A mélyfrekvenciás átvitel meghatározása a doboz belsejében mérve

A hangdoboz frekvencia átvitelének elfogadható pontosságú vizsgálata házilag kissé problémás dolog, mert az emberek zöme nem rendelkezik süketszobával. :-) A hagyományos zárt helyiségek főleg a mélyfrekvenciás átvitelt befolyásolják, pontatlanná téve a mérést. De igényként jelentkezhet az is, mikor a reflex dobozok hangolását kívánjuk ellenőrizni. Itt segíthet az a módszer, mikor a doboz belsejében mérünk, ahol nem zavarnak a helyiség véges méretei.

Az ötlet leírása itt található: ls_measure.pdf

A lényeg annyi, hogy a mikrofont a doboz belsejében helyezzük el, viszont így a kapott spektrum 12 dB/oktáv meredekséggel emelkedő jelleget mutat a mélyebb frekvenciák irányába. Ez utóbbit nyilván nem hagyhatjuk figyelmen kívül. A korrekciót elvégezhetnénk úgy is, hogy a mikrofon jelét átvezetnénk egy-egy RC tagon, de a módosítás sokkal egyszerűbb szoftveres úton. Kedvencem, a SpectraLAB is kínál erre lehetőséget, elsőként szükségünk lesz az alábbi korrekciós adathalmazra (összetartozó frekvencia- és dB értékek):

5.00	24
5.95	21
7.07	18
8.41	15
10.00	12
11.89	9
14.14	6
16.82	3
20.00	0
23.78	-3
28.28	-6
33.64	-9
40.00	-12
47.57	-15
56.57	-18
67.27	-21
80.00	-24
95.14	-27
113.14	-30
134.54	-33
160.00	-36
190.27	-39
226.27	-42
269.09	-45
320.00	-48
380.55	-51
452.55	-54
538.17	-57
640.00	-60
Ne lepődjünk meg azon, hogy a korrekció éppen ellentétes a kívánttal. A szoftverrel beiktathatjuk azt akár a jobb-, akár a bal csatornába, tehát a később, a hányados képzésénél egyaránt kerülhet a számlálóba vagy a nevezőbe. Legyen a fájl neve pl. "into.mic" és másoljuk be a SpectraLAB "Miccomp" könyvtárába.

Itt a fájl: into.mic

A SpectraLAB részére pedig így intézkedjünk: "Options > Scaling":



A lényeg a pipa ás az elérési útvonal megadása.

Most pedig jöhet a mérés. A szokásos összeállítás, az SRP2030 a 30 literes mérődobozban és a Méricske (rövidzár J1 és J11 pontokon, hangszóró a teljesítmény kimeneten, mikrofon a doboz belsejében). A mérési tartomány 20 Hz-től legfeljebb 4-5 oktávig felfelé terjedjen, tovább nincs értelme. A fentebb jelzett leírás is 200 Hz-ről tesz említést, mint határt. A néhány száz Hz tartomány felett már jókora rezonanciákra számíthatunk a doboz belsejében, de a doboz, mint mélysugárzó, az említett tartományban kitűnően mérhető.

Piros vonal: az átvitel a doboz belsejében, korrekció nélkül (kissé ijesztő az átvitel). Beiktatva a korrekciót, az 5..640 Hz-ig terjedő részt 12 dB/oktáv meredekséggel balra "megbillentjük", így kapjuk a sárga vonalat (ez már egészen jó). Figyeljük meg, hogy az 5 Hz alatti és a 640 Hz feletti rész valóban változatlan maradt:



Ha ésszerű határokra szűkítjük az amplitúdó- és a frekvencia tartományt, gyönyörködhetünk az átvitelben:



Hangolósdi:



Nekem azért is szimpatikus ez a fajta mérés, mert ahelyett, hogy a Thiele-Small paraméterek meghatározásával bajlódnánk és utána szimulálnánk, egyszerűbben és biztosabban meggyőződhetünk arról, hogy miként viselkedne a hangszórónk a dobozban. Jóllehet nem rendelkezünk akármilyen térfogatú mérődobozzal, de az adott volumen ismeretében lehet sejteni a működést kisebb/nagyobb térfogat esetén is. Ezenkívül, csökkenthetjük a térfogatot, ha a mérődobozba plusz tárgyakat helyezünk, de látszólag növelhetjük is a belső teret. Az "Iso-barik" elv alapján, mikor a két hangszórót szembefordítjuk, a "Vas" a felére csökken, míg a többi paraméter változatlan marad. Ez pedig azt eredményezi, mint ha kétszer akkora térfogatú dobozban mérnénk, mint amekkora az valójában.

Nagyszerű, az ember örül, de vajon minek is? Tényleg azt kapjuk eredményül, amit a hagyományos, dobozon kívül mérő módszer adna? Megpróbáltam utána járni. Mértem a doboz belsejében, majd süketszoba híján a szabadban. A két átvitelnek azonosnak kellene lenni, nézzük csak:



A piros vonal a doboz belsejében vizsgált átvitel, a lila a normál mérés. Szembetűnik, hogy ezek már nem tetszetős diagramok. Ennek persze oka van. Egyrészt szűkítettem a tengelyeken a tartományokat, hogy jobban lehessen látni a két mérés közötti eltérést. Másrészt pedig, a normál elrendezéssel nem tudtam kellő számú eredményt átlagoltatni (average), mert a mérés ideje alatt egészen enyhe légmozgás, szelecske volt, ami durván elcsúnyította az ábrát. Kénytelen voltam elcsípni egy-egy szélcsendes néhány másodpercet és akkor mértem. Ezek ellenére kb. egy dB a különbség, ami elfogadható. Tehát, nyugodtan mérhetünk a doboz belsejében, az elmélet helyes. Valószínűleg jobban egyezne a két görbe, ha teljes szélcsendben, hosszan mérhettem volna, kivárva a kellő számú átlagolást. Ezen kívül, az említett szél miatt igyekeztem közelről mérni, ami egy további problémát vetett fel. Minél közelebb helyezkedik el a mikrofon, annál kényesebb a pozíciója. Reflex dobozt vizsgáltam, ahol optimumot kellett keresnem a két hangot sugárzó nyílás között (hangszóró és a reflex cső).

Nem is hagyott nyugodni a dolog, ezért egy további, megerősítő mérést végeztem el, igaz, ezt már lakószobában. Megvizsgáltam, az éppen kéznél lévő egyik ORION HS 9 MAMBO dobozt is. A szoba miatt nem kellett tartani az esetleges széltől, a zárt doboznál pedig nem jelentkezett a két sugárzó nyílás problémája. Ugyan a magas jósági tényező miatt a doboz átvitele nem szép, de ez most lényegtelen. Az eltérés szemléltetésén van a hangsúly, ami itt is csak kb. 1 dB:



Egy jó tanács: az adott dobozon belül keressük meg azt a pontot, ami a legkevésbé "szenved" a belső visszaverődésektől. Az alábbi ábrán szándékosan mutatok néhány kedvezőtlen elrendezést is, ahol nem célszerű mérni. A mérődoboznál jónak bizonyult pl. a hátlap közepe (lila szín), de még jobb volt kissé mellette (kék vonal). Sajnos egyértelmű optimális pozíciót nem javasolhatok, mert ahány doboz, annyiféle elrendezés. Egy valamit mégis kijelenthetek. A manapság divatos "oszlop" dobozok kényesek ilyen szempontból. Az "orgonasíp" relatíve nagy mérete (a doboz magassága) fizikai mivoltából adódóan alacsonyabb frekvencián rezonál, mint egy "monitor" jellegű doboz. Az alacsonyabban jelentkező rezonancia pedig mélyebben helyezkedik el, közelebb a vizsgált tartományhoz, így könnyebben belerondíthat abba. Az optimális hely megkeresése céljából jó hasznát vehetjük egy gumigitt-gombócnak, azzal könnyedén tapaszthatjuk a kívánt helyre a doboz belsejében az Elektret-mikrofont (Én "speciel" nem is a mikrofont rögzítem vele, hanem a kapszula mögött a kábelt):



Elrettentésül az "orgonasíp":



Hónapokkal később... :-) Szemléletesebben tekinthetjük meg (egy másik doboz esetében) a mikrofon elhelyezkedésének hatását a mért átvitelre. A két szélsőérték közötti szakaszt 20 darabban mértem meg, majd a fázisokat egy animációba foglaltam. Jól látható, hogy az optimális pozíciót hogyan találhatjuk meg. A mikrofont a reflex-nyíláson keresztül, egyre beljebb lógattam, de szükség esetén a betétet egy pálcikára erősítve is pozícionálhatjuk. Kattintsunk a képre: