archiv.hangaruhaz.hu

Hangdobozt mérni a világ legegyszerűbb dolga. Csak elérakod a mikrofont, és kész! Most vásárolt tetszetős digitális kütyüd ugráló oszlopokat rajzol a folyadékkristályos kijelzőre (lehet, hogy színes is!). Nem is érted, mit nyüglődnek egy egyszerű méréssel!?

Ha most azt gondolod, hogy a hangfaladat mérted meg, el kell, hogy keserítselek! Amit megmértél az a lehallgatási tér hangnyomása a mikrofon helyén. Legjobb, ha elkezdjük az elején...

Állítsuk le hangdobozunkat a szoba (terem, diszkó, művelődési ház, sportcsarnok stb.) közepére, hiszen így minden faltól egyforma messze van. Tegyünk egy mérőmikrofont egy méterre a hangfal elé, egy méter magasságra. Állítsuk be az erősítőt úgy, hogy a hangdobozon 2,83V-ot mérjünk 50 Hz-en. A hangdoboznál, hogy a vezeték hosszát kiküszöböljük, s 50 Hz-en, mert a multiméterünk csak itt pontos. Tételezzük fel, az erősítő teljesen lineáris, azaz, ha 50Hz-re beállítottuk, az 20kHz-en is igaz. Mérjünk egyet, mondjuk 500Hz-en, s megkapjuk a mikrofon helyén a hangnyomást. Ez nem a hangfaltól függ? De. De függ még a lehallgatási tér nagyságától, méreteitől, a burkolattól, attól, hogy a teremben hol van a hangdoboz, hol van a mikrofon, a hangdobozban hol van a hangszóró, milyen meleg van, mekkora a páratartalom, és még sorolhatnám. Mozdítsuk el a mikrofont néhány cm-re bármilyen irányban! Egész más a mért érték! Ugyanezt tapasztaljuk, ha a hangdobozt mozgatjuk, vagy csak egész egyszerűen megfordítjuk.

Mi történik itt fizikailag? A hangszóró az adott teremben álhullámokat gerjeszt. Ez azt jelenti, hogy a hullámok a tér bizonyos pontjain erősítik egymást, máshol gyengítik, ennek megfelelően mást és mást mérünk ezekben a pontokban. Tovább bonyolódik a helyzet, ugyanis a hangdoboz helyzetétől is függ a dolog, sőt a hangszóró helyzetétől is. Ezért azt sem tudjuk megtenni, hogy csak összehasonlító méréseket végzünk, s mindig más hangdobozt teszünk a mérési helyre. Egy más felépítésű hangdoboz máshogy gerjeszti a teret, más lesz a kiemelések és kioltások “térképe” is. A jelenséget gyakorlatilag bármely diszkóban füllel tanulmányozhatjátok. Kezdjetek körbe sétálni, s bizonyos helyeken megnő a mélyhang, majd csökken, megint máshol sok a közép arrébb pedig a magas kevés. Arról nem is beszélek, hogy síri csendnek kell lenni mindenhol, nem jár a közelben se busz, se villamos, nem zakatol a hűtő, sem az erősítő ventillátora. Ez így nem megy. Sajnos még közelítő értékeket sem lehet mérni, olyan fals eredményeket kaphatunk, hogy egy 15”-es hangszóró 1kHz-en 108 dB-es!

Ki kell küszöbölni a lehallgatási tér hibáit! Kézenfekvő megoldás lecsillapítani hangelnyelőkkel a szoba falait: építsünk süketszobát! Mint a nevéből is kiderül, ez egy olyan szoba, ahol a falról nem verődik vissza hanghullám. Korrekt mérőszoba megépítése az itt nem részletezett akusztikai problémák miatt milliós nagyságrend. Nem véletlen, hogy nincs is jól használható Magyarországon.

Akkor vigyük ki a sivatagba! Itt tényleg nem veri vissza a hanghullámokat semmi, lévén a legközelebbi fal több tíz kilométer. A nagy cégek –ahol van sivatag is- élnek is a lehetőséggel. (Persze az egyéb zajforrások kiküszöbölése itt is problematikus: ne csicseregjenek a madarak, ne itt gyakorlatozzanak az F116-osok, sőt a méréshez energia is kell, s nem dohoghat az aggregátor...)

