DSP:n säätämisen perusasiat

DSP:n säätämisen perusasiat

DSP eli digitaalinen signaaliprosessori on autohifissä vanha juttu ja käytännössä ainoa ratkaisu, jolla musiikin saa kuulumaan niin kuin se on alunperin tarkoitettu. Auton sisätiloissa on paljon esteitä äänen vapaaseen liikkumiseen verrattuna tyhjään kotihifi huoneeseen. Lisäksi etenkin nykyautoissa kaiuttimia löytyy eri puolilta autoa jopa 16kpl ja moni niistä toistaa vain tiettyjä taajuuksia esimerkiksi subwoofer, keskiääni ja diskanttielementti.

DSP:t mielletään yleensä monimutkaisiksi ja kalliiksi laitteiksi, eikä niitä käytetä kovin laajalti auton äänijärjestelmää perusparantaessa, vaan yleensä kaiuttimien ja vahvistimen päivitys ovat ensimmäisiä askelia, joista lähdetään liikkeelle. Tämä on toki suositeltavaa etenkin perustason hifeissä, koska monesti auton vakiokaiuttimet on suunniteltu soimaan herkästi hyvin pienillä tehoilla mitä auton vakiosoitin antaa ulos. Hieman paremmalla hifipaketilla varustetuissa autoissa kaiuttimet alkavat olla jo kohtuullisella tasolla taajuusvasteen ja mekaanisen äänentuoton osalta. Näissä tapauksissa DSP:stä saakin juuri parhaan hyödyn irti ilman kaiuttimien vaihtoa. Toki tilanne paranee entisestään mitä paremmat kauttimet.

Signaaliprosessoreita on olemassa erillisiä sekä vahvistimella varustettuja. Alan harrastajat monesti käyttävät erillis-DSP:tä rakentaessaan täysaktiivisen järjestelmän, mutta tämä vaatii tietotaidon lisäksi useita vahvistimia ja paljon johdotusta. Audisonilta ja Matchilta esimerkiksi löytyy 4-8 kanavaisilla vahvistimilla varustettuja DSP-päätteitä ja valmiita mallikohtaisia johtosarjoja ääniasetuksineen useisiin autoihin. Tässä jutussa keskitytään säätämään Match UP 7BMW plug'n'play vahvistinta, mutta samat periaatteet pätevät mihin tahansa signaaliprosessoriin.

Match/Helix DSP:n säätäminen tapahtuu niiden omalla PC-Tool ohjelmalla, jonka uusin versio on ladattavissa: https://www.audiotec-fischer.de/en/dsp-pc-tool/dsp-pc-tool-version-4/.

Audiotec-Fischer on myös tehnyt melko kattavan ohjeen Match/Helix signaaliprosessoreiden ominaisuuksista ja säätämisestä: https://www.audiotec-fischer.de/en/dsp-pc-tool/sound-tuning-magazine/

Team #peränurkka on tehnyt pienen youtube videon Match/Helix DSP:n perusominaisuuksista KLIK.

Powersetin Pasi Kalliojärven artikkeli DSP:n perusasioista: https://www.powerset.fi/mika_on_dsp-prosessori 

IO kanava-asetukset

Input-output asetuksilla jaetaan sisääntulosignaalit eri kaiuttimille. Käytännössä stereossa kanavia on vain kaksi, eli vasen ja oikea, mutta autojen soittimet jakavat myös etu- ja takakanavat erikseen. Nämä neljä kanavaa kannattaa kytkeä prosessoriin niille kuuluviin sisäänmenoihin, joko rca- tai kaiutintasoiseen ottoon. Ulostulot voi periaatteessa kytkeä missä järjestyksessä tahansa, koska ne pystytään vapaasti järjestämään PC-Toolin käyttöliittymästä.

Audiotec-Fisherin sivuilta löytyy myös valmiita sound setuppeja eri automalleihin ja mm. Match UP 7BMW:lle löytyy 4 asetusta; sedan, farmari, GT, ja SUV -malleille. Asetukset löytyvät: https://www.audiotec-fischer.de/en/matchdatabase/soundIndex.

