Замеряем АЧХ в салоне авто подручными средствами.
Подключаем микрофон, шнурок одной стороной к ноутбуку, другой к усилителю(ям) автомобиля.
Располагаем микрофон в зоне прослушивания музыки, обычно на уровне головы водителя:
либо расположим согласно статье журнала «Автозвук»: Способ замера
Принцип действия программы ARTA заключается в генерации сигнала (розовый шум, свип тон и пр.) и одновременном анализе этого сигнала, полученного через микрофон и не только. Я пользуюсь демо-версией программы, она меня вполне устраивает:
Офф. сайт программы ARTA
В ссылке есть файл демоверсии и манул на английском. Можете изучить, но я расскажу, как быстро освоить функции, которые нам необходимы. Громкость динамиков и микрофона на компьютере ставим 30% (потом можно изменять до нужного значения), убираем галочку «усиление микрофона», если такая имеется. Запускаем программу, жмем «Continue in Demo mode», откроется окно программы.
1. Выбираем одноканальный метод измерения. В окне активируем режим «Fr1″(т.е. непрерывное воспроизведение шума и снятие АЧХ в режиме реального времени).
2. Правой кнопкой мыши открываем меню, выбираем тип сглаживания графика.
3. Подгоняем оси для лучшего отображения.
4. Выбираем тип сигнала – розовый шум.
5. Частота дискретизации.
6. Выбираем количество точек измерения ( большее значение – медленнее считает)
7. Типа обработки графика, сглаживание.
8. Настройка микрофона.
9. Тип отображения графика.
На картинке показаны мои настройки — так удобнее, в вашем случае они могут быть другими. Изменив значение чувствительности микрофона можно вывести график на «0dB» для наглядности.
Измерения АЧХ динамиков проводят в специальных безэховых камерах, но в нашем случае можно замерить на улице вдали от стен, где переотражения будут минимальными.
Для настройки своей системы я согласовал по уровню правый и левый канал:
Потом согласовал по частоте мидбас с СЧ-ВЧ и с сабвуфером.(пришлось перекинуть клеммы сабвуфера, так как был в противофазе с мидами)
, но гладкая АЧХ покажется скучной, особенно в дороге, поднимаем НЧ диапазон
теперь намного лучше.
Для настройки системы полезно почитать статью А.Шихатова: Мастер 12 вольт
Ради интереса даже АЧХ своих любимых наушников снял:
Можете глянуть небольшое видео самого процесса, извините за ошибки и качество:
Аудиофилия. И это все о ней. АЧХ.
Почему мы до сих пор спорим о качестве звука? Казалось бы все очень просто! Все свойства звука, как звуковой волны, давно изучены. Звуковоспроизводящая аппаратура все совершеннее. Но одни меломаны упорно не верят в прогресс и предпочитают проверенные временем форматы и технику. Другие уповая на технические характеристики — убеждены что нашли формулу идеального звука.
Причины, как мне кажется лежат не совсем в плоскости науки и техники. Хотя многое можно описать цифрами и формулами, кроме одной важной составляющей аудиосистемы — человека. И несмотря на то, что наука дает ответ на взаимодействие органов чувств на ощущения звука, мы все равно слышим одно и тоже по разному. В силу субъективных причин (то есть присущих определенному субъекту и не обязательно — другому) обрабатываем звуковую информацию по разному. А уж интерпретируем, вообще, «кто во что горазд»!
Глава первая: Что же такое АЧХ?
Попытаюсь внести ясность в вопрос влияния одной из самых известных и важный характеристик аудиоаппартуры — Ампилитудно частотной характеристики (далее АЧХ) на воприятие звука.
Неофиты аудиофилы или меломаны, не желающие развивать свои знания в области звука уверены, что именно АЧХ способна описать звук! И мало того, ее ширина и равномерность залог правильного звука.
Что же представляет из себя эта почитаемая аудиофилами характеристика?
Если коротко, то она описывает зависимость уровня звукового давления (то есть амплитуды) от частоты. А если совсем просто, то громкость звука определенной частоты при подачи сигнала одного уровня.
