Kõlarite paigutus

Teil kodus on olemas oma kõlaritest veel üks palju suurem kõlarikast. See on kuulamise ruum. Paralleelsete pindade vaheline resonantsi sagedus on pool lainepikkust ja selle lainepikkuse kordajad. Kõlari ja kuulaja asukohast sõltuvalt lisanduvad veel heli peegeldused ja nende interferents. Kui kujutleda ühte hästi sakilist, üles alla kõikuvat joont - siis see on teie kuulamise ruumi heli muutumise graafik. 

Seda ei pea ainult kujutlema. Tasuta audiomõõtmise tarkvaral REW - Room Acoustics Software (https://www.roomeqwizard.com) on olemas eraldi menüü nupp Room Sim. Seal on algatuseks üsna ehmatav tavalise 4x5 m ruumi graafik. Oma kuulamisruumi modelleerimiseks on vaja sisestada ruumi mõõdud, kõlarite asukoht, kuulamise asukoht ja valida õige kõlarite konfiguratsioon. Edasi on väga lihtne hiirega kõlarid nihutada ja otsida, kas mõni asukoht on parem kui teine. Igal juhul lihtsam kui kõlareid ja kaableid nihutada.

Sellele lisaks on välja töötatud mõned kindlad soovitused ja mõned kaheldavad soovitused. Alustame kindlatest.

Parim heli on tavaliselt kui kuulaja kaugus kõlarist on umbes sama, mis kõlarite omavaheline kaugus. See loob korraliku stereobaasi, aga ei eralda veel kõlareid kaheks eraldiseisvaks heliallikaks. Sõltuvalt ruumist võib see olla muidugi veidi laiem, või kitsam. Lisaks kõlaritele tuleb heli ka ruumipeegeldustest ja igasse kohta ei saa kõlareid füüsiliselt paigutada, nii võib siin natuke varieerida.

Kõlari kõrgsageduse ja kesksageduse valjuhääldaja võiks olla kuulaja kõrvadest samal kaugusel. Erandiks on kõlarid, mille valjuhääldajad on nihutatud või pööratud. Seal tuleks lähtuda tootja juhistest. Muudel juhtudel on see oluline, et valjuhääldajate üleminekusagedustel ei tekiks helifaasi nihet ja sellest tulenevat interferentsi (lobing). Selle saavutamiseks tuleb mõnel juhul kõlarit tahapoole kallutada, kui jalad ja raskuskese lubavad ja mõnel juhul on abiks kõlari alus. Kallimatel kõlaritel on see kalle juba korpuse ebasümmeetrilise kujuga tagatud, aga võiks kontrollida kas see nihe on mõeldud kuulamise koha või valjuhääldajate ajastamise lahendamiseks. Seda saab vaadata kõrgsageduse valjuhääldaja suuna järgi. Kui see vaatab otse kuulaja suunas, siis on kuulamise kõrgus selline, nagu tootja soovis. See soovitus on pigem kontrollmeetod, siin pole põhjust sentimeetri ja kraadi kaupa täpsust taga ajada, sest korralikul kõlaril on kuulamisala tavaliselt sobiva ulatusega ka väikse möödavaatamise jaoks.

Kolmas kindel soovitus on, et kõlar võiks vaadata veidi kuulaja eest läbi. Selle soovituse taust on samuti väga lihtne. Kui kuulamisalas veidi liikuda ühele poole, hakkab vastaspoole kõlar rohkem otse paistma ja heli sealt on tugevam. Nii on kuulamise tsentrist kõrvale liikudes heli ikkagi mõlemast kõlarist sarnase tugevusega. See annab kokkuvõttes laiema ja ühtlasema heliga kuulamisala. Erinevatel tootjatel on see soovitus erinev aga enamasti vahemikus 5-15 kraadi võiks kõlarid omavahel kõõrdsilmselt kokku vaadata. Sõltub see kõlari heli horisontaalsest profiilist ja kaugusest. Mida kitsama heliprofiiliga kõlar ja mida kaugemal kuulajast, seda väiksem nurk. Laia kuulamisalaga ja läheduses asuvate kõlarite kokkupööramise nurk võib olla suurem. Nagu igal pool mujal võib ka siin olla erandeid ja nii tuleks lihtsalt kõlarite horisontaalse suunaga eksperimenteerida.

Neljas, mida soovitustes kohtab harvem on kõlari kaugus kuulajast. Kui ruumi peegeldused ja resonantsid on väga jõulised, aitab see, kui kõlarid on kuulajale lähemal. Siis on otseheli tugevam, ja peegeldused nõrgemad. Inimese kõrv on suhteliselt osav eristama otseheli ja ignoreerima peegeldusi. Mida hilisemad ja nõrgemad peegeldused, seda lihtsamini muutub tähtsaks just otseheli. Nii võib olla magamistoas kõlaritele parim asukoht voodi jalutsi kaugusel külgseinte ääres, selle asemel et nad vastasseinas oleksid. Lähedus on lõpuks piiratud füüsiliselt ja veidi ka ruumiliselt. Päris kõrva äärde tuues tuleks tagasi minna kõrg- ja kesksageduse kauguse soovituse juurde ja vaadata kas see on ikka võimalik ellu viia ning kontrollida kas helil on olemas ka keskne fookuspunkt. Kui kõlarid on väga lähedal, väga kitsalt, võib see tekitada ka stereobaasi kitsenemise taju, mis kuulamiselamust kindlasti vähendab.

Osa kaheldavatest soovitustest on tegelikult REW tarkvaras kontrollides võimalik muuta konkreetseks. Osad on vähem mõõdetavad ja seega nõuavad lihtsalt proovimist. Iga kaheldava soovituse osas võib leida ka vastupidise soovituse. Nii on võimalik ise otsida ja proovida.

Kõik need kaheldavad soovitused on tegelikult heli peegelduste ja sellega seotud ruumi resonantside optimeerimine kuulaja ja kõlari asukohtade suhtes. Alla umbes 300 Hz tuleb optimeerida kõlari ja kuulaja asukohta ruumi resonantsi osas ja kõrgematel sagedustel heli peegelduste osas.

Kui heli teekond otse ja peegeldunult erineb poole, pooleteise, kahe poole jne lainepikkuse võrra, siis helid neelavad teineteist. Kui heli kaugus erineb lainepikkuse või selle kordaja võrra, siis seina suunas liikunud heli liitub otse liikunud heliga. See kõlab vähe lootust andvalt, kuid inimene on ruumides üles kasvanud ja kuulama õppinud. Nii on ruumile iseloomulik heli muutumine juba tajusse ehitatud ja ei tasu proovida seda elimineerida. Küll aga tasub tegeleda ebanormaalsete äärmustega ja kõlarile parima koha leidmine võib olla just see puuduv "kullast kõlarikaabel" mis kuulamiselamuse täiuslikuks teeb. 

Alustame heli peegelduse lihtsama reegliga - ärge võimendage peegeldusi mitu korda. See tähendab, et peaks hoiduma nurga suhtes sümmeetrilisest paigutusest nii, et kõlar on nii taga kui külgseinast samal kaugusel. Lisaks seintele peab arvestama, et heli peegeldub ka põrandalt ja laelt ja ka siin ei ole hea tekitada sümmeetriat. Siin võib kohata ka soovitusi kuulamise telge muuta, näiteks ruumi suhtes diagonaalseks, aga üsna kindlalt on ka vastupidiseid soovitusi. Samas, kuna enamus optimeerimisest on bassi vaos hoidmiseks ja bass on üsna suunatundetu sagedus ka kuulamise mõttes, siis võib kõlarite ebasümmeetria ruumi paremini kontrolli all hoida. Selle tegevuse käigus ei tohi ära unustada, et kuulaja suhtes peaks kõlarid ikka sümmeetriliselt olema.

Teine lihtne reegel, mida lähemal on kõlar peegeldavale pinnale, seda tugevama peegeldunud heli saate. Sellest tuleb ka järgmine soovitus. Ruumilise heli jaoks soovitatakse tuua kõlarid tagaseinast eemale ja pigem lähemale külgseintele. Külgseinte varased peegeldused võivad kõlapilti paremaks muuta lisades avarust ja võimendades ruumilise lava tunnet. Kui kõlar paigutada kõlari taga asuvast seinast kaugemale, siis vähenevad peegeldused seina keskosast. Samas võib teatud kaugustel tekkida bassi sageduste sumbumuse ja võimendamise efekt.

Kaugus külgseintest ja tagaseinast annavad kokku ruumiliselt tervikliku heli. Külgseinte peegeldused muudavad ruumi avaramaks ja tagaseina peegeldus loob virtuaalse fookuse. Kaugus seinast muudab heli hilinemist ja peegeldunud heli tugevust. Peegelduste puhul on loogika vastupidine otsehelile, näiteks paigutades kõlarid veidi kitsamalt (külgseintest eemale) hilineb heli peegeldus ja ruumiline avarus võib kasvada, kuigi otseheli tuleb kitsamalt. Seinast liiga kaugel võib peegeldus olla liiga nõrk ja helipilti ei mõjuta. Nii on ka siin tegemist optimeerimisega, tuleb leida parim kaugus igas suunas.

Eraldi teema on subwooferi paigutus, sest seal tuleb tagada, et heli üleminekul kõlaritelt subwooferile heli faas ei pöörduks (siis hakkavad kõlar ja subwoofer teatud üleminekuvahemikus heli omavahel maha suruma). Rusikareeglina jääb Subwooferi valjuhääldaja hiljaks ja selle tõttu võiks ta olla põhikõlaritest veidi lähemal, et heli jõuaks kohale samal ajal. Kõiks sõltub ka sageduse filtrist (ja kui vastav lüliti on olemas siis ka subwooferi faasi lüliti asendist). Erinevate filtritüüpide korral on faas erineval määral nihkes ja võib olla vajalik teistsugune asend. Kuna helilaine pikkust on subwooferi üleminekusagedusel pigem kaks meetrit või rohkem võib ka subwooferit liigutada küllalt julgelt, et sobivaim asukoht leida. Sageli on lihtsam leida asukoht, kus heli üleminekusagedusel maha surutakse ja sagedusgraafikus on auk. Sealt ära nihutades saab siis otsida leitud augu maksimaalse täitmise asukohta.

Kui põhivaljuhääldaja või subwooferi bass ruumi resonantsi võimendab siis on lihtne reegel mõnede resonantside mahasurumiseks. Ruumi pikkusresonantse surub maha kui kõlar on piki ruumi ruumi keskel, ehk kaugus esi ja tagaseinast on ühesugune. Ruumi laiuse resonantsi surub maha kui teie kaks kõlarit on 25% ruumi laiusest seintest eemal ja nende vahel on 50% laiusest. Ruumi kõrguse resonantsi surub maha kui bassi esitatakse ruumi kõrguse poole peal. Kui need asukohad kõlari paigutamiseks võimalikud ei ole, siis saab otsida lähima parima koha. Bassi esitamine seina ääres võimendab seina ja vastaseina vahelist resonantsi. Kui kõlaritesüsteemis on subwoofer, siis võib kaaluda ka kahe kuni nelja subwooferi kasutamist paigutades nad nii, et ruumi resonantse võimalikult vähe energiaga toita ja/või vastastiku resonantse maha suruda.

Kuulamise ruum ei ole muidugi kunagi mööblist tühi. Nii saab kõlarite paigutusel kasutada ka mööblit heli peegelduste hajutamiseks ja summutamiseks. Näiteks raamaturiiul, tugitool voodi ja diivan võtavad kõik mingil määral peegeldusi maha ja muudavad ruumi helipildi veidi paremaks (või siis halvemaks). Helilaine peegelduskohad leiab, kui nad mõttes asendada valgusega. Kui seinal asuvast peeglist näeks kõlarit, siis see on peegelduse koht. Siin tasub meeles pidada akustilisi lahendusi, mida kasutavad moodsad kontserdisaalid. Te näete palju viltuseid eri pikkusega ja eri nurga all paigutatud seinapaneele, mis peegeldusi hajutavad. Nii saab kodus soovi korral näiteks riidekapi või raamaturiiuli panna sama rolli täitma.

Paigutuse seadistamiseks on ka mobiilirakendusi, kuid mõned neist tekitavad rohkem segadust kui selgust. Tavaliselt on ka mobiiltelefoni mikrofon üsna erilise tundlikkuse profiiliga, mille tõttu rakendustega ei saa mõõta lõpptulemuse profiili, aga saab teha võrdlusi asukohtade vahel. Olles enamus rakendustest läbi katsetanud jääb minu valik kahe kõige lihtsama abivahendi peale. Spektroid https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum on lihtne rakendus mis näitab heliprofiili hetkel ja suudab salvestada maksimumi joone. Maksimumi abil saab ka sweepi mõõta, kuid lihtsam on võtta veebist lehekülg https://29a.ch/noise-generator/ valida sealt Pink Noise ja suunata kõlaritesse. Nii Subooverit nihutades leiab selle abil heli parima liitumise asukoha päris lihtsalt, kui näeb ka ruumi peegelduste mõju kõlari helile. Veendumiseks et see on ruumi mõju, vaadake korra profiili ka otse valjuhääldaja ees huvipakkuvas sagedusvahemikus. Nii näeb, kas probleem tuleneb kõlarist või asukohast ja ruumist.

Paigutuse lõplikuks kontrollimiseks on kõige parem asukohti vahetada ja heli kuulata. Ka väike nihe võib heli mõjutada. Seal, kus lemmikmuusika tundub kõige avarama ja ehedam ja lavaruum kõige ruumilisem ongi kõlarite ja kuulaja jaoks parimad asukohad. Ideaalses asukohas muutub kõlar „nähtamatuks“ ja tundub et heli ei tule kõlaritest vaid kahe kõlari vahelt iga heliallikas erinevast asukohast.

Ääremärkused: 

Eeltoodust võib jääda mulje, et heli peegeldumine on suur probleemide allikas. Tegelikult on heli peegeldumine väga loomulik ja kuulajale harjumuspärane nähtus. Tähtis on heli peegeldused saada tööle kuulamisruumi avardavalt ja vältida selle käigus ruumi enda resonantside võimendamist.

Kuulamise ruum ja kõlari paigutamine on üks enim kuulamiselamust mõjutavatest teguritest. Nii võib uue audioseadme ostu asemel tunnike REW tarkvaras proovimist, teine tunnike mööblit nihutades või juurde hankides ja kolmas tund kuulamise teste tehes anda teile kuulamiselamusena mitu tuhat eurot väärt uuenduse. Lisaks on ka kallim ja parem kõlar vale koha peal ikka jätkuvalt vale koha peal ja kuigi algheli paraneb, ei pruugi kuulamiselamus sellega kaasas käia. Kõlareid tehes tuleb tunnistada ka vastupidist, kui ruumi probleemid on lahendatud tulevad kõlari probleemid paremini esile. Kuid nüüd on kõlari uuendamisel natuke rohkem mõtet.

Ma ei soovita aktiivse ruumikorrektsiooni tarkvara. Nad kõik on veel natuke liiga toored ja kahjuks ka väga halvasti spetsifitseeritud. Samuti ei tasu aktiivse signaalifiltri parameetrilist ekvalaiserit ruumi järgi ümber sättida. Ehedat ja algselt õige profiiliga heli tasub kuulata ruumile vastavalt. Aju oskab ise vajaliku korda teha. Kui ruumi resonants on väga hull siis pigem peaks seda maha võtma kõlari asukoha muutmisega. Kui miski muu ei aita, siis ühtegi sagedust juurde keerata ei tohiks. Kui mõni tipp poole ulatuses allapoole tuua, siis see on maksimaalne lubatav korrektsioon, mis veel kogu helipilti korrast ära ei aja. Samas peab seda muudatust meeles pidama ja iga järgmine kord kui kõlarit, oma tooli vms nihutada uuesti üle kontrollima, kas muudetud seadistus on veel sobiv. Enamasti ei ole ja tuleb otsast alustada...