Tenke jeg skulle skrive noen ord om måling. Jeg er ikke 100% trygg på dette selv, men håper at de som kan dette kan fyller på og korrigerer.
Gating/målevindu
Nå har det jo vært mye snakk om gating på målinger. Og dette sier noe om hvor lenge du måler. Gatingen er rett og slett en av og på bryter for mikrofonen.
Hvis jeg for eksempel bruker en fast gating på 10ms. Så betyr det at jeg slår på mikrofonen når signalet kommer og slår den av etter 10 ms. For en typisk frekvens måling slik som vi poster fra for eksempel Audiolense eller REW – så summerer da programmet all lyd (Ved den målte frekvensen) som kommer inn i mikrofonen i den perioden. Lydhastigheten er vel ca 340m/s – så det betyr at 10 ms tilsvarer ca 3,4 meter ekstra vandring. For de fleste rom så vil man da også få med seg refleksjonen fra gulv og sidevegg. Direktelyden er jo den som trigger starttidspunktet på målingen, og en veggrefleksjon som har 1 meter lengre vei til målemikrofonen i lytteposisjon, vil da være med i målingen. Gjør man en korreksjon av denne målingen – så vil man også prøve å korrigere denne refleksjonen. Setter man derimot gatingen til 2 ms – som tilsvarer 68 cm. Så er mikrofonen slått av før refleksjonene kommer, og refleksjonene blir ikke med i målingen, og programmet gjør heller ikke noe forsøk på korrigere denne.
Frekvenssveip
De fleste måleprogram bruker frekvenssveip som måling. Dette fordi det er en robust målemetode. En av tingene som er bra med en slik måling, er at kan filtrere vekk de frekvensene man ikke måler. Dette dreier seg om måleteknikk/digital signalbehandling, men man måler ikke det totale lydtrykket i rommet hele tiden. Målingen er kun åpne for den frekvensen som skal måles i den gatingen det måles. Så målingen sveiper oppover i frekvens – så følger både et frekvensvindu og et tidsvindu med.
Så for en frekvens på 1000Hz – så vil målingen av 1000Hz kun registreres fra første 1000Hz målingen kommer inn og så lenge målevinduet er åpent. Så selv om man fortsetter å måle i mange sekunder etter at man har passert 1000Hz i sveipet – så er målingen stengt for den frekvensen.
Så er det en finurlig matematisk sammenheng mellom dette sveipet og en impulsrespons. En impulsrespons kan vel konverteres til en frekvensrespons via en Fourietransformasjon, og en frekvensrespons kan konverteres til en impuls ved en konvolvering. Det er samme informasjon, vist på to forskjellige måter.
Vannfall VS frekvensplott
I Rew (og sikkert en del andre programmer også) så kan man få vannfallsmålinger. Det er målinger som viser hvordan nivået utvikler seg med tiden. Dette er altså målinger som egentlig ikke har noen gating (den har selvsagt en gating ellers hadde den jo stått og målt nå, men gatingen er så lang at det ikke er interessant å måle lengre i tid)
Vannfallsmålingen gir altså verdifull informasjon om hvordan ting utvikler seg i tid.
Hvis man for eksempel har en stående bølge i rommet – så vil denne synes som en rygg på en vannfallsmåling.
Ellers poster jo mange frekvensrespons. Frekvensresponsen er et stillbilde/gjennomsnitt av det som vises i vannfallet – og en frekvensrespons MÅ ha en gating. Hvis man setter gating så kort at rommet ikke blir med i målingen, så vil man ikke kunne se en slik stående bølge, fordi mikrofonen blir «slått av» straks etter at direktelyden er målt. Men man vil se den hvis man gradvis øker gatingen, og ser at nivået blir høyere jo lengre gating du har – det betyr at det er en frekvens som har mer romrefleksjon
En av utfordringene med frekvensmåling og gating er at man ønsker at målesystemet bruker omtrent samme gating som vår hørsel bruker. Altså at målingen samsvarer med hvordan vi oppfatter lyden. Og det kan være krevende.
Glatting/oppløsning
I all målinger så har vi ikke uendelig oppløsning/presisjon på målingene. Det betyr at det i større eller mindre grad glattes. Dette gjelder like mye analoge ting som digitale.
Glatting innebærer at det gjøres en «gjennomsnittsberegninge» av verdier innenfor et stort eller lite spenn.
For eksempel – så vil i et frekvensplott – så vil ikke verdien som står på 100Hz bare være for 100Hz. Det vil kanskje være gjennomsnittsverdien som er målt for frekvensene mellom 95 og 105Hz.
Noen viser for eksempel grafer med 1/6 oktav glatting. Nå er jeg litt på tynn is, men for 100Hz da, så viser man gjennomsnittsverdier fra ca 92Hz til 116 Hz.
For 101Hz – så viser man da verdiene for 93Hz til 117hz osv.
Det er spesielt ved høy frekvenser at glatting blir tydelig – der vil kanselleringer og positiv interferens gjøre at responsen ser veldig ujevn ut.
På samme måte som gating – er glatting et verktøy som må brukes med omhu.
Dersom man skal se på den generelle klangbalansen – så kan det være lurt å bruke en glatting som ligner den ørene/hjernen har – altså at den glattede målingene samsvarer med hvordan vi opplever lyden. Skal man se etter kanselleringer, integrasjon av drivere, refleksjoner og slikt – kan det være lurt å se på noe som er mindre glattet.
Frekvenskorreksjon VS Tidskorreksjon (TTD – True Time Domain)
Det blir jo også snakket litt om forskjellen på Frekvenskorreksjon, Tidskorreksjon, romkorreksjon og høyttalerkorreksjon.
Frekvenskorreksjon betyr i det store og hele at man justerer nivå på de ulike frekvensene – altså EQ/tonekontroll. Input til denne korreksjonen er et målt nivå ved en gitt frekvens ved en gitt gating, også vil korreksjonene legge til eller trekke fra nivå. Frekvenskorrekson tar ikke hensyn til om noe er en refleksjon eller direktelyd – den måler alt som kommer inn i gatingperioden og summerer. Dette kan man gjøre som høyttalerkorreksjon (hvor man helst måler høyttaleren ute eller i et rom uten refleksjoner, og så korrigerer høyttaleren slik at den spiller med ønsket frekvensrespons.
Man kan også gjøre frekvenskorreksjon i rommet ved å redusere output litt på frekvenser som har en positiv forsterkning i rommet, og øke litt på de som bli kansellert. Og her dukker jo gating opp – jo lengre gating du har på målingen du bruker som utgangspunkt – jo mer av romresponsen får du med deg. Man kan sette gatingen på målingen så kort at man ikke får med noen refleksjoner fra rommet inn i målingen – og da utfører man jo en høytalerkorreksjon fra sweetspot. Bakdelen med så kort måling, er at oppløsningen og presisjonen blir dårligere (Jo kortere gating jo mindre data får man å jobbe med)
Så er det tidskorreksjon som i Audiolense heter True Time Domain Correction).
Mens frekvenskorreksjonene kun ser på nivå – så ser tidskorreksjon også på hvordan responsen ser ut i tid.
Jeg skrev om dette før i tråden, men måten den kan gjøre en slik tidskorreksjon for å motvirke en refleksjon er for eksempel:
Hvis høyttaleren spiller en kort tone først.
Så hører du denne i lytteposisjon ved tid 0, og med styrke 10.
Så har du en refleksjon som ankommer ved tid 2, som har styrke 7.
Dette er jo et problem, men med DSP så kan du gjøre noe med det.
Høyttaleren kan forsinket med 2, spille en negativ puls med styrke minus 7.
Denne negative pulsen, vil ankomme lytteren samtidig med refleksjonen og summerer du +7 fra refleksjonen og minus 7 som er korreksjonspulsen får du 0.
Men, også korreksjonspulsen vil skape en refleksjon, og for å kansellere denne må det spilles en +5 puls forsinket med 4 igjen.
Så må denne igjen kanselleres igjen også videre.
Men så lenge refleksjonen er svakere en direktelyden, kan den kanselleres uten tidsmaskin. Jo sterkere refleksjonen er, og jo mer forsinket den er i forhold til direktelyden - jo lengre blir korreksjonsfiltrene i tidsdomenet.
I tillegg vil tidskorreksjon også kunne dreie fasen slik at denne blir lik.
En slik korreksjon kan du også gjøre på høyttalerne - og sørge for at alle elementer spiller i fase osv. Så høytalerkorreksono kan være både frekvenskorresjon og tidskorreksjon - men det sier seg jo selv at høytalere i liten grad har sene refleksjoner.
Audiolense
Audiolense er jo et verktøy som kan gjøre alt dette, og det har mange funksjoner for å lage en korreksjon som blir best mulig.
Her kan du justere gating som du vil. Audiolense har variable gating – slik at tidsvindu blir kortere jo høyere i frekvens du kommer. Default i den nye versjonen er 3 perioder ved 10Hz og 2 perioder ved øverste frekvens som er samplingsfrekvensen delt på 2 (22kHz for som kjører filtrene på 44,1khZ).
Det betyr at tidsvinduet ved 10 hz er 200 ms og så er det 0,1ms ved 20 000Hz.
Hvis vi bruker 2 perioder – så er målevinduet ved noen gitte frekvenser:
100Hz – 20ms (7 meter)
300Hz – 7ms (2 meter)
500Hz – 4 ms (1,4 meter)
1000Hz – 2 ms (0,7 meter)
Og de refleksjonene som ikke rekker frem til mikrofonen før gating lukkes – blir det altså ikke korrigert for.
Audiolense har funksjonalitet for at du kan bruke forskjellig gating for frekvenskorreksjonen og for tidskorreksjonen. Hvis man for eksempel har en vanskelig refleksjon fra sideveggen som kommer 5ms etter direktelyden så kan man faktisk prøve å sette gating på tidskorreksjonene slik at den prøver å kansellere den med en slik motpuls som beskrevet. Hvis dette ikke fungerer bra, så kan man korte inn gatingen på tidskorreksjonen slik at den ikke blir med der, men ta den med i frekvenskorreksjonen slik at den kanskje trekker ned nivået ved akkurat den frekvensen.
Nå avhenger det selvsagt av avstand til sidevegger og slikt, men over ca 500Hz – så gjør ikke Audiolense noe forsøk på å tidskorrigere refleksjoner med default settinger. Men du kan velge som du vil.
Audiolense har også en annen funksjon med partial Correction – hvor du kan velge en frekvens for når Tidskorreksjonen skal avsluttes, og en annen frekvens for når frekvenskorreksjonen skal avsluttes.
Så man kan i grunn gjøre det meste i Audiolense, og det er selvsagt mulig å sette dette opp så det gjør mye rart.
Jeg bruker i dag 2 perioder som målevindu for alle målinger, jeg avslutter tidskorreksjonen på 15kHz, og frekvenskorreksjonen på 19kHz.
Mvh
OMF
