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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Equalizer für Auto-Audiosystem. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Ein Auto-Audiosystem ist eine sehr komplexe und widersprüchliche Struktur. Was auch immer man sagen mag, der geschlossene Raum eines Fahrzeuginnenraums, in dem es hin und wieder zu Resonanzen kommt, ist für die Klangwiedergabe überhaupt nicht geeignet. Der Klang wird durch die Form des Gehäuses, die zur Innenausstattung verwendeten Materialien, die von den Herstellern für die Akustik vorgesehenen Positionen und viele andere Kleinigkeiten beeinflusst. Natürlich behauptet niemand, dass die Schaffung eines hochwertigen mobilen Audiokomplexes ein absolut vergebliches Unterfangen sei. Sie können mit Übergangsfrequenzen experimentieren, einen geeigneten Standort für die Lautsprecher finden und die gewünschten Pegel am Verstärker einstellen. Aber selbst diese Bemühungen können die Existenzbedingungen der von den Automobilherstellern vorbereiteten Komponenten oft nicht ausgleichen. Und hier kommt der Ausgleich zur Rettung.
Obwohl es Meinungen zu diesem Thema gibt. Viele renommierte Installateure zögern, dem Signalweg ein zusätzliches elektronisches Gerät hinzuzufügen, da sie der puristischen „Weniger ist mehr“-Philosophie folgen, die im Car-Audio-Bereich weit verbreitet ist. Und darin haben sie im Großen und Ganzen Recht: Je weniger Komponenten, desto weniger Grund für das Eindringen von Rauschen und Verzerrungen in das System. Und mit dem Gefühl, Recht zu haben, sind sie bereit, große Opfer zu bringen und tagelang neue, optimale Steckdosen für die Akustik zu entwerfen. In diesem im Wesentlichen gerechten Impuls tragen sie den Kunden mit sich: Er muss immer noch für die Installationsfreuden bezahlen, und die Akustik muss auf dem entsprechenden Niveau sein, nicht 20 „bedingt“ pro Satz. Andererseits kommt es vor, dass der Kunde nicht warten möchte, bis die kreative Qual des Installateurs vorbei ist. Er braucht es in drei Tagen, innerhalb des Budgets und damit es „wie er will, aber auf dem gleichen Niveau“ spielt. Hier kommt es selten vor, dass jemand auf die Einführung eines Equalizers verzichten kann. Dieses Korrekturgerät kann aus zwei Positionen betrachtet werden. Einerseits ist es eine Möglichkeit, die Amplituden-Frequenz-Charakteristik mit geringem Aufwand zu begradigen. Das heißt, selbst bei einer nicht idealen Ausrichtung der Akustik und in einem musikalisch absolut schlechten Innenraum kann der Equalizer (EQ) oft ein recht ordentliches Ergebnis liefern. Mit anderen Worten: Um den Klang im Auto näher, wenn nicht sogar ideal zu bringen, -zumindest sozusagen auf die individuellen Wünsche des Kunden. Darüber hinaus werden bei der Vorbereitung auf Wettkämpfe häufig namhafte Profigeräte zur Korrektur des Frequenzgangs eingesetzt. Wie Sie wissen, werden die Equalizer selbst in zwei Typen unterteilt: grafische und parametrische. Im Kern handelt es sich bei beiden Varianten um Signalprozessoren. Die Funktion des Geräts besteht darin, ein Signal vom Hauptgerät zu empfangen, es zu korrigieren und an den Verstärker zu senden. Beide EQ-Typen unterscheiden sich hauptsächlich in der Anzahl der korrigierten Frequenzspektrumbänder (normalerweise von 20 Hz bis 20 kHz), von denen das Gerät nur eines oder bis zu 30 oder mehr haben kann. Jedes dieser Bänder in grafischen und parametrischen Equalizern wird durch Hochpass- und Tiefpassfilter vom Frequenzspektrum getrennt, woraufhin die „Korrekturarbeit“ damit beginnt: die Anpassung des Signalpegels. Somit ist das Korrekturgerät selbst eine Art Satz von Bandpass-Frequenzweichen (viele Equalizer übernehmen übrigens gleichzeitig die Funktion elektronischer Frequenzweichen). Grafische Equalizer Sie wurden wegen ihrer Klarheit so benannt. Die Bedienelemente vieler grafischer Equalizer sind in Form von Schiebereglern ausgeführt, und die Grafik der gewünschten Frequenzgangkurve kann direkt auf der Vorder- oder Oberseite beobachtet werden. Daher ist es in der Regel nicht allzu schwierig, sie zu verwenden, insbesondere diese die für betriebliche Anpassungen genutzt werden. Grafische EQs verfügen über feste, einstellbare Bänder und die Mittenfrequenz ändert sich nicht. Diese Geräte unterscheiden sich in der Breite der Bänder: eine, halbe und eine Terz Oktave. Es gibt auch solche, bei denen ein Teil der Bänder um eine Oktave und der Rest um eine halbe Oktave oder eine Terz in der Breite verteilt ist. Es ist klar, dass die Anpassungen umso genauer sind, je mehr Streifen vorhanden sind. Frequenzen oberhalb und unterhalb der Mittenfrequenz eines einstellbaren Bandes bestimmen dessen Breite oder Qualitätsfaktor. Dabei gilt: Je höher der Signalpegel im einstellbaren Band eingestellt ist, desto schmaler ist es, desto „rockiger“ wird der Frequenzgang. Umgekehrt wirkt sich ein niedrigerer Pegel auf einen größeren Bereich des Frequenzbands aus, was zu einem flacheren Frequenzgang führt. Es gibt jedoch Geräte, deren Bandbreite (Qualitätsfaktor) nicht vom Anstieg des Frequenzgangs (dem sogenannten „Constant Q“) abhängt. Beim Einstellen des grafischen Equalizers muss die „Problem“-Frequenz mit der Mittenfrequenz des Bandes übereinstimmen (oder nahe daran liegen), damit eine ordnungsgemäße Entzerrung durchgeführt werden kann. Parametrische Equalizer Auch hier spricht der Name dieser Art von EQ für sich. Bei parametrischen Equalizern können Sie drei Parameter anpassen: Mittenfrequenz, einstellbare Bandbreite und natürlich Verstärkung. Was diese Geräte im Vergleich zu den oben diskutierten Grafikgeräten um eine Größenordnung flexibler macht, obwohl sie über eine Größenordnung weniger einstellbare Bänder verfügen und selten den gesamten Frequenzbereich abdecken. Doch im „Abdeckungsbereich“ eines parametrischen Equalizers lassen sich beeindruckende Ergebnisse bei der Resonanzbekämpfung erzielen. Der Benutzer kann jedoch in gewissen Grenzen die Mittenfrequenz selbst einstellen. Die Bandbreite in den Parametern hängt vom Qualitätsfaktor (Q) ab und wird in Abhängigkeit von der Größe des problematischen Abschnitts des Frequenzspektrums eingestellt. Je höher der Qualitätsfaktor, desto schmaler das Band und umgekehrt. Einstellung Dennoch ist, wie bereits erwähnt, zwischen Equalizern für betriebliche Anpassungen und solchen für einmalige Anpassungen zu unterscheiden. Das erste ist klar. In letzter Zeit sind viele Hersteller dazu übergegangen, Semi-DIN-Geräte für den Einbau direkt in das Armaturenbrett oder irgendwo in der Nähe einzustanzen. Das ist tatsächlich praktisch: Der Equalizer ist direkt zur Hand und die Anzahl der Bänder (5-10) reicht aus, damit der Zuhörer die Klangfarbe jederzeit nach eigenem Ermessen durch Drehen (Verschieben) einiger Regler anpassen kann. Einfach ausgedrückt: Alles geschieht nach Gehör, ohne Messgeräte. Anders sieht es bei Geräten zur einmaligen Frequenzgangeinstellung aus. Natürlich nicht gerade einmalig (alles kann auf Wunsch wiederholt werden), aber in der Regel werden die Parameter über einen längeren Zeitraum eingestellt. Dieser Vorgang ist recht arbeitsintensiv und ohne die Hilfe spezieller Geräte nicht möglich. Erforderlich ist mindestens ein Echtzeit-Spektrumanalysator (RTA) mit einer Quelle für rosa Rauschen (ein Testsignal mit einer äußerst gleichmäßigen Energieverteilung über Oktavbänder. Es klingt ähnlich wie statisches Rauschen in einem Radioempfänger). Sie benötigen außerdem einiges an Geduld, da das Vorhandensein eines Messkomplexes keine Garantie für das Ergebnis ist. Wenn wir beispielsweise rosa Rauschen abspielen, platzieren wir das Mikrofon in dem Bereich, in dem sich normalerweise der Kopf des Zuhörers befindet, und zeichnen den Frequenzgang auf. Bewegen Sie dann das Mikrofon zwanzig Zentimeter nach links. Und was fällt uns auf? Und die Tatsache, dass sich im geschlossenen Raum der Kabine die Frequenzgangkurve im Vergleich zum Original stark verändert hat. Dies liegt daran, dass der direkte und reflektierte Schall in der Kabine summiert wird und der Amplituden-Frequenzgang sehr empfindlich auf jede Verschiebung des Mikrofons reagiert. Daher ist es unmöglich, die Frequenz mit einem Equalizer nur auf der Grundlage der Ergebnisse einer Messung an einem Punkt auszugleichen. Wie ist es möglich?
Eine der Methoden besteht darin, den sogenannten „räumlichen Durchschnitt“ aus Frequenzgangdiagrammen zu berechnen, die von sechs bis acht Positionen in der Kabine erhalten wurden. Das heißt, eine Durchschnittskurve aus 6–8 „strategisch wichtigen“ Bereichen der Kabine. Aber erstens ist diese Aufgabe recht mühsam, und zweitens sollte man berücksichtigen, dass das menschliche Ohr die Fähigkeit besitzt, direkte Schallwellen von denen zu trennen, die vom Gehäuse und Glas reflektiert werden. Ein Echtzeitanalysator mischt alles auf einen Haufen, während das Optimum aus Sicht der subjektiven Wahrnehmung eine flache Kurve irgendwo in der Mitte des Frequenzgangsignals ist, das direkt von den Lautsprechern und dem Frequenzgang auf unsere Ohren einwirkt des reflektierten Schalls. Sie können versuchen, mit der Methode des berühmten amerikanischen Car-Audio-Spezialisten Mark Rumreich einen Mittelweg zu finden. Darüber hinaus warnt er, dass sich diese Methode zur Korrektur des Frequenzgangs nicht an Teilnehmer von Autosound-Wettbewerben „auf die flachste Kurve“ richtet, sondern beispielsweise darauf abzielt, eine optimale Klangwiedergabe und dementsprechend eine Klangwahrnehmung (also eine vollkommen gleichmäßige Klangwahrnehmung) zu erreichen Frequenzgang und optimaler Klang sind zwei große Unterschiede, haben wir bereits in der letzten Ausgabe geschrieben). Daher empfiehlt Mark, zunächst die Bass- und Höhenregler am Hauptgerät auf Null, die Equalizer-Regler auf die Mittelposition und den Fader und Lautstärkeregler auf die „normale Hörposition“ zu stellen. Das rosa Rauschen von den RTA-Ausgängen wird dann den EQ-Eingängen zugeführt. Beim Einstellen der Mitten- und Mittelbassfrequenzen sollte der Balance-Regler ganz nach links gedreht werden, damit nur die linken Lautsprecher zu hören sind. Das Mikrofon befindet sich direkt vor dem linken Lautsprecher in einem Abstand von 20-30 Zentimetern und ist streng auf dessen Mitte ausgerichtet. In diesem Fall nimmt das Mikrofon nur direkte Schallwellen auf und „hört“ reflektierte praktisch nicht. Danach können Sie die Equalizer-Regler (die für die Bänder von 150 Hz bis 1,5 kHz verantwortlich sind) bewegen (drehen), um eine flache Frequenzgangkurve zu erzielen. In diesem Fall empfiehlt es sich, nicht zu stark von der zentralen (meist festen) Position der Schieber bzw. „Twists“ abzuweichen. Bei der Arbeit mit Bass wird das Mikrofon an der Stelle platziert, an der sich normalerweise der Kopf des „Haupthörers“ – des Fahrers – befindet. Das Mikrofon sollte nach oben zeigen. Die Bänder sind von 45 bis 150 Hz einstellbar. Der Rest, unterhalb von 45 Hz, sollte nicht berührt, sondern in einer festen (zentralen) Position belassen werden. Nur wenige Lautsprecher können diese Ultra-Bass-Frequenzen reproduzieren, daher führt die Anhebung dieser Bänder nur zu einer Übersteuerung des Verstärkers und zu Verzerrungen in den tiefen Basspassagen. Bei Frequenzen zwischen 40 und 100 Hz sollte der Pegel um etwa 5 Dezibel angehoben werden, um den Effekt der Straßenlärmmaskierung (Desensibilisierung der Hörorgane gegenüber Straßenlärm) zu überwinden, der sich insbesondere auf die Wahrnehmung tieferer Bässe auswirkt. Es bleibt die Korrektur der mittelhohen und hochfrequenten Komponenten – Bänder ab 1,5 kHz. Das Mikrofon ist wiederum im Bereich der Kopfstütze des Fahrersitzes verbaut und auf die linken Frontlautsprecher gerichtet. Nach der Korrektur des Frequenzgangs bewegt sich das Mikrofon auf 3-0-35 Zentimeter nach rechts werden Anpassungen vorgenommen, um eine durchschnittliche Frequenzgangkurve zu erhalten. Um auf der sicheren Seite zu sein, können Sie noch ein paar weitere Mikrofonpositionen ausprobieren: Hohe Frequenzen erfordern bekanntlich meist eine Feinabstimmung. Aber Messungen sind Messungen und man muss immer noch mit den Ohren zuhören. Mit anderen Worten: Was auch immer die objektive Realität ist, ein wenig Subjektivität wird hier nicht schaden. Daher erfordert der Schlussakkord der Equalizer-Einstellung die Einbeziehung von Hörorganen und Testscheiben in den Prozess. Du kannst sogar - kein Test, sondern solche, die der Kunde hört, es ist jedoch sehr wünschenswert, dass das Musikmaterial das gesamte Frequenzspektrum abdeckt. Auch die Vorliebe für normale Live-Instrumente (Klavier, Saxophon, Schlagzeug etc.) gegenüber Synthesizern ist offensichtlich. Besonderes Augenmerk sollte hierbei auf „verdächtige“ Einstellungen gelegt werden. Wenn beispielsweise bei Frequenzen über 150 Hz die Signalverstärkung in angrenzenden Bändern 6 dB überschreitet, versuchen Sie, den Pegel um 3 dB zu senken, und hören Sie sich den Testsong erneut an. Wenn die zweite Option überzeugender klingt, können Sie sich getrost auf Ihre Wahrnehmung der musikalischen Realität verlassen. Autor: G. Samoilov, 12 Volt; Veröffentlichung: 12voltsmagazine.com
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