Об акустических замерах
Август 2022 © Eco-Studio
Для чего мы здесь собираем собственные замеры разных динамиков и колонок? И точны ли такие результаты, сделанные в домашних условиях?
Ну во-первых, сразу оговоримся о расстояниях при измерениях. В необработанной маленькой комнате совершенно невозможно корректно измерить колонки в зоне прослушивания, обычно это расстояния метр и более. На таком расстоянии комната начинает сильно влиять. Вот, к примеру, АЧХ колонок Yamaha HS7, сделанные в студийных условиях, с расстояния метр:
![]()
...а вот замер, сделанный в обычной квартире без всякой акустической обработки, тоже с расстояния метр:
Причина этого кроется в стоячих волнах и других нехороших вещах, связанных с отражением от стен. Увидеть это можно на получившемся в домашних условиях графике водопада:
Чтобы было понятней, вот пример "идеального" водопада:
График водопада показывает, как каждая частота излучается, и как быстро она затухает. В идеале, любая частота должна прозвучать и тут же затухнуть. Причём для определённых задач есть определённые стандарты затухания, об этом можно прочестьздесь
и здесь
Казалось бы, катастрофа. Но не всё так печально. Чем ближе мы приближаемся к колонке, к каждому динамику, тем меньше влияет комната, и тем больше мы получаем родной звук, исходящий от колонки. Вся проблема в том, что при приближении, звук каждого динамика (и фазоинвертора) становится раздельным. Поэтому нужно либо визуально потом складывать получившиеся графики, либо доверить это программам. Мы не будем сильно усложнять весь процесс, а просто предоставим сырые данные, как есть, вместе с файлами mdat, чтобы потом можно было делать с этими графиками что угодно.
Практика показывает, что для обычных динамических головок, при замерах в самом ближнем поле, на расстоянии сантиметр-два от поверхности диффузора, направленность практически однородная. Различные неоднородности в направленности проявляются только с отдалением на расстояние, примерно равное длинам волн, на которых мы проводим измерения.
Вы можете сами в этом убедиться, измерив какой-нибудь заранее известный вч-твитер, на близком расстоянии, но например, чуть под разными углами, но не отдаляясь более чем на сантиметр-два. Все получившиеся графики будут весьма близко совпадать с графиками из безэховых камер. Единственное, в чём будет разница, это в скорости прихода импульса на импульсной характеристике, и в направленности, поскольку на расстоянии, направленность у колонок будет уже сильно меняться в зависимости от угла и расстояния до слушателя.
Чтобы не быть голословным, давайте сравним два измерения одних и тех же колонок, в сверхближнем поле. Все три графика (фазоинвертор, нч и вч динамики) наложены друг на друга. Одно измерение сделано в домашних условиях, на бюджетный измерительный микрофон:
...другое в обработанном помещении:
(фото отсюда)
Как видите, многие графики практически совпадают с аналогичными из студийных условий, поскольку в данном случае речь идёт об измерениях вблизи динамиков, где помещение практически не влияет. Поэтому физика работает, и такие измерения в сверхближнем поле вполне можно проводить в домашних условиях. Весь вопрос только в правильной интерпретации графиков, и что они могут дать. Например, очень многие динамики и колонки из бытовой аппаратуры никем нигде не измерены, и нам было бы интересно посмотреть на это всё, и сравнить их со студийной акустикой.
Все измерения необходимо проводить при помощи измерительного микрофона, как минимум, Behringer 8000, он вполне достаточен, усилитель можно взять любой качественный, собранный на готовых микросхемных решениях, распространённых серий TDA/LM, подходящих измеряемому динамику по мощности и импедансу. В большинстве бюджетных студийных колонок стоят именно такие, и вопросов по качеству к ним не возникает. Если они собраны по даташиту, проблем с ними, как правило, не бывает, сильных погрешностей при измерениях не дают. Они все стандартизированы, а значит, не требуют глубокой настройки, и их параметры со временем не ухудшаются. Также, они довольно всеядны к разным сопротивлениям нагрузки, и стабильны. Программу для замеров обычно используют Room EQ Wizard (REW). Она довольно информативная, не требует глубоких знаний для первичной настройки, и в ней всегда получаются довольно стандартизированные результаты, которыми можно обмениваться, открыв файлы замеров в другом экземпляре программы.
Измерения следует проводить по несколько раз, чуть смещая микрофон на сантиметр под разными углами, чтобы избежать погрешностей и точно убедиться, что раз за разом получаются одни и те же параметры. В сверхближнем поле, расстояние между микрофоном и центром излучения динамика, меньше излучаемой длины волны, поэтому на таком расстоянии динамик не проявляет направленности, и звучит довольно однородно.
Если измеряется активная колонка или музыкальный центр, по возможности делаются замеры как с родным усилителем, так и со стандартным, чтобы выявить все изменения, вносимые родным усилком.
Искажения, в их абсолютном значении измерить в простых условиях вряд ли выйдет, поскольку разные микрофоны-аудиокарты-усилители внесут в сумме разное количество разных искажений, пусть даже и незаметных. Поэтому в замерах можно будет увидеть только явно сильные искажения, которые приближаются по уровню к исходному сигналу. Но и это тоже полезно для сравнения разных динамиков.
Насколько важны те или иные полученные параметры? Как их интерпретировать? Смотря какие задачи перед нами стоят. Например, если все прочие условия равны, но АЧХ получилась либо такая:
...либо такая:
...то в домашней студии вообще не будет разницы, поскольку комната внесёт гораздо больше искажений. Да и в безэховой камере такие небольшие неравномерности вряд ли мы услышим. Если, конечно, эти неравномерности не вызваны какими-то другими параметрами. Поэтому я и оговорился, "при всех прочих равных условиях".
Или например, если сравнить замеры этих двух фазоинверторов...
...то ясно, что второй вносит искажения, и казалось бы, что на общих графиках искажений они тоже будут проявляться. То есть, мы выясним, что источником этих искажений будет являться именно фазоинвертор, а не что-то иное. Однако, они не будут прямо такими, как на графике. Так как фазоинвертор находится сзади, и так как помимо фазоинвертора, здесь же будет звучать ещё и сам динамик, по итогу в этом участке диапазона на расстоянии метр, да ещё и с противоположной стороны, будет лишь небольшое поднятие уровня искажений, причём не всех видов:
Поэтому не стоит принимать все эти картинки за буквальные и беспрекословные. Нужно ещё уметь понимать, как интерпретировать тот или иной замер. Также следует понимать, что погрешности неизбежны, однако общая картина будет вполне ясна. И если мы измерим динамик, который в свободном поле явно весь кривой-косой, с большой изрезанностью, понятное дело, что никакой корпус чудесным образом эту изрезанность не уберёт. А если перед нами динамик с отличной характеристикой, но когда мы вставляем в корпус, он сильно искривляется, то тут перед нами ошибка разработчика корпусов, а вовсе не плохое качество динамиков.
Также есть забавные случаи, когда владельцы дорогущих колонок жаловались на какую-то писклявость в точке схождения вч и нч-диапазонов. Измерив динамики вблизи, выяснилось, что нч и вч-динамик звучат в одной фазе, и скорей всего, интерферируют в точке раздела. После переворота полярности вч-динамика, неприятный звук тут же ушёл.
В целом, когда здесь накопится много графиков, их можно будет сравнить со сделанными в идеальных условиях, и увидеть, что в целом картину звучания все эти графики вполне передают, а также по ним можно наглядно увидеть характерные особенности тех или иных динамиков или колонок.
Страницы постепенно пополняются, поэтому материал постоянно обновляется и расширяется. Если у вас есть собственные замеры, отвечающие этим минимальным требованиям, пишите нам на vk86990612@mail.ru, или в соцсетях, указанных внизу страницы, и мы их опубликуем.
