Suur võrdsustamine

     ehk ekvalaiseri kasutamisest

Blogipostitustes on juttu olnud, et mitmeid kõlarite probleeme saab lahendada ekvalaiseri abil. Vaatame siis lähemalt, millist võrdsustajat on vaja ja kuidas probleeme lahendada. Esiteks on vaja "parameetrilist ekvalaiserit" (parametric equalizer). See tähendab lihtsat asja: iga muudatuse jaoks saab valida sageduse, muudatuse suuruse ja muudetava sagedusala laiuse. Enamik neist näitab tulemust ka graafiliselt, nii ei pea muretsema kohe alguses õigete arvude leidmise pärast. Näiteks on vaja muuta signaali tugevust sagedusel 320 Hz. Sellisel juhul on vähe kasu liugnuppudega ekvalaiserist, kus valikus on 250 Hz ja 500 Hz.

Tarkvara

Kõige soodsam on kasutada ekvalaiserit arvutis või mobiiltelefonis, kus on olemas tasuta hea kvaliteediga tarkvara. Nende seadmete võimsus on arvutusteks enam kui piisav ja jääb ka seadet muuks otstarbeks kasutades täiesti märkamatuks.

Mobiiltelefonis on rakendusi palju, kuid kõige sagedamini on parimad neist muusikamängijate küljes. Näiteks Androidiga telefoni salvestatud või koduselt kõvakettalt muusikafailide mängimiseks on hea valik Onkyo HF Player (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.onkyo.jp.musicplayer) korraliku ekvalaiseriga.

Windowsi arvutis on elu veidi keerulisem, vaja on kahte rakendust. Esimene neist rakendab filtrid valitud väljunditele - Equalizer APO (https://sourceforge.net/projects/equalizerapo/). See on ka paljude muude võrdsustamisrakenduste südameks, nii et enne installimist tuleks veenduda, et hetkel pole ühtegi teist vastavat rakendust kasutusel. Selle rakenduse kasutamiseks on vaja ka kasutajaliidest, üks mugavamaid on AQUA (https://github.com/h39s/AQUA). Kui filter on valmis ja salvestatud, siis rakendab Equalizer APO selle arvuti järgmisel käivitamisel vaikimisi, ise midagi laadima ega käivitama ei pea.

Rakenduste juures on oluline, et filtreid saaks salvestada. See on eriti oluline siis, kui muusikat saab esitada mitmest kõlarisüsteemist, enamasti mobiiltelefoniga. Arvuti on sageli rohkem seotud ühe seadmekomplektiga ja siin on mugav salvestust kasutada heli täpsema häälestuse juures. Iga muutus ei tee asja paremaks ja on hea, kui saab eelmise versiooni juurde tagasi minna.

See on lihtne osa, sest keeruka töö on programmeerijad ära teinud. Nüüd algab keerukas osa - mida ja kuidas muuta. Kui teil on muusikaline kuulmine, haridus ja kuldsed kõrvad, siis on elu veidi lihtsam. Te kuulate ja muudate. Paraku on enamiku olukord nagu tipprestoranis: jah, ma saan aru, kui toit on maitsev. See ei tähenda, et ma ise samasugust suudaks teha. Nii on abiks mõõtmine.

Mõõtmine

Enamikul pole selleks kuskilt võtta kalibreeritud mikrofoni. Samas ei pruugi see olla lõpuni tõsi. Kui te näiteks olete ostnud viimasel ajal kodukino võimendi või mõne keerukama ribakõlari, siis võib juhtuda, et sealt on kaasas esmase mõõtmise jaoks sobiv mikrofon. REW tarkvara (https://www.roomeqwizard.com/) ja selle mikrofoniga saab juba mõnda asja mõõta. Õppimise protsess on muidugi pikk ja esialgu tundub, et mõõtmine näitab mingit jama, kuid ingliskeelseid juhendeid on palju ning väikese lugemise, mõne video ja mõne mõõtmisega saab juba ka kasulikku infot.

Mobiiltelefoniga on veel lihtsam, sobivaid rakendusi on mitmeid. Kõige lihtsam on Spectroid (https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum). Mõõtmiseks saab kasutada roosat müra või maksimumi joone abil ka sweep signaali (mõlemat saab REW abil endale ka ise helifailiks salvestada).

Mõlema lahenduse puhul tuleb arvestada, et mikrofoni tundlikkus on eri sagedusvahemikes erinev. Kahjuks ei pakuta netiavarustes neile ka kalibreerimisfaile, kuid tavapäraselt on see laiade lainetega joon, sageli suurenenud tundlikkusega kuskil 8 kHz piirkonnas ja vähendatud tundlikkusega väga madalate ja/või kõrgete sageduste osas. Seega tuleb neid mõõtmisi kombineerida kuulamisega ja ei pruugi olla hea mõte hakata jõuliselt mingeid suuri sagedusvahemikke peale või maha keerama. Samas näitavad nad päris hästi ära, kus bass kumiseb, s susiseb, puudu on puhtast kitarri helinast või tundub mõni pill tuhm. Kiire mõõtmise ja ekvalaiseriga katsetamine annab varsti selguse, milline sagedus ja kui laias ulatuses vajab parandamist. Mõõtmisest ja eriti ruumis mõõtmisest oleks ilmselt vaja kümmekond lehekülge teksti, et seda õigesti teha, kuid see ei ole käesoleva postituse teema. Seega tungiv soovitus on: lugege veidi ja vaadake paari videot.

Eesmärk

Kuigi tundub, et eesmärk on lihtne (hea helipilt), ei tasu mööda vaadata ka eesmärgi seadmisest. Kõige rohkem tasub tähele panna kolme aspekti eesmärgi seadmise juures.

Bassi osakaal. Siin on suur erinevus kogenud muusikakuulajate (muusikud, audioinsenerid, DJ-d) ja kogenematute vahel. Kogenematud eelistavad üle võimendatud bassiheli (keskmiselt, iga kuulaja on muidugi erinev). Kogenud eelistavad sirget bassiprofiili, mis ühtib kesksageduse helitugevusega. Tugeva bassiheli põhiprobleem on varjestamine. Sellest fenomenist arusaamiseks tuleb Kuku raadio või mõni teine metsa keeratud heliprofiiliga raadiojaam panna mängima tõeliselt heast helisüsteemist. Paljude meeshäälte räägitav jutt muutub arusaamatuks, sest üle keeratud bass võtab maha kõrvade võime kuulda teisi sagedusi. Kui see viia tagasi muusika juurde, siis samal viisil võtab tugev bass maha võimaluse kuulata esitatavat muusikat detailselt ja kvaliteetselt. Sageli keeratakse bassi juurde, sest väiksemad helisüsteemid ei pruugi hakkama saada madalama bassiosa esitamisega. Kahjuks nad ei kompenseeri üksteist. Madalam bassiheli on sobivast kõlarist jätkuvalt ka vaiksemal helitugevusel kuulda ja ükski bassi juurde keeramine väiksele kõlarile kättesaadavas sagedusvahemikus ei asenda seda.

Energia jäävus. Teine aspekt on jätkuvalt kõlariehituse ja seadistamise jaoks kõige tähtsam füüsikaseadus. Võiks oodata, et see on mingi põnev valem heli levimise osas. Peab pettumuse valmistama: see on energia jäävuse seadus. Energia ei teki ega kao, vaid võib muutuda ühest liigist teise. Valmis kõlari heliprofiili seadistamise juures ei pea me uurima valjuhääldajate efektiivsuse aspekte ja kõlari siseehitust, vaid peame meeles pidama, et kui helisignaal on kõlarisse saadetud, siis igast normaalsest kõlarist teda ka esitatakse. Ehk kui heliprofiilis on mingid augud või mäed, siis ei ole helisignaali ennast puudu või üle, vaid see signaal rakendub soovimatul moel. Kõige sagedasemad on suunaprofiili probleemid (heli kiirgub eri suundades ebaühtlaselt, kuid tervikuna siiski ühtlaselt) ja kõlakoja või ruumiprobleemid (osad helisagedused ei sumbu samaväärselt teistega). See aspekt on alati mõtlemisaine, kui tekib soov mõnda sagedust kõlari helivahemiku sees juurde keerata. Sellega võime probleemi lahendamise asemel hoopis probleemi suuremaks muuta. Alumise ja vahel ka ülemise otsa lisavõimendus on loomulikumad, kuid ka siin on ettevaatust vaja, et mitte moonutusi esile kutsuda.

Ruumiheli ja otseheli osakaal. Osakaalude rolli mõistmiseks tuleb appi kõlarite mõõtmise standard ANSI/CTA-2034-A, mis ütleb, et kuulamiskoha heli koosneb 12% kuulamisala otsehelist, 44% esmaste peegelduste helist ja 44% kogu kõlari helienergiast. Seega, kui me mõõdame ainult otseheli ja seame seda sirgeks jooneks, siis on võimalik kõlari helipilt tõeliselt paigast ära keerata. Pigem tuleb optimeerida esmaseid peegeldusi, ehk siis otseteljest kõrvale alla ja üles 30-60 kraadi. Alternatiivselt saab muidugi optimeerida ka ainult kuulamiskoha heli, nii nagu seda teevad enamik automaatse korrektsiooni süsteeme. Siiski kõlab nii optimeeritud kõlar väga sageli ebaloomulikult. Kompromiss on ülalpool 300 Hz keskenduda kõlarile ja sealt leviva heli eri suundade terviklikule tasakaalule ning allpool 300 Hz keskenduda kuulamiskohale ja seal võimendunud bassi resonantside vähendamisele. Kolmas alternatiiv on veel mugavam. Kui Spinorama mõõtmised on olemas, saab võtta graafikud ette ja teha korrektsiooni valmis ilma midagi mõõtmata. See on testitud TiFi Argose ja Krakeniga ning töötab suurepäraselt.

Selle võib võtta ka näidiseks, sest siin on olemas nii algmõõtmised kui ka filter koos graafikuga. Seni on käsitlemata laiuse tähistamine parameetrilises ekvalaiseris. Tavapärane tähis on Q (Quality) ja vahemik 0,5–20. Mida väiksem number, seda laiem vahemik.

Näide

Kraken vajab väikesele subwooferile omaselt madalamate sageduste järgi aitamist.

• Filter: sagedus 35 Hz, muutus +6 dB, laius (Q) 3.
• Filter: sagedus 115 Hz, muutus -4 dB, laius (Q) 1,2.

Nende kahe filtriga on bass kenasti Krakeni võimekuse piires korda tehtud. Ainus mure on kuulamisruumiga, kus on jõuline resonants sagedusel 121 Hz.

• Filter: sagedus 121 Hz, muutus -7 dB, laius (Q) 10.

Sellega on Kraken korras.

Võib ette võtta Argos kõlarid.

Nagu kõlari kirjelduses selgitatud, vajab madalam sagedusosa lisavõimendust.

• Filter: sagedus 400 Hz, muutus +6 dB, laius (Q) 2.

Kuskil kõrgsageduse alguses on väike kaameliküür, mida on lihtne maha võtta.

• Filter: sagedus 1747 Hz, muutus -2 dB, laius (Q) 1,36.

Sarnane küür on ka kõrgsageduse ülemises otsas, samuti lihtne maha võtta.

• Filter: sagedus 9090 Hz, muutus -1,6 dB, laius (Q) 2,9.

Südamerahustuseks võib lisada viimase oktaavi teise poolde võimendust juurde (reaalses muusikas peaaegu olematu sagedusala).

• Filter: sagedus 20 000 Hz, muutus +8 dB, laius (Q) 2.

Argose graafikutelt on näha väike helitugevuse kõikumine ka 5–6 kHz juures, kus ribavaljuhääldaja võtab põhivaljuhääldajalt heli esitamise rohkem oma kanda. Graafikuid tähelepanelikult vaadates tuleb esile, et samas kohas on ka suunaprofiilides kõikumine. Nii ei ole mõistlik siin midagi juurde või maha keerama hakata, kui just otseselt midagi ei häiri. Näiteks helitugevuse kasv ca 6,5 kHz juures võiks põhjustada s-susisemist, kuid siin seda ei ole ja sekkuda pole vaja.

Rakendatud filtrid on graafiliselt näha alloleval pildil.

Pildilt pole otseselt näha, kuid kogu signaalile on kõigepealt antud -6 dB korrektsioon ja selle järel alles tehtud +/- muudatused. Nii võib kindel olla, et ka helitugevust põhja keerates on ekvalaiseri rakendamine olulises sagedusvahemikus võimalik.

Mõõdukus on voorus. Nagu selliste korrektsioonidega ikka, on põhiline voorus mõõdukus. Muutke pool sellest, mida arvate vajalikuks olevat, ja tulemus on parem. Nagu Argose näites on näha, siis kõrvale tundlikus vahemikus (2–5 kHz) on korrektsioonid minimaalsed. Suured korrektsioonid on vajalikud kõlari sagedusvahemiku alguses ja lõpus. Siin peab ka tähele panema kõlarite võimekust. Näiteks Krakenile 25 Hz lisamisest ei oleks mingit kasu. Väikesed valjuhääldajad nii madalat bassi ei esitaks nagunii. Samuti, kui teil on näiteks ühe valjuhääldajaga arvutikõlarid mõne arvutitootja brändi märgisega, siis peaks enne kontrollima, millises sagedusvahemikus nad on üldse võimelised kontrollitud helisignaali edastama. See on ka teine põhjus olla korrektsiooniga mõõdukas, sest kui valjuhääldaja tegelikult ei suuda soovitud sagedusvahemikku esitada, siis teda selleks sundides tekivad väga tugevad harmoonilised ja muud moonutused. Lisanduv harmooniline võib olla isegi põhihelist tugevam ja nii võib helipilt teie tehtud korrektsioonist ka hullemaks minna. Korrigeerida saab kõlareid, millel on selleks vajalikus sagedusvahemikus võimekus olemas. Heli peavad esitama kõlarid ja ekvalaiser seda ei muuda kuidagi.