niedziela, 29 listopada 2015

Adaptacja akustyki pomieszczenia odsłuchowego - uzupełnienie

Warto zapoznać się z ciekawym artykułem znajdującego się na tej stronie. Chodzi o wpływ podłoża na charakterystykę częstotliwościową. W związku z tym położenie grubego dywany lub wykładziny na podłodze wydaje się jak najbardziej uzasadnione.

Część artykułu o której mowa zaczyna się od sekcji "U - Woofer level setting".

środa, 25 listopada 2015

Adaptacja akustyki pomieszczenia odsłuchowego

Niekorzystne brzmienie muzyki odtwarzanej w pomieszczeniu o złych właściwościach akustycznych powodują odbicia. Poprawa właściwości pomieszczenia odsłuchowego polega na wytłumieniu punktów pierwszych odbić i skróceniu czasu pogłosu. Bardziej kompleksowa adaptacja obejmuje również wytłumienie narożników pomieszczenia, co przyczynia się do polepszenia odtwarzania niskich częstotliwości.

Rys. 1 Schematyczne przedstawienie miejsc odbicia fali dźwiękowej emitowanej przez jedno źródło dźwięku Z. W celu osiągnięcia dobrego odbioru konieczne jest zaadaptowanie akustyczne wszystkich punktów. Ściana za kolumnami to ściana przednia, natomiast ściana za plecami słuchacza - tylna.

W tekście jest mowa o dwóch rodzajach punktów pierwszych odbić.

Rys. 1.1 Schemat pokazuje dwa rodzaje punktów pierwszych odbić: A oraz B. 

Punkt A jest pierwszym typem odbić dlatego, że w ten właśnie punkt trafi fala dźwiękowa. Ten punkt ma znaczenie dla niskich częstotliwości, które rozchodzą się kuliście w przeciwieństwie do wyższych częstotliwości emitowanych jako szersza lub węższa wiązka. Wyznaczamy je linią prostą od głośnika prostopadle do ściany sufitu i podłogi. Drugi typ odbić B to takie miejsce, w którym słuchacz "zobaczy"odbicie. Takie punkty znajdujemy metodą lustrzaną.

Rys. 2 W tekście jest mowa o punktach odbić, jednak faktycznie są to strefy. Żółty obszar obrazuje strefę odbicia na ścianie bocznej, natomiast na czerwono zaznaczone są strefy za kolumną, nad nią i na przeciwnej ścianie.


Odbicie jest tym silniejsze, im bliżej od źródła dźwięku znajduje się płaszczyzna odbijająca. Energia fali maleje wraz z kwadratem odległości. Jeżeli przyjmiemy. że w odległości 1 metr od źródła dźwięk będzie mieć siłę 1, to w odległości 2 metry już tylko 1/4.

Wszystkie punkty odbić są rozmieszczone symetrycznie i należy używać pary paneli z wyjątkiem osi pionowej tzn. absorber umieszczamy nad kolumną. W ten sposób osłabia się mody, które powstają przede wszystkim przez odbicia od płaszczyzn równoległych względem siebie. Każde pomieszczenie ma trzy podstawowe częstotliwości, przy których wystąpią fale stojące. Wynikają one z jego wymiarów długości, szerokości i wysokości. Szczególnym i najbardziej niekorzystnym przypadkiem byłby pokój o kształcie sześcianu. 


Rys. 4. Schematyczne rozmieszczenie paneli.



Panele mocowane za kolumnami mają dwa zadania. Osłabiają w parze z absorberami na przeciwnej ścianie mody wzdłużne. Nie uda się ich w ten sposób stłumić całkowicie. Poza tym panel za kolumną pozwala na swobodę w ustawieniu głośników. Front kolumny nie powinien się znaleźć w większej odległości niż 80 centymetrów od ściany. Dodanie absorbera z tyłu powoduje, że można ją postawić w większej odległości, tzn. powyżej 2 metry lub przysunąć plecy kolumny bardzo blisko ściany. Absorber za kolumną stojącą bardzo blisko ściany, może się nie sprawdzić w przypadku otworu z tyłu.

Za kolumną fala dźwiękowa uderzy w absorber prostopadle i jego skuteczność będzie maksymalna, ale już na punkt na bocznej ścianie będzie padać pod kątem, co skutkuje osłabieniem tłumienia. Im bardziej kąt padania fali dźwiękowej odbiega od prostopadłego do powierzchni panelu, tym jego skuteczność spada, bo coraz większa część energii zostanie odbita. 

Rys. 6. Absorber/panel powinien mieć wymiary wymiary wysokość 1,2 m, szerokość 0,6m i grubość 0,1m i być wykonany na bazie płyty z włókna szklanego. Dostępne w handlu obiekty o grubości kilku milimetrów nadają się wyłącznie do dekoracji. Absorber wykonany ze sztywnej płyty z włókna szklanego o grubości 10 centymetrów ma oprócz walorów dekoracyjnych rzeczywistą funkcjonalność. Wadą zwykłego absorbera jest za małe tłumienie niskich częstotliwości w porównaniu do pochłaniania średnich i wysokich. Dlatego lepiej stosować pułapki basowe czyli absorber z membraną zwiększającą tłumienie tonów niskich.

Pierwsza opcja to mocowanie paneli prostopadle do linii łączącej punkt odbicia z głośnikiem, tak jak na rysunku poniżej.



Ustawienie prostopadłe względem czoła fali, czyli ukośnie względem ściany, podłogi czy sufitu, skutkuje tym, że za absorberem powstaje przestrzeń, którą można określić jako akustyczny cień i ma on znacznie większy rozmiar w porównaniu do panela mocowanego równolegle. W przypadku instalowania ustrojów równolegle do ściany, należy zachować pewien odstęp, co najmniej na grubość absorbera. W ten sposób jego efektywność w zakresie niskich częstotliwości wzrasta.


Ukośne ustawianie paneli absorbujących będzie skutkować znacznym ograniczeniem powierzchni użytkowej pokoju odsłuchowego, chociaż skuteczność tak mocowanych ustrojów jest większa, można temu ograniczaniu przestrzeni zapobiec używając innego rodzaju absorbera. Mógłby on być wykonany w taki sposób:




Dużo pisze się o pomieszczeniach wytłumionych na śmierć. Martwa akustycznie może być komora bezechowa. Przebywanie w komorze bezechowej jest tak przykre nie ze względu na brak odbić dźwięku, ale z powodu absolutnej ciszy. W domowych warunkach uzyskanie absolutnej ciszy jest niemożliwe. Nawet wyłożenie 3/4 powierzchni pomieszczenia materiałem dźwiękochłonnym nie spowoduje, że będzie w nim zupełnie cicho. O ile nie wytłumi się drzwi i okien, może w nim wciąż panować spory hałas. Poza tym otoczenie martwe akustycznie w pewnym stopniu odpowiada otwartej przestrzeni, kiedy spadnie świeży śnieg. Czy przebywanie w takich warunkach ktoś uzna za stresujące lub stwierdzi, że rozmowa w tych warunkach jest przykra?

Za wytłumione "na śmierć" pomieszczenie potocznie uważa się takie, które nieproporcjonalnie silnie pochłania wysokie częstotliwości, natomiast basy słabo. Stłumienie odbić o wysokich częstotliwościach skutkuje tym, że zmienia się charakter dźwięku na "głuchy", bez powietrza i przestrzeni. Dlatego zamiast zwykłych paneli lepiej użyć pułapek basowych, które pochłaniają bardziej równomiernie w całym paśmie. Po wytłumieniu wszystkich punktów pierwszych odbić należy zmierzyć czas pogłosu. Jeśli mieści się w normie, praca jest skończona. Jeśli jest za długi należy dodać dodatkowe elementy pochłaniające. Natomiast jeśli jest za krótki, można dodać dyfuzory. I jest to jedyny powód, aby dyfuzorów w ogóle użyć. W małym pomieszczeniu czyli np. 30 m kwadratowych są one niepotrzebne.

Rys. 11. Wykonanie pomiarów pozwala zweryfikować jakość adaptacji.

PS. Ten tekst nie jest kompendium wiedzy na temat jak zrobić dobrą adaptację akustyczną, jedynie akcentuje niektóre ważne zdaniem autora aspekty.

sobota, 21 listopada 2015

Na marginesie o marginesie

W dzisiejszych czasach radio jest najbardziej dokuczliwym ze wszystkich istniejących środków masowej manipulacji. Z prostej przyczyny. Widzisz coś, co cię irytuje - odwracasz głowę i masz to poza polem widzenia, przestaje cię irytować. Przed dźwiękiem nie da się tak łatwo uciec.

Najbardziej drażni mnie podczas zakupów, że w sklepie wciąż gra takie sklepowe radio - jakiś beznadziejny i kiczowaty muzak przeplatany reklamami. Nie wiadomo, co z tym zrobić. Zatkać sobie uszy zatyczkami? Na pierwszy rzut oka pomysł dobry, ale czasem jednak warto słyszeć co ktoś do nas mówi. Oczywiście nie przez radio. Może więc zmienić sklep na taki, gdzie jest mniej irytujący i denny muzak? Albo przynajmniej ten hałas jest puszczany ciszej?

Podczas oglądania telewizji z kolei najbardziej irytują reklamy. Nie są one jednak tak dokuczliwe jak sklepowe radioreklamy. Wyłączając dźwięk zyskuje się duży komfort. Wiadomo, że reklamy potrwają jakiś czas, więc wyciszywszy dźwięk można zająć się czymś innym, przykładowo zaparzyć herbatę.

Reklamy w radio są czymś zupełnie nie pozostawiającym żadnego pola manewru. Nie wiadomo kiedy się skończą, dlatego słuchając jakiejś ważnej audycji można przegapić jej fragment, jeśli się wyłączy dźwięk na ten przykry czas promocji, auto promocji, sponsoringu, korupcji i prania mózgu. Tradycyjny odbiornik radiowy nie ma opcji pauzy lub nagrywania. Nie da się więc reklam przeskoczyć. Albo wyłączasz dźwięk i możesz stracić fragment ciekawego programu, albo cierpiąc słuchasz reklamowego bełkotu i czekasz na ciąg dalszy. Problem w tym, że im ciekawsza audycja tym więcej reklam. Wobec tego im więcej reklam tym większa szansa, że po kolejnym seansie słuchania o zbawiennym wpływie lekarstw na organizm dzieci i niemowląt i trosce banków o najlepszą dla klienta pożyczkę dzięki której zakupi sobie środki antykoncepcyjne i dużą ilość fast-foodów, które go utuczą jak wieprza oraz następnie środki na odchudzanie, żeby wyglądał jak człowiek oraz o jakości papieru toaletowego, może cię trafić szlag i w ogóle niczego już w życiu nie posłuchasz. Chyba, że marsza pogrzebowego nad własną trumną. Ale to już z zaświatów.

Dlatego słuchanie radia jest zajęciem dla męczenników i masochistów. Nawet internet, który jest przecież jedną wielką reklamą, mniej dokucza. Radio pozbawi ostatnich nerwów każdego, kto ma skórę cieńszą niż nosorożec. I potrzebuje do tego naprawdę tylko i wyłącznie reklam, które zasmradzają miłą atmosferę domowego zacisza lub nawet skądinąd nie aż tak złą aurę supermarketu. Co gorsza niektóre sieci sklepów mają własne stacje radiowe, które puszczają swoje reklamy i własne piosenki, które tworzy jakiś Janko-muzykant, wielbiciel kiczu i koneser buractwa, wytwarzający melodie na zasadzie: a przycisnę ten klawisz i tamten i zobaczymy co wyjdzie, a coś wyszło, fajnie.

O ile jednak na zakupy można wysłać kogoś innego, wysyłania żony nie radzę, gdyż grozi to ogołoceniem konta i przekroczeniem limitu na karcie, ale jednak da się uniknąć słuchania sklepowego radia. We własnym domu uniknąć radiowych reklam można wyłącznie w ten sposób, że przestajemy słuchać radia. Słuchać na żywo. Większość stacji radiowych nadających na wszelkie sposoby można nagrać. I wtedy wreszcie można przeskoczyć reklamy.

Dlatego pytanie "czy ty słuchasz radia na żywo?" może być tym, które obnaży brak szacunku do własnej osoby. Ja słucham radia na żywo, ale wyłącznie w pracy i w sklepie. W domu już nie. Albo nagrywam program, który mnie interesuje, albo słuchając ot tak, trzymam w rękach pilota i przełączam stację na inną kiedy zaczynają się reklamy lub usłyszę słowo "polecam". Nawiasem mówiąc "polecam" jest według mnie synonimem "popierdzam" a ja nie znoszę jak ktoś pierdzi w moim towarzystwie.

Właśnie dlatego, że redaktorzy zaczęli coraz intensywniej w swoich programach popierdzać muzykę i płyty, a nawet popierdzać serdecznie, więc przestałem słuchać większości audycji. Programy się nagrywają, ale od kilku miesięcy nie mam odwagi, żeby przebrnąć przez te wszystkie popierdzenia. Właśnie dlatego, że naprawdę mam alergię na popierdzanie różnych towarów w radio supermarketowym i przez kasjerów kiedy stoję przy kasie, więc słuchając jakiegoś wydawać się by mogło normalnego programu radiowego, kiedy redaktor zaczyna mi coś popierdzać tak samo jak kasjerka w Stonce, zbiera mi się na pawia i nie ma rady - pilot migiem przełącza stację na inną.

Dlatego, że radiowe reklamy są właśnie tak nieznośne i prymitywni i naprawdę beznadziejnie naiwni marketingowcy, którzy uważają, że skuteczna reklama polega na użyciu słowa "polecam" i to najlepiej dwukrotnie i zrobili z reklam nawalanie ludzi w łeb przy użyciu bejsbola, przestałem słuchać radia. Przynajmniej na żywo. A jeśli już, to z pilotem od tunera w pilnym pogotowiu. Myślę, że nawet służby nie są tak czujne jak ja w kontekście popierdzającego nawalania reklamami po uszach.

Z tych wszystkich powodów ludzi słuchających radia bez ograniczeń i z upodobaniem uważam za prymitywów, którzy nie mają szacunku do siebie. Względnie mają skórę grubą jak ta na nosorożcu. Niestety słuchanie radia z zajęcia elitarnego i rozwijającego wyobraźnie stało się zajęciem dla bydlaków, których nie odstraszy kicz i obora.

Jednakowoż dlaczego ma szanować kogoś, kto nie ma dla siebie samego szacunku - ktoś inny? Dlaczego miłośnika kiczu, nachalnych reklam i permanentnego poierdzania wszystkiego ma szanować nadawca? Dlaczego ktoś, kto wie, że słuchacz mimo całej nieznośności radia uparcie pozostaje przy swoim i tego popierdzającego medium słucha, ma go szanować? Jeśli nadawca wie, że puszczanie badziewnej muzyczki, durne komentarze i reklamy są tym czego pragną słuchacze ma czuć do niego sympatię? Chyba tylko, jeśli sam jest prymitywem i miłośnikiem jeleni na rykowisku. Gdybym to ja był radiowcem i miał radio nadające chamski muzak, reklamy i zatrudniające durnych didżejów, to na pewno nie szanowałbym swoich słuchaczy. No i z całą pewnością miałbym gdzieś jakość dźwięku. Dla mnie problemem byłby duży zasięg i jak największa głośność, żeby rykiem się wybić ponad konkurencję.

Co prawda ostatnio jakość dźwięku w radio się poprawiła, ale nie ze względu na szacunek dla słuchaczy. Nasi nadawcy jak mieli słuchacza w głębokim poważaniu, tak mają go nadal. Już nawet nie myślę o otoczce, ale mam na myśli treść merytoryczną. Serwowanie papki dla idiotów przez publiczne radio nie świadczy o szacunku dla słuchacza. Wręcz przeciwnie. Serwowanie papki dla idiotów świadczy, że publiczny nadawca ma słuchacza za idiotę. A że nadawca publiczny ma słuchacza za idiotę świadczy chociażby przegląd prasy w jednym z programów PR. Zresztą może to zbyt daleko idące wnioski. Może osoba dokonująca przeglądu prasy jest postsowieckim sierotą o sformatowanym i wyparnym mózgu i ilorazie inteligencji szeregowego ubeka względnie ormowca?

Na koniec zatrzymajmy się jeszcze nad jakością dźwięku w radio. Jest lepiej, ale dlatego, że ten nowy "trynd" przyszedł do nas od innych. On przyszedł od światowych regulatorów, którzy zauważyli, że pranie mózgu przy maksymalnej głośności skutkuje odwracaniem się od radia. Ryk jest nieznośny w każdym zakątku świata. Nie tylko w Polsce, nie tylko w Europie, nie tylko w Ameryce i w Australii, wszędzie.

Kilkanaście lat temu kupiłem sobie nowy zestaw i jednym z elementów tego zestawu był tuner. Nie podobał mi się on wcale. Uważałem, że to był bubel, gdyż dźwięk był denny i beznadziejny. Teraz wiem, że tuner był dobry i grał tak jak powinien. To nadawcy sprawili, że dźwięk był nie do zniesienia. Tuner nie był bublem, ani nie był popsutym egzemplarzem, jak podejrzewałem. Audiofile w rozgłośniach radiowych zrealizowali swe marzenia o głośnym graniu.

Słuchanie radia kiedyś, kiedy rzęziło i charczało jak ofiara "loudness war" było nieznośne, chociaż reklam nie było tak dużo i jeszcze nie były tak popierdzające, tak jest nie do zniesienia również dzisiaj. Dźwięk jest lepszy, ale treść przyprawia o mdłości.


niedziela, 15 listopada 2015

Wszystkie wzmacniacze brzmią tak samo - uzupełnienie

Jak to jest, że wszystkie wzmacniacze brzmią tak samo, a jednak podłączenie różnych urządzeń skutkuje innym dźwiękiem?

