Moro med lydtrykksmåler!
Første måling - Hjemmlagde PC-høyttalere - Erna 1
20.02.2006 kjøpte jeg en Radio Shack SPL Meter, altså på godt norsk: en lydtrykksmåler. Denne kan man ha mye moro med, som:
- Måle frekvensresponsen til sub'er
- Måle problemområder som f.eks delingen mellom sub og fronter, eller delingen mellom elementer i en selvbygget høyttaler
- Måle lydtrykket fra hver enkelt høyttaler i er surround-oppsett (for å justere volum korrekt)
- Måle hvor høyt man klarer å skrike (min kollega Wiggo klarte 120 dB på en meters avstand)
Men som den ensporede tilfellet jeg er, er det stort sett frekvenser fra 100 Hz (egentlig fra 30 Hz) og nedover som interesserer meg mest. Derfor er det først og fremst bassresponsen jeg liker å måle. Under er diverse mer eller mindre seriøse målinger jeg har foretatt.
Første måling - 2.1 systemer til jobb-PCn
Jeg har testet sub-bass-egenskapene til PC-høyttalerene mine og målte til dette resultatet:
Nedslående i sub-sammenheng, men ikke så overraskende, kanskje, selv om man kaller terningen som følger med høytallersystemet for en "sub". Under 40 Hz er det ingenting igjen.
Måling av hjemmelagde PC-høyttalere
Auda! Her var det mye berg-og-delbane. Det eneste jeg mangler er en loop! Legg merke til toppen ved 36 Hz. Ved første øyekast ser dette ut som resultatet av stående bølger ved denne frekvensen. Men så ble jeg litt usikker...
Stående bølger eller moder (eng: room modes) i et rom, får man ved bølgelengder som er multipler av dimensjonene til rommet, samt bølgelenger som er det dobbelte av en av disse dimensjonene. En super kalkulator for beregning av stående bølger i et rom finner du her.
Et eksempel: Hvis rommets lengde, L = 3.7 meter, vil man på stående bølger med bølgelengdene:
L / 0.5 = 7.40, hvilket gir en frekvens på 344 / 7.40 = 46 Hz
L / 1.0 = 3.70, hvilket gir en frekvens på 344 / 3.70 = 92 Hz
L / 1.5 = 2.47, hvilket gir en frekvens på 344 / 2.47 = 139 Hz
L / 2.0 = 1.85, hvilket gir en frekvens på 344 / 1.85 = 186 Hz
L / 2.5 = 1.48, hvilket gir en frekvens på 344 / 1.48 = 232 Hz
osv.
Så vidt jeg har forstått, blir modene mindre og mindre dominerende jo lengere ned på lista man kommer.
Det første jeg la merke til når jeg så disse tallene var at det ikke var noe spesielt ved 36 Hz (ikke for bredden eller høyden av rommet heller). Altså er toppen ved 36 Hz mest sannsynlig ikke resultatet av stående bølger. Da husket jeg at det er lett å bli lurt av begrepet stående bølger, for man forbinder gjerne stående bølger med forsterket bass (lyd), men det er forsiktig sagt bare halve sannheten. Stående bølger fører nemlig like gjerne til utslokking som til forsterkning av lyden, og nå nærmer vi oss noe! Sjekk "dalen" ved 45-46 Hz og se om det finnes et tall i nærleiken i tabellen. Jepp, helt øverst står rakkeren. Det er altså ingen topp ved 36 Hz som jeg først trodde, men heller en bunn ved 46 Hz! Så lurt kan man bli...
Det vil si at disse småkassene har et relativt normalt fall under 40-60 Hz.
Spenningen var på bristepunktet da jeg endelig skulle måle E1 med lydtrykksmåleren. Som forsterker under målingene brukte jeg min autoritære Kenwood KA-1010 på sinnsyke 2x60 skryte-watt. Med andre ord har jeg litt å gå på forsterkermessig...
Vel, over til målingene. Her er de etterlengtede linjene (de forskjellige fargene er forskjellige målepunkter i rommet):
Jeg målte på 4 forskjellige målepunkter de tre første målepunktene (gul, hvit & turkis) var i nærheten av PCn (litt lettere å fylle inn i Excel-arket på den måten) og det siste målepunktet (lilla) var helt i andre enden av rommet. Hvis det var berg og dalbane på forrige skjema, hva skal en da si til dette?
Det første man legger merke til er den håpløse "dalen" rundt 50Hz. Før jeg fikk tenkt meg om, ble jeg litt satt ut og tenkte "ikke rart vi hadde problemer på HTF", men så fikk jeg brukt den grå gelèen litt og kom rask fram til at stående bølger/utslokking nesten garantert var problemet. Som man ogå ser, er det store variasjoner i frekvensresponsen fra målepunkt til målepunkt. Litt engstelig ble jeg da tendensen etter 3 forskjellige målepunkter fortsatt var en dal rundt 50 Hz. Jeg bestemte meg da for å la en 50 Hz tone spille, mens jeg beveget meg rundt i rommet for å finne et sted med en respektabel 50 Hz-måling. Resultatet ble det lilla målepunktet (jeg gadd ikke måle lenger ned enn 40 Hz (begynte å bli litt kvalm på dette tidspunktet)). Som man ser av den lilla linjen er E1 i stand til å gjengi 50 Hz også. Men på det lilla målepunktet er f.eks. 111 Hz nesten borte...
Det andre som slår meg med målingene er det som skjer mot 12 Hz. Aldri i livet hadde jeg trodd E1 skulle henge med nedover til disse frekvensene! Det er en mulighet for at den blir godt hjulpet av rommet (jeg må gjøre en måling i et stort rom, eller ute, en gang), men jeg er uansett overrasket og imponert. Litt artig å ikke høre en dritt, men se nåla på dB måleren gå i bunn :-)
Man kan forøvrig sammenligne malingen til de små PC-høyttalerene og E1. Vi kan gjenkjenne toppen ved 36 Hz, men som vi ser, så er det brått slutt for de små under dette. E1 derimot...
Konklusjonen etter E1-målingene må bli at Ernaene (meget sannsynlig) kommer kjellerdypt og at små rom (2.3 x 3.8 m) er alldeles håpløse når det gjelder jevn bassrespons. Selv større rom har de samme (om ikke like tydelige) problemene og det er akkurat dette jeg søker å løse ved å bygge E3 (og E4!) som er flate "inntil en vegg"-høyttalere.