Измерение характеристик акустических систем | rush-speakers

В обзоре «НАШИ АС ИЗНУТРИ» была затронута частично тема технических характеристик АС. Какие измеряемые характеристики АС существуют, и степень их важности затронуты вкратце в том же обзоре. В этой статье я постараюсь более подробно  остановиться на процессе измерений, его тонкостях и нюансах.

Причиной написания данного материала послужил с одной стороны интерес к звучанию наших АС, с другой – споры и некоторые разногласия аудио-энтузиастов по поводу того какие характеристики жизненно важные для звучания а какие второстепенны, и как должны выглядеть характеристики АС для обеспечения хорошего звучания. Как показывает практика – просто «выложить» результаты измерений не достаточно для выводов о реальном звучании АС. Поэтому их необходимо сопровождать описанием условий и методов, с помощью которых они проводились, так как это существенно влияет на результаты измерений.

Честно говоря,  я противник оценки качества звучания по характеристикам и графикам, и не вижу альтернативы живому прослушиванию. Но всё же, попробую изложить основные приёмы и методы измерений которыми мы пользуемся при настройке наших АС.

Итак – тональный баланс, как важнейший критерий качества звучания АС.

В графическом представлении его выражает АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) – зависимость звукового давления АС от частоты. В «идеале» тон любой высоты АС воспроизводит с одинаковой громкостью. Так ведёт себя «идеальная» АС при измерениях в «идеальных» условиях. На самом деле измерить достоверно АЧХ  АС не имея «идеальных» условий, т.е. «безэховой камеры» трудно, но можно. Сложность в том, что разные методы и разные условия измерений накладывают свой отпечаток на результаты, т.е. измерения одних и тех же АС в разных условиях или разными методами дают разную АЧХ. Вина тому – отражения звуковых волн в помещении, где проводятся измерения. А так как АЧХ отражённых сигналов сильно изменяется и регистрируется измерительным микрофоном с наложением на полезный прямой сигнал, получаемые результаты это АЧХ не только АС, а характеристика АС в определённых акустических условиях. Полагаю, нет надобности повторяться, почему настройка АС под конкретные акустические условия опираясь лишь на результаты измерений – ошибка. Задача измерений – найти максимально точно поведение АЧХ именно АС среди мешающих отражений.

Существует несколько автоматизированных методов измерений АЧХ.

Вкратце об их преимуществах и недостатках:

1. Измерения с помощью «свип-тона». На АС подаётся сигнал синусоидальной формы постоянной амплитуды, который плавно «скользит» или ступенчато изменяется по частоте, микрофон регистрирует максимальный уровень звукового давления в каждой частотной области. Метод прост в использовании, недостатком является трудно-понятная АЧХ состоящая из серии пиков-провалов очень большой амплитуды до 10-15 дБ. Обеспечивает нестабильный результат, сильно зависящий от условий измерений, положения АС и микрофона. Дальнейшая «пост-обработка» результатов измерений с помощью различных алгоритмов сглаживания не дают точного представления об АЧХ, а лишь «прилизывают» неравномерность в разной степени.
2. Измерения с помощью шумового сигнала, «розовый шум». Этот тип сигнала характеризуется равной мощностью в любой частотной области (например, в диапазонах равных 1 октаве: 50-100Гц, 500-1000Гц, 5-10кГц мощность сигнала одинакова). Поэтому он наиболее подходящий из всех видов шумовых сигналов. Шумовой сигнал подаётся на АС и охватывает либо весь диапазон, либо выборочно какую-то область. Так как шумовой сигнал – это набор случайных импульсов непрерывно меняющихся во времени, микрофон регистрирует средний уровень, усреднение происходит на протяжении всего времени измерений.  Таким образом, удаётся частично, но не полностью компенсировать влияние отражённых звуковых волн.

Очевидно, что оба этих метода не дают полностью достоверную картину измерений. Поэтому, для повышения точности измерений используются дополнительные меры. Используя 2-й метод как более гибкий, измерения проводятся не в одной точке – микрофон непрерывно с равными интервалами перемещается наподобие маятника относительно АС в горизонтальной плоскости.

Это известный метод «качающегося микрофона». Вся прелесть его в том, что он позволяет ещё более нивелировать перепады звукового давления вследствие отражений. Также учитывается не только осевая АЧХ, но захватываются частично и боковые АЧХ, что также важно для оценки диаграммы направленности. Существует ещё ряд мер для уточнения результатов, о них дальше на примерах измерений АЧХ.

Так как «одним махом» получить достоверно АЧХ во всём диапазоне сразу не возможно, далее привожу поэтапно измерения на примере полочной модели «

AS-2S»

Этап 1. Измерения АЧХ в дальней зоне.

АС и микрофон расположены максимально далеко от стен для минимизации их влияния в средне-высокочастотном диапазоне. Расстояние от АС до микрофона 1.5м.:

Первое что бросается в глаза, глядя на измерения –  сильно заниженный уровень НЧ примерно до 300-400 Гц. и общая его неравномерность в этом диапазоне. Причина – расположение АС и микрофона практически в центре помещения, уровень отдачи на НЧ при таком расположении минимален. Неравномерность в низкочастотной области есть всегда и с этим нужно смириться, она в разной степени себя проявляет серией пиков-провалов в зависимости от расположения АС и микрофона, площади, высоты помещения, его конфигурации, акустических условий (мебель и т.п.). Есть некоторые зависимости поведения АЧХ на низких частотах. Например – хорошо заметный провал АЧХ в районе 200 Гц, который повторяется в разных точках одного помещения. Это взаимодействие АС с высотой помещения, точнее – высоты установки НЧ излучателя относительно пола и потолка. В данном случае высота НЧ-динамика от пола 85 см., высота потолка 2.6 м. У напольных АС, с расположением НЧ-излучателей невысоко от пола провал меньше заметен, но общая отдача на низких частотах также должна быть заниженной при таком расположении АС.

Поэтому судить об АЧХ АС на низких частотах по измерениям в дальней зоне сложно, нужно знать точное поведение АЧХ  в конкретных условиях и учитывать поправки на эти условия. С достаточной точностью измерения отражают АЧХ на средних и высоких частотах – примерно от 300-400 Гц и выше по диапазону. Поведение частотной характеристики – это плавная кивая, условно протянутая сквозь «змейку»  спадов и подъёмов на характеристике. Интересен в первую очередь именно характер поведения, который отражает эта кривая, на характеристике он показан пунктирной линией. В процессе измерений «змейка» непрерывно «пляшет» вокруг этой средней линии, задача измерений состоит в определении хода АЧХ – поведения именно этой усреднённой линии, на которую «нанизаны» мелкие отклонения АЧХ. Средняя линия не должна иметь глобальных наклонов и перегибов а также пиков и провалов шире 1/3 октавы.

Небольшой подъём на характеристике от 300 Гц до 2-2.5 кГц при измерениях одиночной АС нужен, так как при работе в паре, наклон общей АЧХ выравнивается. Если этого не учесть, АЧХ пары АС будет иметь обратный уклон.

Общий уровень ВЧ при измерениях сильно зависит от расстояния АС-микрофон. Если следовать общим правилам измерений с расстояния 1 м. от АС по оси ВЧ излучателя, можно руководствоваться тем, что ВЧ при этом должны быть вровень с СЧ. На самом деле рекомендации выдерживать расстояние в 1м. от АС и располагать микрофон строго по оси ВЧ динамика при измерениях не всегда оправдываются. Дело в том что измеряемая АЧХ интересна не только в одной конкретной точке и на определённом расстоянии. Её поведение зависит от многих факторов: взаимное расположение излучателей, их размер, рабочий частотный диапазон, форма и размеры самой АС. Например, АС с несколькими излучателями на СЧ будет иметь разные АЧХ на расстоянии 1м. и 1.5-2м. То же касается и АС с большими излучателями НЧ-СЧ. Поэтому, для сравнительно близкой зоны прослушивания (1м. и меньше) такие АС не годятся, и АЧХ в таком случае разумно измерять на большем расстоянии, которое соответствует их рабочей зоне. При этом следует делать поправку на спад ВЧ с увеличением расстояния от АС, т.е. измерения например с 1.5 м. должны показывать спад ВЧ на 2-2.5 дБ, с расстояния 2 м – 3-4 дБ.

Этап 2. Измерения в дальней зоне.

 Измерительный микрофон и АС расположены недалеко от стен.

По этим измерениям уже можно судить о реальном уровне отдачи АС на низких частотах. Но не о реальной частотной характеристике внутри НЧ диапазона, о ней на следующем этапе. Пунктирной линией на АЧХ примерно от 30 Гц до 200 Гц обозначен средний уровень отдачи на низких частотах, от 300 Гц до 2 кГц средний уровень СЧ. Задача этого этапа измерений в определении баланса НЧ-СЧ. Как видно, АЧХ на СЧ и особенно ВЧ  имеет несколько другой характер в сравнении с предыдущими измерениями. Связано это с влиянием отражений от ближайших поверхностей стен.

Фиолетовым и жёлтым – частотные характеристики АС в одних и тех-же условиях, за исключением того что жёлтая АЧХ измерена с закрытым портом резонатора (об этом чуть позже).  Кстати, видимые отличия АЧХ в СЧ-ВЧ диапазоне на том же графике – результат колебаний АЧХ во время измерений, о которых упоминалось выше. Т.е. «рисунок» характеристик отличается в разные моменты времени, но поведение АЧХ, её характер чётко прослеживаются.

Этап 3. Измерения АЧХ низкочастотной области в ближней зоне.

Микрофон практически вплотную к диффузору НЧ- динамика. Порт фазоинвертора (ФИ)закрыт.

Чтобы получить реальную АЧХ всей АС в низкочастотной области, с учётом действия фазоинвертора, нужно проделать несложные действия. Вернёмся для этого к предыдущим измерениям в дальней зоне:

Это фрагмент из предыдущих измерений в диапазоне 20 Гц…500 Гц, пунктиром обозначен средний уровень отдачи НЧ. Величина «а» в децибелах между двумя измерениями – это уровень отдачи фазоинвертора. Добавив эту величину «а» в каждой частотной области к измерениям в ближней зоне, получим реальную АЧХ работы всей АС на низких частотах (белая сплошная линия):

В данном случае фазоинвертор «подхватывает» работу НЧ-динамика начиная примерно от 150 Гц и «продлевает» ровный участок АЧХ в сторону низких частот, добавляя примерно 5 дБ на частоте своей настройки (45 Гц). Пунктиром обозначен средний уровень НЧ.

Таким образом мы провели серию необходимых измерений, дающих представление о реальной АЧХ акустической системы. При желании их можно совместить и увидеть АЧХ АС во всём диапазоне:

Зелёным цветом – характеристика измерений в дальней зоне (этап 1), фиолетовым и жёлтым – этап 2, белым – этап 3.

Совмещение характеристик дальней и ближней зон выполняется по среднему уровню отдачи НЧ (пунктирная линия). Таким образом, результирующая АЧХ – это кривая, проходящая от начала частотной шкалы и до 300-500 Гц по контуру ближних замеров (белая кривая), далее от 300-500 Гц и до конца частотной шкалы по контуру дальних замеров (зелёная кривая). Отбросив лишнее, результирующая АЧХ будет выглядеть следующим образом:

---

Несколько слов в заключение.

Для измерений необходимо использовать шумомер или отдельный микрофон с линейной АЧХ, либо если она имеет отклонения, обязательно учитывать это соответствующими поправками. Большинство программных спектро-анализаторов позволяют вносить корректирующую АЧХ измерителя (mic. calibration correction). Я использую спектро-анализатор TrueRTA, измеритель звукового давления Center 325 совместно с таблицей поправок АЧХ именно к этой модели шумомера, которая учитывает собственную неравномерность АЧХ микрофона и взвешивающего фильтра «С» (у данной модели отсутствует линейная шкала измерений). Это позволяет достоверно измерять АЧХ во всём диапазоне.

