A harmonikus és intermodulációs torzításvizsgálatok alkalmazása.
Ideális esetben a torzítást a frekvencia folytonos függvényeként kell mérni, és ez a szűrők mérés közbeni kapcsolásával történhet. Az így elérhető felbontás mértékét azonban korlátozza a műszeres bonyolultság. Különféle heterodin módszereket dolgoztak ki egyetlen keskeny sávú fix szűrő alkalmazásának lehetővé tételére, és egy berendezést, amely a torzításmérés széles skálájához alkalmazható. A torzításvizsgálat során célszerű az egyes harmonikusokat mérni, mivel a hangszórók hajlamosak egy olyan típusú non-linearitásra, amely a fül számára kellemetlenebb, mint amit a teljes harmonikus tartalom biztosít. Ilyen torzítás akkor keletkezhet, ha valamilyen rezgő elem, pl. a membrán-perem rezonál és eléri a kitérésének határát, miközben a mozgó rendszer többi része továbbra is lineárisan működik.
Minden feltétel lefedése érdekében lehetséges a torzításméréseket különböző bemeneti szinteken megismételni. Kevésbé munkaigényes alternatíva a magas és alacsony frekvenciákon alkalmazott jel szándékos csökkentése a műsor energiatartalmán alapuló törvény szerint. A harmonikus torzítási tesztek nem terjeszthetők ki a hangfrekvenciás tartomány felső végére, mivel a torzítási értékek közül sok ekkor kívül esik a hangszóró vagy a mérőberendezés átviteli sávján. A korlátozás akkor válik fontossá, amikor a hangszóró vagy a hozzá tartozó erősítő által előidézett torzítás magasabb frekvenciákon növekszik; ilyen helyzet áll elő például akkor, amikor nagyfrekvenciás előkiemelést alkalmaznak a hangszóró jellemzőinek korrigálására. Az ilyen típusú tesztekben nem elegendő csak a különbségi frekvenciát figyelembe venni; másrészt egy vagy két magasabb rendű termék mérése valószínűleg minden szükséges információt megad.
Az intermodulációs teszt egy gyakoribb formájában két, egymástól nagy frekvenciakülönbségű hangot alkalmaznak, a magasabb frekvenciájú hang amplitúdója általában az alacsonyabb frekvenciájú jel amplitúdójának körülbelül negyede, és a torzítást az előbbinek az utóbbi általi modulációjának mértéke alapján értékelik. Az ilyen típusú mérés elsősorban az f1 frekvencián fennálló nemlinearitás jelzésére szolgál, az f2 frekvenciájú jelet pilothangnak tekintve, amelynek pontos frekvenciája és amplitúdója nem fontos, és amely önmagában nem hoz létre torzítási termékeket. A módszer nagy előnye, hogy az akusztikus mérés a hangfrekvenciás sáv közepén lévő kis frekvenciatartományra korlátozható. Az Ingerslev20 által javasolt alternatív sémában a két alkalmazott jel azonos amplitúdójú, és az intermodulációs termékek szintjét az f2′ és f1 függvényében ábrázolják, miközben azok rögzítettek maradnak. Egy ilyen mérés eredményeinek azonban az f1 és f2′ értékeknél fennálló nemlinearitás mértékétől kell függeniük. Számos tesztre lenne szükség a torzítás különböző forrásainak azonosításához, és a módszer gyakorlati értéke korlátozottnak tűnik. A hangszóró teljesítményének szubjektív értékelése egyszerű és egyértelmű műveletnek tűnhet, és egykor annak is tekintették. Egykor bevett gyakorlat volt a hangszórók megítélése a különféle sugárzott műsoranyagok reprodukciója alapján, az eredeti hangra való hivatkozás nélkül; néha a ” legkellemesebb hangzás” kritériumát alkalmazták.
Később, amikor a reprodukció színvonala elérte azt a pontot, hogy a realizmus látszata lehetségessé vált, ezt a némileg naiv megközelítést el kellett vetni, mivel az érdemi sorrend a műsoranyag típusától, a stúdió akusztikájától, a mikrofon elhelyezésétől és más tényezőktől, például a különböző hangszórók elhelyezkedésétől a hallgatóhelyiségben változott. Gondosan ellenőrzött körülmények között végzett szisztematikus meghallgatási tesztekkel azonban lehetségesnek bizonyult nagymértékben kiküszöbölni a lényegtelen tényezők hatásait, és jelentősen csökkenteni a téves ítélethozatal kockázatát, azaz olyan ítélethozatalét, amelyet később a további tapasztalatok fényében felül kell vizsgálni.
A hangszóró frekvencia válaszának számos kiemelkedő jellemzője nagyon gyorsan értékelhető szubjektíven, ha a bemenetre folytonos spektrumú véletlenszerű zajfeszültséget alkalmazunk. A hallásfáradtság elkerülése és a teszt érzékenyebbé tétele érdekében ehhez és más szubjektív értékelésekhez előnyös egy második hangszórót elhelyezni a vizsgált mellé, és a kettő között oda-vissza váltani; ezzel szemben mindkét hangszóró egyedi sajátosságai ekkor válnak nyilvánvalóvá. Ez a teszt általában még névlegesen azonos hangszórók között is különbségeket mutat. A beszéd valósághű, a pusztán érthetőtől eltérő reprodukciója különösen nehéz; a megfigyelők számára ismerős hang közvetítése szigorú teszt a hangszóró számára. A férfihangok a legalkalmasabbak, mivel ezek a 250-1000 Hz sávban gyakori hibákat mutatnak. A beszédet visszhangmentes helyiségből vagy a szabadból kell továbbítani, mivel a hangszórónak nem feladata a stúdióakusztikai sajátosságok kompenzálása. Nem megengedett az átvitt visszhang mennyiségének csökkentése a mikrofon beszélő szájához való közelítésével; a 30 cm-nél kisebb távolságból felvett beszéd természetellenes jellegű, különösen magas frekvenciákon, amit elektromos kiegyenlítéssel nem lehet kompenzálni. Ezekhez és a többi szubjektív teszthez az összehasonlítandó hangszórókat el kell rejteni a megfigyelők elől az azonosítás megakadályozása érdekében.
Az utolsó teszt az élő és a lejátszott zene összehasonlításából áll, a meghallgatási pontot a lehető legközelebb kell kialakítani a stúdióhoz vagy a koncertteremhez, hogy a megfigyelők szabadon mozoghassanak a kettő között. Ez a mozgásszabadság csak a hangszeres próbák alatt lehetséges, és a megfigyelőknek fel kell figyelniük a stúdióban létrejövő hangminőségre, mivel a zenészek gyakran teljes erőbedobással a végső előadásra összpontosítanak. A stúdió és a meghallgató-helyiség közötti jó hangszigetelés fontos, különösen a rendkívül alacsony frekvenciákon, ahol legalább 35 dB csillapítás elengedhetetlen. Az elért reprodukció minősége természetesen az előadók és a mikrofonok stúdióban való elrendezésétől függ – ezt technikailag az átvitel „egyensúlyának” nevezik. Fontos azonban, hogy a hangszóró hibáit ne kompenzálja akaratlanul az egyensúly megváltoztatása. A teszt céljából tehát a zenekar hangszereit úgy kell elrendezni, hogy a stúdióban hallható eredmény elfogadható legyen, és egyetlen mikrofont kell használni, úgy elhelyezve, hogy elkerüljük bármely hangszer túlzott hangsúlyozását. Igaz, hogy bizonyos típusú programokban gyakran egynél több mikrofont használnak, minden hangszercsoporthoz külön mikrofont lehet biztosítani, és így olyan effektek hozhatók létre, amelyeket a stúdióban hallgató nem hall. Az ilyen típusú műsoranyag azonban nem megengedett, ha az eredeti és a reprodukált hang között kétértelmű összehasonlítást kell végezni. Stúdiókban és koncerttermekben, ahol jó a hangterjedés – ez a feltétel közvetlen hallgatással ellenőrizhető –, a mikrofon elhelyezése nem túl kritikus. Egy adott zenekari elrendezéshez azonban általában van egy előnyös pozíció, és ez a pozíció önmagában is további ellenőrzést biztosít a hangszóró teljesítményére. A jobb hangszórótípusok, bár mindegyik másképp tér el az ideálistól, és így a továbbított hang érzékelhetően eltérő változatát adják, a gyakorlatban annyi közös vonásuk van, hogy bármelyikük számára a legjobb mikrofonpozíció szinte ugyanaz. Másrészt egy olyan hangszóró, amelynek valamilyen sajátossága van a válaszában, amely például egyfajta zenekari hangszert helyez előtérbe, a legjobb eredmény elérése érdekében eltérő mikrofonpozíciót vagy akár eltérő zenekari elrendezést igényelhet.
Amit az optimális mikrofonelhelyezésről elmondtunk, ugyanúgy vonatkozik a mikrofon iránykarakterisztikájára is, amelyek a legjobb összhatás eléréséhez szükségesek. Az azonos névleges iránykarakterisztikával rendelkező, kiváló minőségű mikrofonok közötti teljesítménykülönbségek túl kicsik ahhoz, hogy befolyásolják a különböző hangszórók közötti preferencia sorrendet.
– folytatjuk –