Kellő számú akkumulátorral felfegyverkezve kiballagunk a sivatagba, s ha mozgatjuk a mikrofont, már megint mást és mást mérünk. Semmit nem javult a helyzet? De. A mérés eredménye már csak a hangfaltól függ. Tegyük a mikrofont egy méterre a hangdoboztól, de pontosan szembe a magassugárzó tengelyével. Itt mérjük a legtöbb magas hangot, ha távolítjuk a mikrofont 12-15kHz fölött erősen csökkenni kezd a frekvencia-átviteli görbe. A professzionális hangdobozok tölcséres magassugárzóval készülnek, ezek ráadásul adott szögben sugároznak, a sugárzási sávon kívül nem is mérünk szinte semmit. Tovább bonyolódik a helyzet, ha például két mélysugárzó van a dobozban a magas alatt (vagy szatelit elrendezéssel van dolgunk). Itt lehet, hogy az egyik hangszóró egészen egyszerűen “elszól” a mikrofon mellett. Ha pedig távolabb viszed a mikrofont, eltűnik a magas...

Nem lehet mérni? De! Lehet például zajjal, ebben az esetben rózsazajt engednek a hangdobozra, s meredek szűrökkel nézik meg a különböző frekvenciasávok hangnyomását. (Ezek azok a helyre kis oszlopok a folyadékkristályos kijelzőn) Nagy baja, hogy egy oszlopon belül csak az átlagot látod, elmossa a különbségeket. A másik gond, hogy a technikai kivitelezésben felmerülő problémák azonosak a szinuszos mérésével. Próbálkoznak úgy is, hogy a süketszoba átviteli görbéjével korrigálják a hangdoboz átviteli görbéjét. Itt minimum két mérés hibáit adjuk össze.

A ma általánosan használt mérési eljárás az impulzus válasz. Itt a mérőrendszer (rendszerint egy speciális mérőkártya a számítógéphez csatlakoztatva) egy MLS (Maximum Length Sequence=maximum hosszúságú véletlen jel) jelet ad ki a hangdobozra, majd rögzíti a mikrofonnal ennek időbeli lefolyását. A rögzített jel időben először beérkező impulzuscsomagja a hangfalból érkező jel, a többi utána a falról, padlóról, stb.-ről érkező jelek. Így elvileg leválaszthatók a teremreflexiók, igaz azon az áron, hogy lemondunk az alacsony frekvenciás átvitel megméréséről. Ezt a felvett jelet összehasonlítja a számítógép a kiadottal, s így ki tudja számolni a frekvencia-átvitelt. De nem csak azt, hanem fázismenetet, torzítást, impulzusválaszt, vízesés diagrammot és még sok mindent, amit szinuszos jellel bonyolult, vagy lehetetlen megmérni. (A valóságban persze az egész eljárás sokkal bonyolultabb, csak a könnyebb érthetőség kedvéért egyszerűsítettem.) Úgy tűnik, a teljesen korrekt méréshez itt sem nélkülözhetjük a sivatagot, vagy a süketszobát. De egy elég nagy teremben már összehasonlító méréseket lehet végezni. A mérőrendszer gagyi változatát már pár tízezerért be lehet szerezni otthoni bohóckodáshoz, a komolyabb verzió azonban milliós nagyságrend. (Nincs is belőle csak pár darab az országban.)

A problémáknak viszont még koránt sincs vége, de untatni nem akarlak tovább, így csak egy pár kézenfekvő: pl. olyan mérőmikrofon kell, aminek nincs átviteli hibája, magának a mérésnek is van egy bizonytalansága, a mérendő dobozoknak is egy gyártási szórása... S ha azt mondom, hogy a frekvencia-átvitel annyira jellemez egy hangfalat, mint a dinnyét az, hogy zöld (ugye jobban szeretjük, ha édes), akkor egy világ omlik össze bennetek. Az a szép a frekvencia-átviteli mérésekben, hogy soha nem kaphatnak hazugságon: mérhetted azt is, amit mutogatsz, ha olyanok voltak a körülmények. Ezt ki is használják a gyártók, ritkán írják le a mérés körülményeit.

Összegzésül az akusztikai mérések rendkívül bonyolultak, ha értékelhető eredményt kívánunk felmutatni, még az összehasonlítás szintjén is. Bátor ember az, aki erre vállalkozik, mert az okos tudja, hogy az adott feltételekkel talán nem is lehet...

Ha bővebben szeretnél foglalkozni a témával, többet megismerni a hangosítás alapjairól, válaszd valamelyik tanfolyamunkat

© Hermann János