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Sound-Optimierung für meinen Linux-Media-PC - Teil 2

veröffentlicht am 14.12.2022 mit 1308 Worten - Lesezeit: 7 Minute(n) in * MEDIEN * PROGRAMME *

Inhaltsverzeichnis

 

Vor drei Wochen habe ich beschrieben, wie ich mit recht einfachen Mitteln versucht habe, einerseits die Akustik in meinem Abhörraum zu ermitteln und daraus erste Verbesserungen abzuleiten. Nun geht’s mit etwas aufwendigeren Mitteln weiter …

Raumsituation

Vereinfacht gesagt befindet sich meine “Ruhezone”, in der ich Musik höre oder Videos anschaue, in der linken Hälfte eines langgestreckten rechteckigen Raums (oben im Bild). “In der linken Hälfte” deshalb, weil der Zugang sich in der Mitte der rechten Wand befindet.
An dieser selben Wand befindet sich ein Sofa. Gegenüberliegend stehen die beiden Lautsprecher, dazwischen befindet sich eine Stollen-Regalwand mit dem Fernseher.

Grundrißzeichnung des Abhörraums mit Lautsprechern und Hörposition

Das Meßmikrofon wird anstelle des “Hörkopfes” über dem Sofa plaziert, die Höhe über dem Boden beträgt 1m, auf dieser Höhe befindet sich auch die Mitte der Lautsprecherchassis der beiden Boxen.

Der neue Meßaufbau

Das Mikrofon

Messmikrofone haben eine kugelförmige Richtcharakteristik, sollten einen halbwegs ebenen Frequenzgang und geringes Eigenrauschen aufweisen. Für meine Zwecke habe ich mich für ein Exemplar von Sonarworks entschieden.

SoundID Reference.Messmikrofon

Für dieses relativ günstige Mikrofon gibt es Kalibrationsfiles für eine Ausrichtung 0° (Mikrofon zeigt zur Schallquelle), 90° (wie in der Aufnahme) und auch 30° nach Eingabe der Seriennummer von der Webseite des Herstellers.

Die Software

Als Linux-User ist die Auswahl hier nicht so ganz riesig. Nach kurzer Recherche habe ich mich für RoomEQWizard entschieden. Das Programm bietet alle für mich notwendigen Funktionen:

Aufgrund der Vielzahl an (Detail)Funktionen erscheint die Oberfläche etwas unübersichtlich - hier hilft es, sich darauf zu beschränken was man wirklich braucht und das im Detail in der Beschreibung nachzulesen.

=Bildbeschreibung=

Ich möchte an dieser Stelle kein Tutorial zur Software schreiben, sondern nur darstellen, wie ich mit deren Hilfe mein Raumakustik-Problem analysiere und welche ersten einfachen Schritte zur Ver(schlimm)besserung ich umgesetzt habe. Eine ausführliche Beschreibung der Software findet sich im Manual oder in der Online-Version auf der Homepage.

=Bildbeschreibung=

Die erste “Messung” war die Kontrolle meines Rechners bzw. der Soundkarte. Und wie sich das für so’ne volldigital-optische Angelegenheit gehört: absolut linear. Die Eckfrequenz (-3dB) liegt bei 17kHz - für meine alternden Ohren ok.

Erste Ergebnisse

Was taugen die internen Lautsprecher des Fernsehers?

Zunächst hat mich mal der direkte Vergleich zwischen den eingebauten Lautsprechern und meiner Anordnung mit Verstärker und externen Boxen interessiert (in beiden Fällen ohne zusätzliche Klangbeeinflussung, also “linear”):

=Bildbeschreibung=

Das ist schon mal beruhigend - die externen Lautsprecher zeigen auch auf dem Papier ihre Überlegenheit gegenüber den internen Dingern im Fernseher (wäre auch schlimm, wenn nicht …). Insbesondere im Baßbereich ergibt sich für die externen Boxen über eine Oktave mehr Übertragungsbereich, aber auch oberhalb 5kHz fallen die internen Lautsprecher schneller ab. Auch ist die Welligkeit zwischen 100 und 1000Hz bei den internen Lautsprechern ausgeprägter.

Zwei gleiche Boxen, wie unterscheidet sich der Klang Links/Rechts?

Der Klang einer Schallquelle im realen Raum ist abhängig vom Aufstellort, aber auch von der Hörposition. Die beiden Lautsprecher-Boxen einer Stereoanlage stehen nun an unterschiedlichen Orten im Raum, infolgedessen müssen sie getrennt vermessen werden - das ist natürlich auch mit RoomEQWizard möglich.

=Bildbeschreibung=

Aus dem Vergleich der blauen (L) mit der grünen (R) Kurve wird insbesondere im Baßbereich der Unterschied klar ersichtlich, der sich aus der Position des linken Lautsprechers nahe des Winkels des Raumes im Unterschied zur Position des rechten Lautsprechers vor einer geraden Wand ergibt.

Die Optimierung des Klangs

Equalizer-Berechnungen in RoomEQWizard

Wenn man einen Kanal (L oder R) vermessen hat, dann kann man auf dem Hauptbildschirm oben über das Symbol EQ die Equalizer-Ansicht aktivieren. Diese zeigt links oben den eben gemessenen Frequenzgang und eine waagerechte Linie, den Bezugspegel (1) (Target Level). Diesen kann man automatisch berechnen lassen oder manuell einstellen (2) - hier wähle ich einen Wert so, daß die Bezugslinie die unteren Ausläufer des Frequenzgangs gerade anschneidet. Auf diese Weise verhindere ich, daß im Equalizer einzelne Frequenzen zu stark verstärkt werden und Gefahr laufen, im weiteren Signalweg übersteuert zu werden.

=Bildbeschreibung=

In den nächsten beiden Schritten wird RoomEQWizard angewiesen, die Equalizer-Frequenzen, Güten und Verstärkungen/Dämpfungen zu berechnen (3) sowie den Übertragungsfrequenzgang an die Bezugslinie anzunähern (4).

Im Ergebnis ergibt sich eine solche Übertragungskurve, die Zahlen am oberen Rand des Diagramms geben den jeweiligen Equalizer-Kanal an:

=Bildbeschreibung=

Übertragung der Berechnung in die Realität

Das Ergebnis der Equalizer-Berechnung läßt sich exportieren ((5) im obigen Screenshot) als Textfiles, mit diesen Werten kann dann PulseEffects eingestellt werden. Diese Tabelle kann z. B. so aussehen:

Number Enabled Control Type Frequency(Hz) Gain(dB) Q Bandwidth(Hz)
1 True Auto PK 50.50 -13.00 6465 7.81
2 True Auto PK 74.70 -9.60 2154 34.68
3 True Auto PK 119.0 9.00 7498 15.87
4 True Auto PK 130.5 -11.20 2000 65.25
5 True Auto PK 178.0 5.10 2001 88.96
6 True Auto PK 288.0 -8.40 9105 31.63
7 True Auto PK 343.0 -8.90 8978 38.20
8 True Auto PK 555.0 -7.10 1670 332.3
9 True Auto PK 1517 -5.00 3021 502.2
10 True Auto PK 5670 -3.40 3099 1830
11 True Auto PK 7809 -1.20 3317 2354

Benötigt werden die drei Spalten Frequency, Gain und Q. Und damit lassen sich die Einstellregler in PulseEffects entsprechend justieren:

=Bildbeschreibung=

In der Hauptansicht sind nur Regler für Verstärkung/Dämpfung der einzelnen Kanäle zu finden. Über das Zahnradsymbol oberhalb des jeweiligen Reglers gelangt man aber zu erweiterten Einstellungen:

=Bildbeschreibung=

und dort kann man dann die Werte für Frequenz und Güte (Qualität) gemäß der obigen Tabelle eingeben.

Sinn und Zweck des Equalizers

Ich nutze den Equalizer zunächst einmal, um die derzeit besonders störenden Dröhnbässe und auch die Präsenzlücke zu vermindern.

Ein Equalizer kann nicht:

Und deshalb werde ich wohl nicht umhin kommen, mich mal mit den Methoden der akustischen Gestaltung von Räumen beschäftigen zu müssen …

Lautsprecher messen oder Raumakustik analysieren?

Ein Leser dieser Seiten meinte - bezogen auf die von mir hier verwendete Software RoomEQWizard:

Es wird aber nur auf die Raumakustik und deren Kompensation eingegangen. Bevor man dort ansetzt, sollte erst einmal die Quelle, sprich Box, sauber ausgemessen sein. Es ergibt wenig Sinn, am Raum herumzudoktern, wenn die Box keinen linearen Frequenzgang hat.

Prinzipiell ist das richtig. Aber: ich baue hier keine Boxen selbst, zumindest nicht von Grund auf incl. der Dimensionierung, Konstruktion, Abgleich etc. Insoweit muß ich die Boxen als gegeben annehmen, und wenn die gelieferten Diagramme halbwegs realistisch sind, auch als hinreichend linear.

Warum “das letzte dB” an Linearität der Boxen auch nicht so entscheidend sein muß, möchte ich anhand der folgenden Grafik zeigen:

=Bildbeschreibung=

Hier habe ich in 10cm-Schritten, beginnend bei 55cm und hin bis zu 85cm, das Meßmikrofon von der Wand hinter dem Hörer (auf dem Sofa) wegbewegt auf der Achse zwischen den Lautsprechern auf diese zu - und an jeder Position die Übertragungskurve (hier des rechten Lautsprechers) gemessen.

Erkenntnis: insbesondere im Bereich 100Hz bis hinauf zu 1kHz sind die Ergebnisse tlw. extrem abhängig (bis zu 16dB Unterschied) von der genauen Position des Meßmikrofons - die Lautstärke einzelner Töne ist also sehr davon abhängig, ob der Hörer aufrecht auf der vorderen Hälfte des Sofakissens sitzt oder sich entspannt nach hinten zurücklehnt.

Schrott-Lautsprecher sind ganz klar zu vermeiden, ab einer gewissen Qualität der Lautsprecher sollte man aber sehr wohl das Augenmerk auch klar auf die Raumakustik lenken.

Ausblick

Wenn’s wieder wärmer wird, dann könnte ich mich mal dran machen, tatsächlich die Lautsprecher selbst auszumessen. Das sollte nach dieser Beschreibung auch mit RoomEQWizard zu sinnvollen Ergebnissen führen.

Der Ansatz:

  1. draußen oder in einem möglichst großen Raum (letzteren hab ich nicht) für möglichst wenige Reflektionen sorgen (oder dafür, daß die erst nach sehr langer Zeit eintreffen)
  2. Messung per sweep durchführen wie gehabt
  3. im Tab Impulse, y-Achse auf % eingestellt, das Zeitfenster so einschränken, daß die eintreffenden Reflexionen “ausgesperrt” werden.

=Bildbeschreibung=

(Für eine Erfassung des Frequenzgangs ab 100Hz muß das erste Echo mindestens 10ms “entfernt” sein - was einer Wegstrecke von 3,4m entspricht. In der Grafik hier trifft das Echo schon nach 0,5ms, ein zweites nach knapp 3ms ein - das ist unbrauchbar …)

 


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