Ну во-первых, сразу оговоримся о расстояниях при измерениях. В необработанной маленькой комнате совершенно невозможно корректно измерить колонки в зоне прослушивания, обычно это расстояния метр и более. На таком расстоянии комната начинает сильно влиять. Вот, к примеру, АЧХ колонок Yamaha HS7, сделанные в студийных условиях, с расстояния метр:
...а вот замер, сделанный в обычной квартире без всякой акустической обработки, тоже с расстояния метр:
Причина этого кроется в стоячих волнах и других нехороших вещах, связанных с отражением от стен. Увидеть это можно на получившемся в домашних условиях графике водопада:
Чтобы было понятней, вот пример "идеального" водопада:
График водопада показывает, как каждая частота излучается, и как быстро она затухает. В идеале, любая частота должна прозвучать и тут же затухнуть. Причём для определённых задач есть определённые стандарты затухания, об этом можно прочесть
Казалось бы, катастрофа. Но не всё так печально. Чем ближе мы приближаемся к колонке, к каждому динамику, тем меньше влияет комната, и тем больше мы получаем родной звук, исходящий от колонки. Вся проблема в том, что при приближении, звук каждого динамика (и фазоинвертора) становится раздельным. Поэтому нужно либо визуально потом складывать получившиеся графики, либо доверить это программам. Мы не будем сильно усложнять весь процесс, а просто предоставим сырые данные, как есть, вместе с файлами mdat, чтобы потом можно было делать с этими графиками что угодно.
Практика показывает, что для обычных динамических головок, при замерах в самом ближнем поле, на расстоянии сантиметр-два от поверхности диффузора, направленность практически однородная. Различные неоднородности в направленности проявляются только с отдалением на расстояние, примерно равное длинам волн, на которых мы проводим измерения.
Вы можете сами в этом убедиться, измерив какой-нибудь заранее известный вч-твитер, на близком расстоянии, но например, чуть под разными углами, но не отдаляясь более чем на сантиметр-два. Все получившиеся графики будут весьма близко совпадать с графиками из безэховых камер. Единственное, в чём будет разница, это в скорости прихода импульса на импульсной характеристике, и в направленности, поскольку на расстоянии, направленность у колонок будет уже сильно меняться в зависимости от угла и расстояния до слушателя.
Чтобы не быть голословным, давайте сравним два измерения одних и тех же колонок, в сверхближнем поле. Все три графика (фазоинвертор, нч и вч динамики) наложены друг на друга. Одно измерение сделано в домашних условиях, на бюджетный измерительный микрофон:
...другое в обработанном помещении:
Как видите, многие графики практически совпадают с аналогичными из студийных условий, поскольку в данном случае речь идёт об измерениях вблизи динамиков, где помещение практически не влияет. Поэтому физика работает, и такие измерения в сверхближнем поле вполне можно проводить в домашних условиях. Весь вопрос только в правильной интерпретации графиков, и что они могут дать. Например, очень многие динамики и колонки из бытовой аппаратуры никем нигде не измерены, и нам было бы интересно посмотреть на это всё, и сравнить их со студийной акустикой.
Все измерения необходимо проводить при помощи измерительного микрофона, как минимум, Behringer 8000, он вполне достаточен, усилитель можно взять любой качественный, собранный на готовых микросхемных решениях, распространённых серий TDA/LM, подходящих измеряемому динамику по мощности и импедансу. В большинстве бюджетных студийных колонок стоят именно такие, и вопросов по качеству к ним не возникает. Если они собраны по даташиту, проблем с ними, как правило, не бывает, сильных погрешностей при измерениях не дают. Они все стандартизированы, а значит, не требуют глубокой настройки, и их параметры со временем не ухудшаются. Также, они довольно всеядны к разным сопротивлениям нагрузки, и стабильны. Программу для замеров обычно используют Room EQ Wizard (REW). Она довольно информативная, не требует глубоких знаний для первичной настройки, и в ней всегда получаются довольно стандартизированные результаты, которыми можно обмениваться, открыв файлы замеров в другом экземпляре программы.
Измерения следует проводить по несколько раз, чуть смещая микрофон на сантиметр под разными углами, чтобы избежать погрешностей и точно убедиться, что раз за разом получаются одни и те же параметры. В сверхближнем поле, расстояние между микрофоном и центром излучения динамика, меньше излучаемой длины волны, поэтому на таком расстоянии динамик не проявляет направленности, и звучит довольно однородно.
Если измеряется активная колонка или музыкальный центр, по возможности делаются замеры как с родным усилителем, так и со стандартным, чтобы выявить все изменения, вносимые родным усилком.
Искажения, в их абсолютном значении измерить в простых условиях вряд ли выйдет, поскольку разные микрофоны-аудиокарты-усилители внесут в сумме разное количество разных искажений, пусть даже и незаметных. Поэтому в замерах можно будет увидеть только явно сильные искажения, которые приближаются по уровню к исходному сигналу. Но и это тоже полезно для сравнения разных динамиков.
Насколько важны те или иные полученные параметры? Как их интерпретировать? Смотря какие задачи перед нами стоят. Например, если все прочие условия равны, но АЧХ получилась либо такая:
...либо такая:
...то в домашней студии вообще не будет разницы, поскольку комната внесёт гораздо больше искажений. Да и в безэховой камере такие небольшие неравномерности вряд ли мы услышим. Если, конечно, эти неравномерности не вызваны какими-то другими параметрами. Поэтому я и оговорился, "при всех прочих равных условиях".
Или например, если сравнить замеры этих двух фазоинверторов...
...то ясно, что второй вносит искажения, и казалось бы, что на общих графиках искажений они тоже будут проявляться. То есть, мы выясним, что источником этих искажений будет являться именно фазоинвертор, а не что-то иное. Однако, они не будут прямо такими, как на графике. Так как фазоинвертор находится сзади, и так как помимо фазоинвертора, здесь же будет звучать ещё и сам динамик, по итогу в этом участке диапазона на расстоянии метр, да ещё и с противоположной стороны, будет лишь небольшое поднятие уровня искажений, причём не всех видов:
Поэтому не стоит принимать все эти картинки за буквальные и беспрекословные. Нужно ещё уметь понимать, как интерпретировать тот или иной замер. Также следует понимать, что погрешности неизбежны, однако общая картина будет вполне ясна. И если мы измерим динамик, который в свободном поле явно весь кривой-косой, с большой изрезанностью, понятное дело, что никакой корпус чудесным образом эту изрезанность не уберёт. А если перед нами динамик с отличной характеристикой, но когда мы вставляем в корпус, он сильно искривляется, то тут перед нами ошибка разработчика корпусов, а вовсе не плохое качество динамиков.
Также есть забавные случаи, когда владельцы дорогущих колонок жаловались на какую-то писклявость в точке схождения вч и нч-диапазонов. Измерив динамики вблизи, выяснилось, что нч и вч-динамик звучат в одной фазе, и скорей всего, интерферируют в точке раздела. После переворота полярности вч-динамика, неприятный звук тут же ушёл.
В целом, когда здесь накопится много графиков, их можно будет сравнить со сделанными в идеальных условиях, и увидеть, что в целом картину звучания все эти графики вполне передают, а также по ним можно наглядно увидеть характерные особенности тех или иных динамиков или колонок.
Страницы постепенно пополняются, поэтому материал постоянно обновляется и расширяется. Если у вас есть собственные замеры, отвечающие этим минимальным требованиям, пишите нам на vk86990612@mail.ru, или в соцсетях, указанных внизу страницы, и мы их опубликуем.