На приведённом выше примере – полочная 2-полосная АС фазоинверсного типа.  Измерения АЧХ в дальней зоне на НЧ  акустических систем закрытого типа ограничиваются одним замером, так как не нужно отдельно учитывать работу резонатора.

Для напольных АС с отдельным НЧ-излучателем зона стыковки с соседней СЧ-полосой может попасть в зону провала АЧХ на низких частотах (см. этап 1).  Это несколько усложняет задачу измерений и настройки. Нужно держать «в уме» точную характеристику поведения «комнатной» АЧХ в конкретных условиях и делать на неё поправку в процессе измерений и настройки.

Некоторые спектро-анализаторы позволяют внести неравномерность АЧХ акустических условий (room curve correction) в виде корректирующей таблицы, «комнатной АЧХ» и учитывать её автоматически при измерениях. Но не нужно забывать, что эта таблица соответствует конкретному размещению АС и микрофона в конкретных акустических условиях, и даже при незначительных изменениях этих условий придётся заново создавать корректирующую таблицу.

Метод измерений АЧХ на открытом воздухе вне помещения позволяет избежать влияния отражений, что может показаться упрощением задачи, но он имеет свои неудобства. Измерения в дальнем поле достоверны только в СЧ-ВЧ области. А так как НЧ почти отсутствуют в таких условиях, невозможно оценить общий баланс АЧХ без НЧ.

Отдельные измерения в дальнем поле (этап 2) можно исключить, совместив его с измерениями этапа 1. Но для этого нужно точно знать и учитывать поведение АЧХ на низких частотах в конкретных акустических условиях. Например, определив его по измерениям настроенных АС.

Баланс НЧ и СЧ достаточно «скользкий» момент при настройке АС, одних только измерений недостаточно. К тому же разное положение микрофона и АС меняет картину АЧХ, поэтому необходимо также контролировать балансировку «на слух». Например, на вышеприведённом графике АЧХ может показаться завышенной область НЧ в диапазоне 80-160 Гц с пиком на 125 Гц. Поэтому для более точного определения баланса НЧ-СЧ следует проводить тестовое прослушивание. Если отдача баса действительно завышена,  на слух это проявляется «утяжелением» звучания. При ещё большем избытке баса, могут проявляться мешающие «гудящие» или «урчащие» призвуки. Недостаток НЧ на слух проявляется как упрощённое звучание, уменьшение масштаба, страдает «фундамент» звучания.

Нужно также учитывать важность расстановки АС и слушателей в конкретных акустических условиях, так как они сильно влияют на звучание баса и баланса его с остальным диапазоном. Так как тема обустройства комнаты для прослушивания музыки или просмотра фильмов очень обширна, она заслуживает отдельного внимания. Надеюсь, изложенная информация по теме измерений АЧХ станет вам полезна, а некоторые практические советы по обустройству помещения постараюсь изложить в отдельном обзоре.

Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами / Хабр

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

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

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

(Под катом — много картинок).

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбираем его в качестве устройства записи (птичка в зелёном кружочке).

Выставляем ему уровень чувствительности поближе к максимуму:

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

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

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

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

Второй наушник свободно висит под столом, из него мы будем слышать включённый тестовый сигнал.

Убеждаемся, что наушники лежат стабильно, их тоже нельзя сдвигать в процессе измерений. Можно начинать.

Запускаем программу TrueRTA и видим:

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

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

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

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

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

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

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

Дождавшись стабилизации графика, останавливаем измерение кнопкой Stop в программе.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

И вот результат измерений:

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

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

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

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

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

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

И что же мы видим в результате?

Куда пропали все наши басы? Вы их случайно не видели?

АЧХ акустических систем. Описание методов вычисления и интерпретации — Ferra.ru

Согласно «законсервированному» ГОСТу (16122-78), акустическая система любого типа характеризуется такими показателями, как чувствительность, диапазон воспроизводимых частот и неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в этом диапазоне. На что обращать внимание в первую очередь? И все ли можно поверить алгеброй?

Чувствительность измеряется при подведении к акустической системе синусоидального напряжения амплитудой 1 В некой частоты, при этом микрофон располагается на расстоянии 1 м. Тогда, измеряя развиваемое звуковое давление последовательно, шаг за шагом во всем слышимом диапазоне частот (по умолчанию 20–20000 Гц), получим АЧХ по чувствительности.

Диапазон воспроизводимых частот определяется на основе полученной АЧХ. Например, если в области низких частот глобальный спад начинается на 100 Гц, достигая на 60 Гц, скажем, –40 дБ, то нижняя граница рабочего диапазона находится исходя из некого спада, задаваемого правилами, принятыми в той или иной стране. Таким образом, в нашем примере нижняя граница злополучного диапазона может быть 80 Гц, а может 70 Гц, тут уж как правила потребуют.

Неравномерность АЧХ вычисляется подобно среднеквадратичному отклонению в математической статистике, то есть сначала оценивают среднее значение амплитуды в пределах частотного диапазона, а потом прикидывают болтанку кривой АЧХ вокруг полученного среднего. Чем больше неравномерность, тем хуже. В идеале АЧХ представляет собой прямую линию без наклона, однако в реальном мире ничего идеального не существует.

Использование АЧХ, измеренной по чувствительности, удобно для оценки неравномерности, но совершенно неприемлемо при сравнении акустических систем, имеющих разное электрическое сопротивление, которое, в свою очередь, зависит от частоты. Как следствие разного сопротивления, акустические системы потребляют разную мощность при подведении равного напряжения (соотношение между мощностью, сопротивлением, силой тока и напряжением можно найти в учебнике физики). Другими словами, среднее значение амплиутды «по чувствительности» для таких акустических систем будет, мягко говоря, «кто в лес, кто по дрова». Поэтому Международная электротехническая комиссия (МЭК) при измерении АЧХ требует подводить не напряжение, а электрическую мощность, равную 1 Вт. Излучать же акустическая система будет иную (звуковую) мощность, грубо говоря, в соответствии с «персональным» КПД на разных частотах.

