Замеры акустики помещения при помощи iPhone и калибровочного микрофона

Дата: 17.04.13 | Адрес: http://кинодом.рф/articles/text.asp?id=713
Автор русского текста: Ольга Буракова, специально для Кинодом
По материалам сайта: Audio.de | MicW i436 - Raumakustik-Messung per iPhone
Иллюстрации/фотографии: © Hersteller/Archiv


При помощи специального оборудования обычный iPhone можно превратить в точный прибор для измерения акустики помещения. Для этого специалисты издания «Stereoplay» воспользовались калибровочным микрофоном MicW i436 в сочетании с приложением Analyzer.

Замеры акустики помещения при помощи iPhone

Идея действительно любопытная: достаточно соединить миниатюрный измерительный микрофон с мобильным устройством Apple, запустить приложение, и в вашем распоряжении оказывается высококачественный анализатор сигнала в режиме реального времени для проведения акустических замеров. Это становится возможным благодаря конденсаторному микрофону i436 китайской компании MicW, которая занимается производством измерительных микрофонов с 1989 года. i436 можно приобрести по очень приятной цене (€ 110,90), обычно измерительные микрофоны данного уровня качества стоят значительно дороже. В пользу модели говорят отличные частотные характеристики, точная сборка в металлическом корпусе и искусственно состаренная диафрагма микрофона. Благодаря этому обеспечивается стабильность оптимальных частотных характеристик в течение всего срока службы.

Круговая диаграмма направленности i436 обеспечивает возможность акустических замеров: так происходит максимально равное преобразование низких частот со всех направлений. Для уменьшения отражения высоких частот выбран очень малый диаметр микрофонного капсюля.

Измерительный микрофон i436 - Характеристики

Оснащение
Реализация микрофонов i436 производится компанией Synthax. Звукоинженер компании Гельмут Эстрайх форсировал выпуск приложения Analyzer немецкой компанией-разработчиком программного обеспечения DSP mobile. Это приложение недорогое (€ 13,99), к нему имеется дополнение, также платное (€ 8,99). Этот комплекс обеспечивает возможность использования мобильного устройства Apple с подключенным микрофоном i436 для проведения точных акустических замеров.

На более старых моделях iPhone из-за особенностей микрофонного входа наблюдаются значительные отклонения уровней на низких частотах, что, однако, никак не отражается на качестве передачи звука при телефонных разговорах. Для моделей, начиная с iPhone 3, компания DSP mobile разработала специальные приложения-дополнения, которые компенсируют возникающие частотные отклонения и выравнивают график частотных характеристик. После установки всех необходимых компонентов в руках у вас окажется точный измерительный инструмент. Конечно, наиболее оптимально приложение Analyzer будет работать на свежих моделях iPhone и iPad, где графики частотных характеристик изначально практически идеальны. К тому же компания Apple в своей новой операционной системе iOS 6 реализовала так называемый режим разработчика, позволяющий производителю программного обеспечения деактивировать на устройстве различные фильтры и ограничительные функции, что было невозможно на всех предыдущих ОС, включая iOS 5.

Тестовый сигнал: генератор шума для проведения тестовых замеров
После инсталляции необходимого дополнения к приложению пользователю остается лишь подключить микрофон и запустить приложение: все, можно начинать измерения. Генератор необходимых тестовых сигналов (синусоиды, белого и розового шумов) сразу имеется в приложении Analyzer, к нему Synthax предоставляет специальный адаптер. Он разделяет разъем для подключения гарнитуры на вход и выход: получаем один порт под 3,5-милиметровый моноджек для микрофона, другой – под 3,5-милиметровый стереоджек для подключения кабеля адаптера на RCA. Кабель подключается (можно через удлинитель) к линейному входу усилителя. Питание i436 происходит через устройство Apple.

Кстати, о выходе: благодаря идеальной сбалансированности частотных характеристик мобильных устройств Apple последних лет, на вход усилителя попадает изначально точный сгенерированный сигнал.
Лучше всего приложение работает на iPad, так как здесь большой экран наилучшим образом отображает частотные характеристики, но неплохо получается и с iPhone. На любом устройстве обязательно нужно активировать режим полета, чтобы избежать воздействия паразитных электромагнитных помех.

