby boli slúchadlá stabilné a nedali sa s nimi počas procesu merania hýbať. Môžeme začať.

Merania

Spúšťame program TrueRTA a vidíme:

Hlavnou časťou okna je pole pre grafy. Naľavo od neho sú tlačidlá pre generátor signálu, nepotrebujeme ho, pretože máme externý zdroj signálu, smartfón. Vpravo sú nastavenia pre grafy a merania. V hornej časti sú niektoré ďalšie nastavenia a ovládacie prvky. Ak chcete lepšie vidieť grafy, nastavte farbu poľa na bielu (menu Zobraziť → Farba pozadia → Biela).

Limit merania nastavíme na 20 Hz a počet meraní povedzme 100. Program automaticky vykoná zadaný počet meraní za sebou a výsledok spriemeruje, čo je potrebné pre šumový signál. Vypnite zobrazovanie stĺpcových grafov, nechajte namiesto nich kresliť grafy (tlačidlo hore s obrázkom stĺpcov je označené na nasledujúcom obrázku).

Po vykonaní nastavení vykonáme prvé meranie - bude to meranie ticha. Zatvoríme okná a dvere, požiadame deti, aby boli ticho a stlačíme Go:

Ak je všetko vykonané správne, v poli sa začne zobrazovať graf. Počkajme, kým sa stabilizuje (prestane „tancovať“ tam a späť) a kliknite na Zastaviť:

Vidíme, že „hlasitosť ticha“ (šum v pozadí) nepresahuje -40dBu a nastavili sme (dolný ovládací prvok dB na pravej strane okna) dolný limit zobrazenia na -40dBu, aby sme odstránili šum pozadia z obrazovky. obrazovke a vidieť graf signálu, ktorý nás zaujíma, vo väčšom pohľade.

Teraz zmeriame skutočný testovací signál. Zapnite prehrávač na svojom smartfóne a začnite s nízkou hlasitosťou.

Meranie v TrueRTA spustíme tlačidlom Go a postupne zvyšujeme hlasitosť na smartfóne. Z voľného slúchadiel začne vychádzať syčanie a na obrazovke sa zobrazí graf. Pridajte hlasitosť, kým graf nedosiahne výšku približne -10...0dBu:

Po čakaní na stabilizáciu grafu zastavíme meranie pomocou tlačidla Stop v programe. Zatiaľ zastavíme aj prehrávač. Čo teda vidíme na grafe? Dobré basy (okrem tých najhlbších), určité uvolnenie smerom k stredným frekvenciám a ostré odskočenie smerom k vysokým frekvenciám. Dovoľte mi pripomenúť, že toto nie je skutočná frekvenčná odozva slúchadiel, k tomu prispieva mikrofón.

Tento graf budeme brať ako referenciu. Slúchadlá prijímali signál cez drôt, v tomto režime fungujú ako pasívne reproduktory bez akýchkoľvek ekvalizérov, nefungujú im tlačidlá. Graf si uložíme do pamäte číslo 1 (cez menu Zobraziť → Uložiť do pamäte → Uložiť do pamäte 1 alebo stlačením Alt+1). Grafy môžete uložiť do pamäťových buniek a pomocou tlačidiel Mem1..Mem20 v hornej časti okna povoliť alebo zakázať zobrazenie týchto grafov na obrazovke.

Teraz odpojíme drôt (zo slúchadiel aj zo smartfónu) a pripojíme slúchadlá k smartfónu cez bluetooth, pričom dávame pozor, aby sme ich nepohli po stole.

Prehrávač opäť zapneme, tlačidlom Go spustíme meranie a úpravou hlasitosti na smartfóne dostaneme nový graf v úrovni na referenčný. Referenčná tabuľka je zobrazená zelenou farbou a nová tabuľka je zobrazená modrou farbou:

Zastavujeme meranie (nemusíte vypínať prehrávač, ak vás syčanie z voľného slúchadla nedráždi) a sme radi, že cez Bluetooth slúchadlá produkujú rovnakú frekvenčnú odozvu ako cez drôt. Graf uložíme do pamäte číslo 2 (Alt+2), aby neopustil obrazovku.

Teraz prepneme ekvalizér pomocou tlačidiel slúchadiel. Slúchadlá hlásia veselým ženským hlasom „EQ zmenené“. Zapneme meranie a po čakaní, kým sa graf stabilizuje, vidíme:

Hm. Miestami sú rozdiely 1 decibel, ale to akosi nie je vážne. Pravdepodobnejšie to vyzerá na chyby merania. Tento graf uložíme do pamäte, znova prepneme ekvalizér a po meraní vidíme ďalší graf (ak sa pozriete pozorne):

No už chápeš. Bez ohľadu na to, ako veľmi som prepínal ekvalizér na slúchadlách, nebol žiadny rozdiel!

Na základe toho môžeme v zásade dokončiť prácu a vyvodiť nasledujúci záver: Tieto slúchadlá nemajú funkčný ekvalizér. (Teraz je jasné, prečo ho nebolo možné počuť).

Skutočnosť, že sme nezaznamenali žiadne zmeny vo výsledkoch, je však sklamaním a dokonca vyvoláva pochybnosti o správnosti metodiky. Možno sme niečo zle namerali?

Bonusové rozmery

Aby sme sa uistili, že sme merali frekvenčnú odozvu a nie počasie na Mesiaci, otočme ekvalizér na inom mieste. Máme prehrávač v našom smartfóne! Použime jeho ekvalizér:

Dnes nájdete reproduktory takmer akéhokoľvek tvaru. Ale ako to ovplyvňuje zvuk? Pozrime sa na základné tvary akustických systémov, a prečo bude okrúhly reproduktor znieť lepšie ako štvorcový alebo valcový.

Do finále A amplitúda - H frekvencia X vlastnosti ( frekvenčná odozva) A huňatý C systémy ( AC) je ovplyvnená mnohými faktormi. Patrí sem frekvenčná charakteristika reproduktora, jeho kvalitatívny faktor, zvolený typ a materiál plášťa, tlmenie atď. atď. Dnes však zvážime ďalšiu zaujímavú nuansu, ktorá upravuje konečnú frekvenčnú odozvu - tvar zvukového systému.

Čo ovplyvňuje tvar AS?

Samotný tvar reproduktora zvonku nie je zvlášť dôležitý, dôležité je, že určuje tvar vnútorného objemu reproduktora. Pri nízkych frekvenciách sú lineárne rozmery krytu menšie ako vlnová dĺžka zvuku, takže na tvare vnútorného objemu nezáleží.

Ale pri stredných frekvenciách výrazne prispievajú difrakčné efekty. Pre jednoduchosť sa nižšie predpokladá uzavretý akustický dizajn.

Difrakčné efekty znamenajú vzájomné zosilnenie a tlmenie odrazených a priamych zvukových vĺn vo vnútri reproduktora.

Frekvenčnú odozvu reproduktorov negatívne ovplyvňujú ostré rohy, priehlbiny a výstupky. Na nich je nerovnomernosť zvukového poľa maximálna.

Ale zaoblenie a vyrovnanie majú pozitívny vplyv na tvar frekvenčnej odozvy. Presnejšie povedané, zaoblenejšie tvary majú minimálny vplyv na linearitu frekvenčnej odozvy.

Frekvenčná odozva valcových reproduktorov

Najhorší výsledky získa teleso vo forme vodorovného valca ( ryža. A )

Poloha stredu vysielacej hlavy je obvykle znázornená bodkou.

Nerovnomerná frekvenčná odozva stĺpca zobrazeného v obrázok a dosahuje 10 dB pri prvom maxime (~500 Hz). Je to spôsobené tým, že vlnová dĺžka je porovnateľná s lineárnymi rozmermi tela. Nasledujúce maximá zodpovedajú zdvojnásobeniu, trojnásobku atď. frekvencie.

Tento obraz vzniká odrazom medzi prednou stranou ( s reproduktorom) a zadné steny puzdra. Výsledkom je interferenčný obrazec medzi nimi. Konkrétne frekvencie maxima a minima závisia od skutočných rozmerov reproduktora.

Reproduktor v tvare valca, ale s dynamickou hlavou na bočnom paneli ( ryža. b) má rovnomernejšiu frekvenčnú odozvu. Predný panel v tomto prípade vytvára rozptýlené pole vo vnútornom objeme. Horná a spodná stena majú malý účinok, pretože nie sú na rovnakej osi s emitorom.

Okrúhly stĺpik a štvorcový stĺpik

kubické telo ( ryža. V) tiež vytvára veľmi nerovnomernú frekvenčnú odozvu. V tomto prípade sa objaví podobný interferenčný vzor.

Sférická akustika má najmenší vplyv na tvar frekvenčnej odozvy ( ryža. G). V kryte tohto tvaru dochádza k rozptylu zvuku rovnako vo všetkých smeroch.

Výroba okrúhleho stĺpika je však pomerne náročný proces. Aj keď použitie moderných materiálov, ako sú plasty, zjednodušuje riešenie tohto problému.

Ale plast nie je najlepším materiálom pre telo kvalitnej reproduktorovej sústavy.

Ako zlepšiť zvuk neokrúhleho reproduktora

Použitie tmelov dáva pozitívny výsledok. Ak sa takéto materiály nanášajú na rohy a spoje, povedie to k ich zaobleniu. Vďaka tomu bude frekvenčná odozva reproduktorov lineárnejšia.

Na zlepšenie frekvenčnej odozvy sa tiež používa tlmenie vnútorného objemu absorbčnými materiálmi. Tlmia nadmerné zvukové vlny, takže dochádza k menšiemu počtu odrazov.

Dokonca aj sférická akustika, ktorá má najlepšiu frekvenčnú odozvu, má pokles v nízkofrekvenčnej oblasti. Najúčinnejším riešením tohto problému by bolo .

Materiál bol pripravený výhradne pre danú lokalitu

Než sa dostanete k recenzii kombá na hranie vonku Chcel by som prísť na to hlavné. Ako sa tvorí zvuk, ktorý počujeme?
Počas procesu formovania sa zvuk šíri približne takto:

Snímač alebo mikrofón --->
predzosilňovač --->
nastavený ekvalizér/efekty --->
výkonový zosilňovač --->
akustický systém.

Na výstupe máme akustický systém (reproduktor). A hoci reproduktor zaberá v obraze veľmi málo miesta, tvorí zvuk, a teda veľa určuje.

Inými slovami: ak je reproduktorový systém zlý, tak bez ohľadu na to, aký kvalitný signál prichádza z PA, budeme počuť, čo sa reproduktor rozhodne prenášať. Stojí za zmienku, že výrobcovia prenosných zosilňovačov na to niekedy zabúdajú a inštalujú na svoje konštrukcie úplne priemerné reproduktory, ktoré jednoducho nedokážu produkovať vysokokvalitný zvuk a dobre sprostredkovať to, čo hráte. Mnoho komb trpí touto nevýhodou.
Avšak:

AKUSTIKA NAJPRV URČUJE ZVUK SYSTÉMU!
A to je jeho najdôležitejšia zložka.
Vo všeobecnosti je zvláštne, že v hudobnom prostredí sa veľa hovorí o dreve a gitarách, súboroch efektov atď. zosilňovače a výkonové zosilňovače, drôty, ale veľmi málo sa spomína o reproduktoroch a reproduktorových sústavách.
Táto otázka pre mňa vyvstala v prvom rade, keď som začal riešiť problémy so slabým zvukom prenosných zariadení. Hlavným problémom sú malé, nepočuteľné, lacné reproduktory so slabou citlivosťou.

Začiatkom 90. rokov, keď sa Hi-End prvýkrát začal objavovať v Rusku, existoval úžasný empirický vzorec o distribúcii zdrojov. Vyzeralo to asi takto: 50 % – akustika, 10 % – všetky káble, 40 % – zdroj a zosilňovač.
A to je všeobecne pravda, pretože... práve správne zvolená akustika je základným základom, na ktorom môžete postaviť svoj systém a získať vysokokvalitný zvuk.

A tak poďme Prejdime k reproduktorom:

Hlavnými časťami reproduktora sú magnet, cievka, membrána (difúzor), rám (kôš, držiak difúzora). Hlavné komponenty, ktoré ovplyvňujú zvuk, parametre, konfiguráciu - účel, sú prvé tri.
Hneď by som spomenul aj parametre, ktoré sú na reproduktoroch uvedené a podľa ktorých sa dajú vyberať. (A my sa ponoríme do podstaty každého z nich a do toho, ako ho ovplyvňuje každá časť reproduktora - o niečo neskôr.)

PARAMETRE REPRODUKTOROV:

"citlivosť"- toto je štandardný akustický tlak (SPL), ktorý reproduktor vytvára. Meria sa vo vzdialenosti 1 meter s príkonom 1 Watt na pevnej frekvencii (zvyčajne 1 kHz, ak nie je v dokumentácii reproduktora uvedené inak).
Čím vyššia je citlivosť reproduktorovej sústavy, tým hlasnejší zvuk dokáže pri danom príkone vyprodukovať. S reproduktormi s vysokou citlivosťou môžete mať nie príliš výkonný zosilňovač a naopak na „pohon“ reproduktorov s nízkou citlivosťou budete potrebovať zosilňovač s vyšším výkonom.
Číselná hodnota citlivosti, napríklad 90 dB/W/m, znamená, že tento reproduktor je schopný vytvoriť akustický tlak 90 dB vo vzdialenosti 1 m od reproduktora s príkonom 1 W. Citlivosť bežných reproduktorov sa pohybuje od 84 do 102 dB. Bežne sa citlivosť 84-88 dB môže nazývať nízka, 89-92 dB - stredná, 94-102 dB - vysoká. Ak sa merania vykonávajú v bežnej miestnosti, potom sa zvuk odrazený od stien zmieša s priamym žiarením reproduktorov, čím sa zvýši hladina akustického tlaku. Preto niektoré spoločnosti špecifikujú pre svoje reproduktory „bezodrazovú“ citlivosť meranú v bezodrazovej komore. Je jasné, že anechoická citlivosť je „čestnejšia“ charakteristika.

"Reprodukovateľný frekvenčný rozsah" označuje frekvenčné limity, v rámci ktorých odchýlka akustického tlaku neprekračuje určité limity. Zvyčajne sú tieto limity označené v takej charakteristike ako „nerovnomernosť frekvenčnej odozvy“.

Frekvenčná charakteristika - amplitúdovo-frekvenčná charakteristika reproduktora.
Zobrazuje úroveň akustického tlaku reproduktora v závislosti od reprodukovanej frekvencie. Zvyčajne prezentované vo forme grafu. Tu je príklad frekvenčnej odozvy reproduktora Celestion Vintage 30:

"Nepravidelnosť frekvenčnej odozvy"- vykazuje nerovnomernú amplitúdu v rozsahu reprodukovaných frekvencií. Typicky medzi 10 a 18 dB.

(Nastavenie - áno, ± 3 dB - toto je charakteristika reproduktora potrebná pre „čestnejšiu“ reprodukciu signálu v špecifikovanom rozsahu.)

"Impedancia" (RESISTANCE)- celková elektrická impedancia reproduktora, zvyčajne 4 alebo 8 ohmov. Niektoré reproduktory majú impedanciu 16 ohmov, niektoré nie sú štandardné hodnoty. 2, 6, 10, 12 ohmov.

"Menovitý elektrický výkon" RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) - stály dlhodobý príkon. Vzťahuje sa na množstvo energie, ktoré reproduktor vydrží dlhší čas bez poškodenia kužeľa, prehriatia kmitacej cievky alebo iných problémov.

"Špičkový elektrický výkon"- maximálny príkon. Označuje výkon, ktorý reproduktor vydrží na krátky čas (1-2 sekundy) bez rizika poškodenia.

Teraz môžete zvážiť, ako každá časť reproduktora ovplyvňuje parametre reproduktora a zvuk ako celok. :) Ale o tom viac v nasledujúcich článkoch.

Ďalšie parametre reproduktora sú ako veľkosť a materiál membrány. A ich vplyv na vlastnosti a zvuk. Pozrime sa na to v inom článku.

Kirill Trufanov
Gitarový workshop.

Pokračujeme v našej tradícii a uverejňujeme ďalší článok zo série „metódy testovania“. Články, ako sú tieto, slúžia ako všeobecný teoretický rámec, ktorý čitateľom pomôže získať úvod do témy, ako aj špecifické pokyny na interpretáciu výsledkov testov získaných v našom laboratóriu. Dnešný článok o metodike bude trochu nezvyčajný – značnú časť sme sa rozhodli venovať teórii zvuku a akustických systémov. Prečo je to potrebné? Faktom je, že zvuk a akustika sú prakticky najkomplexnejšie zo všetkých tém, ktoré pokrýva náš zdroj. A možno je priemerný čitateľ v tejto oblasti menej zdatný ako napríklad pri hodnotení potenciálu pretaktovania rôznych krokov Core 2 Duo. Dúfame, že referenčné materiály, ktoré tvorili základ článku, ako aj priamy popis metodiky merania a testovania pomôžu vyplniť niektoré medzery v znalostiach všetkých milovníkov dobrého zvuku. Začnime teda základnými pojmami a pojmami, ktoré musí poznať každý začínajúci audiofil.

Základné pojmy a pojmy

Krátky úvod do hudby

Začnime originálne: od začiatku. Od toho, čo znie cez reproduktory, ao iných slúchadlách. Náhodou sa stáva, že priemerné ľudské ucho dokáže rozlíšiť signály v rozsahu od 20 do 20 000 Hz (alebo 20 kHz). Tento pomerne značný rozsah sa zvyčajne delí na 10 oktáv(možno vydeliť akýmkoľvek iným množstvom, ale akceptuje sa 10).

Všeobecne oktáva je frekvenčný rozsah, ktorého hranice sú vypočítané zdvojnásobením alebo polovičným znížením frekvencie. Spodná hranica nasledujúcej oktávy sa získa zdvojnásobením spodnej hranice predchádzajúcej oktávy. Každému, kto pozná booleovskú algebru, bude táto séria čudne známa. Mocniny dvojky s pridanou nulou na konci v čistej forme. Prečo vlastne potrebujete znalosť oktáv? Je to potrebné na to, aby sa zastavil zmätok o tom, čo by sa malo nazývať nižšie, stredné alebo iné basy a podobne. Všeobecne akceptovaná množina oktáv jasne určuje, kto je kto s presnosťou na hertz.

Oktávové číslo	Dolná hranica, Hz	Horná hranica, Hz	názov	Hlava 2
			Hlboké basy
			Stredné basy	Subcontrol
			Horný bas
			Dolný stred
			Vlastne stred
			Horná stredná
			Spodný vrch
			Stredný vrch
			Horná vysoká
			Horná oktáva

Posledný riadok nie je očíslovaný. Je to spôsobené tým, že nie je zaradený do štandardných desiatich oktáv. Venujte pozornosť stĺpcu „Hlava 2“. Toto obsahuje názvy oktáv, ktoré sú zvýraznené hudobníkmi. Títo „zvláštni“ ľudia nemajú pojem o hlbokých basoch, ale majú o oktávu vyššie - od 20480 Hz. Preto je taký rozpor v číslovaní a názvoch.

Teraz môžeme hovoriť konkrétnejšie o frekvenčnom rozsahu reproduktorových systémov. Mali by sme začať nepríjemnou správou: v multimediálnej akustike nie sú žiadne hlboké basy. Drvivá väčšina milovníkov hudby jednoducho nikdy nepočula 20 Hz na úrovni -3 dB. A teraz sú správy príjemné a nečakané. Také frekvencie nie sú ani v reálnom signáli (samozrejme až na výnimky). Výnimkou je napríklad záznam z disku porotcu súťaže IASCA. Pieseň sa volá "The Viking". Tam je zaznamenaných aj 10 Hz so slušnou amplitúdou. Táto skladba bola nahraná v špeciálnej miestnosti na obrovskom organe. Porotcovia ozdobia systém, ktorý víťazí nad Vikingami, cenami, ako vianočný stromček hračkami. Ale so skutočným signálom je všetko jednoduchšie: basový bubon - od 40 Hz. Od 40 Hz začínajú aj mohutné čínske bicie (medzi nimi je však jeden megabubon. Začína teda hrať už od 30 Hz). Živý kontrabas je zvyčajne od 60 Hz. Ako vidíte, 20 Hz sa tu nespomína. Preto sa nemusíte obávať absencie tak nízkych komponentov. Na počúvanie skutočnej hudby ich netreba.

Obrázok ukazuje spektrogram. Sú na ňom dve krivky: fialová DIN a zelená (zo staroby) IEC. Tieto krivky zobrazujú distribúciu spektra priemerného hudobného signálu. Charakteristika IEC sa používala až do 60. rokov 20. storočia. V tých časoch sa piskorovi radšej neposmievali. A po 60. rokoch si odborníci všimli, že preferencie poslucháčov a hudba sa trochu zmenili. To sa odráža vo veľkej a mocnej norme DIN. Ako vidíte, vysokých frekvencií je oveľa viac. K zvýšeniu basov však nedošlo. Záver: nie je potrebné prenasledovať superbasové systémy. Navyše, želaných 20 Hz sa tam aj tak nedalo.

Charakteristika akustických systémov

Teraz, keď poznáte abecedu oktáv a hudby, môžete začať chápať frekvenčnú odozvu. Frekvenčná odozva (amplitúda-frekvenčná odozva) - závislosť amplitúdy kmitania na výstupe zariadenia od frekvencie vstupného harmonického signálu. To znamená, že systém je napájaný signálom na vstupe, ktorého úroveň sa berie ako 0 dB. Z tohto signálu reproduktory so zosilňovacou dráhou robia, čo môžu. To, čo zvyčajne skončia, nie je priama čiara pri 0 dB, ale trochu prerušovaná čiara. Mimochodom, najzaujímavejšie je, že každý (od audio nadšencov až po výrobcov audia) sa snaží o dokonale plochú frekvenčnú odozvu, ale bojí sa „usilovať“.

V čom vlastne spočíva výhoda frekvenčnej odozvy a prečo sa autori TECHLABS neustále snažia túto krivku merať? Faktom je, že sa dá použiť na stanovenie skutočných hraníc frekvenčného rozsahu, a nie tých, ktoré výrobcovi našepkáva „zlý marketingový duch“. Je zvykom uvádzať, pri akom poklese signálu sa ešte prehrávajú hraničné frekvencie. Ak nie je uvedené, predpokladá sa, že bola prijatá norma -3 dB. V tom spočíva háčik. Stačí neuviesť, pri akom poklese boli hraničné hodnoty prijaté, a môžete úplne úprimne uviesť aspoň 20 Hz - 20 kHz, hoci týchto 20 Hz je v skutočnosti dosiahnuteľných na úrovni signálu, ktorá je veľmi odlišná od úrovne signálu. predpísané -3.

Výhoda frekvenčnej odozvy je tiež vyjadrená v tom, že z nej, aj keď približne, môžete pochopiť, aké problémy bude mať vybraný systém. Navyše systém ako celok. Frekvenčná odozva trpí všetkými prvkami cesty. Aby ste pochopili, ako bude systém znieť podľa harmonogramu, musíte poznať prvky psychoakustiky. Stručne povedané, situácia je takáto: človek hovorí v rámci stredných frekvencií. Preto ich vníma najlepšie. A pri zodpovedajúcich oktávach by mal byť graf najrovnomernejší, pretože skreslenia v tejto oblasti vyvíjajú veľký tlak na uši. Prítomnosť vysokých úzkych vrcholov je tiež nežiaduca. Všeobecným pravidlom je, že vrcholy sú počuť lepšie ako údolia a ostrý vrchol je počuť lepšie ako plochý. Pri tomto parametri sa budeme podrobnejšie zaoberať, keď zvážime proces jeho merania.

Fázová frekvenčná odozva (PFC) zobrazuje zmenu fázy harmonického signálu reprodukovaného reproduktorom v závislosti od frekvencie. Dá sa jednoznačne vypočítať z frekvenčnej odozvy pomocou Hilbertovej transformácie. Ideálna fázová odozva, ktorá hovorí, že systém nemá žiadne fázovo-frekvenčné skreslenie, je priamka prechádzajúca počiatkom súradníc. Akustika s takouto fázovou odozvou sa nazýva fázovo lineárna. Po dlhú dobu sa tejto charakteristike nevenovala žiadna pozornosť, pretože existoval názor, že človek nie je náchylný na skreslenie fázovej frekvencie. Teraz merajú a uvádzajú v pasoch drahé systémy.

Kumulatívny spektrálny útlm (CSF) - súbor axiálnej frekvenčnej odozvy (frekvenčná odozva meraná na akustickej osi systému), získaná s určitým časovým intervalom počas útlmu jedného impulzu a premietnutá do jedného trojrozmerného grafu. Z grafu GLC je teda možné presne povedať, ktoré oblasti spektra sa po impulze akou rýchlosťou rozpadnú, to znamená, že graf umožňuje identifikovať oneskorené rezonancie AS.

Ak má KZS po hornom strede veľa rezonancií, tak takáto akustika bude subjektívne znieť „špinavo“, „s pieskom na vysokých frekvenciách“ atď.

AC impedancia - toto je celkový elektrický odpor reproduktora vrátane odporu filtračných prvkov (komplexná hodnota). Tento odpor obsahuje nielen aktívny odpor, ale aj reaktanciu kondenzátorov a indukčnosti. Pretože reaktancia závisí od frekvencie, impedancia je tiež úplne závislá od nej.

Ak hovoria o impedancii ako o číselnej veličine, úplne bez zložitosti, potom hovoria o jej module.

Graf impedancie je trojrozmerný (amplitúda-fáza-frekvencia). Zvyčajne sa zvažujú jeho projekcie na amplitúdovo-frekvenčné a fázovo-frekvenčné roviny. Ak skombinujete tieto dva grafy, dostanete Bodeho graf. A projekcia amplitúdy a fázy je Nyquistovým grafom.

Vzhľadom na to, že impedancia závisí od frekvencie a nie je konštantná, môžete z nej ľahko určiť, aká náročná je akustika pre zosilňovač. Taktiež z grafu viete zistiť o akú akustiku ide (ZYa - uzavretý box), FI (s bassreflexom), ako budú reprodukované jednotlivé úseky rozsahu.

Citlivosť - pozri parametre Thiel-Small.

Súdržnosť - koordinovaný výskyt viacerých oscilačných alebo vlnových procesov v čase. To znamená, že signál z rôznych akustických systémov GG dorazí k poslucháčovi súčasne, to znamená, že indikuje bezpečnosť fázových informácií.