Замечу, что понятие «заморской» чувствительности несколько отличается от доставшегося нам со времен СССР. Чувствительность «по-ихнему» измеряется в децибелах (дБ), а «наша» — в паскалях (Н/м2). Нетрудно пересчитать из нашей относительно стандартного нулевого уровня звукового давления (210–5 Па).

Отдельного упоминания требует оптимальность разрешения по частоте, или, упрощенно говоря, шага между измеренными точками АЧХ. Пыльные от времени узкоспециализированные измерители стандартно-гостированной АЧХ выполнены на аналоговой базе и проходят частотный диапазон со скоростью, увеличивающейся по мере роста частоты. Таким образом, получают зависимость от частоты, близкую к логарифмической. У «аналоговых» АЧХ разрешение на низких частотах хорошее, на высоких — плохое (там скорость пробегания слишком высока, чтобы регистратор успевал дотошно фиксировать амплитуду сигнала с микрофона). Скоростной график определяется утвержденными правилами, ну и динамическими возможностями аналоговой аппаратуры, конечно. Продвинутые АЧХ сегодня вычисляются посредством специальных звуковых анализаторов, в которых уживаются как высокоточная цифра, так и малошумный аналог. Высококачественные звуковые анализаторы, удовлетворяющие всем международным требованиям проведения измерений, умопомрачительно дороги. Далеко не всякая российская фирма может себе позволить измерительный анализатор, выложив за него столько же, сколько за новехонькую иномарку. Для полноты картины упомяну цену измерительного микрофона с предусилителем (в комплект анализатора не входят): в две тысячи вечнозеленых еще уложиться надо. Зато хитроумная методология измерения позволяет в большинстве случаев обойтись без акустически заглушенной камеры, поскольку стоимость последней для измерения АЧХ акустических систем просто разорительна. Разрешение по частоте у таких анализаторов превосходит требуемое по действующим на сей момент правилам, впрочем, предусмотрена возможность варьирования, так сказать, в исследовательских целях. Кстати, частота изменяется линейно (!), что дает массу преимуществ, а затем анализатор пересчитывает накопленный массив в логарифмическую шкалу для отображения на стандартизованном графике.

При программной симуляции получения АЧХ на компьютере (с помощью звуковой карты) сигнал задающего генератора заменяется смоделированным в цифре сигналом. Как правило, используют скользящий тон (sweep tone), плавно пробегающий все звуковые частоты. В смоделированном сигнале частота звука возрастает практически идентично классическому измерителю АЧХ. Данный цифровой сигнал проигрывается в реальном времени (без пауз), а ЦАП аудиокарты выдает аналоговый сигнал, который поступает (через усилитель) на колонки; далее звук, излучаемый колонками, регистрируется через микрофон с предусилителем и записывается посредством АЦП той же звуковой карты. Ясно, что карта должна быть реально полнодуплексной, чтобы одновременно (на самом деле, с задержкой) озвучивать и записывать. Каждый преобразователь, усилитель и микрофон (а равно и помещение как акустический резонатор) имеет свою АЧХ, поэтому для получения корректной характеристики собственно колонок должны быть идеальными либо АЧХ всех преобразователей, либо все отклонения нужно учитывать. Записываемый в цифре сигнал тут же обрабатывается программой, которая может выдавать изменение во времени либо пиковой магнитуды, либо среднеквадратичной мощности записанного сигнала. А поскольку заранее известно, как изменяется частота в этом сигнале, то АЧХ вроде бы уже в кармане. Однако чтобы корректно определить и пиковую магнитуду, и среднеквадратичную мощность, надо задать интервал времени, в течение которого эти штуковины будут вычисляться. Задашь малый интервал — получишь АЧХ, близкую к реальной, но искаженную всякими нехорошими неровностями. Задашь большой интервал — получишь АЧХ, и близко не имеющую ничего общего с реальной, зато гладенькую, легко интерпретируемую даже чайником. Причем в случае фиксированного интервала наибольшая погрешность от причесывания-выравнивания будет выплывать по мере логарифмического роста частоты. Ясно, что для улучшения разрешения по частоте придется удлинять моделируемый сигнал, а это приведет к нарушению «гостированных» правил измерения АЧХ.

Есть еще одна тонкость. Любое физическое устройство обладает задержкой отклика во времени. В частности, диффузор динамика колонки не может мгновенно реагировать на возмущения. Чем больше масса диффузора и жестче его подвес, тем реакция потенциально хуже. Посмотрите «под лупой» на отклик микрофона во времени, например, на ударное воздействие, и вы увидите весьма непростой переходной процесс. Несмотря на отмеченные проблемы, программная симуляция позволяет вычислять АЧХ довольно близко к стандарту, но сейчас речь об ином. Похоже, стандартик-то устарел! Конечно, можно продолжать все лучше программно имитировать доисторические аппаратные измерители АЧХ, однако давайте зрить в корень. Увеличивая разрешение по частоте, получаешь четкое объяснение тому, над чем десятки лет ломали копья многочисленные интерпретаторы АЧХ.

Самое сложное и коварное кроется вот в чем. Как известно, невозможно в принципе точно определить частоту и время одновременно (так называемая неопределенность Гейзенберга). То есть, чтобы определить значение частоты, необходимо наблюдать сигнал в течение достаточного промежутка времени. Чем больше этот промежуток, тем точнее можно определить частоту, и наоборот. А так как в тестовом sweep-сигнале частота постоянно меняется, то погрешность будет тем меньше, чем медленнее нарастает частота. График изменения значения частоты известен точно, поскольку заложен в программную процедуру генерирования тестового сигнала или звукового файла. Последнее дезориентирует. Частоты в регистрируемом микрофоном сигнале поплывут относительно смоделированного и озвученного сигнала из-за многочисленных промежуточных преобразований. Так что опять приходим к необходимости замедления изменения частоты в sweep-сигнале.

Вместо тестового сигнала скользящего тона частенько используют белый шум. И для динамиков безопаснее, и с точки зрения обработки проще. Но… Тут опять есть свои «но». Для разложения зарегистрированного сигнала в спектр применяется процедура быстрого преобразования Фурье (FFT). Чтобы минимизировать погрешности случайной природы, приходится проводить усреднение результатов FFT, получаемых в разные моменты времени. Чем больше спектров усредняется, тем меньше погрешность вычисления АЧХ. Чтобы улучшить разрешение по частоте, увеличивают длину временного окна для FFT, то есть увеличивают объем выборки. В стремлении получить высокое разрешение на низких частотах объем выборки задирают за 65536. Однако на низких частотах динамики озвучивают составляющие белого шума с заниженной акустической мощностью. А это приводит к неправдоподобным завалам на низах у такой АЧХ.

Наконец, АЧХ можно получить, генерируя дельта-импульс и вычисляя модуль комплексного FFT от регистрируемой передаточной функции. Тут придется подбирать интервал повторения импульса, чтобы усреднением спектров минимизировать погрешности. По ряду причин этот метод больше подходит для АЦП, нежели для акустических систем.

Нетрудно догадаться, что три перечисленные выше характеристики представляют собой стационарные оценки, то есть не учитывают динамику акустической системы. «Вот где собака порылась!» Эксперты (как талантливые самоучки, так и заносчивые снобы, вылупившиеся из богатеньких меломанов) сплошь и рядом пытаются однозначно интерпретировать зигзаги АЧХ, подглядывая в чужие шпаргалки и руководствуясь собственными слуховыми ощущениями. Интерпретация — занятие неблагодарное, поскольку АЧХ двух акустических систем могут походить друг на друга как близнецы-братья, а звучать эти системы будут по-разному. И не факт, что одинаково звучащие колонки во всех случаях будут иметь АЧХ как две капли воды. Увы, строгой однозначности здесь нет. Тогда получается, измеряемые АЧХ никому не нужны и ничегошеньки не говорят? Нет, это не так. Просто следует помнить, что стандартная АЧХ — всего лишь условное упрощенное отражение реальности (в своем роде срез грубого слепка), хотя и выполненное строго по неким правилам, замечу, тоже условным. Иногда близость полученной АЧХ к АЧХ истинной очень хорошая, а иногда, увы, очень плохая. Зарубим себе на носу: хотя АЧХ и есть результат объективных оценок-измерений, но ее трактовка — дело субъективное. Типа «закон, что дышло. Куда повернул, туда и вышло». Другими словами, график гостированной АЧХ сродни сообщениям об ошибках, выдаваемых нынешней Windows: ложное сообщение или нет, полная дурь или случайная смесь правды и кривды, определить может только опытный специалист.

Сами производители акустических систем втихаря используют динамические характеристики (например, основанные на wavelet-преобразовании), чтобы разобраться и понять, что и как улучшать в своих колонках. Покупателям же показывают по старинке лишь характеристики стационарные, то бишь замороженные во времени. Причем зачастую очень грамотно облагороженные и причесанные, чтоб у людей, непосвященных в тайны конкретных колонок, лишних вопросов не возникало.

Что касается активных акустических систем, то в отличие от пассивных, задачка усложняется, так как к динамике (поведению во времени) колонок добавляется динамика встроенного усилителя. А у последнего, как и у любого неизмерительного усилителя, коэффициент нелинейных искажений разный на разных частотах и уровнях мощности.

Room EQ Wizard (REW) — Audio University

В предыдущем посте я говорил о спецификациях и графиках частотной характеристики, а также о том, что частотная характеристика говорит нам об аудиосистеме. Прочтите этот пост, чтобы узнать, что такое частотная характеристика и почему она важна.

Этот пост отвечает на несколько иной вопрос: как измеряется частотная характеристика?

Я покажу вам базовый метод, который вы можете использовать для измерения частотной характеристики вашей комнаты, ваших динамиков, микрофонов или любой другой аудиосистемы!

Частотная характеристика помещения, микрофона, динамика или другой аудиосистемы измеряется посредством измерения передаточной функции. Обычно это делается с помощью системы, которая сравнивает выход тестируемой системы с эталонным сигналом, чтобы определить влияние (или передаточную функцию) устройства на тестовый сигнал.

Когда мы используем метод, описанный в этом посте, чтобы найти частотную характеристику системы, мы измеряем ее передаточную функцию. Передаточная функция системы — это математическая функция, которая моделирует выход системы для каждого возможного входа.

В этом случае мы будем измерять реакцию аудиосистемы на различные входные частоты … (Частотная характеристика)

Посылая каждую частоту одинаково на вход системы и снова измеряя сигнал на выходе системы, теоретически мы должны быть в состоянии определить влияние системы на сигнал.

Базовая установка для проведения акустических измерений состоит из:

• Компьютер
• Программное обеспечение для измерений
• Аудиоинтерфейс
• Динамик
• Микрофон

Нет необходимости в специальном компьютере, вы можете использовать все, к чему у вас есть доступ. Вы даже можете получить доступ к бесплатному программному обеспечению для измерений под названием Room EQ Wizard (или REW).

Вам потребуется аудиоинтерфейс как минимум с одним микрофонным входом, одним линейным входом и двумя линейными выходами.

Выбор динамика зависит от того, что вы измеряете. Если вы измеряете частотную характеристику комнаты или микрофона, вам понадобится динамик с очень плоской частотной характеристикой, который может равномерно воспроизводить все частоты.

Однако, возможно, вы измеряете передаточную функцию самого динамика. Или, может быть, передаточная функция динамика и комнаты совмещена.

То же самое касается микрофона. Если вы измеряете что-то, кроме самого микрофона, вам следует использовать микрофон с как можно более плоской частотной характеристикой или, по крайней мере, с известной частотной характеристикой, которую можно настроить. В противном случае микрофон окрасит измерение.

Чтобы настроить базовое измерение, я начну с открытия Мастера эквалайзера комнаты. В левом верхнем углу нажмите «Измерить». Появится это окно:

Здесь видно, что программа проверит аудиосистему, отправив сигнал частотной развертки. Это проверит, как система реагирует на каждую частоту во время этой развертки.

Настроим входы и выходы. Я хочу, чтобы тестовый сигнал воспроизводился через выход 1 или левый выход моего аудиоинтерфейса. Это выход, который я подключу к входу тестируемой системы.

Я подключу выход тестируемой системы к входу 1 на моем аудиоинтерфейсе и выберу вход 1 в качестве входа в программном обеспечении.

Нам также нужно настроить путь для опорного сигнала. В базовом тесте это просто кабель, который соединяет выход 2 аудиоинтерфейса напрямую со входом 2 аудиоинтерфейса. Это позволяет системе адаптироваться к любому влиянию самого интерфейса на тестовый сигнал.

Тестовый сигнал и опорный сигнал будут подвержены влиянию выходных и входных сигналов интерфейса. О более продвинутых эталонных настройках я расскажу позже.

Перед тестированием важно проверить уровни. Тестовый сигнал будет воспроизводиться с двух выбранных нами выходов. Цель состоит в том, чтобы отрегулировать усиление до тех пор, пока тестовый входной сигнал и опорный входной сигнал не будут иметь одинаковый уровень.

После того, как вы набрали уровни, нажмите «Начать измерение». Убедитесь, что в комнате тихо, если вы проводите акустические измерения.

После воспроизведения тестового сигнала вы увидите результаты теста. Этот график должен показаться вам знакомым, если вы смотрели мои видео о графиках частотных характеристик. Чтобы узнать, как интерпретировать этот график, ознакомьтесь с этим постом о графиках частотных характеристик и спецификациях.

К сожалению, иногда трудно получить точные измерения, особенно акустические. Это потому, что в игре так много переменных, которые необходимо учитывать.

При основных измерениях электронного устройства все намного проще. Взгляните на эту диаграмму:

Тракт тестового сигнала включает выход интерфейса, электронное устройство (например, эквалайзер) и вход интерфейса. Путь опорного сигнала включает только выход интерфейса и вход интерфейса. Это позволяет программному обеспечению измерять только изменения, вызванные электронным устройством.

Однако примите во внимание все сложности, добавленные в акустические измерения, которых не было в электрических измерениях…

Допустим, я пытаюсь измерить частотную характеристику моего динамика. Поток сигнала будет выглядеть так:

Путь тестового сигнала включает не только динамик, но и комнату, и микрофон.

Акустические свойства помещения могут привести к подавлению, резонансу и другим аномалиям, которые мы не можем учесть в опорном сигнале.

Микрофон также имеет собственную частотную характеристику. Если мы знаем частотную характеристику микрофона, мы можем ее настроить. Но если мы не знаем частотную характеристику микрофона, это также повлияет на результаты теста.

К счастью, великие умы аудиоиндустрии придумали оригинальные способы преодоления некоторых из этих препятствий.

Чтобы смягчить влияние акустического пространства, многие тесты динамиков и микрофонов проводятся в безэховых камерах — помещениях, специально предназначенных для устранения реверберации, резонанса и эха.

Изображение предоставлено: http://www.bell-labs.com/about/history/innovation-stories/anechoic-chamber/

Акустики, исследователи и системные специалисты также используют динамики и микрофоны с известной частотной характеристикой, чтобы они могли учитывать влияние устройства на измерения передаточной функции.

Посмотрим правде в глаза… у большинства из нас нет специально созданных сред и инструментов для тестирования, но это не значит, что мы не должны экспериментировать и пытаться создать наилучшие возможные измерения.

Это очень полезное упражнение, если вы изучаете аудиопроизводство. Попробуйте измерить вашу систему дома или часть вашей системы.

Сделайте все возможное, чтобы настроить измерение, которое поможет вам понять влияние конкретного компонента на сигналы, проходящие через вашу систему.

Если у вас нет инструментов, необходимых для измерения конкретного компонента вашей системы, измерьте вашу систему в целом и просто не забудьте учесть влияние, которое каждый компонент тракта прохождения сигнала может оказать на измерение.

Сколько способов мы можем измерить частотную характеристику?

Программное обеспечение APx500 предоставляет множество способов измерения частотной характеристики или способности аудиоустройства воспроизводить аудиосигналы в интересующем диапазоне частот. Если бы вам нужно было квалифицировать аудиоустройство с помощью одного измерения, этим измерением, скорее всего, была бы частотная характеристика. Поскольку это такой фундаментальный показатель, наше программное обеспечение предоставляет множество способов измерения частотной характеристики.

Ниже перечислены не менее 10 способов измерения частотной характеристики с кратким описанием того, почему каждый из них может использоваться:

1. 1. Частотная характеристика
2. 2. Непрерывная развертка
3. 3. Акустический ответ
4. 4. Производственные испытания громкоговорителей
5. 5. Ступенчатая развертка частоты
6. 6. Развертка полосы пропускания
7. 7. Многоцветный
8. 8. Передаточная функция — сигнал белого шума
9. 9. Передаточная функция – речевой сигнал
10. 10. Анализатор сигналов (БПФ) – белый шум

На этом графике показана частотная характеристика драйвера наушников, измеренная с использованием каждого из следующих методов:

Рис. 1: Частотная характеристика в программном обеспечении APx500

Первые четыре метода используют один и тот же метод обработки сигнала. Частотная характеристика , Непрерывная развертка , Акустическая характеристика и Производственный тест громкоговорителя основаны на методе экспоненциальной синусоидальной развертки или ЛЧМ, впервые предложенной Анджело Фариной в 2000 году. управление и простейшие результаты. Если вы просто хотите быстро найти частотную характеристику устройства, то это измерение для вас. Поскольку он основан на нашем сигнале щебета, он исключительно быстр, предоставляя результаты всего за доли секунды. Однако он обеспечивает только частотную характеристику.

Непрерывная развертка выходит за пределы частотной характеристики. В дополнение к результатам, предоставляемым частотной характеристикой, он добавляет фазовую характеристику, различные способы наблюдения за искажениями, возможность просмотра импульсной характеристики тестируемого устройства и, что уникально для Audio Precision, мы также можем найти перекрестные помехи устройства как функция частоты. Непрерывная развертка обеспечивает все эти результаты на основе очень быстрого стимулирующего сигнала щебета

Акустического отклика и Производственный тест громкоговорителей основывается на непрерывной развертке, добавляя функции и результаты, полезные в ситуациях, когда измеряются акустические преобразователи, динамики или микрофоны. Во-первых, как акустическая характеристика, так и производственные испытания громкоговорителей позволяют применить временное окно или строб к импульсной характеристике. Это можно использовать для исключения акустических отражений, возникающих при проведении измерений в безэховом пространстве. Кроме того, они добавляют результаты Rub и Buzz, характерные для электродинамических динамиков.

Производственный тест громкоговорителя дополнительно оптимизирован за счет добавления возможности измерять не только частотную характеристику, искажение, фазовую характеристику, импульсную характеристику, а также шум и шум динамика, но также добавляет характеристику импеданса и параметры Тиле-Смолла динамик, снова используя стимулирующий сигнал щебета.

Ступенчатая развертка частоты , пожалуй, самый классический способ найти частотную характеристику устройства. Синусоидальная волна генерируется и перемещается от одной точки частоты к другой. В программном обеспечении APx500 это измерение может возвращать частотную характеристику, THD+N (искажения и шум), THD (только искажения) и фазовую характеристику устройства. По сравнению с измерениями, использующими чирп, ступенчатая развертка довольно медленная. Однако они являются единственным решением для измерения искажений и шума в зависимости от частоты. Кроме того, ступенчатая развертка по частоте — это просто де-факто является стандартом для многих устройств, и для целей сравнения часто требуется использовать это измерение.

Развертка полосы пропускания также представляет собой измерение ступенчатой ​​развертки по синусоиде, но в этом контексте измерения можно использовать фильтр с потенциально высокой избирательностью для отслеживания основного сигнала стимула. Это может быть особенно полезно при измерении акустических устройств. Измерение ступенчатой ​​развертки частоты выполняет измерение широкополосного или нефильтрованного отклика. Шум и искажения включены в результат. Развертка полосы пропускания, особенно при использовании самого избирательного режима, «ширины окна», может исключить эти несвязанные сигналы.

Многотональный анализатор использует множество тонов, но вместо дискретного перехода от одного тона к другому он воспроизводит все тона одновременно. Мультитон звучит как орган, на котором кто-то одновременно держит все клавиши. Преимущества многотонального сигнала заключаются в том, что он может быть очень быстрым, как измерение на основе ЛЧМ, но в то же время он также может измерять шум и другие негармонически коррелированные сигналы, такие как ступенчатая развертка частоты. Недостатки мультитона заключаются в том, что пик-фактор намного выше, чем у чистой синусоидальной волны, и что результат шума, TD+N (общие искажения и шум), не совпадает с THD+N (общие гармонические искажения и шум), потому что он включает продукты гармонических искажений и интермодуляционных искажений. Это делает нетривиальным сравнение результатов TD+N и THD+N.

Передаточная функция представляет собой очень интересную альтернативу для измерения частотной характеристики устройства. Все ранее описанные измерения основаны на использовании синусоидального стимула. Это может быть проблемой, поскольку многие современные устройства связи, такие как мобильные телефоны, включают алгоритмы адаптивной обработки сигналов, которые пытаются подавлять синусоидальные волны и другие сигналы, не являющиеся речью. Это делает поиск частотной характеристики мобильного телефона или микрофона, встроенного в умный динамик, в лучшем случае вводящим в заблуждение, а в худшем — бесполезным. Передаточная функция работает, находя корреляцию между сигналом источника или стимула и ответным сигналом. Сигналы могут быть совершенно произвольными. Единственное требование к передаточной функции состоит в том, что сигнал стимула должен иметь энергию в интересующем диапазоне частот. Широкополосный шум — отличный сигнал для тестирования, но с большей пользой можно использовать записи реальной человеческой речи. При использовании речевых сигналов важно осознавать, что реальная человеческая речь обычно не содержит большого количества энергии ниже 100 Гц или выше 4-10 кГц. Кроме того, вы обычно должны усреднить многосекундную речь, чтобы сделать полезное измерение.

Анализатор сигналов обычно не предназначен для измерения частотной характеристики, но его можно использовать и для этого. Если вы воспроизводите сигнал белого шума (равная энергия на частоту), вы можете прочитать частотную характеристику непосредственно из спектра БПФ. Это может потребовать большого усреднения, но устройство с плоской частотной характеристикой будет иметь плоский спектр.

Со всеми описанными выше измерениями, вот несколько заключительных моментов, о которых следует помнить при измерении частотной характеристики:

По разрешению – вышеуказанные методики измерения также разбиваются по линии разрешения. Все измерения на основе щебета и функция передачи обеспечивают очень высокое разрешение измерений, при этом тысячи точек измерения возвращаются за относительно короткое время измерения. Ступенчатая развертка частоты и Multitone практически не могут обеспечить более 100 или около того точек измерения.

По помехоустойчивости – Измерения на основе ЛЧМ, многотональный сигнал и развертка полосы пропускания обеспечивают высокую устойчивость к некоррелированному шуму. Это может быть очень полезно, например, при измерении динамиков в далеко не идеальной акустической среде. Ступенчатая развертка частоты, передаточная функция и анализатор сигналов не исключают шум из измерения, и результаты могут быть искажены наличием шума окружающей среды, особенно при проведении акустических измерений.

Скорость измерения — Для нахождения только частотной характеристики типичного устройства, скорее всего, нет метода быстрее, чем щебет, воплощенный в частотной характеристике, акустической характеристике, непрерывной развертке и тесте производства громкоговорителей. Мультитон — второй по скорости метод, который должен быть всего на 100 миллисекунд или около того медленнее, чем чириканье. Ступенчатая развертка частоты, полосовая развертка частоты, передаточная функция и анализатор сигналов будут самыми медленными методами измерения.