Valmiissa asetuksissa on kanavat määritetty oikein, mutta viivesäädöt ovat kompromisseja kaikille kuuntelupaikoille ja ekvalisaattorit säädetty yhden mallin vakiokaiuttimien mukaan. Tästä lisää alempana.

Reitityksen määritellään yksinkertaisesti raahamalla analoginen input "laatikko" oikeaan output kohtaan ja valitsemalla kanavan tarkoitus alasvetovalikosta sub/low/mid/high/full/sum. DSP myös tällöin kysyy ladataanko kyseiselle kanavalle oletus suodin.


Jakosuotimet

Valmiissa sound setupeissa on suotimet valmiina, eli emme lähde kovin paljoa purkamaan tätä aihealuetta tässä kirjoituksessa.

Laitteet siis monesti sisältävät oletus suotimia, jotka latautuu kun tietty ulostulo määritellään tietylle kaiuttimelle esimerkiksi line-out kanava valitaan syöttämään subbaria. Kuvan subwoofer oletussuodin on esimerkiksi Butterworh 24dB/okt @ 80Hz. Täysaktiivijärjestelmässä pitää tietää elementin tuottama taajuusvaste ja mahdollinen suositeltu jakotaajuus. Monesti perus Butterwoth 6-24dB jyrkkyydellä on äänenlaaduulisesti paras vaihtoehto, mutta kokeilemalla voi testata eri vaihtoehtoja oman maun mukaisesti. Match/Helix suodinvaihtoehdot ovat Butterworth, Bessel, Tschebyscheff, Linkwitz-Riley sekä omavalintaisella Q-arvolla. Jyrkkyys on säädettävissä jopa 42dB/okt. Suotimet kannattaa säätää niin, ettei kovin paljoa tulisi päällekkäisyyksiä eri kaiuttimien toiston osalta, koska silloin nämä näkyvät ja kuuluvat korostuneesti kokonaisvasteessa.


Aikaviiveet ja tasojen säädöt

Viiveiden säätö on kriittinen tekijä oikean stereokuvan muodostamisessa kuuntelupaikalle. Tämä onkin oleellisin asia, mitä valmiiden setuppien osalta kannattaa säätää.

Autossa kuuntelupaikkoja voi olla vain yksi, eli kuljettajan paikalle säädettäessä apukuskin stereokuva on todella pielessä. Monissa uusissa autoissa on kuitenkin keskikaiutin, jolla kummallekkin paikalle saa muodostettua kohtuullisen stereokuvan. Valmiit setupit onkin säädetty juuri tällä tapaa, mutta mikäli pääosin ajelee yksin ja haluaa parhaan lopputuloksen, kannattaa säädöt tehdä kuljettajan paikalle. Optimitilanteessa kannattaa jopa keskikaiutin mykistää kokonaan.

Vakiosäädöissä on keskikanavan tasoa hieman nostettu, eli tämä kannattaa säätää nollaan kaikkien etukaiuttimien kanssa kuljettajan stereokuvaa säädettäessä.

Homma kannattaa aloittaa nollaamalla viiveasetukset RESET valikosta ja valitsemalla TIME välilehdeltä etäisyysasetus (Distance). Tämän jälkeen vain mittanauha käteen ja mittaa joka kaiuttimen etäisyyden kuljettajan pään kohdalle. Mitta kannattaa ottaa keskiääniementeistä. HUOM! bassojen/subbareiden viive jätetään nollaan. Näiden säätö tapahtuu vaihetta siirtämällä, mutta mikäli toista bassolähdettä ei ole esim. kontissa lisäsubbaria, niin pelkkien penkinalusbassojen vaiheeseen ei tarvitse koskea.

Alla kuva F11-korisen BMW:n mitatut etäisyydet. Takakaiuttimet linkitettiin samaan laittamalla molemmille 1 "viive ryhmässä" kohtaan, koska niiden etäisyyksissä kuljettajan paikalle ei ollut suurta eroa.


