Sztárfotónk: Soundcraftsmen 20-12A |
Tengeri herkentyűknek nehéz magyar nevet adni. "Hangfrekvenciás
kiegyenlítő" - ez nem hangzik jól. A szakzsargonban teremkorrektornak
vagy (becsületes egyszerűséggel) ekvalizátornak nevezik ezeket az
ízléses szörnyetegeket, amelyeket tulajdonképpen bonyolult
hangszínszabályzóknak is tekinthetünk. Gyakran szerepelnek egy-egy
szuper-hifiberendezés láncában - de talán nagyobb érdemük, hogy
szemléletessé teszik a hifi alapfogalmát: a frekvenciasávot. A
Soundcraftsmen is: szinte látjuk a zene 10 oktávját - s máris érezzük,
mennyire viszonylagos kifejezés az, hogy "magas hang" meg "mély hang".
Az ekvalizátort elvben bármiféle hifi-láncba be lehet illeszteni,
aminthogy ezt gyakran meg is teszik, akik keveslik szokványos
hangszínszabályzók 2 vagy 3 gombját. (Mások inkább sokallják!) Igazi
feladata azonban a teremhang korrekciója. Hogy ezen mennyit lehet
javítani - vagy rontani - az ekvalizátorral, s hogy mennyi értelme van
a hangszínkeverésnek egyáltalán, lehet rajta vitatkozni. Egy biztos: a
házistúdióknak ez az "egzotikus" darabja módot ad néhány érdekes
játékra - s egy kis alapfokú okfejtésre.
Tíz oktáv ("Húsztól-húszig")
Új magnó, új rádió. "Húsztól-húszig?" - kérdi a látogató, és a
tulajdonos büszkén rábólint: húsztól-húszig.
Ez a jólismert kérdés arra vonatkozott, hogy az új jószág képes-e
közvetíteni a rezgéseknek az emberi fül által felfogható teljes
tartományát: a hangokat. Ismeretes, hogy másodpercenként 20 rezgés -
vagyis 20 Hertz - már meghallható, viszont másodpercenként 20 000
rezgés, azaz 20 kilohertz már túl van csaknem minden emberi fül
felfogóképességének határán. Látszólag tehát nagyvonalúan számoltunk,
hiszen egy hifi-berendezés már akkor is csodákra képes, ha legalább 30
és 15 000 Hz között kifogástalanul dolgozik - csak az a kérdés, mit
értsünk kifogástalanon. Igazság szerint azonban gyakran azt is nagyon
fontos tudnunk, hogyan működnek a készülékek 20 Hz alatt, illetve 20
kHz fölött, mert ebből is következtetni lehet arra, mit művelnek a
hallható sávban.
Ha valamely hang rezgésszámát megduplázzuk, egy oktávval magasabb
hangot kapunk. A "normál" A-hang rezgésszáma 440, az oktávjáé 880. A
kvint másfélszeres, a kvart 1,33-szoros, a terc 1,25-szörös
rezgésszámnak felel meg és így tovább. Ha tehetjük, szívesen
hivatkozunk oktávokra, kvintekre, tercekre: így kevésbé feledjük, hogy
végülis zenéről van szó.
"Húsztól-húszig" - ez nagyjából 10 oktáv, ekkora a hallható
rezgések tartománya. A hangszerek hangja így helyezkedik el ebben a
tízoktávnyi frekvenciasávban (1. ábra; ábráinkat az NSZK-beli
hifi-évkönyvből vettük át)
1. ábra. Különféle hangszerek, ének- és beszédhangok, valamint
kulcscsörgés és taps frekvenciatartománya
Ámde egy-egy hang valójában valamiféle keveréket jelent: az
alaphangnak és felharmonikusainak keverékét (2. ábra).
2. ábra. Különféle hangszerek hangspektruma
Ez a tíz oktáv úgy is felfogható, mint a zene tere, amelyet
viszonylag könnyű grafikusan ábrázolni. A jó hifi-készülékek nem
ismernek protekciót: minden hangot azonos módon (azonos mennyiségben)
kell tolmácsolniuk. Erről a képességükről tudósít a jólismert
frekvencia-jelleggörbe; ez annál szebb, minél kevésbé görbe.
A legszebb görbét az erősítők rajzolják, mint 1. diagramunkon
látható. A hangszóróké már jóval csúnyább (2. diagram) - de ezen
könnyű segíteni. Például úgy, hogy a frekvenciasávot nem folyamatosan
ábrázolják, csak tercenként, átlagolva (3. diagram).
Ugye, így valamivel szebb? Érthető, hogy aki a hangszórókat
teszteli, ellenőrzi, minősíti, az lehetőleg a folyamatos
frekvencia-jelleggörbére kíváncsi. Aki viszont eladni akarja a
hangszórót, az szívesebben mér tercenként, átlagolva, vagy inkább
"lefékezi" a hagyományos frekvencia-jelleggörbét felrajzoltató műszer
írási sebességét (és így a hirtelenül, keskeny sávban jelentkező, de
jelentékeny szintváltozások már csak nyomokban láthatók a diagramon),
mondván, hogy az emberi fül erre úgysem kényes... Ha tudnák, hogy az
emberi fül mi mindenre kényes! (Egyébként tudják.) Így azonban csak
egy ügyes fogásra van szükség, és már készülhet is a prospektus.
Mindez rávilágít a specifikációk lényegére: olyanok ezek, mint a
tanmedencében szerzett vízijártassági bizonyítvány. Aki leúszott már
ezer métert, nem biztos, hogy át tudja úszni a Dunát mondjuk Paksnál,
amikor apad. Hát még, ha árad.
Diagramjaink szokás szerint az úgynevezett süketszobában készültek
(csillapított falú, visszhangmentes teremben), tehát azt mutatják,
mire képes a hangszóró csaknem ideális körülmények között.
Lakószobában a hangszórók sokkal rosszabbul vizsgáznak, hiszen amit
mérünk, nemcsak a hangszóró, hanem egyben a terem
frekvencia-jelleggörbéje is, mint 13. diagramunkon látható. Ez a jó
hangszórókról, tercenként mért, és mégis ijesztően csúnya görbe nem
más, mint a szomorú valóság. (Szobáról-szobára változik, de
mindenképpen elég vigasztalan képet nyújt.) Érthető, hogy
audiofil-berkekben időről-időre divatba jön az ekvalizátor, amellyel
többé-kevésbé kiegyenlíthetők a szobában mért frekvencia-jelleggörbe
hepehupái.
Itt véget is érne miniatűr eszmefuttatásunk a
frekvencia-jelleggörbéről, ha nem dolgozna bennünk az óvatosság: így
is sokan hajlamosak arra, hogy abszolutizálják a
frekvencia-jelleggörbének, ennek a szemléletes, rendkívül fontos, de
korántsem egyetlen paraméternek a jelentőségét, s mi most ahelyett,
hogy gyanakvóbbá tennénk, még meg is nyugtatjuk őket. Paramétert
paraméterrel szembeállítani értelmetlen dolog volna (a paraméterek
valójában többnyire összefüggenek egymással!), egy gondolatmenetet
viszont szívesen szembeállítanánk, vagy legalábbis szembesítenénk
mindazzal, ami a frekvencia-jelleggörbe jelentősége mellett szól. Ha
eddig a zene teréről volt szó - beszéljünk a zene idejéről is.
Hogyan is születnek a szokványos mérési adatok? Valahogyan így
(nagyon leegyszerűsítve, de szemléletesen):
Először is, rábocsájtják a mérőjeleket a készülékekre, mondjuk az
erősítő bemenetére vagy a hangszóróra.
Aztán az erősítő vagy a hangszóró "kiadja" vagy lesugározza ezt a maga
módján.
Aztán a műszerek ezt érzékelik, mérik, regisztrálják.
Csakhogy mindez időbe telik: percekbe, de legalább is
másodpercekbe. Még a műszereket vizsgáló emberi szemnek a tehetetlen
sége (reakcióideje) is sokkal durvább lépték, mint amivel a zene
számol. Ábrázolja ezt egytized másodperc egy trombitahang és egy
hegedűhang életéből: (3. ábra).
3. ábra. Két hangszer alaphangja (1) és felharmonikusai (2-5) - idő
függvényében
A kérdés tehát így hangzik: mit művelnek a hifi-készülékek abban a
hihetetlenül rövid időszakaszban, amelyben a zenei jel megérkezik? Ez
az a pillanat - a azemvillanásnál sokkalta rövidebb idő! -, amelyben a
hangszedőtű, a hangszórómembrán megmozdulni igyekszik, az erősítő
pedig hirtelenében áram után kapkod. Ez az a pillanat (és ugyanilyen
idegesítő dolgok történnek akkor, is, amikor a zenei jel éppen elhal),
amelyben kevés igaz abból, ami a prospektusokban olvasható. Márpedig a
zene éppen az ilyen pillanatok láncolatából áll.
Felépítése
A Soundcraftsmen 20-12A, ez a bevált, konzervatív felépítésű, de
még nemrégiben is gyártott amerikai ekvalizátor - amelynek újabb
változatát már egy nyugatnémet fióküzem készíti - úgynevezett
oktávszűrő: mindkét csatornán tíz-tíz "gombja" van, tehát oktávonként
egy-egy. Ezekkel 12 dB-t emelhetünk vagy vághatunk bármelyik oktávban,
anélkül, hogy számottevően megzavarnánk a frekvencia-jelleggörbe
fennmaradó részét - bár a szomszédjának azért mindegyik gomb beleszól
a dolgába. Hiába, a szűrők nem vágnak olyan "élesen", mint az olló.
A készülék tulajdonképpen meglepően egyszerű. Csatornánként 5
sziliciumtranzisztorból kialakított aktív szűrőrendszerben síkpályás
potenciométerekkel módosíthatók a szintek (±12dB). Hogy a
potenciométerek milyen frekvenciákon szabályozzanak, ezt
induktivitásokkal és kapacitásokkal állították be. A két csatorna
közötti szintkülönbség kiegyenlítésére szolgál 1-1 további
tolópotméter, ezekkel a hangerő módosítható nem túl nagy, de elegendő
mértékben.
A tápfeszültséget (31 V) két tranzisztorral megépített,
stabilizált tápegység szolgáltatja. A névleges bemenő feszültség 1 V,
s amikor valóban ennyit fogad a készülék, a kimenő feszültsége is
ugyanekkora - feltéve, hogy minden gombját 0 dB-s helyzetben, a
hangerőszabályzókat pedig középállásban tartjuk.
Az ekvalizátor viszonylag egyszerűen beiktatható a legtöbb
hifi-láncba. (A divatos "tornyoknak" általában alulról a második
apartmanját bérli.) Legkönnyebb a dolgunk, ha szeparált elő- és
végerősítőnk van, de ugyanígy beköthetjük az új elektronikát az
erősítőkbe vagy a receiverekbe (tuner-erősítőkbe) akkor, ha azokban el
lehet választani a teljesítményerősítőt az azt meghajtó - általában a
hangszínszabályzó - fokozattól. (A modern japán és amerikai
készülékeken ez általános, mint az előző számunkban bemutatott
Marantzon is láttuk.) Egyéb esetekben a magnó számára fenntartott be-
és kimenetre kell kötni az ekvalizátort, s az erősítő - vagy receiver
- monitor-kapcsolójával vezethetjük át rajta a jelet. A magnót
ilyenkor magára az ekvalizátorra kell csatlakoztatni. (Természetesen
van hova.)
Méréseink
(Méréseinket egy kifogástalan állapotú, vadonatúj darabon
végeztük. Mivel az adatlapja igencsak szűkszavú, gyakran nem volt mit
"ellenőriznünk". A méréseket - amennyiben nem jelezzük másként - a
hangszín- és hangerőszabályzók lineáris helyzetében végeztük: ilyenkor
az összes gomb egy vonalba esik. A készülék kimenetét 10 kohm-mal
terheltük, ez gyakorlatilag a félvezetős teljesítményerősítők
legkedvezőtlenebb bemenő-impedanciájának felel meg. Így beállítva,
1V-os bemenő jelre 1V kimenő feszültség jelent meg az ekvalizátor
kimenetén.)
Méréseink tanúsítják: gondosan megépített, precíz készülék a
20-12A. Figyelemre méltóak a fázis-frekvencia jelleggörbék: amíg a
hangszínszabályzók "egyenes" (lineáris) állásban vannak, alig-alig
változik a fázisszög a frekvencia függvényében; eszerint a készülék
puszta bekapcsolásával még nemigen zavartuk meg az elektromos jel
időbeli lefutását. Ha viszont akár csak egyetlen
hangszínszabályozóhoz is hozzányúlunk (mint ábránkon az 1 kHz
gombjához, máris széles frekvenciasávban megváltozik a fázisszög
értéke.
A harmonikus torzítás igen alacsony, a zajszint még inkább: szinte
észre se lehet venni rajta, hogy bekapcsoltuk-e a készüléket. A
frekvencia-jelleggörbe a hallható sávon kívül is lineáris.
Ekvalizátorunkról tehát feltehetjük, hogy önmagában véve nem fog
rontani a hangképen. (Kérdés, hogy ez megér-e 300 dollárt.) Nézzük,
képes-e javítani rajta?
Már hivatkoztunk a 13. diagramra (fent): ilyen elrémisztő görbéket
mérhetünk a lakószobákban felállított hangszórókról. Ha eltekintünk
más, hasonlóan fontos tényezőktől (mint például az utózengéstől), és
csakis a frekvencia-jelleggörbére összpontosítunk, azt látjuk, hogy a
szoba akusztikája főleg a mélyebb frekvenciákon "lép működésbe".
Elsősorban a szobaméretek döntenek, de sok függ a kárpitozástól is.
Bonyolítja a helyzetet, hogy egyes kutatók szerint - akikről azonban
sajnos többnyire nem lehet tudni, milyen berendezést használnak! - az
emberi fül kellemesnek hall a mélytartományban egy kis töbletet, a
magasabb frekvenciákon pedig egy kis hiányt. Egyébként: az
ekvalizátornak teljesen mindegy, milyen görbét "rajzoltatunk" vele.
(Valóban "rajzol": ahogy egy-egy gombját kimozdítjuk a sorból, a
kezelőszervek szinte grafikusan ábrázolják beavatkozásunk mértékét.)
Mérési eredményeink
Játék az ekvalizátorral
Hogyan egyenlítsük ki a termek akusztikájára jellemző
hullámhegyeket-hullámvölgyeket? Azt nyilván nem tehetjük, hogy minden
egyes frekvencián beavatkozzunk. (Valójában nincsenek is "egyes
frekvenciák", hiszen a frekvenciasáv megszakítatlan, kontinuum.) Ezért
aztán az akusztikai méréseket gyakran nem "szinuszos" jellel végzik,
hanem jellegzetes mérőjelekkel. A leginkább használatos mérőjel a
rózsa zaj, amely egyszerre tartalmazza az összes frekvenciát a 20
Hz-20 kHz sávban. (Ilyesfajta hangot hallunk az URH-rádióból, az
állomások között.) A rózsa zajból elektronikus szűrőkkel különféle -
oktávnyi, tercnyi - szélességű sávokat metszenek ki, s ezeknek aztán
külön-külön mérik-szabályozzák az intenzitását, hogy végül is
egyensúlyban legyenek egymással.
A 20-12A-hoz a gyár olyan mérőlemezt mellékelt, amelyről
oktávonként kapjuk a mérőjeleket, vagyis gombonként egyet-egyet. Mivel
azonban mi a maximumot szerettük volna kihozni a Soundcraftsmenből,
inkább a Brüel & Kjaer QR 2011 típusú mérőlemezt használtuk, ez 1/3
oktávos - tehát tercnyi - sávszélességű zajokat tartalmaz. Így egy-egy
potenciométer beállításához 3-3 jelet kellett meghallgatni, ami sokkal
pontosabb eredményre vezet, persze fárasztóbb munka árán. A
hangnyomást B&K 2205 műszerrel mértük. Ennél az időt rabló,
körülményes eljárásnál természetesen gyorsabb és elegánsabb módszerek
is léteznek, de azokhoz túl sok műszert kellett volna magunkkal
cipelni, s ezek használata egyébként is messze meghaladná a
hifi-búvárok lehetőségeit.
Amit a 13. diagramon bemutatunk: a JBL 4333A stúdiómonitorok
hangja egy nem túlságosan jó akusztikájú, 5,2X4,3X2,7 méteres
szobában, egyelőre ekvalizátor nélkül. Külön-külön mértük a bal és a
jobb csatornát. Látható, hogy a közepes, 1-2 kHz-es frekvenciákhoz
képest alul rendkívül erős, 17 dB-s kiemelés mutatkozik (süketszobában
a JBL egészen 30 Hz-ig abszolút lineáris!), feljebb, 4-5 kHz-en erősen
esik a szint, a jobb csatornán pedig 8 és 16 kHz között még egy újabb
kiemelés következik.
"Bevetve" a Soundraftsmen teremkorrektort, kürülbelül 2 órai
munkával a 14. diagramon közzétett frekvencia-jelleggörbét sikerült
kierőszakolnunk. Könnyű belátni, hogy még az oktávonkénti beavatkozás
sem elegendő, ha egyetlen oktávon belül valamely éles csúcsot
ugyanilyen éles beszakadás követ. (A stúdiókban egyébként olyan
szűrőket is használnak, amelyek tercenként, tehát 1/3 oktávonként
avatkoznak bele a hangképbe. Hogy mennyi gomb van rajtuk, azt bárki
kiszorozhatja magának. Léteznek olyan azűrők is, amelyeknek
beavatkozási pontjai ráhangolhatók a kívánt csúcsokra-beszakadásokra).
A 15. diagramon látható görbét a két csatorna egyidejű, párhuzamos
működtetésével értük el, mégpedig úgy, hogy egyben érvényre juttattuk
a már említett, "a fülnek kellemes" mélyhang-emelést és
magashangvágást, amelyet a B&K cég is pártol.
Miután idáig eljutottunk, nekiálltunk, hogy a rózsa zaj képviselte
sistergések és kísértetsikolyok után most már zenei műsoron is
ellenőrizzük fáradozásunk eredményét. Ez nagyon egyszerűen megy: van
az ekvalizátoron egy kapcsoló, amivel a már kikísérleteztett korrekció
egyetlen mozdulattal beiktatható a hangképbe vagy kiiktatható abból.
Ennél könnyebb A-B tesztet elképzelni sem lehet.
Hogy az eredményt nagyon röviden összefoglaljuk: nincs itt szükség
vájtfülű zsürire, egzakt kísérleti körülményekre. Amint a korrekciót
bekapcsoltuk, a zene rideg lett, fülsértő lett, élettelen lett -
élvezhetetlenné vált. Egyszerűen nem lehetett olyan zenét találni,
amely jobban érezte volna magát az "ekvalizált" szobában. Hogy aztán
ez magának az új frekvencia-jelleggörbének tudható-e be, vagy a
frekvenciamódosítással okvetlenül együttjáró fázis-eltérésnek? Vagy a
megszokásnak? Gyanítjuk, hogy mindegyik belejátszott.
Ellenőrzésképpen újra lineárisra állítottuk az ekvalizátort, és
kipróbáltuk, hogy vajon meghalljuk-e, ha a jel pusztán csak átfut az
elektronikán, de nem módosítunk rajta. Érdekes, hogy lineáris
állásban, a Soundcraftsmen csak lehelletnyit rontott a hangképen.
Talán egyáltalán nem is rontott rajta, csak mi képzelődtünk. (A
szerkesztő megjegyzése: más, egyébként olcsóbb lehallgatóberendezésen
már kipróbáltuk egyszer a 20-12A egy másik példányát. Úgy éreztük,
minden esetben azonnal kihallható, be van-e kapcsolva az ekvalizátor
vagy sem, még akár lineáris állásban is.)
Olvasóink most bizonyára a fejünkre olvassák, hogy már megint egy
"lebeszélős" cikket adtunk közre, s talán igazuk is van. Mentségünkre
szolgáljon, hogy az ekvalizátorok már nagyon sok hifi-búvárnak
megmozgatták a fantáziáját (egyébként már legelső postánkban is szóba
kerültek). Nagy termek hangosításakor valóban jó szolgálatot tehet,
olykor még nélkülözhetetlennek is bizonyulhat az elektronikus
teremhang-korrekció, de a lakószobákban - véleményünk szerint -
érdemes megmaradni a hagyományos eszközöknél, amelyekkel természetesen
még foglalkozni fogunk.
Fontosabb ennél, hogy - mivel a 20-12A önmagában véve igen jó
minőaégű készülék - tesztriportunkból nemcsak a
teremhang-korrektorokra, hanem általában a hangszínszabályzásra nézve
is figyelemre méltó tanulságok adódnak. Tapasztalataink eléggé
egybeesnek azokéval, akik szerint tanácsos eltávolítani bármiféle
pótlólagos elektronikát a jel útjából.
Így is hálásak vagyunk a 20-12A-nak azért, hogy módot adott egy
nagyon érdekes - és nem is haszontalan - játékra. Amióta hifi a hifi,
a zenekedvelőknek szükségük van valamiféle szótárra, amelynek
segítségével szavakba foglalhatják a hangkép sajátosságait. Ha létezne
tökéletes hangreprodukáló berendezés, akkor az semmit sem venne el a
zenéből és semmit sem tenne hozzá: semlegesen viselkedne. Ámde a
hifi-rendszerek a valóságban általában nem semlegesek, hanem szinte
tüntetnek a jelenlétükkel: megvan a saját hangkarakterük. Szótárunk
tehát voltaképpen hibajegyzék, mindazokról a kolorációkról -
elszíneződésekről -, amelyeket a lemezjátszók, erősítők, hangszórók, s
persze maguk a termek visznek a hangképbe.
A legjellemzőbb hibák arra utalnak, hogy a frekvenciaátvitel itt
vagy ott nem "lineáris". A kisebb-nagyobb csúcsok és beszakadások
különböző elszíneződéseket okoznak, attól függően, hogy melyik
tartományban jelentkeznek. A 20-12A segítségével oktávonként
előidézhetünk ilyen hibákat, hogy megpróbáljuk megfogalmazni a rájuk
leginkább találó kifejezéat, amely persze egy kicsit mindig
szubjektív, de azért elég jól azonosítható. Aki emlékszik még rá, hogy
mit írtunk néhány oldallal előbb a tér és idő kapcsolatáról, az most
ellenünk vetheti: az ekvalizátor gombjainak tologatásával nemcsak a
frekvencia-jelleggörbét változtatjuk meg, hanem egyben a
fázisviszonyokat is megzavarjuk. Ez igaz, de pontosan ez történik a
gyakorlatban is, valahányszor módosul a frekvenciamenet!
Íme tehát egy hevenyészett táblázat arról, hogy egy-egy oktáv
kiemelésével vagy vágásával milyen hatást értünk el, jobban mondva:
hogyan próbáljuk leírni ezt a hatást. A hangszórók ismét a JBL-ek
voltak, ezek kellőképpen robosztusak, tehát nem kellett félnünk, hogy
véletlenül - az 5-6 dB-s szintemelésael - "kilőjük" valamelyik
motorjukat. (A közhasználatú dóm-sugárzókkal már óvatosabban kell
kísérletezni.) A terem akusztikáját ezúttal figyelmen kívül hagytuk, a
Soundcratfsmen gombjait egyenesbe sorakoztattuk, és mindig csak
egy-egy oktávban, de mindkét csatornán beavatkozva, a hangkép
elszíneződését figyeltük. (Mindegyik billentyű a szomszéd oktávot is
befolyásolja, a hullámvölgyek-hullámhegyek tehát valamivel szélesebbek
egy oktávnál.)
----------------------------------------------------------------------
Oktáv Kiemelés Vágás
----------------------------------------------------------------------
1. 20-40 Hz súlyos, nehéz üres, széteső
----------------------------------------------------------------------
2. 40-80 Hz döngő, dübörgő üres, tartalmatlan
----------------------------------------------------------------------
3. 80-160 Hz hordóhang alagútból jövő hang
----------------------------------------------------------------------
4. 160-320 Hz "tölcsért csinálok távolodó, suttogó
a kezemből"
----------------------------------------------------------------------
5. 320-640 Hz olcsó hangszóró hangja még távolibb
----------------------------------------------------------------------
6. 640-1280 Hz közeli ének, eltűnő ellágyult, nincs énekhang
hangszerek
----------------------------------------------------------------------
7. 1.28-2.5 kHz harsány, széteső, elmosódott
rekedtes
----------------------------------------------------------------------
8. 2.5-5 kHz éles, csattogó, bántó mellbeütő, "süket"
----------------------------------------------------------------------
9. 5-10 kHz széteső, a hangszerek "wurlitzer", az énekes
külön-külön játszanak a kezével takarja a száját
----------------------------------------------------------------------
10. 10-20 kHz sziszegő, "hegyes" jellegzetes magnóhang
(9,5-es sebesség)
----------------------------------------------------------------------