Приложения iOS для измерительной техники
• Analyzer: 13,99 Euro *
• Noise Hunter: 5,49 Euro *
• SPLnFFT: 3,49 Euro
• Signal Scope: 21,99 Euro
Приложения Android для измерительной техники
• Android RTA Pro Analyzer: 4,75 Euro
• Audio Tool: 5,71 Euro
Приложения iOS для записи
• Hindenburg FR: 29,99 Euro
• Dictamus: бесплатно
Приложения Android для записи
• Rec Forge Pro: 2,99 Euro
• Field Recorder: 2,95 Euro
* с коррекцией частотных характеристик и поддержкой в Германии

Как производятся замеры
Перед началом измерения следует активировать функцию LEQ (эквивалентный уровень непрерывного шума) и генератор, затем на усилителе устанавливается такой уровень, чтобы из колонок зазвучал шумовой сигнал. Функция LEQ воздействует на сигнал, осредняя его параметры и через 30 секунд мы получаем стабильные частотные характеристики. Одновременно рисуется цветной график текущих характеристик. Функция Snapshot позволяет сделать моментальный снимок экрана. Цветные символы в верхней части экрана помогут сохранить полученные кривые, затем сохраненные данные можно снова открыть и представить в любом цвете режима RGB.

При FFT-анализе сигнала в режиме реального времени фильтр регулирует ширину полосы пропускания, обеспечивая точность и стабильность кривой. Узкая полоса в 1/24 октавы имеет слишком высокие пики и низкие спады, если полосу пропускания сделать шире, то у нее получится более сбалансированный график. Отдельной похвалы заслуживает руководство пользователя, составленное звукоинженером Гельмутом Эстрайхом специально для комбинации микрофон i436 / приложение Analyzer, где имеется и справочная информация, и практические советы. Здесь также приведены сравнительные данные по замерам на розовом шуме.

Каким же образом измерительная система может быть использована для оптимизации звучания, которая основывается на учете акустики помещения? Для этого микрофон устанавливается в то место, где вы обычно слушаете музыку, и  направляется в сторону акустических систем, после этого можно выполнить их акустическую оптимизацию.  

Измерительный микрофон i436 – сопутствующие товары

Лучше всего будет, если вы найдете помощника, который согласится передвигать акустические боксы. Таким образом, один сможет двигать, а второй – следить за показаниями и давать распоряжения, ведь анализ в режиме реального времени сразу дает на экран видимый результат. Мы сразу заметим, что близость стены (а особенно – угла) усиливает басы. Практика показывает, что даже небольшие изменения положения относительно места прослушивания могут привести к значительным улучшениям. Особенно это касается узкополосных резонансов помещения, в то время как существенные передвижения боксов ведут скорее к изменениям в передаче басовых частот по отношению к средним и высоким, т.е. к оптимизации и сбалансированности общей картины звучания.

Измерительная система также хороша для контроля воздействия ассиметричной геометрии помещения. Кроме этого нас заинтересовала возможность применения такой мобильной лаборатории для оптимизации автоматических измерительных систем, встроенных в ресиверы. Для теста мы взяли AV-ресивер Denon AVR 4311, измерительная система которого построена на работе множества узкополосных фильтров. Мы сделали множественные замеры в разных точках у места прослушивания. По результатам замеров Denon формирует усредненные параметры частот. Если сравнивать с результатами замеров с одной точки, то средние показатели дают более гармоничный результат, так как здесь сглаживаются пики и спады на басах, неизбежно получающиеся при узкополосных замерах. При помощи приложения Analyzer удобно контролировать результаты замеров, произведенные Denon.

Еще одной функцией приложения Analyzer является возможность измерения уровня звукового давления (SPL). Для этого требуется калибровка: в приложение необходимо ввести значение чувствительности микрофона i436. Для измерения уровня звукового давления дополнительно включаются взвешивающие фильтры, особенно здесь важен фильтр типа А. Нижняя граница измерений для новейшего iPad – 36 дБ (А).

Android в расчет не берется
Помимо описанного приложения Analyzer существует ряд других: SPL-Meter и даже Rekorder. Однако они не могут корректировать частотные характеристики, поэтому могут использоваться только на новейших моделях iPhone и iPad, где микрофонные входы имеют ровные, гармоничные частотные показатели. В принципе, микрофоны можно использовать и на смартфонах с системой Android, для них тоже разработаны специальные приложения. Однако пока недостаточно  расширений к этим приложениям, которые корректировали бы частотные характеристики. Из-за того, что техника Android очень разнотипна (по сравнению всего с несколькими моделями Apple), ситуация вряд ли быстро изменится к лучшему.


Продолжение...