Takakaiuttimet eivät myöskään saisi juuri kuulua etupenkeille muuta kuin antamaan pientä tilantuntua. Takakaiuttimien taso kannattaakin säätää menemällä takapenkille istumaan ja kuuntelemaan, mikä voimakkuus tuntuu siellä parhaalta. Musiikki ei kuulosta hyvältä jos ääni tulee selkeästi takaa. Tässä tapauksessa takakaiuttimien taso säädettiin MAIN välilehdeltä -13.5dB, jotta musiikki kuuluu takapenkeille tasaisesti joka puolelta. Eri kanavien säädöt voi yhdistää kuvan mukaisesti klikkaamalla ulostulojen laatikot punaiseksi, eli tässä tapauksessa takakanavat. Yksinkertaisempi vaihtoehto on tietenkin jättää tasot nollaan ja hoitaa säätö faderilla etupainotteiseksi. Tällöin voi esim. kontti auki soitettaessa säätää enempi taakse volumea.


Jos kuitenkin haluaa tyytyä stereokuvan osalta kompromissisäätöihin molemmille etupenkeille, kannattaa se myös tehdä uudestaan, koska valmiit setupit eivät tietenkään kata kaikkia eri automalleja esim. 3-sarjan ja 5-sarjan farmari, vaan näissä on pieniä eroja kaiuttimien etäisyyksissä. Etäisyyksien mittaaminen tapahtuu muuten saman tavalla kun kuljettajan paikalle, mutta etukanavat kannattaa linkittää yhteen niin, että etäisyys on sama vasemmalla ja oikealla kanavalla. Keskikaiuttimen viivettä voi hieman maun mukaan säätää. Vakioasetuksissa se on nollassa, mutta pieni viive parantaa stereokuvaa molemmille paikoille ja tuo musiikkiin tilantuntua. Keskikanavan tasoa voi myös pari desibeliä tässä tapauksessa nostaa, jotta se peittää hieman apukuskin ovikaiuttimelta tulevaa ääntä kuskin paikalle ja päinvastoin.



Ekvalisaattorin säädöistä

Match UP 7BMW:lle on siis olemassa neljä eri setuppia ja kaikissa niissä on hieman eri ekvalisointi eri automallien vakiokaiuttimille. Loppupelissä mikään näistä ei ole oikein säädetty, koska automalleja ja vakiokaiuttimia on vuosien saatossa useita erilaisia. Suosittelemme kuuntelemaan jokaista ja säätämään viiveet sille ekvalisoinnille, mikä kuulostaa omaan korvaan ja järjestelmään parhaalta. Etenkin vaihdettaessa paremmat kaiuttimet voi esimerkiksi SUV setuppi kuulostaa parhaalta farmarissa, kuten Audiokitin demoauton kohdalla.

Oikeaoppinen säätäminen vaatii erillisen mittausmikrofonin, jolla saadaan mitattua kaiuttimien taajuusvaste kuuntelupaikalla syöttämällä ns. vaalenapunaista ääntä (pink noise). Testiääni sisältää saman verran äänienergiaa joka taajuudella, jolla vaimentumat ja korostumat saadaan näkymään mikrofonin antamassa tuloksessa. Näitä huippuja voi sitten tasoitella ekvalisaattorilla. Yleensä säätö tapahtuu vaimentamalla korostumia eikä juurikaan korostamalla vaimentumia, koska särö voi kasvaa liian paljon korostamalla, eikä joitakin kuoppia yksinkertaisesti saa täydellisesti korjattua. Pieniä kuoppia ei myöskään onneksi kuule niin hyvin kuin korostumia.

Mikrofoni voi olla erillinen omalla ohjelmistolla esim. kännykkään liitettävä, mutta PC-Tool sisältää myös oman analysaattorin RTA:n (real time analyzer) ja Match/Helix vahvistimille on olemassa oma mikrofoni MTK 1.

Taajuusvasteen säätämisestä on tulossa myöhemmin oma blogikirjoitus. Audiokit alkaa myös tarjoamaan DSP:n säätöä toimitilojen valmistuttua syksyllä 2018.




Kommentit

Kirjaudu sisään kirjoittaaksesi kommentin.