Zakładam, że próbujemy porównać wzmacniacze tak rzetelnie, jak to tylko jest możliwe. Odrzucamy więc sztuczki sprzedawców w rodzaju - jeden wzmacniacz jest odsłuchiwany na piosence artysty A, a drugi na piosence artysty B. Albo piosenka jest ta sama, ale raz słuchamy oryginalnego wydania z roku 1984, a drugi raz wznowienia z masteringiem z roku 2004.

Problem z porównaniem wzmacniaczy jest taki, że tak naprawdę nie wiemy jak głośno słuchamy. Aby porównanie w ogóle miało sens musimy słuchać z jednakową głośnością. W poście "Testy i dlaczego w audio się nie testuje" starałem się wyjaśnić możliwie dokładnie dlaczego ustawienie jednakowej głośności jest tak ważne. Wobec tego wzięcie dwu wzmacniaczy, które są zupełnie identyczne, a nawet mają numer seryjny różniący się ostatnią cyfrą, jeśli nie ustawimy identycznej głośności skończy się tym, że jeden ze wzmacniaczy zostanie uznany za grający inaczej.

A teraz chciałbym pokazać w jaki sposób można uzyskać różne brzmienie z różnych wzmacniaczy, a nawet różne brzmienie z tego samego wzmacniacza.

Tabela pokazuje relację pomiędzy mocą wzmacniacza i osiąganym poziomem głośności. Przyjęto następujące założenia: dwie kolumny o skuteczności 82 dB/W i odległość dwa metry od kolumn.


W tabeli są podane moce skutkujące określoną głośnością odsłuchu. Słuchanie zbyt głośno może spowodować, że krew zacznie płynąć z nosa, a mózg przez uszy.

Żeby osiągnąć dla podanych warunków głośność 120 dB potrzebujemy mocy 12550 watów. Tak duża moc wynika z tego, że w przykładzie są kolumny o małej skuteczności. To wartości teoretyczne i z praktyką nie mające nic wspólnego, ale pokazują, że do osiągnięcia dużych głośności są potrzebne spore moce.

100 dB osiągamy jeśli wzmacniacz gra z mocą 128 W na kanał. To znaczy, że jeśli do porównania weźmiemy kolumny o małej skuteczności, do osiągnięcia wcale nie aż tak dużych głośności potrzebować będziemy pokaźnych mocy. Jeżeli wybierzemy do porównania 2 wzmacniacze o mocach sinus 2x80W i 2x120W bez dwóch zdań ich brzmienie będzie bardzo różne, gdyż słabszy wzmacniacz będzie już bardzo przesterowany i zacznie mocno obcinać wierzchołki.

Mocniejszy wzmacniacz będzie generował np. 0,5% zniekształceń, a przesterowany 25%. Taką różnicę da się usłyszeć.

Jeśli do porównania weźmiemy kolumny o większej efektywności, to wcale nie znaczy, że wzmacniacze będą grały tak samo, bo oba będą poniżej clippingu. Wcale nie muszą być poniżej clippingu, bo przecież zawsze jest za cicho. Audiofilowi nigdy muzyka nie gra zbyt głośno. Na koncercie i w dyskotece ma 120 dB i więcej, więc i na odsłuchu chciałby tyle mieć. Nikt w jawnych odsłuchach nie używa oscyloskopu, żeby stwierdzić czy jest poniżej clippingu.

Dlatego, że tak łatwo jest przesterować wzmacniacz, bo zawsze jest za cicho, więc wzmacniacze brzmią różnie. Jeden jest przesterowany mniej, inny więcej. Ale przesterowane są wszystkie wzmacniacze i zawsze.

Więc jest całkiem możliwe, że jeśli ktoś miał fantazję popchnąć wzmacniacz 80W do 120W jednego dnia, a innego dnia ktoś inny dopchnął go do zaledwie 95W wrażenia z odsłuchów będą diametralnie różne. A przecież wzmacniacz był ten sam. I te same głośniki.

Na koniec zastanówmy się, co będzie, kiedy będziemy porównywać dwa wzmacniacze o różnej budowie, ale identycznej mocy. Identycznej powiedzmy - teoretycznie. Przesterowane w tym samym stopniu, bo grające z identyczną mocą, zagrają inaczej, gdyż inne będzie spektrum zniekształceń.

Fakt, że bez oscyloskopu nie da się testować udowodniono ponad wszelką wątpliwość. I stwierdzono również ponad wszelką wątpliwość, że różne wzmacniacze pracujące z identyczną mocą poniżej clippingu brzmią tak samo.