 

Понимание данных измерения частотной характеристики вашей комнаты – Акустические поля

Сегодня мы поговорим о том, как понять данные измерения частотной характеристики вашей комнаты. Многие из вас присылают размеры вашей комнаты, а затем я помещаю эти размеры в нашу базу данных и фактически генерирую для вас частотную характеристику комнаты, потому что наша база данных состоит из всех измеренных комнат, их там более 160. Мы обновили этот блог, чтобы отразить изменения в способах измерения частотной характеристики помещения от 18.11.19.. Давайте посмотрим на определение.

Определение частотной характеристики: https://acousticfields.com/room-frequency-response/

Какова частотная характеристика помещения?

Частотная характеристика комнаты — это способность комнаты обрабатывать энергию, вот и все. Энергия от 20 герц до 20 000. Давайте использовать это в качестве ориентира. Я имею в виду, что об этом много спорят, но ради обсуждения давайте использовать это как две конечные точки континуума. Что мы видим в современных маленьких комнатах? Мы всегда видим этот большой скачок ниже 100 герц, и это характерно и типично для всех маленьких комнат. Этот выступ напрямую зависит от ширины, высоты и длины вашей комнаты. Вот почему мы всегда пытаемся заставить людей следовать такому соотношению ширины, высоты и длины, которое минимизирует эту проблему. Вы можете взять комнату, которая измеряется таким образом, с этой частотной характеристикой, изменить ширину, высоту и длину и получить новую характеристику, которая может быть примерно следующей.

намного лучше, чем это:

И вот почему. За каждые 10% этого:

Волны и лучи

Мы должны снизить давление. Энергия в наших комнатах проявляется в двух формах. У нас есть лучи и лучи. Волны ниже 100 Гц. и лучи выше 100 Гц. Вы должны сосредоточиться на этих двух видах энергии. Одна связана с давлением, как океанская волна, а другая — с лучевой наукой, похожей на солнечный свет. Волны давления длинные и высокие. Лучи короткие и тонкие. В вышеприведенной низкочастотной кривой колокола так много энергии, которая создает столько искажений, что слишком многое невозможно услышать, и это тот низкочастотный бум, о котором все говорят, и он разносится по комнате и распространяется по комнате. на многих частотах.

Волны и лучи: https://acousticfields.com/waves-and-rays/

Таким образом, мы должны уменьшить его, мы должны снизить его до приемлемого уровня, каждые 10% уменьшения этого удара приведут к около 10% увеличение качества звука. Тем не менее, вам нужно правильное лечение, чтобы минимизировать этот удар. Таким образом, частотная характеристика комнаты — это то, как звук будет помещаться в комнате, и если мы выберем правильное соотношение ширины, высоты и длины, мы минимизируем неровность, и это важно, потому что минимизация этой неровности снижает наши затраты на лечение.

Пики и провалы

Чем больше выпуклость, тем больше будет стоить ее лечение, и тем больше мы не сможем добраться до точки, где это будет приемлемо, потому что низкочастотная энергия насчет управления, речь не идет о готовом решении. Даже в лучших комнатах, даже в самых дорогих студиях будет какая-то проблема с низкочастотным давлением, которую они не видели и не смогли устранить, так что все дело в управлении. Наша цель — уменьшить большую часть усиления комнаты ниже 100 Гц. в аналоговой области с помощью обработки в помещении, а затем отшлифовать с помощью обработки сигнала в цифровой области.

Octave Bands

Чем больше выпуклость, тем больше вы выбрали неправильную ширину, высоту и длину для своей комнаты, и не поймите меня неправильно, у вас всегда будет эта проблема, но наша цель — попробуйте уменьшить его в начале, потому что хороший звук — это серия хорошо сделанных вещей, множество маленьких хорошо сделанных вещей, сделанных в правильном порядке. Первое, что мы хотим сделать, это выбрать комнату, которая имеет правильную ширину, высоту и длину, у которой нет этого огромного подъема на низком уровне, который влияет на частотную характеристику вашей комнаты, потому что каждые 10% уменьшения и, возможно, такой удар, как это мы должны уменьшить на 50%, так что это стоит денег, а деньги в виде правильного вида лечения.

Технологии, активируемые давлением

Вы хотите убедиться, что мы обращаемся к обработке этого пика ниже 100 Гц. Чем лечить эту шишку? Это должны быть устройства, активируемые давлением. Не пенопласт, не коробки, заполненные строительным утеплителем, так называемые (басовые ловушки), не изделия глубиной 4 дюйма, не изделия глубиной 6 дюймов, эту энергию вы не получите, вы не укротите это с технологиями, которые не предназначены для этого. Сначала вы должны выбрать правильную ширину, высоту и длину, чтобы получить наилучшую частотную характеристику, которую вы можете получить в комнате, а затем то, что вы не получите с размером и объемом комнаты, мы должны лечить, а лечение стоит денег. Когда вы научитесь измерять АЧХ помещения.

Диафрагмальные поглотители

Диафрагмальные поглотители

Самая мощная из всех технологий низкочастотного поглощения — диафрагменное поглощеение. Это активируемая давлением технология, которая реагирует на большие пики давления ниже 100 Гц. Диафрагмальное поглощение на квадратный фут является самым мощным, имеет наибольший вес и имеет наибольшую площадь покрытия в небольших помещениях. Диафрагмальное поглощение должно охватывать как минимум две стены, поскольку две стены необходимы для создания самой сильной из всех низкочастотных проблем, а именно аксиальных мод.

Комнатные режимы: https://en.wikipedia.org/wiki/Room_modes

Диафрагменные поглотители: https://acousticfields.com/product-category/sound-absorbment/acda-series/

Резюме

Надеюсь, это обсуждение помогло. Не стесняйтесь обращаться ко мне напрямую по телефону: 520 – 392 – 9486 MST или по электронной почте info@acousticfields.