Význam miestnosti na počúvanie

Posluchová miestnosť (medzi audiofilmi sa často skracuje na KdP) a jej podmienky sú mimoriadne dôležité. Niektorí kladú CDP na prvé miesto v dôležitosti a až potom - akustiku, zosilňovač, zdroj. To je do istej miery opodstatnené, pretože miestnosť si môže s grafmi a parametrami nameranými mikrofónom robiť, čo chce. Môžu sa objaviť vrcholy alebo poklesy frekvenčnej odozvy, ktoré neboli pozorované počas meraní v tichej miestnosti. Zmení sa fázová odozva (po frekvenčnej odozve) aj prechodové charakteristiky. Aby sme pochopili, odkiaľ takéto zmeny pochádzajú, musíme predstaviť koncept režimov miestnosti.

Úpravy miestnosti sú krásne pomenované priestorové rezonancie. Zvuk je vydávaný reproduktorovým systémom vo všetkých smeroch. Zvukové vlny sa odrážajú od všetkého v miestnosti. Vo všeobecnosti je správanie zvuku v jednej posluchovej miestnosti (CLR) úplne nepredvídateľné. Existujú samozrejme výpočty, ktoré nám umožňujú vyhodnotiť vplyv rôznych režimov na zvuk. Ale existujú pre prázdnu miestnosť s idealizovanou povrchovou úpravou. Preto sa ich tu neoplatí uvádzať, v každodennom živote nemajú žiadnu praktickú hodnotu.

Musíte však vedieť, že rezonancie a dôvody ich výskytu priamo závisia od frekvencie signálu. Napríklad nízke frekvencie vybudia režimy miestnosti, ktoré sú určené veľkosťou CDP. Ozvučenie basov (rezonancia pri 35-100 Hz) je jasným predstaviteľom výskytu rezonancií v reakcii na nízkofrekvenčný signál v štandardnej miestnosti 16-20 m2. Vysoké frekvencie spôsobujú mierne odlišné problémy: objavuje sa difrakcia a interferencia zvukových vĺn, v dôsledku čoho sú smerové charakteristiky reproduktorov frekvenčne závislé. To znamená, že smerovanie reproduktorov sa s rastúcou frekvenciou čoraz viac zužuje. Z toho vyplýva, že poslucháč dostane maximálny komfort v priesečníku akustických osí reproduktorov. A len on. Všetky ostatné body vo vesmíre dostanú menej informácií alebo ich dostanú tak či onak skreslené.

Vplyv miestnosti na reproduktory sa môže výrazne znížiť, ak je ovládací panel tlmený. Na tento účel sa používajú rôzne materiály pohlcujúce zvuk - od hrubých záclon a kobercov až po špeciálne dosky a prefíkané konfigurácie stien a stropov. Čím je miestnosť tichšia, tým viac sa na zvuku podieľajú reproduktory a nie odrazy od vášho obľúbeného počítačového stola a hrnca s muškátmi.

Recepty na umiestnenie reproduktorov v miestnosti

Vandersteen odporúča umiestniť reproduktory pozdĺž dlhej steny miestnosti v miestach, kde je najmenej pravdepodobné, že sa vyskytnú nízkofrekvenčné režimy. Musíte nakresliť plán miestnosti. Na pláne rozdeľte dlhú stenu postupne na tri, päť, sedem a deväť častí, nakreslite zodpovedajúce čiary kolmo na túto stenu. To isté urobte s bočnou stenou. Priesečníky týchto čiar budú označovať tie miesta, kde je budenie nízkych frekvencií v miestnosti minimálne.

Nedostatok basov, nedostatok pevných a čistých basov:

skúste posunúť reproduktory bližšie k zadnej stene;

skontrolujte, či sú stojany pod reproduktormi stabilné: v prípade potreby použite hroty alebo kónické nohy;

Skontrolujte, ako pevná je stena za reproduktorom. Ak je stena chatrná a vydáva hluk, umiestnite reproduktor pred pevnú (pevnú) stenu.

Stereo obraz nepresahuje priestor obmedzený reproduktormi:

posuňte reproduktory bližšie k sebe.

Neexistuje žiadna hĺbka zvukového priestoru. V strede medzi reproduktormi nie je jasný zvukový obraz:

vyberte optimálnu výšku reproduktorov (použite stojany) a polohu počúvania.

Ostrý nepríjemný zvuk v stredných a vysokých frekvenciách:

ak sú reproduktory nové, zahrejte ich na hudobnom signáli niekoľko dní;

Skontrolujte silné odrazy od bočných stien alebo podlahy pred poslucháčom.

Skreslenia

Od subjektivizmu musíme prejsť k technickým konceptom. Stojí za to začať s deformáciami. Sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: lineárne a nelineárne skreslenia. Lineárne skreslenie nevytvárajú nové spektrálne zložky signálu, menia len amplitúdovú a fázovú zložku. (Skresľujú frekvenčnú odozvu a fázovú odozvu.) Nelineárne skreslenie vykonať zmeny v spektre signálu. Ich počet v signáli je prezentovaný vo forme koeficientov nelineárneho skreslenia a intermodulačného skreslenia.

Faktor harmonického skreslenia (THD, THD - celkové harmonické skreslenie) je indikátor charakterizujúci mieru, do akej sa tvar napätia alebo prúdu líši od ideálneho sínusového tvaru. V ruštine: na vstup sa dodáva sínusoida. Na výstupe sa nepodobá na seba, pretože cesta prináša zmeny vo forme ďalších harmonických. Miera rozdielu medzi signálom na vstupe a výstupe sa odráža v tomto koeficiente.

Faktor intermodulačného skreslenia - je to prejav amplitúdovej nelinearity, vyjadrený vo forme modulačných produktov, ktoré sa objavujú pri použití signálu, pozostávajúcich zo signálov s frekvenciami f 1 A f 2(na základe odporúčania IEC 268-5 sa na merania berú frekvencie f 1 a f 2 tak, že f 1 < f 2/8. Môžete použiť iný vzťah medzi frekvenciami). Intermodulačné skreslenie je kvantitatívne hodnotené spektrálnymi zložkami s frekvenciami f 2±(n-1) f 1, kde n=2,3,... Na výstupe systému sa porovnáva počet extra harmonických a odhaduje sa percento spektra, ktoré zaberajú. Výsledkom porovnania je koeficient intermodulačného skreslenia. Ak sa merania vykonávajú pre niekoľko n (zvyčajne postačujú 2 a 3), potom sa konečný koeficient intermodulačného skreslenia vypočíta z medziľahlých (pre rôzne n) tak, že sa vezme druhá odmocnina súčtu ich druhých mocnín.

Moc

Môžeme o tom hovoriť veľmi dlho, pretože existuje veľa druhov meraných výkonov reproduktorov.

Niekoľko axióm:

Hlasitosť nezávisí len od výkonu. Závisí to aj od citlivosti samotného reproduktora. A pre akustický systém je citlivosť určená citlivosťou najväčšieho reproduktora, pretože je najcitlivejší;

uvedený maximálny výkon neznamená, že ho môžete aplikovať na systém a reproduktory budú hrať perfektne. Všetko je len nepríjemnejšie. Maximálny výkon po dlhú dobu s vysokou pravdepodobnosťou niečo dynamicky poškodí. Záruka výrobcu! Moc treba chápať ako nedosiahnuteľnú hranicu. Len menej. Nie rovnaké a určite nie viac;

málo z! Pri maximálnom výkone alebo blízko neho bude systém hrať mimoriadne zle, pretože skreslenie narastie na úplne neslušné hodnoty.

Výkon reproduktorového systému môže byť elektrický alebo akustický. Vidieť akustický výkon na krabici s akustikou je nereálne. Vraj preto, aby neodplašil klienta malým počtom. Faktom je, že účinnosť (faktor účinnosti) GG (hlava reproduktora) vo veľmi dobrom prípade dosahuje 1%. Bežná hodnota je do 0,5 %. Akustický výkon systému teda môže byť v ideálnom prípade jedna stotina jeho elektrického potenciálu. Všetko ostatné sa rozptýli vo forme tepla, vynaloženého na prekonanie elastických a viskóznych síl reproduktora.

Hlavné typy výkonov, ktoré možno vidieť na akustike, sú: RMS, PMPO. Toto je elektrická energia.

RMS(Root Mean Squared - stredná odmocnina) - priemerná hodnota dodávaného elektrického výkonu. Takto meraný výkon má svoj význam. Meria sa aplikáciou sínusovej vlny s frekvenciou 1000 Hz, ktorá je zhora obmedzená danou hodnotou celkového harmonického skreslenia (THD). Je nevyhnutné preštudovať si, akú úroveň nelineárneho skreslenia považoval výrobca za prijateľnú, aby nedošlo k oklamaniu. Môže sa ukázať, že systém je uvedený na 20 wattov na kanál, ale merania boli vykonané pri 10 % SOI. Výsledkom je, že pri tomto výkone nie je možné počúvať akustiku. Reproduktory tiež dokážu hrať pri RMS výkone po dlhú dobu.

PMPO(Peak Music Power Output - špičkový hudobný výstupný výkon). Aký je prínos pre človeka, ktorý vie, že jeho systém môže trpieť krátkou, menej ako sekundovou, nízkofrekvenčnou sínusoidou s vysokým výkonom? Výrobcovia však túto možnosť veľmi obľubujú. Veď na plastových reproduktoroch veľkosti detskej päste môže byť hrdé číslo 100 Wattov. Neležali tam žiadne zdravé krabice sovietskych S-90! :) Napodiv, takéto čísla majú veľmi malý vzťah k skutočnému PMPO. Empiricky (na základe skúseností a pozorovaní) môžete získať približne reálnych wattov. Vezmime si ako príklad Genius SPG-06 (PMPO-120 Watt). Je potrebné rozdeliť PMPO na 10 (12 Wattov) a 2 (počet kanálov). Výkon je 6 wattov, čo je podobné skutočnému údaju. Ešte raz: táto metóda nie je vedecká, ale je založená na pozorovaniach autora. Zvyčajne funguje. V skutočnosti tento parameter nie je taký veľký a obrovské čísla vychádzajú len z bujnej fantázie marketingového oddelenia.

Thiel-Small parametre

Tieto parametre úplne vystihujú reproduktor. Existujú parametre konštruktívne (plocha, hmotnosť pohyblivého systému) a neštrukturálne (ktoré vyplývajú z konštruktívnych). Je ich len 15. Na približnú predstavu, aký reproduktor pracuje v kolóne, stačia štyria.

Rezonančná frekvencia reproduktora Fs(Hz) - rezonančná frekvencia reproduktora pracujúceho bez akustického dizajnu. Závisí od hmotnosti pohyblivého systému a tuhosti zavesenia. Je dôležité vedieť, pretože pod rezonančnou frekvenciou reproduktor prakticky neznie (hladina akustického tlaku silne a prudko klesá).

Ekvivalentný objem Vas(litre) - užitočný objem krytu potrebný na prevádzku reproduktora. Závisí len od plochy difúzora (Sd) a pružnosti zavesenia. Je to dôležité, pretože reproduktor sa pri práci spolieha nielen na odpruženie, ale aj na vzduch vo vnútri boxu. Ak tlak nie je taký, aký je potrebný, reproduktor nebude fungovať dokonale.

Úplný faktor kvality Qts - pomer elastických a viskóznych síl v pohybujúcom sa dynamickom systéme blízko rezonančnej frekvencie. Čím vyšší je faktor kvality, tým vyššia je elasticita v dynamike a tým pohotovejšie znie na rezonančnej frekvencii. Pozostáva z mechanických a elektrických faktorov kvality. Mechanická je elasticita zavesenia a zvlnenie centrovacej podložky. Ako obvykle, väčšiu elasticitu poskytuje zvlnenie a nie vonkajšie závesy. Mechanický faktor kvality - 10-15% celkového faktora kvality. Všetko ostatné je faktor elektrickej kvality tvorený magnetom a cievkou reproduktora.

DC odpor Re(Ohm). Tu nie je potrebné nič zvláštne vysvetľovať. Odolnosť vinutia hlavy proti jednosmernému prúdu.

Mechanický faktor kvality Qms- pomer elastických a viskóznych síl reproduktora, elasticita sa uvažuje len pre mechanické prvky reproduktora. Tvorí ho pružnosť zavesenia a zvlnenie centrovacej podložky.

Faktor kvality elektrickej energie Qes- pomer elastických a viskóznych síl reproduktora, elastické sily vznikajú v elektrickej časti reproduktora (magnet a cievka).

Oblasť difúzora SD(m2) - merané, zhruba povedané, s pravítkom. Nemá žiadny tajný význam.

Citlivosť SPL(dB) - hladina akustického tlaku vyvinutá reproduktorom. Merané vo vzdialenosti 1 meter s príkonom 1 Watt a frekvenciou 1 kHz (typické). Čím vyššia je citlivosť, tým hlasnejšie systém hrá. V dvojpásmovom alebo viacpásmovom systéme sa citlivosť rovná SPL najcitlivejšieho reproduktora (zvyčajne basového hrnčeka).

Indukčnosť Le(Henry) je indukčnosť cievky reproduktora.

Impedancia Z(Ohm) je komplexná charakteristika, ktorá sa neobjavuje pri jednosmernom, ale pri striedavom prúde. Faktom je, že v tomto prípade reaktívne prvky náhle začnú odolávať prúdu. Odolnosť závisí od frekvencie. Impedancia je teda pomer komplexnej amplitúdy napätia a komplexného prúdu pri určitej frekvencii. (Inými slovami, komplexná impedancia závislá od frekvencie).

Maximálny výkon Pe(Watt) je PMPO, ktorý je diskutovaný vyššie.

Hmotnosť pohyblivého systému mms d) je efektívna hmotnosť pohyblivého systému, ktorá zahŕňa hmotnosť difúzora a vzduchu, ktorý s ním osciluje.

Relatívna tvrdosť Cms(metre/newton) - flexibilita pohyblivého systému reproduktorovej hlavy, posunutie pod vplyvom mechanického zaťaženia (napríklad prst, ktorý má za cieľ popichať reproduktor). Čím vyšší parameter, tým mäkšie odpruženie.

Mechanická odolnosť Rms(kg/sec) - aktívny mechanický odpor hlavy. Je tu zahrnuté všetko, čo môže poskytnúť mechanickú odolnosť v hlave.

Výkon motora BL- hodnota hustoty magnetického toku vynásobená dĺžkou drôtu v cievke. Tento parameter sa nazýva aj účinník reproduktora. Dá sa povedať, že ide o výkon, ktorý bude pôsobiť na difúzor zo strany magnetu.

Všetky vyššie uvedené parametre spolu úzko súvisia. Z definícií je to celkom zrejmé. Tu sú hlavné závislosti:

Fs zvyšuje sa so zvyšujúcou sa tuhosťou zavesenia a klesá so zvyšujúcou sa hmotnosťou pohyblivého systému;

Vas klesá so zvyšujúcou sa tuhosťou zavesenia a zvyšuje sa so zvyšujúcou sa plochou difúzora;

Qts sa zvyšuje so zvyšujúcou sa tuhosťou zavesenia a hmotnosťou pohyblivého systému a klesá so zvyšujúcim sa výkonom B.L..

Takže teraz ste oboznámení so základným teoretickým aparátom potrebným na pochopenie článkov o akustických systémoch. Prejdime priamo k metodike testovania, ktorú používajú autori nášho portálu.

Metodika testovania

Frekvenčná odozva Technika merania a interpretácia

Na začiatku tejto časti sa trochu odkloníme od hlavnej témy a vysvetlíme, prečo sa to všetko robí. Najprv chceme popísať vlastnú metódu merania frekvenčnej odozvy, aby čitateľ nemal žiadne ďalšie otázky. V druhom rade si podrobne povieme, ako vnímať výsledné grafy a čo sa dá z daných závislostí povedať, aj čo sa povedať nesmie. Začnime s metodikou.

Merací mikrofón Nady CM-100

Naša technika na meranie frekvenčnej odozvy je celkom tradičná a len málo sa líši od všeobecne uznávaných princípov vykonávania podrobných experimentov. V skutočnosti sa samotný komplex skladá z dvoch častí: hardvéru a softvéru. Začnime popisom skutočných zariadení, ktoré sa používajú pri našej práci. Ako merací mikrofón používame vysoko presný kondenzátorový mikrofón Behringer ECM-8000 s všesmerovým polárnym obrazcom (všesmerový), ktorý má celkom dobré parametre za relatívne nízku cenu. Takpovediac, toto je „srdce“ nášho systému. Tento prístroj je navrhnutý špeciálne na použitie s modernou technológiou ako súčasť laboratórií na meranie rozpočtu. Máme k dispozícii aj podobný mikrofón Nady CM-100. Charakteristiky oboch mikrofónov sa prakticky opakujú, vždy však uvádzame, ktorým mikrofónom bola konkrétna frekvenčná odozva nameraná. Ako príklad uvádzame technické vlastnosti mikrofónu Nady CM-100:

impedancia: 600 Ohm;

citlivosť: -40 dB (0 dB = 1 V/Pa);

frekvenčný rozsah: 20-20000 Hz;

maximálny akustický tlak: 120 dB SPL;

napájanie: fantómové 15…48 V.

Frekvenčná charakteristika meracieho mikrofónu

Mikrofónny predzosilňovač M-Audio AudioBuddy

Ako mikrofónny predzosilňovač používame externé kompaktné riešenie M-Audio AudioBuddy. Predzosilňovač AudioBuddy je navrhnutý špeciálne pre digitálne audio aplikácie a je optimalizovaný pre použitie s mikrofónmi, ktoré vyžadujú fantómové napájanie. Používateľ má navyše k dispozícii nezávislé výstupy: vyvážený alebo nevyvážený TRS. Hlavné parametre predzosilňovača sú:

frekvenčný rozsah: 5-50 000 Hz;

zisk mikrofónu: 60 dB;

vstupná impedancia mikrofónu: 1 kOhm;

zosilnenie prístroja: 40 dB;

vstupná impedancia prístroja: 100 kOhm;

napájanie: 9 V AC, 300 mA.

Zvuková karta ESI Juli@

Pre ďalšiu analýzu je signál z výstupu zosilňovača privádzaný na vstup počítačového audio rozhrania, ktoré využíva ESI Juli@ PCI kartu. Toto riešenie možno jednoducho klasifikovať ako poloprofesionálne alebo dokonca profesionálne zariadenie základnej úrovne. Hlavné parametre:

počet I/O: 4 vstupy (2 analógové, 2 digitálne), 6 výstupov (2 analógové, 4 digitálne);

ADC/DAC: 24-bit/192 kHz;

frekvenčný rozsah: 20 Hz - 21 kHz, +/- 0,5 dB;

dynamický rozsah: ADC 114 dB, DAC 112 dB;

vstupy: 2 analógové, 2 digitálne (S/PDIF koaxiálne);

výstupy: 2 analógové, 2 digitálne (S/PDIF koaxiálne alebo optické);

MIDI: 1 MIDI vstup a 1 MIDI výstup;

rozhranie: PCI;

synchronizácia: MTC, S/PDIF;

Ovládače: Podpora ovládača EWDM pre Windows 98SE/ME/2000 a XP, MAC OS 10.2 alebo starší.

Vo všeobecnosti sa nerovnomernosť dráhy celého systému vo frekvenčnom rozsahu 20-20000 Hz pohybuje v rozmedzí +/- 1...2 dB, takže naše merania možno považovať za celkom presné. Hlavným negatívnym faktorom je, že všetky merania prebiehajú v priemernej obývačke so štandardným dozvukom. Plocha miestnosti je 34 m2, objem 102 m3. Použitie anechoickej komory, samozrejme, zvyšuje presnosť získaného výsledku, ale náklady na takúto komoru sú najmenej niekoľko desiatok tisíc dolárov, takže si môžu dovoliť len veľkí výrobcovia akustických systémov alebo iné veľmi bohaté organizácie. "luxus". Má to však aj hmatateľné výhody: napríklad frekvenčná odozva v reálnej miestnosti bude vždy ďaleko od frekvenčnej odozvy, ktorú výrobca získal v testovacej komore. Preto na základe našich výsledkov môžeme vyvodiť určité závery o interakcii špecifickej akustiky s priemernou miestnosťou. Tieto informácie sú tiež veľmi cenné, pretože každý systém bude prevádzkovaný v reálnych podmienkach.

Populárna utilita RightMark Zvuk Analyzátor

Druhým dôležitým bodom je softvérová časť. Máme k dispozícii niekoľko profesionálnych softvérových balíkov, ako napríklad RightMark Audio Analyzer ver. 5.5 (RMAA), TrueRTA ver. 3.3.2, LSPCad ver. 5,25 atď. Spravidla používame pohodlnú utilitu RMAA, za predpokladu, že je voľne distribuovaná a neustále aktualizovaná, je veľmi praktická a poskytuje vysokú presnosť meraní. V skutočnosti sa už stal štandardom medzi testovacími balíkmi v celom RuNet.

Program TrueRTA

Merací modul programy JustMLS LSPCAD

Zdalo by sa, že akékoľvek meranie by sa malo vykonávať podľa striktne stanovených pravidiel, no v oblasti akustiky je týchto pravidiel priveľa a často sa od seba trochu rozchádzajú. Napríklad základné normy a metódy merania sú uvedené v niekoľkých veľmi významných dokumentoch naraz: zastarané GOST ZSSR (GOST 16122-87 a GOST 23262-88), odporúčania IEC (publikácie 268-5, 581-5 a 581- 7), nemecká norma DIN 45500, ako aj americké predpisy AES a EIA.

Merania robíme nasledovne. Akustický systém (AS) sa inštaluje do stredu miestnosti v maximálnej vzdialenosti od stien a trojrozmerných predmetov, na inštaláciu je použitý kvalitný stojan vysoký 1 m. Mikrofón sa inštaluje vo vzdialenosti cca meter na priamu os. Výška je zvolená tak, aby mikrofón „pozeral“ približne do stredu medzi stredotónovými a výškovými reproduktormi. Výsledná frekvenčná charakteristika sa nazýva charakteristika odoberaná na priamej osi a v klasickej elektroakustike sa považuje za jeden z najdôležitejších parametrov. Verí sa, že vernosť reprodukcie priamo závisí od nerovnomernosti frekvenčnej odozvy. Prečítajte si však o tom nižšie. Vždy meriame aj uhlové charakteristiky sústavy. V ideálnom prípade je potrebné získať celý súbor závislostí vo vertikálnej a horizontálnej rovine v krokoch po 10...15 stupňov. Potom je celkom rozumné vyvodiť závery o smerovom vzore reproduktorov a poskytnúť rady o správnom umiestnení v priestore. V skutočnosti uhlová frekvenčná odozva nie je o nič menej dôležitá ako frekvenčná odozva pozdĺž priamej osi, pretože určuje povahu zvuku, ktorý sa dostane k poslucháčovi po odraze od stien miestnosti. Podľa niektorých správ dosahuje podiel odrazov v mieste počúvania 80 % alebo viac. Odstránime tiež všetky možné charakteristiky cesty so všetkými dostupnými úpravami frekvencie, režimov ako 3D atď.

Zjednodušený vývojový diagram procesu merania

Z týchto grafov sa dá veľa vyčítať...

Subjektívne počúvanie

Získali sa teda grafy frekvenčnej odozvy. Čo môžete povedať po ich podrobnom preštudovaní? V skutočnosti sa dá povedať veľa, ale jednoznačne hodnotiť systém na základe týchto závislostí sa nedá. Nielenže frekvenčná charakteristika nie je veľmi informatívna a je potrebný celý rad dodatočných meraní, napríklad impulzná odozva, prechodová odozva, kumulatívny útlm spektra atď., ale aj z týchto komplexných závislostí je dosť ťažké dať jednoznačné posúdenie akustiky. Silný dôkaz o tom možno nájsť v oficiálnom vyhlásení AES (Journal of AES, 1994), že subjektívne hodnotenie je jednoducho nevyhnutné na získanie úplného obrazu o akustickom systéme v kombinácii s objektívnymi meraniami. Inými slovami, človek môže počuť určitý artefakt, ale je možné pochopiť, odkiaľ pochádza, iba vykonaním série presných meraní. Niekedy merania pomôžu identifikovať bezvýznamnú chybu, ktorá vám pri počúvaní môže ľahko prekĺznuť cez uši a môžete ju „chytiť“ len tak, že zameriate svoju pozornosť na tento konkrétny rozsah.

Najprv je potrebné rozdeliť celý frekvenčný rozsah na charakteristické úseky, aby bolo jasné, o čom hovoríme. Súhlasíte, keď hovoríme „stredné frekvencie“, nie je jasné, koľko to je: 300 Hz alebo 1 kHz? Preto odporúčame použiť pohodlné rozdelenie celého zvukového rozsahu do 10 oktáv, popísané v predchádzajúcej časti.

Nakoniec prejdeme priamo k momentu subjektívneho opisu zvuku. Existujú tisíce pojmov na hodnotenie toho, čo sa počúva. Najlepšou možnosťou je použiť nejaký zdokumentovaný systém. A taký systém existuje, ponúka ho najsmerodajnejšia publikácia s polstoročnou históriou Stereofil. Pomerne nedávno (začiatkom 90-tych rokov minulého storočia) vyšiel akustický slovník Audio Glossary v redakcii Gordona Holta. Slovník obsahuje výklad viac ako 2000 pojmov, ktoré sa tak či onak týkajú zvuku. Navrhujeme zoznámiť sa len s malou časťou z nich, ktorá súvisí so subjektívnym popisom zvuku v preklade Alexandra Belkanova (časopis "Salon AV"):

ah-ax (rýmuje sa s „rah“ – Hurá). Sfarbenie samohlások spôsobené vrcholom frekvenčnej odozvy okolo 1000 Hz.

Vzdušný – vzdušnosť. Vzťahuje sa na vysoké frekvencie, ktoré znejú ľahko, jemne, otvorene, s pocitom neobmedzeného horného konca. Vlastnosť systému, ktorý má veľmi hladkú odozvu pri vysokých frekvenciách.

aw - (rýmuje sa s "labka" [po:] - labka). Sfarbenie samohlások spôsobené vrcholom frekvenčnej odozvy okolo 450 Hz. Snaží sa zvýrazniť a skrášliť zvuk veľkých dychových nástrojov (trombón, trúbka).

Boomy – slovo „bum“ čítajte s dlhým „m“. Charakterizuje prebytok stredných basov, často s prevahou úzkeho nízkofrekvenčného pásma (veľmi blízko k „one-note-bass“ - bas na jednej note).

Boxy (doslova „boxy“): 1) charakterizované „oh“ - sfarbením samohlások, ako keby hlava hovorila vo vnútri krabice; 2) používa sa na opis horných basov/dolných stredov reproduktorov s nadmernými rezonanciami stien skrinky.

Svetlé, brilantné - svetlé, s leskom, šumivé. Často nesprávne používaný pojem vo zvuku popisuje stupeň tvrdosti okraja reprodukovaného zvuku. Jas sa vzťahuje na energiu obsiahnutú v pásme 4-8 kHz. Neplatí to pre najvyššie frekvencie. Všetky živé zvuky majú jas, problém nastáva až vtedy, keď je ho prebytok.

Buzz je bzučiaci nízkofrekvenčný zvuk, ktorý má v dôsledku určitej neistoty nadýchaný alebo ostrý charakter.

Hrudník - z hrudníka (hrudníka). Výrazná hustota alebo ťažkosť pri reprodukcii mužského hlasu v dôsledku nadmernej energie v horných basoch/dolných stredoch.

Uzavretý (doslova - skrytý, uzavretý). Vyžaduje otvorenosť, vzdušnosť a dobré detaily. Uzavretý zvuk je zvyčajne spôsobený HF roll-off nad 10 kHz.

Studený - studený, silnejší ako chladný - chladný. Má nejaké nadmerné výšky a oslabené minimá.

Sfarbenie - sfarbenie. Počuteľný „podpis“, ktorým reprodukčný systém zafarbí všetky signály, ktoré ním prechádzajú.

Pohode pohode. Mierne chýba hustota a teplo v dôsledku monotónneho rozpadu od 150 Hz.

Crisp - ostrý, jasne definovaný. Presne lokalizované a detailné, niekedy príliš kvôli špičke v strednom HF rozsahu.

Cupped-hands - náustok vyrobený z dlaní. Zafarbenie nosovým zvukom alebo v extrémnych prípadoch zvukom cez megafón.

Tmavé - tmavé, ponuré (doslova). Teplý, mäkký, príliš bohatý zvuk. Sluchom je vnímaný ako pravotočivý sklon frekvenčnej odozvy v celom rozsahu, takže výstupná úroveň je so zvyšujúcou sa frekvenciou tlmená.

Dip (doslova - ponorenie, zlyhanie). Úzka medzera uprostred plochej frekvenčnej odozvy.

Diskontinuita (doslova - medzera). Zmena zafarbenia alebo farby počas prechodu signálu z jednej hlavy na druhú vo viacpásmových akustických systémoch.

Jemné, rozložené - vo forme podšálky, obrátenej podšálky. Opisuje frekvenčnú odozvu s neúspešným stredom. Zvuk má veľa basov a vysokých frekvencií, hĺbka je prehnaná. Vnímanie je zvyčajne nezáživné.

Suché (doslova - suché). Popisuje kvalitu basov: chudé, chudé, zvyčajne pretlmené.

Nudný (doslova - nudný, nudný, nudný, letargický, depresívny). Opisuje neživý, zastretý zvuk. Rovnako ako „mäkké“ - mäkké, ale vo väčšej miere. Počuteľný HF roll-off efekt po 5 kHz.

ju - rýmuje sa s nami. Zafarbenie samohlások spôsobené špičkou vo frekvenčnej odozve okolo 3,5 kHz.

eh - ako v "posteli". Zafarbenie samohlások spôsobené krátkym nárastom frekvenčnej odozvy v oblasti 2 kHz.

Extrémne výšky - ultravysoké. Rozsah počuteľných frekvencií je nad 10 kHz.

Tuk (doslova - hojný, bohatý, tučný, mastný). Počuteľný efekt miernej redundancie v stredných a vyšších basoch. Nadmerne teplo, viac "teplo".

Vpred, vpred (doslova - uvedené do popredia, pohyb vpred). Kvalita reprodukcie, ktorá vyvoláva dojem, že zdroje zvuku sú bližšie, než boli pri nahrávaní. Typicky je to výsledok hrbolčeka v strednom pásme plus úzkej smerovosti reproduktorov.

Oslnenie (doslova - oslňujúce, šumivé). Nepríjemná kvalita tvrdosti alebo jasu v dôsledku príliš nízkej alebo stredne vysokej energie.

Zlatý (doslova - zlatý). Eufónna farba, charakterizovaná zaoblením, bohatosťou a melodikou.

Hard (doslova - tvrdý, tvrdý). Ašpirujúci na oceľ, ale nie taký priebojný. To je často výsledkom mierneho hrbolu okolo 6 kHz, niekedy spôsobeného miernym skreslením.

Zvuk klaksónu - zvuk klaksónu vydávaný cez klaksón. "aw" sfarbenie, charakteristické pre mnohé akustické systémy, ktoré majú stredofrekvenčný menič.

Horúci (doslova - horúci). Ostrý rezonančný ráz vo vysokých frekvenciách.

Hum (doslova - bzučanie). Nepretržité „svrbenie“ pri frekvenciách, ktoré sú násobkami 50 Hz. Spôsobené prienikom hlavnej frekvencie napájacieho zdroja alebo jeho harmonických do dráhy prehrávania.

Hrbatý (doslova - zhrbený). Charakterizuje zvuk posunutý dopredu (z hľadiska priestorových charakteristík). Celkový zvuk je pomalý a úbohý. Spôsobené širokým nárastom stredných frekvencií a pomerne skorým poklesom nízkych a vysokých frekvencií.

ih - ako v slove "bit". Zafarbenie samohlások spôsobené špičkou vo frekvenčnej odozve okolo 3,5 kHz.

Laid-back (doslova - zatlačený dozadu, zatlačený dozadu). Depresívne, vzdialené znejúce, s prehnanou hĺbkou, zvyčajne kvôli tanierovitému stredovému rozsahu.

Štíhly - tenký, chudý, krehký. Vplyv mierneho poklesu frekvenčnej odozvy od 500 Hz. Menej výrazné ako „cool“ - cool.

Svetlo - svetlo. Počuteľný efekt naklonenia frekvenčnej odozvy proti smeru hodinových ručičiek vzhľadom na stred. Porovnajte s "tmavým" - tmavým.

Voľný - voľný, voľný, nestabilný. Vzťahuje sa na slabo definované/vypraté a zle kontrolované basy. Problémy s tlmením zosilňovača alebo dynamickými meničmi/akustickým dizajnom reproduktorov.

Lumpy (doslova - hrudkovitý). Zvuk charakterizovaný určitou diskontinuitou frekvenčnej odozvy v spodnej časti, začínajúc od 1 kHz. Niektoré oblasti sa zdajú byť vypuklé, iné oslabené.

Tlmené - tlmené. Znie to veľmi zdĺhavo, nudne a v spektre nemá vôbec žiadne vysoké frekvencie. Výsledkom je kolísanie vysokých frekvencií nad 2 kHz.

Nosové (doslova - nosové, nosové). Znie to ako rozprávanie s upchatým alebo stiahnutým nosom. Podobne ako pri zafarbení samohlásky „eh“. V reproduktorových systémoch je to často spôsobené nameraným vrcholom tlaku v hornom strednom pásme, po ktorom nasleduje pokles.

oh - výslovnosť ako v "toe". Sfarbenie samohlásky spôsobené širokým hrotom vo frekvenčnej odozve v oblasti 250 Hz.

One-note-bass – bas na jednej note. Prevaha jedného nízkeho tónu je dôsledkom ostrého vrcholu v spodnom rozsahu. Zvyčajne spôsobené zlým tlmením hlavy basového reproduktora sa môžu objaviť aj priestorové rezonancie.

oo - výslovnosť ako v slove "chmúr". Zafarbenie samohlásky je spôsobené širokým nárastom frekvenčnej odozvy v oblasti 120 Hz.

Výkonový rozsah - maximálny energetický rozsah. Frekvenčný rozsah približne 200-500 Hz zodpovedá rozsahu výkonných orchestrálnych nástrojov – dychovky.

Rozsah prítomnosti (doslova - rozsah prítomnosti). Spodná časť horného rozsahu je približne 1-3 kHz, čo vytvára pocit prítomnosti.

Zdržanlivý (doslova - zdržanlivý). Mierne ustúpené. Popisuje zvuk systému, ktorého frekvenčná odozva má v strednom pásme tvar tanierika. Opak dopredu.

Zvonenie (doslova - zvonenie). Efekt počuteľnej rezonancie: sfarbenie, rozmazaný/rozmazaný zvuk, prenikavosť, bzučanie. Má povahu úzkeho nárastu frekvenčnej odozvy.

Bezšvové (doslova - bez švu, z jedného/pevného kusu). V celom počuteľnom rozsahu nie sú žiadne viditeľné diskontinuity.

Seizmický - seizmický. Popisuje reprodukciu nízkych frekvencií, ktoré spôsobujú, že podlaha akoby vibrovala.

Sibilance (doslova - pískanie, syčanie). Sfarbenie zvýrazňujúce vokálny zvuk „s“. Môže to súvisieť s monotónnym nárastom frekvenčnej odozvy od 4 do 5 kHz alebo so širokým nárastom v pásme 4 až 8 kHz.

Strieborný - striebristý. Trochu drsný, ale čistý zvuk. Dáva flaute, klarinetu a violám ostrosť, ale gong, zvončeky a trojuholníky môžu byť rušivé a príliš ostré.

Sizzly - syčanie, pískanie. Frekvenčná odozva stúpa v oblasti 8 kHz, čím sa ku všetkým zvukom pridáva syčanie (pískanie), najmä k zvuku činelov a syčanie vo vokálnych častiach.

Mokrý, mokrý (doslova - mokrý, napuchnutý vodou). Popisuje voľné a zle definované basy. Vytvára pocit nejasnosti a nečitateľnosti v dolnom rozsahu.

Polovodičový zvuk - tranzistorový zvuk, polovodičový zvuk. Kombinácia zvukových kvalít spoločných pre väčšinu polovodičových zosilňovačov: hlboké, pevné basy, mierne posunutý jasný charakter pódia a jasne definované, detailné výšky.

Spitty (doslova - pľuvanie, smrkanie, syčanie). Ostré „ts“ je sfarbenie, ktoré príliš zdôrazňuje hudobný podtext a sykavky. Podobne ako povrchový šum vinylovej platne. Zvyčajne je výsledkom ostrý vrchol frekvenčnej odozvy v extrémnej HF oblasti.

Oceľový — oceľový, oceľový. Opisuje prenikavosť, tvrdosť, bezúhonnosť. Podobne ako „tvrdo“, ale vo väčšej miere.

Hustý – tučný, hustý, matný. Popisuje mokrý/tupý alebo objemný, silný basový zvuk.

Tenký - tekutý, krehký, riedený. Veľmi chýbajú basy. Výsledkom je silný, monotónny pokles začínajúci na 500 Hz.

Tizzy (doslova - vzrušenie, úzkosť), „zz“ a „ff“ sú zafarbením zvuku činelov a vokálnych sykotov spôsobených zvýšením frekvenčnej odozvy nad 10 kHz. Podobne ako „drôtovité“, ale na vyšších frekvenciách.

Tónová kvalita - tónová kvalita. Presnosť/správnosť, s akou reprodukovaný zvuk reprodukuje farby pôvodných nástrojov. (Zdá sa mi, že tento výraz by bol dobrou náhradou za timbrálne rozlíšenie - A.B.).

Elektrónkový zvuk, elektrónka - zvuk spôsobený prítomnosťou elektrónok v dráhe záznamu/prehrávania. Kombinácia zvukových kvalít: sýtosť (bohatosť, živosť, jas farieb) a teplo, prebytok stredného rozsahu a nedostatok hlbokých basov. Vyčnievajúci obraz scény. Vrchy sú hladké a tenké.

Drôtovitý – tvrdý, napätý. Spôsobuje podráždenie so skreslenými vysokými frekvenciami. Podobné ako štetce narážajúce na činely, ale schopné zafarbiť všetky zvuky produkované systémom.

Wooly - letargický, nejasný, strapatý. Vzťahuje sa na voľné, uvoľnené, zle definované basy.

Zippy - živý, rýchly, energický. Mierne zvýraznenie vo vyšších oktávach.

Takže teraz, keď sa pozriete na danú frekvenčnú odozvu, môžete charakterizovať zvuk jedným alebo viacerými výrazmi z tohto zoznamu. Hlavná vec je, že pojmy sú systémové a aj neskúsený čitateľ môže pri pohľade na ich význam pochopiť, čo chcel autor povedať.

Na akom materiáli sa testuje akustika? Pri výbere testovacieho materiálu sme sa riadili princípom rôznorodosti (napokon každý používa akustiku v úplne iných aplikáciách – kino, hudba, hry, nehovoriac o rôznom vkuse hudby) a kvalitou materiálu. V tomto ohľade sada testovacích diskov tradične obsahuje:

DVD s filmami a záznamami koncertov vo formátoch DTS a DD 5.1;

disky s hrami pre PC a Xbox 360 s kvalitnými zvukovými stopami;

kvalitne nahrané CD s hudbou rôznych žánrov a žánrov;

MP3 disky s komprimovanou hudbou, materiál, ktorý sa počúva hlavne na MM akustike;

špeciálne testovacie CD a HDCD v audiofilskej kvalite.

Poďme sa na testovacie disky pozrieť bližšie. Ich účelom je identifikovať nedostatky v akustických systémoch. Existujú testovacie disky s testovacím signálom a s hudobným materiálom. Testovacie signály sú generované referenčné frekvencie (umožňujúce podľa sluchu určiť hraničné hodnoty reprodukovaného rozsahu), biely a ružový šum, signál vo fáze a protifáze atď. Najzaujímavejší sa nám zdá populárny testovací disk F.S.Q. (rýchla kvalita zvuku) a Prime Test CD . Oba tieto disky okrem umelých signálov obsahujú fragmenty hudobných skladieb.