И все бы ничего если бы в реальной технике встречалась плоская и неискаженная АЧХ. Но в жизни мы видим не это:
Но это АЧХ, акустических систем, воскликнет «продвинутый» читатель и будет прав! АЧХ же усилителя обычно выглядит так:
Но тем не менее даже твердолобые знают, что разные и имеющие близкие к идеальной АЧХ усилители, звучат по-разному!
Об этом в другой раз. Сейчас же о том, почему АЧХ не в состоянии до конца описать звучание.
Конечно, взаимосвязь АЧХ — звук существует, но не совсем прямая. Точнее, даже не так. Взаимосвязь «АЧХ — тональный баланс» почти линейная. Но все равно с некоторыми оговорками.
Для понимание, что ровная АЧХ и достоверное воспроизведение тембра не одно и тоже мои рассказ.
Многие ошибаясь, предполагают, что тембр это звучание сигнала определенной частоты. Нет, дорогие мои, высота звука — вот звучание сигнала определенной частоты, иначе говоря тон! А тембр это набор определенных частот (тонов и обертонов) характерных для определенного инструмента, звука.
Казалось бы, логично предположить достоверно воспроизведем весь спектр звука — достоверно воспроизведем любой тембр.
Но даже в этом есть свои сложности!
Глава вторая: Музыка не синусоида!
Основная проблема — тембр любого музыкального инструмента (мы ведь музыку будем слушать?) ни нечто статическое, а он имеет характерные только ему изменения во времени. То есть нарастания (атака) и затухания сигнала.
А это уже АЧХ не описывает! А вот аппаратура, ой как по-разному способна передавать атаку и затухание звука.
Второй важный момент — Тембр это не только основной тон, в его состав входят обертоны. То есть незначительные по уровню (по сравнению с основным тоном) тоны, характерные только для этого инструмента или голоса.
Опять же вроде ничего сложного нет, если ровно воспроизвести все частоты, то тоны и обертоны не пострадают. Но! Дело в том, что обертоны имеют отличный (более низкий) уровень по сравнению с основным. И аппаратура уже не так линейно воспроизводит сигнал меньших уровней. И чем уровень ниже, тем кривее АЧХ мы имеем.
Обычной АЧХ это тоже не описать.
Глава третья: Психоакустика — лженаука? Или обмануть меня не сложно, я сам обманываться рад!
«Технари от звука» не верят во влияние восприятия звука нашим мозгом от определенных условий. Они априори считают, что мозг это спектроанализатор и мы слышим звуки, так же как их фиксирует измерительная техника.
Но слух можно, а иногда и нужно обмануть! Например плавный и равномерный спад на краях АЧХ, то есть на высоких и низких частотах слух переносит легче и воспринимает АЧХ, как более широкую. А при резких скачках и спадах «обрезает» воспринимаемую АЧХ.
Тихие звуки маскируются более громкими. Если громкость звука резко падает, то человек на мгновение «глохнет».
Искажения на средних частотах более заметны ухом.
Так что зная эти законы (а поверьте производители их знают) можно сделать звучание компонента с более узким АЧХ не только благозвучней, но и субъективно шире, чем при прослушивании аппарата имеющего более широкую, но резко обрезанную АЧХ.
Заключение: АЧХ от Лукавого.
Получается, что АЧХ вообще не нужна? И она ничего не описывает? Если пытаться заменить «чтением» АЧХ прослушивание — несомненно! Если использовать, как инструмент дополняющий прослушивание, то почему бы и нет. Но полностью строить выводы на ее основе, как мы видим, не точнее чем предсказывать погоду. Вроде и взаимосвязь есть и опыт подсказывает, что май — не месяц снегопадов, однако реальная жизнь преподносит сюрпризы, а слух говорит о том, что криво на графиках, не всегда плохо на слух.
какая АЧХ в салоне-правильная?
Бррррр это как? Как это не зная ачх выстроить фазы?))))))))))))
Идеальна та, которая хорошо звучит. Потому что хорошо звучит.
Выстроить ровную можно с любыми фазами.
Не один производитель акустики( готовой ) не будет показывать фчх которую пытается достичь. У каждого свой взгляд на мир. Пример у доктора Клячина она своя у других своя.
Вот вам простой пример- сейчас у вас ачх ровная- заведите машину и вам васа не хватит. Намек думаю более чем.
На сколько это зависит от условий прослушивания.
Вот простой пример вы подняли, как пример, на 2 дб выше и что будет? Стоите с заведенной машиной- вроде норм но вот вы взяли и нажали вниз в D на какой скорости будет нехватка баса? При тыловом расположении саба. А вот если у вас саб фронтальный когда не хватит баса?
И таких примеров уйма.
Ps у меня у самого glk скоро начну строить звук. В следующем году можем сравнить ваш мс-8 и мои пристрастия. Я не пользуюсь авто настройками делаю на свой вкус.
Хорошо, сравним
Просто, я думаю (может и неправильно), что какие-то общие подходы по АЧХ все же сложились. Ведь сначала строят на слух, потом измеряют-и корректируют.Тот же АЗ всегда картинку приводит и комментирует. Но все и всегда-компромисс.
. А по поводу сам настраивает-тут уже один писал-соглашусь-за 5 минут делает то, что настройщику полдня. Сцена- на уровне глаз (+- от записи диска), все сбалансировано.
Еще простой пример, АЗ три раза показывало мои картинки и не одна не совпадает с той которая у меня в месте прослушивания)))))))) делайте как вам нравится. Еще позволю пример. Поднимая или придушая 5кгц ой как меняется подача. И так далее
Раз за разом Вы как раз и говорите о неких принципах построения АЧХ. Уже:
1.поднимать над ровной линейкой басы
2.обратить внимание на частоты: 5кГц (наверное еще какие-то)
. Есть, конечно, люди, которым нравится процесс, а мне нужен быстрый и хороший результат. Поверьте. он и вправду хороший (при заданных ограничениях).
Изучаем передаточную функцию салона. Часть 1. Вступительная
Не так давно мы провели очередную магнитольскую встречу, на которой я устроил измерительный марафон, целью которого являлось выявление особенностей передаточной функции салонов разных авто.
На всякий случай напомню условия. Саб — один на всех, eton 10-800 в ЗЯ 15л. Источник — один на всех, iva-d300 по оптике в pxa-h600, с его фронтальных (полнополосных) каналов сигнал был подан на сабовый двухканальник. Всё это было установлено в один автомобиль, который стоял всё время заведенный и никуда не двигался. Из багажника авто от усилка тянулся шнур длинною 20м, к другому концу которого был подключен сабвуфер, который кочевал из машины в машину при помощи преданной незаменимой команды Magnitola United.
На ГУ машины-источника был включен на повтор 20-секундный трек со свип-тоном 16-500Гц. Замеры в авто проводились в сумме по 16 различным позициям в багажниках и салонах, в различных комбинациях (в зависимости от типа кузова)
До и после замеров в салоне были контрольные замеры АЧХ сабвуфера на улице на разном расстоянии и на разном уровне громкости.
В дальнейшем, при анализе с помощью SpectraPLUS, результат этих замеров вычтен из результатов замеров в салоне и получена АЧХ передаточной функции каждого салона, избавленная от влияния АЧХ всего тракта…
Замеры проводились с места водителя с сидящим человеком.
Итого мы провели замер в 14 машинах различных типов кузовов: седаны, лифтбэк, хэтчбеки, универсал, кроссоверы, трёхдверные хэтчбеки. Результат — крайне занимательный. Давать комментарии по ВСЕМ графикам сразу я не буду, ибо это нереально. Разобью анализ графиков на несколько статей с разным подходом, после постараюсь пройтись по каждому авто, но прежде расскажу несколько поучительных историй с графиками.
Здесь и далее на графиках будет присутствовать три кривулины. Синяя — АЧХ сабвуфера на открытом воздухе с расстояния 1м (всё-таки). и две одного цвета: нижняя — АЧХ сабвуфера в салоне авто, верхняя — передаточная функция, полученная из двух нижних графиков. Передаточная функция построена относительно нулевой отметки графика. Там, где она выше — идёт акустическое усиление. Там, где она ниже — наоборот. Справа от графика галочкой отмечен номер расположения динамика в салоне согласно вышеприведённой табличке.
Ещё немного задержимся на АЧХ сабвуфера на открытом воздухе. Я сделал несколько замеров на расстоянии 1м и несколько замеров на расстоянии 2м. Откровенно косячные, где замеру помешали внешние шумы я откинул, остальные осреднил и получил два графика:
Потом взял первый попавшийся график самой большой машины, участвовавшей в замерах (Nissan Murano II, сабвуфер в багажнике, смотрит назад, прижат к середине спинки заднего дивана) и приложил его к графикам открытых замеров
И решил, что всё-таки по уровню громкости графика выше 100Гц (где, по идее, влияние компрессионного подъёма уже минимально) ближе к салонным условиям подходит замер именно с 1м. Но самое главное — понял, что пофиг, с какого расстояния мерить саб. Главное — указать, с какого расстояния мерил я, чтобы интересующийся после прочтения статьи провёл самостоятельно такой же замер и сопоставил свои графики с моими.
Ну а теперь можно перейти к историям:)
История первая.
Жил-был аудиофил Епифаний. На дворе стояло начало 2000х. Был у Епифания сабвуфер, например, Пиркал (названия выдуманные) и машина — Ауди-седан-кабачок (не баклажан же?:)). И Епифаний драл всех на своей Ауди на соревках, а бас у него был и глубокий и быстрый. Прошло время, Епифаний поменял машину (авдотью продал вместе с сабом), обзавёлся семьёй, погряз в делах, но… Настали 2010-е. Епифаний поставил на ноги семью, отрастил животик (или накачал бицухи) и купил Ниссан-кроссовер-огурец. Выкружил от жены пару сотен Денег и закупился системой. В качестве саба взял такой же Пиркал, новый, на заказ из Гейропы… И бодро заинсталлил всё в автомобиль. И что вы думаете? Был он расстроен. Ибо саб либо гудит, либо, если его придушить, не играет бас. Какой вывод делает наш Фаня? Правильно: Пиркал уже не торт. Совсем не торт, прям хофнезин. И пишет об этом на всех форумах. Правильный вывод сделал Епифаний? Нет. Потому что не играет не саб, а салон его автомобиля. Вот пример:
Но у этой истории счастливый конец. Потому что приехал к ним в гости их старый товарищ ВДВшник Саня Хряков, заставил Ефима переставить сабвуфер в заднюю левую пассажирскую дверь Туарега, а после они выпили малиновой самогонки, закусили Тамбовским салом и помирились.
И тут есть продолжение! Костян съездил на замеры к глухому настройщику и понял, что самый аудиофильский бас будет, если запилить стелс в левую боковину салона на заднем ряду сидений. Но пока не может решиться)))
Истрия четвёртая.
Короткая.
Жил был Фольксваген Пассат Б3 универсал. И решил, что будет он эстетом. И показал самую красивую АЧХ саба при изготовлении стелса в правом крыле багажника с доворотом динамика в сторону салона.
Владелец оказался в шоке и решил, что СыКу — это не его… Но я-то знаю, что он врёт)))
Собственно, первую статью я на этом, пожалуй, закончу и начну готовить следующую.
Передаточная функция салона автомобиля
В этом материале разберем, что такое передаточная функция салона автомобиля. В чем ее физический смысл. Почему она так полезна и за счет чего, так здорово помогает любителям автозвука.
Физический смысл
При прослушивании аудиосистемы в автомобиле существует один положительный нюанс. Начиная с определенной отметки давление (громкость) баса увеличивается по мере снижения его частоты. Другими словами – баса становится больше. О чем еще можно мечтать! Давайте разберемся, почему так происходит и как правильно этим пользоваться.
Не путайте передаточную функцию с резонансом салона!
Для того чтобы представить как это работает, вспомним, что звук распространяется волнами. Высокие частоты передаются короткими волнами, которые удлиняются по мере снижения передаваемой частоты или колебаний диффузора. Так для 3000 Герц длина волны составит 11 сантиметров, для 150 — 2.28 метра, а для 34 Герц все 10 метров.
Найти длину волны можно самостоятельно. Нужно поделить скорость звука (343 м/с) на частоту колебаний в секунду (Герцы).
где L – длина волны, м; 343 – скорость звука, м/с; Hz – частота, Гц.
Кривая (синусоида) показывает, в том числе изменения давления на определенном расстоянии. Так в верхнем пике давление максимальное, в нижнем минимальное.
Так вот, излучаемые высокие и средние частоты распространяются по салону автомобиля в виде этих «перепадов» давления.
А теперь смотрите что будет, если половина волны (70 Гц) будет равна самой длинной части салона.
Места для понижения давления не остается. И динамик начинает работать как поршень. Саб, по мере снижения частоты (34 Гц), все сильнее накачивает давление в салон, повышая громкость низких частот. Именно поэтому бас в автомобиле не локализуется в пространстве. По ощущениям не определить, откуда он приходит, так как бас в буквальном смысле везде.
Определяем передаточную функцию салона
Мы поняли, что подъем давления начинается, когда в салон перестает помещаться половина волны. Пусть самое длинное расстояние в салоне составляет 2,5 метра. Значит для подъема давления нужно, чтобы полная волна была в два раза больше и имела длину 5 метров, а это будет частота (возвращаясь к предыдущей формуле) 69 Гц.
где ПФС — передаточная функция салона автомобиля, Гц; 343 – скорость звука, м/с; L- самое длинное расстояние в салоне, м.
Вот так теоретически находится частота начала работы передаточной функции салона.
Обычно длина среднего автомобиля составляет 4-5 метров. Длина салона в свою очередь будет 2,4 — 2,5 метра. Соответственно, усредненной частотой будет 70Гц. Ее используют для грубых приближений или для общих расчетов. Именно этот параметр поднимает АЧХ в программах для расчета корпусов, когда вы ставите соответствующую галочку в построении графиков.
Как использовать передаточную функцию салона автомобиля
Возьмем для примера закрытый ящик, в открытом пространстве он имеет спад громкости ниже своей резонансной частоты. Определяем передаточную функцию салона и настраиваем ящик так, что бы резонансная частота готового сабвуфера совпадала с частотой нашей передаточной функции. Вуаля!
Громкость закрытого ящика падает с интенсивностью 12 децибел на октаву (зеленая линия), но передаточная функция салона усиливает ее, с теми же 12 децибелами (синяя линия). В результате получается ровная АЧХ (черная линия).
А можно подобрать настройку короба так, что бы спад громкости сабвуфера начинался ниже частоты начала работы передаточной функции. В таком случае мы получим усиление баса в диапазоне от частоты ПФС до частоты полученного резонанса.
По такому принципу и работают расчеты программ типа JBL Speaker Shop и BassBox pro. Конечно, нужно отметить, что это в теории. На практике очень много нюансов влияющих на распространение звуковых волн и графики никогда не будут такими ровными и гладкими.
Поэтому иногда передаточную функцию измеряют. В салоне автомобиля прогоняется свип-тон, при этом замеряется звуковое давление и записывается АЧХ. То же самое проделывается в открытом пространстве. Значения с открытого места вычитают из данных, полученных в салоне автомобиля, в результате получая натуральную передаточную функцию салона тестируемого авто.
Это если говорить коротко. На деле это занятие кропотливое и требует соблюдения высокой точности эксперимента. Вот на Драйве есть познавательная статья с экспериментами.
Полученные значения можно внести в тот же BassBox pro или другую подобную программу, для увеличения достоверности расчетов.
Каждый для себя решает сам как добывать информацию, с помощью расчетов или экспериментов. Но обычно для повседневных задач примерных значений хватает. И ваш саб не станет играть хуже, если расчетная частота передаточной функции будет отличаться от реальной на несколько герц.
Видео
Применяйте полученную информацию на практике.
Удачных расчетов!
Читать еще:
Поделись материалом:Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом: