Настроил машину по одной точке микрофона, график как по линейке. Садишься, а звучит хуже, чем до настройки. Знакомая история: эквалайзер вылечил то, что было только у микрофона, а в 10 см от него, у твоих ушей, всё иначе.
Усреднение измерений - это объединение нескольких замеров в один график, чтобы убрать случайное: шум, особенности одной точки, отражения, которые меняются от сантиметра к сантиметру. Остаётся то, что есть во всех замерах, это и нужно эквализировать.
Почему одной точки замера мало?
В салоне на верхней середине и ВЧ к микрофону приходят прямой звук и отражения. Их сумма даёт гребенчатый фильтр: ряды горбов и ям. Сдвинул микрофон на пару сантиметров, задержка отражения поменялась, ямы уехали. Я посчитал простую модель: прямой звук плюс одно отражение с разной задержкой для шести положений микрофона.
В одной точке разброс от −7 до +3,8 дБ. Среднее по шести сглаживает узкие ямы, и видно тренд. Именно тренд имеет смысл править эквалайзером процессора.
Какие бывают виды усреднения
| Вид | Как считает | Когда использовать |
|---|---|---|
| RMS (по мощности) | среднее по энергии, фаза не учитывается | основной вариант для тональной настройки в машине |
| Векторное | складывает комплексные отклики с фазой | для близких точек и одного источника, когда фаза стабильна; в разных точках салона ямы от противофазы только углубятся |
| dB-усреднение | среднее значений в дБ | похоже на RMS, чуть сильнее «тянет» ямы вниз |
| По времени | несколько замеров в одной точке | против случайного шума, но не против отражений |
| Пространственное | замеры в разных точках вокруг головы | против особенностей одной точки, самое важное в салоне |
Как я усредняю в машине
От 5 до 9 точек в зоне головы водителя: центр между ушами, по 10–15 см влево и вправо, чуть выше и ниже. Шире не нужно: соревнования SQ оценивают звук с места водителя, а не на заднем сиденье.
В REW в All SPL выбираешь замеры и делаешь RMS-среднее (Average the responses). В двухканальном анализаторе, например Open Sound Meter, можно усреднять сохранённые трассы.
Широкие отклонения от цели, которые есть во всех точках. Узкие провалы в среднем не трогаем. Цель удобно собрать в E.BAEV.Targets.
Ниже частоты Шредера салона, это примерно до 100–200 Гц, поле определяют моды, и они плавно меняются по салону. Там достаточно меньшего числа точек, но ямы от противофазы всё равно правят задержкой и полярностью, а не усилением.
Частые уточнения по усреднению
Если среднее выглядит страннее каждого отдельного замера, почти всегда виновато векторное усреднение точек, разнесённых по салону, или сдвиг замеров по времени. При векторном среднем отклики с разной фазой вычитаются, и появляются ямы, которых нет ни в одном замере. Для тональной настройки в машине переключись на RMS-усреднение по мощности и проверь, что все замеры сняты с одной временной опорой.
Узкие ямы в салоне рождает интерференция прямого звука и отражений, и в каждой точке они на своём месте. Если поднять такую частоту эквалайзером, растут и прямой звук, и отражение, яма почти не мелеет, зато уходит запас по мощности и в соседних точках вылезает горб. Эквалайзером правят только широкие отклонения, которые есть во всех замерах.
1/6 октавы для работы эквалайзером и 1/3 октавы для оценки общего тонального баланса, это ориентир. Сглаживание размывает один замер по частоте, а усреднение объединяет разные замеры, поэтому в машине обычно нужно и то и другое. Без сглаживания даже хорошее среднее остаётся «ершистым», со слишком грубым легко пропустить реальный горб.
Для SQ-настройки так обычно не делают: соревнования оценивают звук с места водителя, и среднее по двум сиденьям уходит от того, что слышит водитель. Общую среднюю по салону строят, когда машина настраивается «для всех», и тогда приходится мириться с компромиссом. Для водителя хватает 5–9 точек в зоне головы с разносом 10–15 см.
Где усреднение чаще всего ломают
- Настраивать по одной точке и без сглаживания.
- Усреднять векторно точки, разнесённые на 30 см: получаешь ямы, которых нет ни в одном замере.
- Разнести точки слишком широко: среднее уходит от того, что слышит водитель.
- Пытаться усреднением исправить шум мотора. Тут поможет только тишина.
Усреднение превращает «красивый график» в настройку, которая звучит. Место этого шага в общей последовательности смотри в «Настройке системы».
Если усреднил 9 точек, а среднее выглядит страннее каждой из них, покажи замеры в Telegram-чате EBAEVSQ. Скорее всего, где-то векторное усреднение или сдвиг по времени.
Источники
- J. Mulcahy, REW Help (roomeqwizard.com), раздел All SPL: averaging
- J. S. Bendat, A. G. Piersol, «Random Data: Analysis and Measurement Procedures», Wiley
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
См. также: Ранние отражения, Когерентность, Целевая кривая.