Хочу проверить, насколько ровно играет твитер на стойке. Меряю в точке головы и вижу АЧХ, всю в горбах и провалах. Сам твитер ни при чём: в микрофон вместе с ним пришли отражения от лобового стекла, панели и боковины. Вопрос: как увидеть динамик без салона? Для этого и нужен гейтинг.
Гейтинг (окно измерения, gating, windowing) - это обработка импульсного отклика, при которой берётся только его начальный участок, до прихода первых отражений, а всё, что позже, отрезается. Получается «псевдобезэховый» замер: слышен динамик и почти не слышно помещение.
Какое окно получится в машине?
Ставлю микрофон в 30 см от твитера на стойке. Прямой звук приходит первым. Через какое-то время приходит отражение от лобового стекла: оно прошло лишний путь. Допустим, лишние 20 см. Звук проходит 20 см за 0,2 / 343 ≈ 0,58 мс. Значит, окно может быть не длиннее 0,58 мс, иначе отражение войдёт в замер.
А теперь ограничение, которое многие не учитывают. Окно длиной T не может показать частоты ниже примерно 1/T. При 0,58 мс это около 1,7 кГц. Для твитера с разделом на 2,5 кГц почти годится. Для СЧ динамика уже нет: весь его рабочий низ окажется за границей.
| Разница пути до отражения | Окно | Достоверно от |
|---|---|---|
| 20 см | 0,58 мс | ≈1,7 кГц |
| 50 см | 1,46 мс | ≈690 Гц |
| 1 м | 2,92 мс | ≈340 Гц |
Вывод из цифр: в машине гейтинг хорош для твитера и верха СЧ динамика. Для мидбаса и саба чистого окна не существует, там салон и есть часть системы, его передаточную функцию мы и настраиваем.
Если окно выходит слишком коротким
Гейтинг не показывает частоты ниже 1/T, потому что в окно длиной T должен поместиться хотя бы один период сигнала. Период 1 кГц равен 1 мс, и окно короче 1 мс просто не успевает «увидеть» такую волну целиком. Разрешение по частоте у гейтированного замера тоже около 1/T: при окне 0,5 мс точки на графике идут примерно через 2 кГц.
Нет, сабвуфер гейтингом в машине не измерить. Для 40 Гц нужно окно хотя бы 25 мс, а первые отражения в салоне приходят через доли миллисекунды или несколько миллисекунд. Динамик без салона на низах смотрят замером в ближнем поле, с микрофоном почти у диффузора. А для настройки баса нужен как раз полный замер вместе с салоном.
Окно гейтинга растёт, когда растёт разница путей прямого звука и первого отражения. Проще всего поставить микрофон ближе к динамику: прямой путь сокращается сильнее, чем путь через стекло или панель. Ещё помогает замер динамика вне машины, на площадке или на стенде. В салоне в точке головы окно почти всегда остаётся коротким, около 1 мс и меньше.
Гейтинг убирает отражения по времени, а сглаживание только усредняет АЧХ по частоте. Сглаженный график выглядит ровнее, но отражения от стекла и панели в нём остались, просто горбы размазаны. Гейтированный замер показывает сам динамик с ближайшим окружением, но только выше 1/T. Поэтому для оценки установки твитера смотрят гейт, а для эквализации полный замер с усреднением.
Как выставить окно в REW?
Открой вкладку Impulse, увеличь масштаб первых 5–10 мс. Главный пик даёт прямой звук. Следующие заметные всплески это отражения. Время до первого из них и есть максимальная длина окна.
В IR Windows ставишь левое окно короткое (около 0,5–1 мс до пика), правое окно заканчиваешь чуть раньше первого отражения. Тип окна с плавным спадом, по умолчанию в REW это нормально.
Ниже 1/T график недостоверен, REW обычно показывает эту границу. Всё, что выше, показывает отклик динамика с ближайшим окружением: дифракцией на краях площадки и тем, как он направлен.
Если в гейтированном замере ровно, а в полном провал, дело в отражениях или интерференции. Эквалайзером это не лечится, лечится местом установки, направлением и работой с отражениями.
Где гейтинг пригодился мне
У меня СЧ ESB 9.4m стоят на переотражение от лобового. Тут гейтинг как раз показывает, что происходит: прямой звук у них слабый, основная энергия приходит после стекла. Так что окно тут бесполезно, и это тоже результат: понимаешь, что эти динамики надо оценивать только полным замером и на слух. А вот твитеры ESB 9.1T-28 на 3D-площадках я сравнивал с гейтом, когда подбирал угол: разница в верхней октаве видна сразу, а салон не мешает.
На чём чаще всего ошибаются с гейтом
- Ставить окно 5–10 мс «на всякий случай» и считать, что это безэховый замер.
- Смотреть гейтированный график ниже 1/T.
- Настраивать EQ по гейтированному замеру.
- Путать отражение с «хвостом» самого динамика или фильтра.
Гейтинг особенно полезен, когда подбираешь место и угол динамиков, ещё до финальной настройки. Как это вписывается в весь процесс, описано в шаге «Настройка системы».
Если на импульсе не можешь понять, где прямой звук, а где уже стекло, выложи скрин вкладки Impulse в чат EBAEVSQ, подскажем, где резать.
Источники
- J. Mulcahy, REW Help (roomeqwizard.com), раздел IR Windows
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Ранние отражения, Импульсный отклик, Скорость звука.