АЧХ в реальном времени (RTA)

Анализатор реального времени — незаменимый инструмент для точной настройки цифрового сигнального процессора (DSP). В своей текущей версии RTA является идеальным помощником как для тех, кто хочет настроить свою звуковую систему в кратчайшие сроки, так и для энтузиастов звука, стремящихся с большой тщательностью проводить высокоточные измерения.

1. Старт RTA

Просто нажмите на кнопку с надписью «RTA», чтобы открыть меню RTA:

Если вы используете DSP PC-Tool в демонстрационном режиме, анализатор работать не будет. Только при подключении одного из наших DSP-компонентов к компьютеру анализатор сможет предложить полный набор своих функций и позволит проводить измерения.

Эквалайзер остается видимым в виде наложения даже при открытом меню RTA, и его размер можно масштабировать, чтобы разместить его над ползунками эквалайзера; это означает, что измерительные полосы RTA точно «совмещены» с полосами эквалайзера, что значительно упрощает работу.

2. Общие настройки

Перед началом работы с RTA необходимо проверить общие настройки. Доступ к соответствующему меню можно получить, нажав кнопку «Настройки»:

Затем вы увидите следующее изображение:

Прежде всего, проверьте, действительно ли в качестве «Аудиоустройства» выбран нужный вам измерительный микрофон (см. оранжевую рамку). Возможно, вместо него выбран микрофон, установленный в вашем ПК, что приведет к совершенно неверным показаниям.

2.1. Выбор эталонной кривой

Выберите желаемую эталонную кривую для настройки эквалайзера и фильтров в DSP. Кривая «ATF Ref.» всегда предопределена как стандартная, поскольку она также используется в промышленности для калибровки автомобилей. В качестве альтернативы вы можете выбрать линейную эталонную кривую («Load flat»). Эту кривую следует использовать только для домашних приложений, а не для измерений внутри автомобиля, поскольку в последнем случае она не приведет к удовлетворительным акустическим результатам. Если эталонная кривая ATF вам не подходит, вы также можете определить свою собственную кривую. Для этого можно индивидуально изменить каждый частотный диапазон. Сохраните заданную вами эталонную кривую на жестком диске с помощью функции «Сохранить файл», чтобы позже вызвать ее с помощью функции «Загрузить файл».

2.2. Сглаживание

Амплитудная характеристика является результатом множества отдельных точек измерения за определенный промежуток времени, которые «сглаживаются» в кривую. Это сглаживание занимает некоторое время для получения «постоянного» изображения. При «быстром» сглаживании время можно сократить, но за счет снижения точности измерения в низкочастотном диапазоне. «Медленное» сглаживание имеет смысл только в том случае, если требуется высочайшая точность в связи с длительным периодом измерения. В большинстве случаев оптимальным выбором будет значение по умолчанию «нормальный».

2.3. Продолжительность измерения (Время)

При измерении амплитудно-частотной характеристики микрофон необходимо перемещать вперед и назад по полукругу между левым и правым ухом. При этом анализатор спектра регистрирует большое количество точек измерения, которые интегрируются в постоянно отображаемое изображение в течение всего времени измерения. Для получения точных и воспроизводимых значений измерений требуется минимальная продолжительность измерения, которая не должна быть меньше 10 секунд. Точность измерения возрастает с увеличением продолжительности измерения. Стандартное значение в 20 секунд оказалось идеальным компромиссом между затратами времени и точностью.

2.4. Резолюция

По умолчанию в анализаторе частотной характеристики (RTA) установлено разрешение в 1/3 октавы. Это разрешение очень практично, поскольку оно хорошо отражает восприятие человеческого слуха. По этой причине амплитудная характеристика, измеренная с шагом в 1/3 октавы и сглаженная эквалайзером с тем же разрешением, обычно приводит к приятным звуковым характеристикам. Однако, если результат неудовлетворительный, может быть целесообразно увеличить разрешение RTA, чтобы обнаружить узкополосные дефекты в амплитудной характеристике. Слух достаточно «невосприимчив» к узкополосным провалам, но довольно чувствителен к узкополосным пикам, которые в основном являются результатом резонансов. При выравнивании частотной характеристики следует в первую очередь сосредоточиться на устранении этих пиков. Узкополосные провалы чаще всего являются результатом взаимного подавления фазовых ошибок, которые невозможно или можно исправить с помощью эквалайзера лишь неадекватно.

2.5 Стиль

Как эталонная, так и измерительная кривые могут отображаться различными способами. В качестве варианта по умолчанию используется столбчатая диаграмма. В качестве альтернативы кривые могут отображаться в виде линий или «импульсов».

3. Отображение звукового давления

Для получения корректного результата измерения необходим достаточный уровень звукового давления тестового сигнала. В верхней части анализатора спектра используется цветная полоса, указывающая, достаточен ли уровень тестового сигнала для измерения или нет.

Зеленая полоса

Все значения в дБ от -30 дБ до 0 дБ отображаются зеленой полосой. В этом случае уровень звукового давления достаточно высок для измерения.

Оранжевая полоса

Если полоса перемещается только к середине дисплея и загорается оранжевым цветом, значит, уровень звукового давления слишком низкий; увеличьте громкость на автомобильной магнитоле или проверьте настройку чувствительности микрофона в системном управлении вашего ПК. Помимо полосы, в правом верхнем углу также отображается значение в дБ – все значения ниже -30 дБ слишком низкие для корректного измерения.

Красная полоса

Уровень звукового давления слишком высок; уменьшите громкость автомобильной магнитолы или проверьте, правильно ли настроена чувствительность измерительного микрофона в системных настройках вашего ПК. Любое перенапряжение во время измерения приводит к некорректным результатам и поэтому должно быть категорически исключено.

3.1 Настройка оптимального уровня звукового давления

1. Сядьте за руль в том месте, где будет проводиться замер.
2. Включите на автомобильном радиоприемнике тестовый сигнал «розовый шум». Отрегулируйте громкость так, чтобы любой окружающий шум был полностью заглушен.
3. Держите измерительный микрофон вертикально. Нажмите кнопку «Старт» (или клавишу «s» на клавиатуре) и медленно перемещайте микрофон вперед и назад по полукругу между левым и правым ухом.
4. Теперь цветная полоса (или индикатор в дБ) показывает, как описано выше, достаточен ли уровень звукового давления для измерения или нет.
5. Это итеративный процесс, поэтому для установки правильного уровня звукового давления может потребоваться несколько циклов.

Рекомендация: Необходимо повторно выполнить настройку уровня звукового давления для каждого транспортного средства и для каждой отдельной калибровочной позиции.

4. Запуск анализатора и проведение измерения

Как только вы нажмете кнопку «Начать анализатор», текущее измеренное значение измерительного микрофона отобразится в виде «красной» кривой. График довольно нестабилен на низких частотах, поэтому правильное считывание амплитудно-частотной характеристики затруднено. Поэтому необходимо выполнить интегрирование по большому количеству точек измерения, что и происходит при нажатии кнопки «Начать измерение». Все измеренные значения теперь усредняются за заданное время измерения – обозначенное белой кривой, которая автоматически «зафиксируется» по истечении времени измерения.

Если вы хотите сравнить это измерение с последующими показаниями, имеет смысл временно сохранить его. Просто щелкните правой кнопкой мыши по клавише нужной ячейки памяти (Память 1 - Память 6). Для лучшего различения кривые измерений для каждой ячейки памяти отображаются разными цветами:

Память 1: красная кривая
Память 2: темно-синяя кривая
Память 3: зеленая кривая
Память 4: желтая кривая
Память 5: розовая кривая
Память 6: светло-синяя кривая

Важно: Содержимое ячеек памяти 1–6 будет потеряно после закрытия DSP PC-Tool. Если вы хотите сохранить результаты измерений навсегда для последующего документирования, используйте кнопку «Сохранить» в правом нижнем углу дисплея. Это позволит сохранить полное содержимое дисплея RTA в виде файла png.

5. Сдвиг кривой измерения и эталонной кривой

Как для ручной эквализации, так и для функции AutoSet, крайне важно, чтобы измерительная кривая и эталонная кривая были осмысленно совмещены.

Кривые можно «перемещать» с помощью двух ползунков в крайнем правом углу дисплея RTA (отмечены синим цветом). Какой из двух ползунков использовать — решать вам. Однако всегда полезно, когда обе кривые расположены в центре дисплея или немного выше.

Мы рекомендуем смещать эталонную кривую таким образом, чтобы «разница» между двумя кривыми показывала больше пиков, чем провалов. Для удобства этой настройки разница между измерительной кривой и эталонной кривой отображается в дБ под каждой полосой эквалайзера (выделено оранжевым цветом). Положительные значения соответствуют необходимому усилению в соответствующих полосах, отрицательные значения требуют соответствующего ослабления. Будьте осторожны с сильным усилением (> 4 дБ), так как это может легко привести к перегрузке DSP и, следовательно, к резкому увеличению искажений. С другой стороны, сильные срезы (-10 дБ и более) возможны без каких-либо проблем.

Совет: даже если вы увеличите разрешение анализатора спектра до 1/6 октавы или выше, будут отображаться только значения смещения для разрешения 1/3 октавы.

6. Функции SetEQ и AutoEQ

Конечно, вы можете вручную перенести разницу между кривой измерения и эталонной кривой в эквалайзер, но гораздо удобнее использовать функцию «SetEQ». Если вы нажмете кнопку «Set EQs» после измерения, все полосы эквалайзера будут настроены в частотном диапазоне, определенном с помощью двух выпадающих меню:

Даже если кажется заманчивым автоматическая настройка всего диапазона звуковых частот от 25 Гц до 20 000 Гц, следует быть осторожным, особенно если между кривой измерения и эталонной кривой есть большие отклонения. Потому что в этом случае могут быть переданы критические значения усиления в эквалайзер, что, как описано выше, может привести к сильным искажениям и/или повышению уровня шума.

После выполнения функции «Set EQ» начните измерение снова, чтобы проверить, насколько хорошо теперь совпадают кривая измерения и эталонная кривая. Обычно после первого цикла все еще остаются некоторые отклонения, поэтому функцию «SetEQ» необходимо выполнить заново. С каждым последующим шагом кривая измерения и эталонная кривая должны лучше сходиться. Если вас не интересуют отдельные этапы оптимизации, вы можете использовать особенно удобную функцию «AutoEQ» вместо «SetEQ». Измерение и калибровка эквалайзера выполняются автоматически поочередно. Если кривые измерения и эталонные кривые не сходятся даже после нескольких циклов, появится сообщение об ошибке: