Taajuusvasteen mittaus ja säätö; Testissä iMM-6 ja MTK-1 mittamikrofonit

Taajuusvasteen mittaus ja säätö; Testissä iMM-6 ja MTK-1 mittamikrofonit

DSP eli digitaalinen signaaliprosessori on lähes välttämätön, mikäli halutaan äänentoistojärjestelmästä paras soundi irti. Kymmenen vuotta sitten DSP:t olivat kalliita ja lähinnä kisaharrastajien käytössä, mutta nykyään pienikokoisia prosessoreita saa jo muutamalla satasella ja osasta löytyy myös vahvistin samassa. Pienellä perehtymisellä peruskäyttäjältä onnistuu jakosuotimien, tasojen ja aikaviiveiden säädöt helposti mikä on jo puoli voittoa.

Taajuusvasteen mittaus ja säätö on käytännössä mahdotonta korvakuulon varassa, joten moni tyytyy joko suoraan korjaamattomaan ekvalisointiin tai automallikohtaisiin valmissetuppeihin. Valmissetupeissa on kuitenkin se vika, että ne on tehty tietylle korityypille ja vakiokaiuttimille (esim. Match setupit). Sisätilat kuitenkin poikkeavat hyvinkin paljon eri mallisarjojen välillä ja moni vaihtaa parempia kaiuttimia saadakseen paremmasta vahvistimesta kaiken hyödyn irti, jolloin valmissetupin ekvalisointi on varmasti joiltain osin pielessä. Laadukkaat kaiuttimet saattavat pystyä toistamaan kaikki taajuudet suhteellisen tasaisesti vapaasti ilmassa testattuna, mutta tilanne voi muuttua radikaalisti kun ne asennetaan auton oviin ritilöiden taakse epäsuorasti kuuntelijaa kohden. Ääniaallot myös heijastuvat auton sisätiloissa "värittäen" toistoa ennen kun ne saavuttavat kuuntelijan korvat, joten vastemittaus ja säätö kuljettajan pään kohdalta on paras tapa säätää äänentoisto huippuunsa.

Millainen sitten on ideaali taajuusvaste ja millä se mitataan? Teoriassa ja ehkä kotioloissa tavoite on, että jokainen taajuus toistuu yhtä voimakkaasti läpi koko ihmiskorvin kuultavan taajuusalueen. Mittauksessa käytetään tarkkaa kalibroitua mikrofonia syöttäen kaiuttimista "pink noisea" eli vaaleanpunaista kohinaa, jonka kohinateho ei ole jakaantunut tasan eri taajuuksille, vaan siten että jokaisella taajuusdekadilla on yhtä paljon kohinatehoa. Kohinan teho on kääntäen verrannollinen taajuuteen ja kohinataso laskee noin 3 dB:iä oktaavia kohden. Vaaleanpunaisen kohinan kohinataso siis laskee taajuuden kasvaessa ja vastaavasti sen kohinataso kasvaa taajuuden pienentyessä, eli sen kohinateho on voimakkaampaa matalilla taajuuksilla (Lähde: Wikipedia).

Autossa suurin ongelma suoran vasteen suhteen on maantie- ym. taustamelu, joka on voimakkaampaa alataajuuksilla. Tämän vuoksi monet säätävätkin vasteen loivasti alaspäin, eli matalammat taajuudet toistuvat voimakkaammin kun korkeat. 


Rainbow IL-C4.2S taajuusvaste free airina.



Dayton Audio iMM-6 mikrofoni

Dayton Audio i-MM6 on edullinen ja tarkka kondesaattorimikrofoni mobiilialustoille, jonka pallomainen suuntakuvio kalibroidulla tasaisella vasteella antaa tarkan mittatuloksen. Vastemittausta varten mikrofoni vaatii jonkun ilmaisen tai maksullisen ohjelman, ja tässä testissä käytimme AudioTool sovellusta (Android, iOS). Jokaisen mikrofonin mukana tulee myös yksilöllinen koodi, jolla saa ladattua valmistajan sivuilta kalibrointitiedoston käytettävää sovellusta varten

Sen enempää teknisiä speksejä tai käyttöönottoa ei tässä käydä läpi, vaan ne voi lukea verkkokaupan tuotesivulta: TÄSTÄ.

Mikrofonin lisäksi hankimme kahden metrin 2,5mm TRRS jatkokaapelin, jolloin mittauksen puhelimella voi suorittaa auton ulkopuolelta.


Mittaus ja säätö

Autona toimi Audiokitin demoauto F11 korinen 5-sarjan BMW ja vahvistimena Match UP 7BMW. Kaikki etupään kaiuttimet on Rainbow IL-C4.2S ja penkkien alla Audison S8-2 bassot maltilliselle tasolle säädettynä. Konttisubbari tässä testissä mykistettiin, koska sitä voi säädellä kuljettajan paikalta oman maun mukaan. Setuppina vahvistimessa oli Matchin sivuilta ladattu SUV hieman korvakuulolla muokattuna.


Alla mittaustulokset 1/3okt, 1/6okt, 1/12okt ja "raaka" -tarkkuudella AudioTool sovelluksella.

 

Kuten kuvista näkee, mitä tarkempaan näytteenottotarkkuuteen mennään, niin sitä selkeämmin vaimentumat ja korostukset tulevat vasteessa esiin. Kaiken kaikkiaan kuitenkin ihan kohtuullinen tulos ns. säätämättömästä laitteistosta.

Säätöä varten ei kuitenkaan kannata ottaa liian tarkkaa spektriä vaan 1/6okt tai jopa 1/3okt tarkkuus riittää, koska korva ei kovin pieniä eroja korostumissa tai vaimentumissa havaitse. Näiden mukaan voikin alkaa PC-Tool ohjelmistolla muokkamaan vastetta ekvalisaattorista samalla kun pink noise soi kaiuttimista. Liiat korostukset voi huoletta vaimentaa, mutta kovin suurta korostusta "kuoppien" paikkaamiseksi olisi syytä välttää, koska tämä aiheuttaa tarpeettoman paljon DSP:ltä signaalin prosessointia ja heikentää näin äänenlaatua. Myös erikseen toisen ovikaiuttimen säätöä voi kokeilla miten vaikuttaa kokonaisvasteeseen, sekä yrittää säätää "kuopan" ympäristöä. Auton akustiikassa on kuitenkin niin monta tekijää, että oikeaa neuvoa on vaikea antaa, mutta kokeilemalla selviää.


Audiotec-Fischer MTK-1 mikrofoni

Match, Helix ja Brax signaaliprosessoreiden säätöön tarkoitetusta PC-Tool ohjelmasta löytyy sisäänrakennettuna RTA (Real Time Analyzer), jolla voi PC tietokoneeseen kytketyllä mikrofonilla mitata ja säätää taajuusvastetta. Periaatteessa mikä tahansa ammattitason mittamikrofoni käy, mutta Audiotec-Fischer on kasannut valmiin paketin USB esivahvistimella ja laadukkaalla mikrofonilla XLR/USB kaapeleineen ja ääninäytteineen (usb tikulla).

MTK-1 käyttöönottoa ja säätämistä varten suosittelemme lukemaan Audiotec-Fischerin Sound Tuning Magazinen (pdf): LINKKI.




Mittaus ja säätö

Mikrofoni asetettiin kuljettajan pään kohdalle ja laitteisto kasattiin ohjeiden mukaisesti. Tämän jälkeen laitettiin pink noise soimaan ja haettiin sopiva äänenpainetaso ja herkkyys mikrofonille. PC-Tool ohjelmassa on ns. referenssivaste autokäyttöön valmiina joka sovitettiin suurinpiirtein nykyisen vasteen päälle tai vähän alle. Ohjelmisto sisältää AUTO-EQ ominaisuuden, eli kun nykyinen ja haluttu vaste on päällekkäin, niin ohjelma yrittää automaattisesti säätää vasteen referenssin mukaan.

Mittaus ja säätö tapahtuu 1/3 oktaavin tarkkuudella ja ainoastaan vasemmalle ja oikealle ovikaiuttimelle. Säätöproseduuri alkaa alkaa ns. puhtaalta pöydältä eli EQ nollantuu ensimmäisenä. Huomionarvoinen seikka tässä kohtaa on ovikaiuttimien toistovaste, eli mikäli ylipäästösuodin on asetettu esimerkiksi 125Hz ja ohjelma säätää koko 100Hz - 20kHz alueen niin tuloksena tulee "haluttua vastetta ei saavutettu". Ja koska penkinalusbassot jatkaa alaspäin siitä mihin ovissa olevat erillissarjat jää, niin kannattaa säätöalue laittaa esimerkiksi 160Hz ylöspäin mistä 4" elementit varmasti toistaa ilman tarpeita korostaa. Samalla tapaa osa-alueittan säädetään myös täysaktiiviset järjestelmät kaiuttimien toistovasteiden ja asetettujen jakosuotimien mukaan.

Rainbow IL-C4.2S kaiuttimien tapauksessa automaattisäätö meni melko helposti läpi. Ainoa korostus tapahtui n.300Hz kohdalla ja siinäkin maltilliset 2,5dB. Kirkasäänisistä kaiuttimista johtuen vaimennusta sen sijaan tuli kauttaaltaan melko paljon, mutta tämä myös normaalia auton akustiikasta johtuvaa, koska valmissetuppien käyrät mukailevat samansuuntaisesti.

Seuraavaksi aktivoitiin keskikaiutin ja katsottiin sen vaikutusta kokonaisvasteeseen. Korostumaa tuli kauttaaltaan ja nämä täytyi käsin vaimentaa kunnes saavutettiin referenssikäyrä. Takakaiuttimet kyseisessä setupissa saa ainoastaan 20% signaalista, joten niillä ei näyttänyt olevan vaikutusta vasteeseen.

Viimeisenä aktivoitiin penkinalusbassot, joita täytyi hieman korjata ylöspäin 60-100Hz alueella.




AutoEQ käynnissä 160Hz - 20kHz.



Lopullinen ekvalisointi, jossa sininen käyrä on ovikaiuttimet, valkoinen käsin säädetty keskikaiutin ja harmaa penkinalusbassot.


Koekuuntelu ja yhteenveto

Vaikka iMM-6 mikrofonin mittaama vaste näytti kohtuullisen hyvältä ja helpolta säätää, niin PC-Toolin ja MTK-1:n tekemät säädöt vaikuttivat niin suurilta ja alkuperäisestä käyrästä poikkeavalta, että äkkisiltään tuli mieleen olisiko käsipelissä pystynyt iMM-6 kanssa samaan. Toisaalta iMM-6 mittaus aloitettiin valmissetupista, joten EQ flättinä alkutilanteessa varmasti säätäminen olisi onnistunut ajan kanssa. Hintaero mikrofoneilla on kuitenkin niin suuri, että käytetyille tunneille saa varmasti vastinetta vaikka kestäisikin kauemmin.

Suurin yllätys tuli kuitenkin koekuuntelussa. Vaikka ensimmäinen vastekäyrä iMM-6 kanssa näyttikin melko hyvältä, niin soundi muuttui todella paljon parempaan päin. Toisto on kauttaaltaan selkeää; diskantit terävät, lauluäänet kirkkaat ja midbasso voimakas, mutta mikään äänialue ei rasita korvaa vaan kaikki soi hyvässä balanssissa sekä pienellä että suurella äänenvoimakkuudella.

Mikäli autoon on jo hommattu esimerkiksi Match UP 7BMW tai jokin muu Match / Helix / Brax signaaliprosessori, niin säätäminen kannattaa ehdottomasti tehdä. Kaiuttimilla ei sinänsä ole väliä minkä merkkiset, mutta akustisesti parempilaatuiset toistaa taajuudet tasaisemmin ja nimenomaan ilman tiettyjen alueiden vaimentumia, jotka on yleensä vähän hankalampi korjata kun korostumat.

Mikäli kiinnostuit myös meillä onnistuu säädöt alkaen 75€/h sis. alv (minimiveloitus 1h).

Demoauton koekuuntelu sovittavissa. Yhteystiedot.


- Kimmo / Audiokit

Kommentit

Kirjaudu sisään kirjoittaaksesi kommentin.