wtorek, 29 listopada 2016

Na marginesie: Kontrola modów przez subwoofer czyli jak w prosty sposób zostać iluzjonistą

Szukając informacji o modach pomieszczenia łatwo natknąć się na takie, które mówią o „kontroli” modów w ten sposób, że dodaje się subwoofer. Kontrola modów przez subwoofer jest dokładnie tym samym, co kontrola nurtu rzeki przez to, że ktoś sobie po niej płynie na dętce. Warto się nad tym przez chwilę zastanowić przypominając sobie takie zjawiska jak fala powodziowa oraz np. fakt, że czasem na rzece są mniejsze lub większe wodospady...

Problem modów polega na tym, że dźwięk jest jakby uwięziony w zamkniętej przestrzeni. Co jednak jeśli źródło dźwięku znajdzie się w polu swobodnym?

Jeśli umieścimy dwa źródła dźwięku w polu swobodnym wcale nie oznacza to poprawy odbioru. Jeśli źródło A będzie pełnopasmową kolumną głośnikową, a źródło S subwooferem, okaże się, że wynikają z tej interakcji same problemy. Dotyczą one tylko zakresu przejściowego, w którym oba źródła pracują równolegle, niemniej jednak problem pozostaje problemem.

Dwa źródła dźwięku powodują, że w pewnej odległości dźwięk będzie się sumował, natomiast w innej znosił. W pierwszym przypadku mikrofon zarejestruje podbicie w zakresie przejściowym, w drugim wystąpi osłabienie. Żaden z tych przypadków nie jest korzystny, gdyż nie uzyskuje się charakterystyki liniowej.

Jeśli więc ktoś zdecyduje się na dodanie subwoofera musi bardzo starannie dopasowywać poziomy i pilnować fazy. Jednak jeśli doda się drugi subwoofer, to ilość problemów się podwoi, bo trzeba będzie pilnować nie tylko poziomu i fazy względem kolumn, ale dodatkowo poziomu i fazy względem drugiego subwoofera. Interakcja obejmuje więcej elementów i staje się jeszcze bardziej złożona. Dodanie trzeciego i czwartego subwoofera tylko tą tendencję pogłębi przy czym należy to rozumieć przede wszystkim jako problem polegający na tym, że w danym miejscu odsłuchu wszystko będzie pasować dla trzech elementów, w innym miejscu będzie pasować też dla trzech elementów, ale nie tych co poprzednio, a w jeszcze innym nic do siebie nie będzie pasować.

Przy czym te rozważania dotyczą pola swobodnego. Dodajmy więc ściany, podłogę i sufit.

Właściwości akustyczne w zakresie niskich częstotliwości najlepiej opisują rezonanse. Ale rezonanse powstają dlatego, że fala odbija się od powierzchni ścian, od sufitu i podłogi itd. Wystarczy tylko jedna płaszczyzna, żeby powstał filtr grzebieniowy. Wystarczy także jedna płaszczyzna, żeby powstała interferencja 1/4 długości fali.

Jeśli nie udaje się dopasować subwoofera do kolumn chociaż teoretycznie powinno się to udać warto przypomnieć sobie o filtrze grzebieniowym i tłumieniu 1/4 fali. Tłumienie 1/4 fali wystąpi nawet wtedy, gdy subwoofer stoi w rogu, trzeba się odwrócić i spojrzeć do tyłu – od tej ściany trzeba liczyć odległość; od ściany do miejsca odsłuchu.

Jeśli do odsłuchu służą zwyczajne głośniki można wytłumić odpowiednie miejsca i zlikwidować tłumienie 1/4 fali i filtr grzebieniowy. Mając jednak dwie kolumny i dwa subwoofery adaptacja akustyczna staje się bardzo trudna.

Wobec tego widać, że dodanie subwoofera spowoduje tylko dodatkowe problemy. Zamiast ujednolicenia otrzymuje się coraz więcej wzajemnych relacji, których nie sposób opanować.

Najważniejsze jest jednak, że bez względu na ilość źródeł dźwięku mody są jakie są, bo wynikają z właściwości pomieszczenia. Iluzja polega na tym, że można sobie powiedzieć, że skoro jest więcej sprzętu i wszystko wygląda jeszcze piękniej, to dźwięk jest lepszy. W ten sposób staje się iluzjonistą, chociaż to żadna sztuka oszukać siebie samego.

4 komentarze:

  1. Mikrofon pomiarowy też podlega takiej iluzji?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przecież w zalinkowanym (w komentarzu do poprzedniego wpisu) opracowaniu są właśnie pomiary, które pokazują, że dodawanie kolejnych źródeł dźwięku pogarsza sprawę. Są jakieś inne pokazujące, że jest coraz lepiej?

      Usuń
  2. http://www.acousticfrontiers.com/201163hard-proof-that-equalization-kills-room-modes-html/

    Jakoś w anglojęzycznym audio wnioski są odwrotne.

    Poza tym, gdyby było tak jak piszesz, to cała inżynieria dźwięku zamkniętych pomieszczeń byłaby o kant d... potłuc. Tymczasem ma się dobrze. Ciekawe dlaczego? Czy audiofile mają inne powietrze u siebie w pokojach. Zaczynam podejrzewać, że tak ;-P

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Pierwwszy komentarz pod tekstem:
      "Ethan Winer
      JUNE 4, 2011 AT 4:25 PM
      Interesting post Nyal. Did you happen to measure the decay at locations other than where the measuring microphone was placed when the EQ was calibrated? You can do a lot of neat stuff for one location, but usually it all disappears a foot or two away. Even a few inches away a peak can become a null, and this happens even at very low frequencies."
      Jakikolwiek dodatkowy komentarz jest zbędny. Pozwolę sobie jednak na takowy. Skomentuję to pytaniem. Czy rozpylanie jakiegoś zapachu w celu zabicia innego zapachu powoduje, że ten pierwotny przestaje istnieć, czy tylko to, że się już smrodu nie czuje?

      Usuń