Как проверить ачх колонки

Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами

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).

Подготовка

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.

Измерения

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?

Бонусные измерения

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:

Источник

Как проверить колонки перед покупкой?

Содержание

Содержание

Новые колонки всегда советуют слушать перед покупкой. Но как оценить звук в большом торговом помещении, и возможно ли это вообще? На какой музыке или тестовых звуках можно оценить качество звучания и на что еще нужно обратить внимание перед покупкой?

Можно ли оценить звук в торговом зале?

В торговом зале можно оценить общий характер звука аудиосистемы. При этом нужно понимать, что помещение серьезно влияет на конечный результат, поэтому многое зависит от самого зала. В больших помещениях с плиткой на полу и бетонными стенами может гулять эхо, а маленькие комнаты нередко гудят из-за накапливающегося по углам баса. В итоге становится сложно оценить многие параметры, а звучание серьезно изменится при установке колонок дома.

В специализированных магазинах встречаются заглушенные комнаты для прослушки аппаратуры. Однако они тоже не панацея: мало кто делает акустическую обработку в квартире, поэтому и тут итог непредсказуем. Лучше всего слушать акустику в таком торговом зале, который по габаритам и характеристикам примерно напоминает помещение для аудиосистемы. Также на ютубе часто можно встретить качественные записи звучания различных моделей акустики.

К тому же, все познается в сравнении. Поэтому разумно будет послушать не одну, а сразу несколько аудиосистем, в числе которых будет та, чье звучание хорошо знакомо покупателю. Совсем хорошо, если выбрать для прослушивания аудиосистемы разных ценовых категорий — от бюджетных до аудиофильских. Возможно, какие-то нюансы съест помещение и фоновый шум магазина, но общий характер и качество звучания станут очевидны.

Чек-лист для быстрой проверки

Исправность. При внешнем осмотре на предмет механических повреждений стоит проверить:

• Все потенциометры (ручки громкости, тембра, эквалайзер и т. п.). Они должны крутиться легко и плавно, а главное — не трещать и не скрипеть при проигрывании музыки.
• Все коннекторы и разъемы: пошевелить провода возле них, чтобы проверить качество контакта — не должно быть скрипов и шуршаний.
• Работоспособность каждого динамика при проигрывании музыки или тестового сигнала (особенно актуально для систем 5.1 и выше).
• Целостность твитеров и вуферов. Если есть возможность, стоит снять лицевую защитную панель и проверить, не помяты ли диффузоры.
• Надежность конструкции. Нет ли скрипов, плохих склеек, плохо закрепленных панелей и прочего, что может издавать призвуки при воспроизведении музыки.
• Гудение, шипение, свист, помехи или радио на включенных, но не воспроизводящих музыку колонках — явно недобрый знак.

Усилитель. Обычно бытовая акустика является активной, то есть в нее встроен усилитель. Нужно проверить, хватает ли его мощности, чтобы прокормить электричеством динамики на высоких уровнях громкости. Для этого следует:

• Выкрутить ручку громкости в ноль.
• Включить трек с мощной низкочастотной составляющей и хорошо записанным высоким вокалом или скрипками.
• Медленно поднимать громкость до максимального значения, при котором еще комфортно и уши не закладывает.
• Если усилитель в шаге от перегрузки, то на высокой громкости звук начнет хрипеть, скрипеть, появятся артефакты и неприятные призвуки. Особенно это будет заметно именно на низких частотах, вокале и скрипках.

Фаза. При правильной фазировке мембраны динамиков левого и правого каналов синхронно двигаются вперед и назад. Благодаря этому расположенный в центре вокал будет ощущаться именно в центре. Если есть проблемы с фазировкой, он будет слева, справа или по бокам из-за того, что диффузоры двигаются в разные стороны. Обычно это возникает из-за неправильного подключения проводов к одной из колонок. Но иногда на производстве путают полярность подключения одного из динамиков, и тогда будут проблемы с фазой в соответствующем диапазоне частот.

Призвуки. Оценить наличие посторонних призвуков и скрипов из-за плохо закрепленного динамика с помощью музыки трудно: в ней слишком много разных звуков и инструментов. Для такого используют свип-тон — это синусоидальный сигнал от 20 Гц до 20 кГц. Если на определенной частоте появляются какие-либо призвуки — это плохой признак. Но для начала стоит поискать статический синус с этой частотой и проверить его на колонках, чтобы определить, они ли издают ненужный звук или это дрожит дверца тумбы под ними.

Если все в порядке, тогда можно выставить комфортный уровень громкости и приступить к более детальной проверке качества звучания.

Оценка качества звучания

Здесь начинается территория субъективности. Не существует однозначных критериев и стандартизированных оценок, по которым можно было бы поставить тем или иным колонкам 10 из 10. Все описывается словами «лучше» или «хуже», а также едва понятными определениями вроде «размытый», «грязный», «мясистый» и «картонный». Систематизировать и привести все это к единому знаменателю до сих пор никому не удалось, поэтому главным критерием по сей день остается параметр «нравится/не нравится».

На чем проверять звук?

Есть несколько подходов к этой задаче:

• Тестовые сигналы: розовый шум, синусоиды определенных частот и свипы по всем частотам.
• Музыка разных жанров в высоком качестве (рекомендуется 96 кгц/24 бит, чтобы оценить динамику и детализацию).
• Подборки на профильных сайтах и тестовые диски типа «Аудиодоктор FSQ» от Акустического центра МТУСИ, сочетающие в себе и тестовые сигналы, и фрагменты музыки. Удобны тем, что треки заранее отобраны специалистами и сопровождаются руководством по использованию.

Большинство аудиофилов имеют собственную подборку хорошо знакомых референсных треков и тестовых сигналов для оценки звучания акустики. Прежде, чем отправляться в магазин, хорошо бы собрать такую самостоятельно, исходя из собственных музыкальных предпочтений, и записать ее на флешку. Не рекомендуется проверять аудио с помощью видеороликов из ютуба, хотя в статье для наглядной иллюстрации будут применяться именно они.

Амплитудно-частотная характеристика

АЧХ отвечает за то, насколько точно акустика воспроизводит музыкальное произведение относительно его истинного звучания. Акустика с максимально ровной АЧХ называется референсной и используется в студиях звукозаписи. Однако не всем по душе стерильное звучание студийных мониторов: многие находят его слишком плоским, бесхарактерным и скучным. Бытовая акустика, напротив, специально наделяется неровной АЧХ, например, с подчеркнутыми низкими или высокими частотами.

АЧХ Microlab Solo 9C с заметными подъемами до 6 Дб на низких и высоких частотах

Здесь все зависит от музыкальных предпочтений, но главное, чтобы на АЧХ не было сильно выраженных пиков или провалов (более 8-10 Дб). К примеру, сильный горб в низкочастотном диапазоне заставит колонки гудеть от баса, а провал в районе 3-5 кГц не позволит насладиться хорошо записанным вокалом, яркость которого обычно лежит именно в этой области. Особенно часто такое встречается на многополосной акустике. Каждый динамик отвечает за свой диапазон частот, но когда их много, трудно добиться аккуратных сшивок между этими диапазонами, из-за чего образуются ямы.

АЧХ колонок с большим количеством пиков и ям

К сожалению, далеко не каждый производитель размещает график АЧХ в паспорте изделия или на официальном сайте. Энтузиасты измеряют его самостоятельно с помощью специальных микрофонов и программ, поэтому в интернете, можно найти соответствующие графики популярных моделей колонок.

Также можно попробовать услышать неравномерность АЧХ с помощью свип-тона: на ямах громкость синуса будет ниже, на горбах — выше. Сильные флуктуации по громкости будут явственно свидетельствовать о проблемах. Если сходу их заметить не удалось, стоит рассмотреть каждый частотный диапазон по отдельности.

Бас: 20 – 150 Гц

С басом проще всего: он не только лучше других диапазонов частот улавливается ухом, но и ощущается всем телом. Качество низких частот можно оценить по нескольким критериям:

1. Глубина баса — то есть, насколько низко может играть аудиосистема. Достаточно прогнать свип-тон от примерно 20 до 150 Гц, чтобы понять возможности тестируемых колонок. Однако нужно иметь в виду, что полочная акустика без сабвуфера вряд ли позволит услышать что-то ниже 50-60 Гц.

2. Неравномерность АЧХ. Обычно для этого берут синусоиды с определенной частотой, кратной десяти — сначала 20 Гц, потом 30, 40, 50 и т. д. Следует прослушать их на одинаковой громкости одну за другой, чтобы сравнить и понять, на каких частотах колонки звучат громче, а на каких — тише. Главное, чтобы колонки не гудели и не заводились ни на одной из частот. Иногда гудеть может сама комната, но это легко определить, изменив точку прослушивания и расположение колонок — если гул сохраняется, значит, дело не в помещении.

3. Оценка сабвуфера. Есть есть саб, можно проверить его звучание с помощью подходящих для этого музыкальных фрагментов. Оценить его отзывчивость, скорость реакции и натуральность звучания помогут треки, где фигурируют большие барабаны — оркестровые бас-барабаны, тайко или другие этнические. Их низкочастотная атака и длинный басовый шлейф от удара должны хорошо читаться.

Средние: 150 Гц – 5 кГц

В области средних частот лежат базовые гармоники большинства музыкальных инструментов. Это гитары, синтезаторные пэды и лиды, альты и виолончели, множество духовых, а также большинство тембров вокала. Чтобы проверить качество звучания средних частот и равномерность их АЧХ, можно:

• Использовать свип-тон. Он позволит быстро определить проблемные участки, однако неподготовленному уху будет трудно найти их сходу.
• Послушать музыку с акцентом на средних. Рок с перегруженными гитарами и хриплым вокалом, электроника с аналоговыми синтезаторами, джазовый оркестр и т. п. Если композиция хорошо знакома уху, то определить недостатки звучания колонок довольно легко — на ямах и провалах АЧХ некоторые инструменты будут звучать более тускло, вяло и ненатурально.
• Использовать запись аплодисментов. Хорошая запись хлопков большого количества зрителей будет равномерно распределена по средним частотам. На хорошей акустике она будет звучать натурально и естественно, но на колонках с провалами АЧХ аплодисменты станут похожими на шум дождя. Причем там, где есть горбы на АЧХ, хлопки будут напоминать стук крупных капель по крыше.

Высокие: 5 кГц – 20 кГц

Скрипки и флейты-пикколо, женский и детский вокал, тарелки барабанной установки, гитарные соло — все это расположено в области высоких частот. Они отвечают за общую яркость звучания.

Количество высоких частот — во многом вопрос вкуса, усугубленный еще и тем, что разные люди слышат разное их количество, причем к старости все меньше. Среднестатистический человек слышит примерно до 17 кГц, так что проверка свип-тоном будет скорее проверкой индивидуального слуха, а не возможностей аудиосистемы.

Эффективнее всего будет найти музыкальные фрагменты с акцентом на высокие и оценить, не режут ли они ухо, достаточно ли яркости, и, в конце концов, нравится ли звучание.

Динамический диапазон

Не нужно путать динамику и динамичность. Последняя — синоним энергичности, в то время как динамика в музыке определяет диапазон произведения по громкости: от самого тихого звука (пианиссимо) до самого громкого (фортиссимо). Соответственно, аудиосистема с хорошим динамическим диапазоном может четко и ясно отыграть как очень тихие, так и очень громкие звуки, и, особенно, резкие переходы между ними.

Для проверки динамики обычно используют живые записи оркестров и джаз-бэндов. Барабаны, бас-гитара, контрабас и рояль — инструменты с огромным динамическим диапазоном, поэтому оценивать этот параметр с их помощью особенно удобно.

1. Микродинамика. Это мелкие и тихие детали: призвуки смычка, удары пальцев по клавишам, момент удара по тарелкам и пластику барабанов и т. п. Все эти штуки и создают ту самую неповторимую атмосферу живого исполнения. Хорошая акустика позволяет их услышать и почувствовать. Удары по барабанам будут упругими и яркими, с хлесткой атакой на громких нотах, в перебивках по томам будет слышен каждый удар. Бас будет собранным и четким, а при игре пианиста будет слышно, как пальцы касаются клавиш.

2. Макродинамика. Здесь проверяется способность аудиосистемы отыгрывать резко вступающие группы инструментов — всплески оркестра, брейкдауны в роке и электронике и т. п. При этом и в тихих, и в громких моментах должен быть слышен по отдельности каждый инструмент, оркестр не должен сливаться в кашу, тембры должны быть чистыми и натуральными. При плохой макродинамике звучание при резких переходах будет замыливаться, читаемость музыкальных фраз пропадет, инструменты будут задыхаться и звучать наперебой, как школьники на большой перемене.

Тембральный баланс

Наконец, стоит оценить общую сбалансированность звучания аудиосистемы. Для этого понадобится трек с наилучшим качеством продакшна, чтобы его инструменты были примерно на одном уровне по громкости и превосходно читались, а вокал, в свою очередь, был на уровне с ними, а не летел впереди паровоза. Например, можно поискать что-нибудь с лейбла ECM Records, который специализируется на околоджазовой музыке и выпускает альбомы с эталонным звучанием. Слушателям, далеким от джаза, поможет премия Грэмми за лучший продакшн неклассической музыки. К примеру, в 2014 ее получили Daft Punk за Random Access Memories.

Обязательно следует заранее послушать выбранный трек на качественных колонках или наушниках. При прослушивании на тестируемой акустике инструменты должны звучать натурально, каждый из них должен занимать свое место и не мешать другим. На хорошей акустике композиция будет звучать монолитно и разборчиво, каждый звук будет прекрасно слышен. В идеале создастся впечатление, будто играют не колонки, а сам музыкант или группа выступает прямо перед слушателем.

Заключение

Звучание, как и музыка в целом — вещь очень субъективная. Кому-то нравятся математически выверенные басы дабстепа, а кто-то предпочитает прозрачность, живость и детальность джазового оркестра. Поэтому видавшие виды аудиофилы обычно советуют проверять не объективное качество звучания аудиосистемы, а ее способность воспроизводить любимый жанр музыки. В конце концов, аудиосистема должна играть так, как нравится слушателю.

Источник