Friday, September 1, 2017

Äänentoiston kalibrointia RoomEqWizardilla


Kaksi vuotta olen jo asunut enkä ole vielä kertaakaan mitannut asunnon äänentoistoa. Se on minulle pitkä aika. Muuttaessani poistin lähinnä toistoketjusta aiemmat huonekorjaukset.

Nykyinen asunto on äänentoiston suhteen paljon parempi kuin kerrostaloasunto, koska matalia ääniä heijastavaa kovaa seinää ei ole niin paljoa. Ainoastaan vasen seinä on tiiliverhoiltu, mistä siitäkin matalimmat bassot menevät läpi. Lähtökohdat ovat siis hyvät hyvälle äänelle.

Mittauksiin minulla on mittamikrofonina Behringerin pallo-suuntakuvioinen ECM8000. Sen vaatimaa phantom-virtaa varten tarvitaan erillinen mikrofonivahvistin eli Miditechin Guitarface II, josta ääni menee digitaalisena USB:llä tietokoneeseen. Toimiakseen tuo vaatii vielä viimeisimmät ajurit, jotka löytyvät Miditechin sivuilta ( ASIO-ajurit, mutta asentavat samalla viimeisimmät USB-ajurit).
Käytän ohjelmistona ilmaista RoomEqWizardia eli REWiä, joka on yksi käytetyimmistä.

Pääkaiuttimina minulla on Dalin 202 eli pikkukaiuttimet. Niitä on sitten avustamassa veljen rakentama 12-tuumainen subbari, mistä olen tukkinut refleksiputken, kun voimaa siitä saadaan muutenkin tarpeeksi. Vahvistin on Harman Kardonin AVR 255 ja sitä avustaa subbarin kanssa Zachryn 250 wattinen monovahvistin.

Äänilähteenä on PC, missä ääniä on mahdollista prosessoida paljonkin. Äänet menevät soitto-ohjelmasta virtuaaliseen äänikorttiin, joka mahdollistaa äänten syöttämisen uutena äänilähteenä VSThost-ohjelmaan. VSThostissa ääntä voidaan käsitellä useiden eri VST-efektien kautta, joista tärkein on convolver.

Convolver on käytännössä taajuuskorjain, joka voi tehdä taajuuskorjauksen ja vaiheensiirron jokaiselle taajuudelle samaan aikaan ts. siinä ei ole tavallisten taajuuskorjaimien tavoin tiettyä määrää korjaimia/kaistoja vaan kaikki taajuudet korjataan samaan aikaan. Tällöin on teknisesti mahdollista esimerkiksi mitata kaiuttimien taajuusvaste ja luoda korjaintiedosto, joka korjaa taajuusvasteen täysin viivasuoraksi. Tähän on valmiita ohjelmia, mutta noin täydellistä taajuuskorjausta on halua eikä se oikeastaan ole järkevääkään koska korjattavat taajuudet vaihtelevat hieman mittauspaikasta johtuen, joten tämä täydellinen taajuuskorjaus korjaisi taajuudet vain siltä tarkalta paikalta missä mittamikrofoni olisi ollut.

Mittauksessa REW ajaa taajuuspyyhkäisyn, mikä kestää n. 20s. Tästä mittauksesta sitten saadaan erilaisia kaavioita, kuten taajuusvaste.


Taajuusvasteesta näkyy että bassoa riittää ja sen tasoa on vähän liikaa eli 20dB enemmän kuin keskikaistaa. Desibelit ovat logaritminen asteikko ja jokainen 3 desibeliä tarkoittaa äänen kaksinkertaistumista, joten 20dB on n. 100-kertainen ääni. Ihmisen korva hieman kompressoi äänenpaine-eroja, joten ihminen kuulee sen 10-kertaisena. Iso ero siis silti.



Vesiputouskaavio puolestaan näyttää kuinka pitkään tietty taajuus jää soimaan huoneeseen eli jälkikaiunta-ajan. Kauimmaisena käyrässä on alkuperäinen ääni taajuusvasteena kun ääni on oikeasti soinut eli 0ms viiveessä. Siitä tännepäin kuvaajaa katsoessa näkyy kuinka tietyt taajuudet jäävät paremmin kaikumaan kuin toiset.  Etenkin bassotaajuuksilla eli alle 100Hz tämä pitää paikkansa ja esimerkiksi kerrostalohuoneistossa nämä voivat olla pahoja. Tiettyjä taajuuksia korostuu kun taas toiset voivat vaimentua täysin.

Kaaviosta näkyy että matalimpia bassotaajuuksia jää vielä soimaan 30dB vaimeampana jopa puolen sekunnin ajaksi.


Ensin laskin bassovahvistimen tasoa mutta samalla ilmeni ongelma eli 100Hz:n kohdalla on kuoppa.


Kokeilin seuraavaksi ottamalla subbarin kokonaan pois käytöstä. Kävikin ilmi että kuoppa hävisi eli kuoppa tuleekin siitä että pääkaiuttimet ja subbari yrittävät tehdä samaa työtä mutta eri tahtiin ts. kaiuttimet ovat tuolla taajuudella eri vaiheessa ja siten niiden äänet kumoavat toisiaan. Bassovahvistimen rajataajuuden saa alimmilleen 63Hziin mutta suodin ei ole jyrkkä ts. vielä 100Hzn taajuuksiakin pääsee läpi.


Lopulta laskin bassovahvistimen tasoja alle keskialueen, ja se samalla näkyi myös 100Hzn kuopassa ts. enemmän tuolla taajuudella pääsi ääntä läpi pääkaiuttimista. Haittana tuolla tietenkin on ettei bassoa ole niin paljoa ts. hieman ponnetonta etenkin kun voisin nyt bassoa vapaasti soittaa.

Seuraavaksi kokeilin vahvistimesta pienentää pääkaiuttimien kokoa ts. asetin niiden rajataajuudeksi 100Hz.


Se odotettavasti poisti 100Hzn kuoppaa, joten pystyin nostamaan basson tasoja ilman että kuoppa enää kasvoi ts. subbari oli tullut tuolla taajuudella dominoivaksi.


Nostamalla pääkaiuttimien rajataajuutta voi ongelmaksi tulla se että kun ääni siirtyy yksittäisen subbarin tehtäväksi, samalla menetetään äänestä stereoinformaatio. Matalia ääniä ei voi paikantaa, mutta rajataajuutena voidaan pitää 80Hz mistä ylöspäin mentäessä paikannus onnistuu helpommin, jolloin näitä taajuuksia pitäisi pyrkiä toistamaan pääkaiuttimilla, joissa stereoinformaatio on tallella.

Taajuuskäyrässä toki näkyy muutakin korjattavaa. Selvin varmaankin 2,8KHzn tienoilla oleva laaja kuoppa. Näitä kuoppia on tarkoitus myöhemmin lähteä poistaaman convolverin avulla.

No comments:

Post a Comment