Do druhej kategórie patria audiofilské disky obsahujúce celé kompozície, nahraté v štúdiách najvyššej kvality a precízne namiešané. Používame dva licencované HDCD disky (nahrané pri 24-bitovej a 88 kHz vzorkovacej frekvencii) - Audiophile Reference II (First Impression Music) a HDCD Sampler (Reference Recordings), ako aj CD sampler klasickej hudby Reference Classic od rovnaké označenie, Reference Recordings .

AudiofilOdkaz II(disk umožňuje hodnotiť také subjektívne charakteristiky ako hudobné rozlíšenie, angažovanosť, emocionalitu a prítomnosť, hĺbku nuáns zvuku rôznych nástrojov. Hudobným materiálom disku sú klasické, jazzové a ľudové diela, nahraté s najvyššou kvalitnú a produkoval ju známy zvukový mág Winston Ma. Na nahrávke nájdete veľkolepé vokály, silné čínske bicie, hlboké strunové basy a na skutočne kvalitnom systéme zažijete skutočný pôžitok z počúvania.

HDCDVzorkovač z Reference Recordings obsahuje symfonickú, komornú a jazzovú hudbu. Na príklade jeho skladieb možno vysledovať schopnosť akustických systémov vybudovať hudobnú scénu, sprostredkovať makro- a mikrodynamiku a prirodzenosť timbrov rôznych nástrojov.

Odkazklasické nám ukazuje skutočnú silnú stránku Reference Recordings – nahrávok komornej hudby. Hlavným účelom disku je otestovať systém pre vernú reprodukciu rôznych timbrálov a schopnosť vytvárať správny stereo efekt.

Z-charakteristika. Technika merania a interpretácia

Určite aj ten najneskúsený čitateľ vie, že každá dynamická hlava, a teda aj reproduktorová sústava ako celok, má stály odpor. Tento odpor možno považovať za odpor jednosmerného prúdu. Pre vybavenie domácnosti sú najbežnejšie čísla 4 a 8 ohmov. V automobilovej technike sa často nachádzajú reproduktory s odporom 2 ohmy. Odpor dobrých monitorových slúchadiel môže dosiahnuť stovky ohmov. Z fyzikálneho hľadiska je tento odpor určený vlastnosťami vodiča, z ktorého je cievka navinutá. Reproduktory, podobne ako slúchadlá, sú však navrhnuté tak, aby fungovali so striedavým prúdom s frekvenciou zvuku. Je jasné, že so zmenou frekvencie sa mení aj komplexný odpor. Závislosť charakterizujúca túto zmenu sa nazýva Z-charakteristika. Z-charakteristika je dosť dôležitá na štúdium, pretože... S jeho pomocou možno vyvodiť jednoznačné závery o správnom prispôsobení reproduktora a zosilňovača, správnom výpočte filtra atď. Na odstránenie tejto závislosti používame softvérový balík LSPCad 5.25, presnejšie merací modul JustMLS. Jeho schopnosti sú:

Veľkosť MLS (maximálna dĺžka sekvencie): 32764,16384,8192 a 4096

Veľkosť FFT (Fast Fourier Transform): 8192, 1024 a 256 bodov používaných v rôznych frekvenčných pásmach

Vzorkovacie frekvencie: 96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 22050, 16000, 1025, 8000 Hz a užívateľsky voliteľné.

Okno: polovičné posunutie

Vnútorná reprezentácia: Od 5 Hz do 50 000 Hz, 1000 frekvenčných bodov s logaritmickou periodicitou.

Na meranie je potrebné zostaviť jednoduchý obvod: z reproduktorov je sériovo zapojený referenčný rezistor (v našom prípade C2-29V-1) a signál z tohto deliča sa privádza na vstup zvukovej karty. Celý systém (reproduktor/AC+rezistor) je pripojený cez AF výkonový zosilňovač k výstupu tej istej zvukovej karty. Na tieto účely používame rozhranie ESI Juli@. Program je veľmi pohodlný, pretože nevyžaduje starostlivé a zdĺhavé nastavovanie. Stačí kalibrovať úrovne zvuku a stlačiť tlačidlo "Measure". V zlomku sekundy vidíme hotový graf. Nasleduje jej analýza, v každom konkrétnom prípade sledujeme iné ciele. Takže pri štúdiu nízkofrekvenčného reproduktora nás zaujíma rezonančná frekvencia, aby sme skontrolovali správny výber akustického dizajnu. Poznanie rezonančnej frekvencie vysokofrekvenčnej hlavy vám umožňuje analyzovať správnosť riešenia izolačného filtra. V prípade pasívnej akustiky nás zaujíma charakteristika ako celok: mala by byť čo najlineárnejšia, bez ostrých špičiek a poklesov. Takže napríklad akustika, ktorej impedancia klesá pod 2 ohmy, nebude po chuti takmer žiadnemu zosilňovaču. Tieto veci treba vedieť a brať do úvahy.

Nelineárne skreslenia. Technika merania a interpretácia

Celkové harmonické skreslenie (THD) je kritickým faktorom pri hodnotení reproduktorov, zosilňovačov atď. Tento faktor je spôsobený nelinearitou cesty, v dôsledku čoho sa v spektre signálu objavujú ďalšie harmonické. Faktor nelineárneho skreslenia (THD) sa vypočíta ako pomer druhej mocniny základnej harmonickej k druhej odmocnine súčtu druhých mocnín prídavných harmonických. Vo výpočtoch sa zvyčajne berú do úvahy iba druhá a tretia harmonická, hoci presnosť možno zlepšiť zohľadnením všetkých dodatočných harmonických. Pre moderné akustické systémy je faktor nelineárneho skreslenia normalizovaný v niekoľkých frekvenčných pásmach. Napríklad pre skupinu nulovej zložitosti podľa GOST 23262-88, ktorej požiadavky výrazne prekračujú minimálne požiadavky IEC Hi-Fi triedy, by koeficient nemal presiahnuť 1,5 % vo frekvenčnom pásme 250-2000 Hz a 1 % vo frekvenčnom pásme 2-6,3 kHz. Suché čísla, samozrejme, charakterizujú systém ako celok, ale fráza „THE = 1 %“ stále hovorí málo. Pozoruhodný príklad: elektrónkový zosilňovač s koeficientom nelineárneho skreslenia okolo 10 % môže znieť oveľa lepšie ako tranzistorový zosilňovač s rovnakým koeficientom menším ako 1 %. Faktom je, že skreslenie lampy je spôsobené hlavne tými harmonickými, ktoré sú tienené prahmi sluchovej adaptácie. Preto je veľmi dôležité analyzovať spektrum signálu ako celku, popisujúce hodnoty určitých harmonických.

Takto vyzerá spektrum signálu konkrétnej akustiky pri referenčnej frekvencii 5 kHz

V zásade sa môžete pozrieť na distribúciu harmonických v celom spektre pomocou akéhokoľvek analyzátora, hardvéru aj softvéru. Rovnaké programy RMAA alebo TrueRTA to robia bez problémov. Spravidla používame prvý. Testovací signál je generovaný pomocou jednoduchého generátora, používa sa niekoľko testovacích bodov. Napríklad nelineárne skreslenia, ktoré sa zvyšujú pri vysokých frekvenciách, výrazne znižujú mikrodynamiku hudobného obrazu a systém s vysokými skresleniami ako celok môže jednoducho značne skresliť rovnováhu timbrál, pískanie, cudzie zvuky atď. Taktiež tieto merania umožňujú detailnejšie vyhodnotiť akustiku v kombinácii s inými meraniami a skontrolovať správnosť výpočtu separačných filtrov, pretože nelineárne skreslenia reproduktora mimo jeho prevádzkového rozsahu veľmi narastajú.

Štruktúra článku

Tu popíšeme štruktúru článku o akustických systémoch. Napriek tomu, že sa snažíme čítanie čo najviac spríjemniť a netlačiť sa do určitého rámca, články sú zostavované s ohľadom na tento plán, aby bola štruktúra prehľadná a zrozumiteľná.

1. Úvod

Sem napíšeme všeobecné informácie o spoločnosti (ak sa s ňou zoznamujeme prvýkrát), všeobecné informácie o produktovej rade (ak ju berieme na test prvýkrát) a načrtneme aktuálny stav na trhu. Ak predchádzajúce možnosti nie sú vhodné, píšeme o trendoch na trhu s akustikou, v dizajne atď. - tak, aby bolo napísaných 2-3 tisíc znakov (ďalej - k). Uvedený typ akustiky (stereo, priestorový zvuk, trifonický, 5.1 atď.) a umiestnenie na trhu - ako multimediálna hra pre počítač, univerzálna, na počúvanie hudby pre domáce kino základnej úrovne, pasívna pre domáce kino atď.

Takticko-technické charakteristiky zhrnuté v tabuľke. Pred tabuľkou s výkonnostnými charakteristikami urobíme krátky úvod (napríklad „od akustiky v cene XXX môžeme očakávať vážne parametre YYY“). Typ tabuľky a súbor parametrov sú nasledovné:

Pre systémy2.0

Parameter	Význam
Výstupný výkon, W (RMS)
Vonkajšie rozmery reproduktorov, ŠxHxV, mm
Hrubá hmotnosť, kg
Čistá hmotnosť, kg
Priemer reproduktora, mm
Odpor reproduktora, Ohm
Napájacie napätie, V
Frekvenčný rozsah, Hz
Nerovnomernosť frekvenčnej odozvy v prevádzkovom rozsahu, +/- dB
Nízkofrekvenčné nastavenie, dB
Presluchy, dB
Odstup signálu od šumu, dB
Úplnosť
Priemerná maloobchodná cena, $

Pre systémy2.1

Parameter	Význam
Výstupný výkon satelitov, W (RMS)
SOI pri menovitom výkone, %
Vonkajšie rozmery satelitov, ŠxHxV, mm
Hrubá hmotnosť, kg
Čistá hmotnosť satelitov, kg
Čistá hmotnosť subwoofera, kg
Priemer reproduktora, mm
Odpor reproduktora, Ohm
Magnetické tienenie, dostupnosť
Napájacie napätie, V
Nastavenie vysokej frekvencie, dB
Nízkofrekvenčné nastavenie, dB
Presluchy, dB
Odstup signálu od šumu, dB
Úplnosť
Priemerná maloobchodná cena, $

Pre systémy 5.1

Parameter	Význam
Výstupný výkon predných satelitov, W (RMS)
Výstupný výkon zadných satelitov, W (RMS)
Výstupný výkon stredového kanála, W (RMS)
Výstupný výkon subwoofera, W (RMS)
Celkový výstupný výkon, W (RMS)
SOI pri menovitom výkone, %
Vonkajšie rozmery predných satelitov, ŠxHxV, mm
Vonkajšie rozmery zadných satelitov, ŠxHxV, mm
Vonkajšie rozmery stredového žľabu, ŠxDxV, mm
Vonkajšie rozmery subwoofera, ŠxHxV, mm
Hrubá hmotnosť, kg
Čistá hmotnosť predných satelitov, kg
Čistá hmotnosť zadných satelitov, kg
Čistá hmotnosť centrálneho kanála, kg
Čistá hmotnosť subwoofera, kg
Priemer reproduktora, mm
Odpor reproduktora, Ohm
Magnetické tienenie, dostupnosť
Napájacie napätie, V
Frekvenčný rozsah satelitov, Hz
Frekvenčný rozsah subwoofera, Hz
Nerovnomernosť frekvenčnej odozvy v celom prevádzkovom rozsahu, +/- dB
Nastavenie vysokej frekvencie, dB
Nízkofrekvenčné nastavenie, dB
Presluchy, dB
Odstup signálu od šumu, dB
Úplnosť
Priemerná maloobchodná cena, $

Uvedené tabuľky berieme ako základ; ak sú k dispozícii ďalšie údaje, vytvoríme ďalšie stĺpce; stĺpce, pre ktoré neexistujú žiadne údaje, ich jednoducho odstránime. Po tabuľke s výkonnostnými charakteristikami niekoľko predbežných záverov.

3. Balenie a príslušenstvo

Opisujeme zásielkový balík a krabicu, minimálne dve fotografie. Tu zhodnotíme kompletnosť súpravy, popíšeme povahu káblov, ktoré sú súčasťou súpravy, a ak je to možné, odhadneme ich prierez/priemer. Dospeli sme k záveru, že súprava zodpovedá cenovej kategórii, pohodliu a dizajnu balenia. Berieme na vedomie prítomnosť návodu na obsluhu v ruskom jazyku a jeho úplnosť.

4. Dizajn, ergonómia a funkčnosť

Opisujeme prvý dojem z dizajnu. Berieme na vedomie povahu materiálov, ich hrúbku, faktor kvality. Rozhodnutia o dizajne hodnotíme z hľadiska ich potenciálneho vplyvu na zvuk (nezabudnite pridať slovo „údajne“). Hodnotíme kvalitu spracovania, prítomnosť nožičiek/hrotov, mriežky/akustickej látky pred difúzormi. Hľadáme upevnenie, možnosť montáže na stojan/policu/stenu.

Opisuje ergonómiu a dojmy z práce s akustikou (okrem počúvania). Zaznamenáva sa, či sa pri zapnutí ozve kliknutie, či sú káble dostatočne dlhé a či sú všetky ovládacie prvky vhodné na použitie. Implementácia ovládacích prvkov (analógové posúvače alebo gombíky, digitálne enkodéry, prepínače atď.) Niekoľko fotografií ovládacích prvkov, diaľkové ovládanie, ak je k dispozícii, fotografie reproduktorov v prostredí alebo v porovnaní s bežnými predmetmi. Pohodlie a rýchlosť prepínania, nutnosť kontroly fázovania, či návod pomáha atď. Zaznamenávame účinnosť magnetického tienenia (na CRT monitore alebo TV). Dbáme na prídavné vstupy, prevádzkové režimy (pseudopriestorový zvuk, vstavaný FM tuner atď.), servisné možnosti.

5. Dizajn

Rozoberáme reproduktory, ak je tam subwoofer, tak aj ten. Berieme na vedomie nasledujúce konštrukčné prvky:

Typ akustického prevedenia (otvorený, uzavretý box, bassreflex, pasívne vyžarovanie, prenosové vedenie atď.) + všeobecná fotografia vnútornej konštrukcie;

Rozmery a vnútorný objem puzdra predpokladajú kompatibilitu AO s GG;

Umiestnenie reproduktorových hláv (SG), spôsob pripevnenia k akustickému dizajnu;

Kvalita vnútornej inštalácie, montáž, upevnenie + 1-2 fotografie s detailmi vnútornej inštalácie;

Dostupnosť mechanického tlmenia, kvalita jeho prevedenia a použitých materiálov + foto;

Tvar a rozmery bassreflexu (ak existuje), jeho umiestnenie (odhadovaný vplyv na zvuk) a pravdepodobné úpravy výrobcu na elimináciu šumu trysky + fotografia;

Kvalita vnútornej elektroinštalácie, prítomnosť ochrany proti preťaženiu, návrhy na modernizáciu;

Použité GG sú typ, materiál výroby (papier, impregnovaný hodváb, hliník, plast atď.), povaha povrchu difúzora (kužeľový, exponenciálny povrch, vlnitý, s „výstuhovými rebrami“ atď.) a ochranná čiapočka (plochá, „akustická guľka“ atď.), odpruženie (guma, papier a pod.), stupeň tuhosti odpruženia), priemer cievky, chladenie výškového reproduktora, označenie, odpor + fotografia každého GG;

Typ upevnenia drôtu k reproduktorom (odnímateľné, skrutkové svorky, pružinové svorky, banánové svorky atď.) + foto;

Konektory signálových káblov - druhy, množstvo, kvalita.

Nasledujúce ilustrujeme pomocou diagramov a grafov:

Čip(y) zosilňovača - tabuľka s kľúčovými charakteristikami, ich analýza z hľadiska súladu s výkonnostnými charakteristikami a reproduktory, ak je to možné - poskytnite graf výkonu versus SOI a fotografiu, prípadne fotografiu radiátora;

Výkonový transformátor - tabuľka s prúdmi, typ transformátora (torus, na doskách tvaru W atď.) s uvedením celkového výkonu vo VA, závery o dostupnosti rezervy napájania, prítomnosti výkonového filtra atď. + foto;

Separačný filter - načrtneme obvod, uvedieme poradie filtra (a podľa toho aj útlm signálu) a vyvodíme záver o jeho opodstatnenosti; aplikácii (ak sú k dispozícii vhodné merania), vypočítame medznú frekvenciu, ak následne meriame rezonanciu a/alebo Z-charakteristiku;

Vypočítame rezonančnú frekvenciu bassreflexu, predložíme vzorec a zdôvodníme jeho použitie.

6. Merania

Vykonávame nasledujúce merania a poskytujeme analýzu každého z nich, pričom robíme predpoklady o povahe zvuku.

Axiálna frekvenčná odozva kolóny s podrobnou analýzou;

Frekvenčná odozva reproduktorov v uhloch 30 a 45 stupňov, analýza povahy rozptylu reproduktorov;

Frekvenčná odozva subwoofera (ak existuje) + celková frekvenčná odozva systémov, analýza kvality; trifónne prispôsobenie, vplyv basreflexovej rezonancie;

Axiálna frekvenčná odozva v závislosti od ovládačov tónov (ak existujú);

Frekvenčná charakteristika basreflexu, analýza;

spektrum harmonického skreslenia;

Frekvenčná odozva reproduktorov oddelene (napríklad LF a HF), ak je to potrebné.

7. Konkurz

Najprv uvádzame prvé subjektívne hodnotenie charakteru zvuku, pričom uvádzame, či je hlasitosť dostatočná pre rôzne režimy prehrávania. Všímame si zvláštnosti akustiky v každej z typických aplikácií – kino (pri systémoch 5.1 sa zameriavame na kvalitu polohovania), hudba a hry. Uvádzame typ posluchovej miestnosti, jej plochu a hlasitosť, ako aj mieru náročnosti danej akustiky na miestnosť. Ďalej analyzujeme zvuk reproduktorov pomocou zoznamu charakteristík a terminológie opísanej vyššie. Snažíme sa vyhýbať subjektívnym komentárom a pri každej príležitosti uvádzame odkaz na výsledok merania, ktorý potvrdil tú či onú zvukovú vlastnosť. Vo všeobecnosti sa všetky analýzy zvuku vykonávajú v spojení s meraniami. Nezabudnite venovať pozornosť nasledujúcim parametrom:

Povaha akustiky v každom z kľúčových frekvenčných rozsahov, rozsah, v akom je jeden alebo druhý rozsah zdôraznený;

Charakter a kvalita stereo efektu (šírka javiska, rozmiestnenie zdrojov zvuku a nástrojov na ňom), pre akustiku 5.1 je uvedené samostatné hodnotenie priestorového rozmiestnenia. Nezabudnite správne umiestniť akustiku (uhol k prednému páru je 45 stupňov, vzdialenosť je o niečo väčšia ako stereo základňa, zadný pár je dvakrát bližšie k poslucháčovi ako predný pár, všetky reproduktory sú pri uchu úroveň);

Detail, priehľadnosť zvuku, „zrno“ (postpulzná aktivita pri stredných a vysokých frekvenciách);

Prítomnosť farby a jej charakter v rôznych rozsahoch, timbrálna rovnováha a prirodzený zvuk;

Jasnosť zvukového útoku (impulzná odozva) a samostatne - prevádzka subwoofera (ak existuje);

Sýtosť signálu harmonickými (teplo alebo chlad zvuku);

Mikro- a makrodynamika zvuku, detailnosť zvukov v pozadí, „otvorenosť“ alebo „tesnosť“ zvuku (šírka dynamického rozsahu, kvalita prechodovej odozvy GG);

Optimálne hodnoty pre ovládanie tónov.

Tu uvádzame všeobecné hodnotenie akustiky, v prvom rade súlad použitých riešení s konečným výsledkom a cenovou kategóriou. Posudzuje sa, či je akustika vydarená, perspektívna a vhodná ako „výrobok“ na úpravy. Uvádza sa zoznam výhod a nevýhod systému.

Záver

Vytrvalý čitateľ sa po prečítaní tohto článku pravdepodobne dozvedel niečo nové a zaujímavé pre seba. Nesnažili sme sa obsiahnuť a pokryť všetky možné aspekty analýzy akustických systémov a najmä zvukovej teórie, to necháme na odborné publikácie, z ktorých každá má svoj vlastný pohľad na líniu, kde končí fyzika a začína šamanizmus. . Teraz by však mali byť všetky aspekty testovania akustiky autormi nášho portálu mimoriadne jasné. Neúnavne opakujeme, že zvuk je subjektívna záležitosť a pri výbere akustiky sa nemôžete riadiť iba testami, ale dúfame, že vám naše recenzie výrazne pomôžu. Majte dobrý zvuk, milí čitatelia!

Úvod Je nepravdepodobné, že urobím objav, keď označím tému testovania počítačovej akustiky za jednu z najnepopulárnejších v počítačovej tlači. Ak analyzujeme väčšinu recenzií, môžeme dospieť k záveru, že všetky majú čisto popisný charakter a pozostávajú spravidla z prekompilovania tlačových správ s prepisovaním hlavných technických parametrov, obdivovaním dizajnu karosérie a mimoriadne subjektívnym záverom. hodnotenia nepodložené žiadnymi dôkazmi. Dôvodom tejto „nechuti“ je nedostatok takých špecializovaných meracích prístrojov, ktoré majú testeri k dispozícii, ako sú audioanalyzátory, citlivé mikrofóny, milivoltmetre, generátory zvukových signálov atď. Takáto sada zariadení stojí veľa peňazí, a preto nie každé skúšobné laboratórium si to môže dovoliť (najmä, že počítačová akustika stojí nepomerne málo v porovnaní s podobnými meracími zariadeniami). Okrem toho musí mať tester, samozrejme, „správne uši“ a podľa možnosti mať predstavu o kvalitnom zvuku nie z domáceho hudobného centra, ale zo zvuku symfonického orchestra v sále konzervatória, napríklad. Nech je to akokoľvek, hoci počítačová akustika nepredstiera, že nahrádza hi-end a lahodí ušiam používateľa spoľahlivým prenosom timbrálov, presne sprostredkujúcich emocionálny obsah zvukového obrazu, nemala by aspoň skresľovať zvuk. množstva nástrojov a nevnášať nepohodlie do vedomia poslucháča. Objektívne ľudské ucho, samozrejme, väčšinu skreslení neutralizuje, izoluje a obnovuje zvukový obraz aj od praskajúceho zvuku reproduktora rozhlasového vysielania, no pri počúvaní toho istého diela na kvalitnejšej akustike poslucháč začína rozlišovať nové a ďalšie detaily, niektoré hudobné odtiene (napríklad „...keď sa pozriete voľným okom, môžete vidieť tri hviezdičky!...“). Zrejme aj z tohto dôvodu treba k výberu počítačovej akustiky pristupovať vážnejšie a uvedomelejšie.
V poslednej dobe neustále rastie počet používateľov, ktorí chcú vybaviť svoj počítač skutočne kvalitnými reproduktorovými sústavami. Aby sme vám uľahčili výber, rozhodli sme sa túto tému rozvinúť na stránkach nášho webu a aby recenzie neboli čisto subjektívneho charakteru a nevychádzali len z osobných preferencií autora-testera, F-Center vybavilo skúšobné laboratórium špeciálnym zariadením - audio analyzátorom PRO600S od francúzskej spoločnosti Euraudio. Pozrime sa na toto zariadenie trochu podrobnejšie.

Audio analyzátor Euraudio PRO600S

Audio analyzátor Euraudio PRO600S je kompaktné mobilné zariadenie určené na vykonávanie elektroakustických meraní v reálnom čase. Jeho telo je vyrobené z odolného plastu a ergonomické výstupky na bokoch poskytujú určitý komfort pri práci „v teréne“. Pre stacionárnu inštaláciu na statíve je v spodnej časti zariadenia k dispozícii špeciálny držiak. Vo všeobecnosti existuje na svete pomerne veľa zariadení s podobným účelom, hlavným a výhodným rozdielom medzi Euraudio PRO600S je však jeho úplná autonómia. Audio analyzátor má vo vnútri vlastnú batériu, ktorá umožňuje používať zariadenie mimo elektrických sietí (nabitie batérie trvá približne štyri hodiny výdrže batérie). Zaujímavý fakt: tento konkrétny mobilný audio analyzátor používajú inštalatéri audia do auta, a preto existuje možnosť napájať zariadenie zo zapaľovača cigariet. Pre stacionárne použitie je k PRO600S pripojený externý 12V zdroj.
Na meranie akustických parametrov sa v nastaveniach audio analyzátora zvolí buď vstavaný alebo pripojený externý mikrofón a pre elektrické merania sa zvolí lineárny vstup. Vstavaný mikrofón sa používa v prípadoch, keď nie je potrebná vysoká presnosť merania (napríklad pri prvotnom nastavení systému). Ak je úlohou získať presnejšie parametre, alebo je potrebné špeciálne umiestnenie mikrofónu k reproduktoru, môžete k zariadeniu pripojiť externé vysoko citlivé mikrofóny. Máme k dispozícii dva takéto mikrofóny. Prvým je mikrofón od Neutriku (úspešná náhrada za vstavaný mikrofón), druhým je špeciálny mikrofón Linearx M52 určený na meranie vysokých hladín akustického tlaku (High-SPL Microphone). Konektory na týchto externých mikrofónoch sú AES/EBU (American Electromechanical Society/European Broadcasting Union, ak sa nemýlim) a pripájajú sa ku konektoru XLR audio analyzátora cez špeciálny tienený adaptérový kábel.

Neutrik mikrofón



High-SPL mikrofón Linearx M52



Jack pre pripojenie externého mikrofónu

Lineárny vstup audio analyzátora umožňuje merať elektrické (a akustické) obvody. Tento vstup je možné pripojiť k linkovým výstupom predzosilňovačov, mixážnych pultov, CD prehrávačov, ekvalizérov atď. Výnimkou sú len výstupy výkonových zosilňovačov, ktorých vysoký elektrický potenciál môže poškodiť elektroniku zariadenia. Pri meraní pomocou linkového vstupu sú úrovne zobrazené na LCD displeji v dBV.

Režim merania elektrických obvodov pomocou lineárneho vstupu

Zariadenie sa ovláda pomocou základného systému menu na obrazovke a niekoľkých tlačidiel na jeho prednom paneli. Päťpalcový monochromatický LCD displej má rozlíšenie 240 x 128 pixelov, čo umožňuje ľahké čítanie. V ostatných prípadoch, keď sa zvukový analyzátor nepoužíva v teréne, môžete k nemu pripojiť tlačiareň alebo počítač. Na tento účel má porty rozhrania IEEE1284 (LPT) a RS-232 (COM).

Na zadnom paneli audio analyzátora sa nachádza: linkový vstup (1), vstavaný mikrofón (2), vypínač (3), konektor pre pripojenie externého zdroja (4), COM port (5), LPT port (6)

Voľba vstupného zdroja v ponuke Input Selection sa vykonáva medzi vstavaným mikrofónom (Internal Microphone), externým 1/3 oktávovým mikrofónom (1/3 Oct External Microphone), externým High-SPL mikrofónom alebo linkovým vstupom.

Výber zdroja vstupu

Existuje niekoľko režimov merania: režim identifikácie amplitúdovo-frekvenčných charakteristík akustického systému, maximálna hladina akustického tlaku, súťažný režim s bodovaním a režim merania elektrických dráh. Metóda "váženie" alebo "váženie" sa vyberá z ponuky Weighting SPL, ktorá pozostáva z položiek A-weighting, C-weighting a Linear.

Výber spôsobu váženia



Zvukový súťažný režim

Vo všeobecnosti, aby sme čitateľa nenudili teoretickým materiálom, deje sa to takto. Akustický signál prijímaný audio analyzátorom z mikrofónu sa posiela do jeho pásmových filtrov, ktoré niektoré frekvencie zosilňujú a iné vyhladzujú (zoslabujú). Tieto filtre predstavujú určitý druh záťaže. Existujú dva typy zaťaženia, ktoré sú označené písmenami „A“ a „C“ (váženie A a C). Krivka "A" je určená približnou prevrátenou hodnotou 40 phon ("phon" je jednotka ekvivalentnej hlasitosti rovnajúcej sa 1 decibelu) obrysu ekvivalentnej hlasitosti a krivka "C" je určená 100 phon. Tu sú nízke frekvencie utlmené a frekvencie rečového rozsahu (1 000 - 1 400 Hz) sú naopak zosilnené. Režim "L" (lineárny) indikuje bez zaťaženia.

Krivky "A" a "C"

Ďalej sa pokúsim najpopulárnejším spôsobom vysvetliť podstatu merania frekvenčnej odozvy.

Meranie frekvenčnej odozvy pomocou Euraudio PRO600S

Prístroj vám teda umožňuje merať amplitúdovo-frekvenčné charakteristiky akustických systémov akustickým tlakom v reálnom čase. Ak to vezmeme čisto hypoteticky, tak proces merania frekvenčnej odozvy by sa dal organizovať nasledovne: postupnou zmenou frekvencie signálu na vstupe zmerajte aktuálnu hodnotu akustického tlaku na výstupe. Na získanie „nerozmazanej“ predstavy o tvare frekvenčnej odozvy je potrebné vykonať takéto merania na najmenej tridsiatich segmentoch frekvenčnej stupnice zvukového spektra, ktoré nie sú vzdialené viac ako tretina oktávy. jeden od druhého. Tento „ručný“ režim merania zaberie značný čas, čo je možné vykonať iba pri testovaní jedného reproduktora, a to aj vtedy, ak sa v procese neuchýlite k žiadnym dodatočným úpravám (aby ste potom znova neprebehli všetky frekvencie). Preto akustické laboratóriá využívajú metódu merania frekvenčnej odozvy akustickým tlakom v reálnom čase (RTA - Real Time Analyzing). Tu sa namiesto samostatných signálov privádza na vstup systému jeden signál, rovnomerne nasýtený v celom frekvenčnom spektre zvukového rozsahu (od 20 do 20 000 Hz), čo sa nazýva „ružový šum“. Uchu takýto signál pripomína zvuk nenaladeného rádia alebo šum vodopádu. Akustický systém reprodukuje „ružový šum“, ktorý je následne zachytený mikrofónom zvukového analyzátora, po ktorom je odoslaný do svojich pásmových filtrov, ktoré vystrihnú úzke frekvenčné pásmo (každý svoje vlastné) z spektrum, ktorého šírka je tretina oktávy. Napríklad prvý filter je nastavený na pásmo od 20 do 25 Hz, druhý - od 25 do 31,5 Hz atď. Zosilnený signál pre každé pásmo rozsahu sa zobrazuje na LCD displeji audio analyzátora vo forme stĺpca úrovne. Na pokrytie frekvenčného rozsahu od 20 do 20 000 Hz bude potrebných tridsať pásmových filtrov. Je jasné, že indikátor zariadenia by mal zobrazovať všetkých tridsať úrovní. Väčšinu LCD displeja Euraudio PRO600S zaberajú tieto tretinooktávové pruhy, ktoré pokrývajú zvukový rozsah od 25 do 20 000 Hz. Na displeji zariadenia je frekvenčná stupnica zobrazená v logaritmickej forme, ktorá zodpovedá vyjadreniu výšky tónu v oktávach proporcionálne k logaritmu pomeru frekvencií (rozlíšenie obrazovky je také, že jeden pixel na displeji zariadenia sa rovná jednému decibelu) .
Na pravej strane obrazovky sa nachádza indikátor celkovej hladiny akustického tlaku, ktorý je navrhnutý ako stĺpec hladiny s digitálnou hodnotou duplikovanou navrchu. Použitý spôsob načítania je uvedený pod týmto pruhom.

Režim merania frekvenčnej odozvy v reálnom čase pre akustický tlak

Pri meraní frekvenčnej odozvy je možné meniť integračný čas, inými slovami, čas odozvy audio analyzátora na zmeny zvukového prostredia. K dispozícii sú tri režimy: Rýchly (125 ms), Pomalý (1 s) a Dlhý (3 s). Merania je možné kedykoľvek pozastaviť a aktuálne hodnoty audio analyzátora budú „zmrazené“. Ak teraz stlačíte jedno z piatich očíslovaných tlačidiel, hodnoty na displeji sa zapíšu do pamäťovej bunky zodpovedajúcej číslu tlačidla. Táto možnosť je ponechaná na prenos údajov zo zvukového analyzátora do tlačiarne.
Zariadenie je dodávané s CD s obslužným programom Euraudio, ktorý je celkom jednoduchý. Neobsahuje žiadnu analytickú časť a vyžaduje sa hlavne na prezentáciu výsledkov testov na počítači. Okrem toho program prevádza hodnoty tretinových oktávových filtrov do digitálnej podoby, pričom zaznamenáva ohraničené údaje do textového súboru (pre konverziu do ľubovoľnej známej tabuľky).

Pri meraní frekvenčnej odozvy, aby nedošlo k skresleniu predzosilňovačmi akejkoľvek zvukovej karty, je testovaný reproduktorový systém pripojený priamo k lineárnemu výstupu CD prehrávača a testovací signál „ružového šumu“ je načítaný zo špeciálneho CD IASCA.
Relatívna nerovnomernosť frekvenčnej odozvy sa určuje nasledovne: na základe údajov získaných pomocou zvukového analyzátora sa zistí maximálny rozdiel medzi susednými pásmovými frekvenčnými filtrami a potom sa vypočíta rozdiel medzi nimi. Berúc do úvahy skutočnosť, že naše testy zahŕňajú multimediálne akustické systémy, ktorých trieda je rádovo odlišná od triedy kvalitných domácich audio zariadení (veľa systémov jednoducho nefunguje v rozsahu 20 - 20 000 Hz), rozhodli sme sa obmedziť výpočet nerovnomernosti frekvenčnej odozvy na segment od 50 do 15 000 Hz. Na základe indikátora nerovnomernosti frekvenčnej odozvy sa môžeme baviť o kvalite konkrétneho akustického systému. Medzná frekvencia bola určená vizuálne z nameranej frekvenčnej odozvy. Mimochodom, z obrázku sa môžete dozvedieť o nastaveniach bassreflexového portu subwoofera a ladiacich frekvenciách pásmových filtrov systému.
Maximálna hladina akustického tlaku bola nameraná nasledovne: k zariadeniu je pripojený mikrofón SPL, z ponuky sa vyberie vhodný režim merania a aktivuje sa možnosť uložiť špičkové hodnoty. Ďalej sa spustí testovacia dráha SPL Competition z IASCA CD, ktorá „núti“ systém pracovať na najvyšších možných prijateľných hodnotách. Počas tejto fázy sa na displeji audioanalyzátora zobrazuje iba maximálna dosiahnutá hladina akustického tlaku (a zostáva ako vrchol). Práve podľa tohto parametra sa dá posúdiť schopnosť konkrétneho akustického systému „otočiť vaše vnútro“ pri počúvaní pri maximálnej hlasitosti.

Režim merania maximálnej hladiny akustického tlaku

Na konci testovania boli niektoré výsledky meraní zaznamenané do tabuľky, pri pohľade na ktorú je celkom ľahké pochopiť, ktorý systém si zaslúži pozornosť. Takže meranie pomocou audio analyzátora nám umožňuje posúdiť maximálnu hladinu akustického tlaku, relatívnu nerovnomernosť frekvenčnej odozvy, deliace frekvencie a skutočný rozsah reprodukovaných frekvencií akustickým systémom. Pomocou posledného parametra môžete skontrolovať nezrovnalosti medzi charakteristikami deklarovanými výrobcom a nami získanými.

Meranie impedancie

Audio analyzátor, ako som už povedal, je vybavený lineárnym vstupom, navrhnutým vo forme RCA konektora. Vďaka tomu vám zariadenie umožňuje ísť nad rámec akustických testov meraním hladiny akustického tlaku pri príjme dát z mikrofónu. Pomocou tohto lineárneho vstupu môžete pripojiť cez elektrický obvod reproduktorovej sústavy a merať (samozrejme približne) napríklad impedanciu a harmonické skreslenie.
Impedancia je veľmi užitočná funkcia, ktorú možno použiť na testovanie schopnosti reproduktora správne fungovať pri danej úrovni zosilnenia a na zaznamenanie rezonančných frekvencií subwoofera. Na vykonanie merania sa na vstup zosilňovača reproduktorov privedie testovací signál „ružového šumu“. Pozrite sa na obrázok nižšie: Zosilňovač by nemal byť premostený (t.j. jeho záporný pól by mal byť spoločný zem). Na kalibráciu sa používajú 4 a 8 ohmové odpory. Najprv sa zvolí 4 ohmový odpor a zvýši sa hlasitosť, kým sa na displeji audio analyzátora neobjavia čitateľné úrovne signálu (zvyčajne je táto úroveň priamka). Potom sa zvolí režim 8 Ohm a nastavia sa preň úrovne. Prepínač sa potom nastaví na testovanie reproduktora a porovnaním dvoch riadkov sa odhadne jeho impedancia v celom akustickom rozsahu, pričom sa zistí jeho rezonančná frekvencia (alebo frekvencie).

Obvod na meranie impedancie

Poznámka: žiaľ, momentálne sme nestihli pripraviť stojan na určenie impedancie, takže výsledky pre túto etapu budú k dispozícii o niečo neskôr.

IASCA Competition Audio Test CD

Začnem tým, že koncom 70-tych rokov sa výrobcovia akustiky zámerne pokúšali vykresľovať analógie medzi audiozariadeniami a... žehličkami, veľmi aktívne zavádzali do myslí spotrebiteľov súbory technických požiadaviek, ktorých splnenie by zaručovalo (vraj) najvyššia kvalita zvuku zariadenia. Už vtedy sa výrobcovia, ktorí sa snažili spoliehať iba na objektívne parametre, nazývali „objektivisti“. Začiatkom 80-tych rokov však boli všetci sklamaní v podobe poklesu dopytu a všeobecného poklesu objemov predaja audio zariadení, a to aj napriek tomu, že „objektívne parametre“ sa neustále zlepšovali a z nejakého dôvodu aj kvalita zvuku, naopak, bolo to stále horšie. Tento všeobecný trend dal impulz k zrodu subjektivistického hnutia, ktorého slogan šokoval mnohých ortodoxných ľudí: „Ak existujú rozpory medzi objektívnymi parametrami a subjektívnymi hodnoteniami, potom by sa nemali brať do úvahy výsledky objektívnych meraní. Na dnešné pomery sa však vtedajší slogan subjektivistov ukázal ako celkom vyvážený. Sluchové vnímanie nám síce môže zlyhať, no napriek tomu ide o najcitlivejší nástroj na hodnotenie kvality zvuku. Samotné hodnotenie sa nezaobíde bez vypočutia rôznych skúšobných hudobných skladieb (symfonická a inštrumentálna hudba, chlapčenský zbor a slávne tenorové, jazzové a rockové skladby), takže mnohé nahrávacie spoločnosti vyvinuli špeciálne zbierky, ako je tá, o ktorej sa ďalej rozpráva.
Náš testovací hudobný disk možno nazvať univerzálnym. Používa sa na určenie objektívnych parametrov (niektoré stopy sa používajú ako zdroj testovacieho signálu) a na zostavenie subjektívnych hodnotení počúvania. Toto je súťažné CD IASCA od pomerne známej medzinárodnej asociácie International Audio Sound Challenge Association.

Na tomto disku je 37 zvukových stôp a niektoré stopy majú charakter poznámok, čím poslucháča upozornia, na čo si pri počúvaní dávať pozor. Mimochodom, informácie o tomto disku sú v databáze CDDB, takže po inštalácii do CD prehrávača počítača sa z internetu stiahnu názvy všetkých jeho skladieb. Poradie umiestňovania záznamov na disk podlieha určitému zákonu, t.j. zvukové záznamy sú rozdelené do skupín podľa posudzovaných vlastností zvuku (tónová čistota, spektrálna vyváženosť, zvuková scéna atď.). Mnohé nahrávky sú prevzaté z renomovaných hudobných archívov ako Telarc, Clarity, Reference, Sheffield a Mapleshade. Nižšie je zoznam skladieb CD súťaže IASCA.

IASCA Competition CD playlist