Her er du: Indsigtsartikler - Surround og hørelsen 20. januar 2017 | 18:58   
Redaktionelt
Forsiden
Nyheder
Anmeldelser
Indsigtsartikler
Besøgsartikler
Arrangementer
Interaktivt
Køb, Salg & Bytte
Tilbudsavisen
Debat Forum
Services
Kontakt
Søgning


Surround og hørelsen
Af: Ricky Petersen  [20.04.2006] Print artikel
Denne artikel er en fortsættelse af artiklen ”Hifi & hørelsen”, som beskrev hørelsens grundlæggende opbygning, samt de basale funktioner.

Denne artikel går et skridt videre. Dels vil artiklen skildre hørelsens generelle funktioner lidt dybere, dels vil artiklen belyse høresansens funktioner og begrænsninger i forhold til, at lytte til en lydkilde i surround sound. Til sidst er der en lille guide til opsætningen af dine surrondhøjttalere.

Hørelsen er den sans der er udviklet først. Undersøgelser har vist, at et fosters små øre kan opfange lyde, allerede i svangerskabets 5. - 6. måned. Primært er det moderens pulsslag og andre kropslyde der høres, men også moderens stemme og udefra kommende lyde formodes at kunne registreres.


Fig. 1:  Det lydniveau som øret lige netop kan opfatte på forskellige frekvenser. Kurven kaldes også for ”høretærskelkurven”.

Som nævnt i forrige artikel, fungerer øret som en slags Analog/Digital – konverter af kød og blod. Øret opfanger trykbølger, der inde i øret bliver omdannet til elektriske impulser. De elektriske impulser bruger hjernen til at analysere lydens sammensætning. Hjernen bestemmer lydens frekvens og intensitet. Disse to parameter hænger nøje sammen, da øret ikke er lige følsomt overfor alle frekvenser, men er afhængigt af niveauet heraf. Ørets frekvenskurve er altså ikke lige. Størst følsomhed har øret ved 2-4000 Hz og er nogle dB højere ved 1000 Hz. Sværest har øret det med de lave toner, hvor følsomheden ved f.eks. 50 Hz er 40 dB højere (eller 100 x energi). Det betyder, at vi ikke generes af visse lavfrekvente lyde som vores eget hjerteslag, det pulserende blodomløb i årene (og trommehinderne), muskelbevægelser osv., selvom de ligger på relativt højt niveau.

For at vi kan opfatte en lige stærk lyd på forskellige frekvenser, f.eks. ved 60 dB, kræves lydintensiteterne:

• 74 dB ved      63 Hz
• 65 dB ved    125 Hz
• 60 dB ved  1000 Hz
• 53 dB ved  3000 Hz
• 68 dB ved  8000 Hz

For andre høreniveauer gælder andre forbindelser, der fremgår af kurven i fig. 2.
Først oppe ved 80 dB begynder kurven at blive nogenlunde lige, +/- 10 dB inden for 16 – 16000 Hz.


Fig. 2: Ørets følsomhedskurve ved tre forskellige niveauer.

Udover frekvensen, bliver lydens karakter også analyseret af høresansen. Vi kan f.eks. genkende en person på stemmen, skelne et klaver fra en violin, en bil fra en knallert o.s.v. Lydens karakter bestemmes af flere faktorer. Dels bestemmes den af de laveste indgående frekvenser (grundtonerne), som oftest indeholder den største lydenergi. Dels bestemmes den af et antal højere frekvenser der optræder samtidig med grundtonen. Hvis et instrument spiller en vilkårlig tone, f.eks. 1000 Hz, optræder der næsten altid frekvenskomponenter på 2000, 3000, 4000 Hz osv. Disse frekvenskomponenter kaldes for ”overtoner”. Den første overtone har i eksemplet frekvensen 2000 Hz (2 gange grundtonen), den anden overtone er på 3000 Hz (3 gange overtonen) o.s.v. Ud fra en psykologisk synsvinkel kan denne måde at betegne tingene på, virke unaturlige. Man kunne ”føle” at, den anden overtone bør have den dobbelte frekvens af grundtonen o.s.v og sådan bruges termerne også i praksis. Man anvender begrebet ”harmonisk”(af harmoni, samklang). Der er også en vis portion logik i, at den fuldstændige samklang, 1. harmoniske, findes ved grundtonen. 2. harmoniske har den dobbelte frekvens o.s.v.


Fig. 3: Lige og ulige overtoner i en fløjtetone. Forholdene ændres med tonehøjde og blæsestyrke.

Overtonerne giver lyden sin individuelle klangkarakter. Det er ikke kun omfanget af overtonerne, som bestemmer lydens klangkarakter, men ligeledes deres styrke i forhold til hinanden. I fig.3 vises frekvensspektrum fra en fløjte, som spiller tonen 750 Hz. Som det kan ses, er overtonerne på 1500 Hz og 3000 Hz stærkere end overtonerne på 2250 Hz og 3750 Hz. De harmoniske overtoner, som ligger på frekvensen 2, 4, 6 etc. gange grundtonen kaldes for lige. De der ligger 3, 5, 7 etc. gange grundtonen, kaldes for ulige. Fløjtetonen karakteriseres altså ved, at de lige harmoniske overtoner er kraftigere end de ulige. Det kan høresansen opfatte og vi ”genkender” derfor fløjten. Andre instrumenter (f.eks. en anden fløjte) har en anden sammensætning af overtonernes antal og styrke, og de lyder derfor anderledes. Der er en faktor mere der spiller en rolle for klangkarakteren. Det er de såkaldte indsvingningsforløb, dvs. den måde en tone begynder. Personer med musikører og træning kan derfor genkende en solist der spiller, eller et velkendt instrument. Af samme årsag er vi i stand til at høre, hvor mange instrumenter der indgår i stemmen.

Med hensyn til lydintensitet, tåler øret meget høje lydniveauer. De muskler, der hæfter ved de små øreknogler i mellemøret (se evt. artiklen Hifi & hørelsen), spændes automatisk, når en kraftig lyd rammer øret eller når vi forventer at høre en kraftig lyd. Derfor reagerer en person, der slå søm i, heller ikke særlig meget overfor lyden, mens en person ved siden af kan blive meget generet. Øret kan klare lydnivaeuer op til ca. 85 dB, selv i lang tid, uden at tage varig skade. Øret kan dog tåle meget højere niveauer, helt op til 130 dB, men så begynder det at reagere med smertefornemmelse. Man kalder derfor dette niveau for smertegrænsen eller ”den øvre høregrænse”. Ved dette niveau opstår høreskader meget hurtigt.


Fig. 4: Tilladte lytteniveau ved forskellige frekvenser afhængig af den tid øret udsættes for belastningen.

Hvor længe vi kan klare et bestemt lydniveau afhænger desuden af frekvensen. F. eks ved 4000 Hz tåler man kun ca. 80 dB kontinuerligt, mens man kan klare ca. 100 dB på frekvenser under 100 Hz. Man skal altså, udover lydniveauet, tage hensyn til den tid, man udsættes for lyden, samt støjens frekvens. Lytter man meget til musik gennem høretelefoner, kommer man let op på farlige niveauer, uden at det egentlig lyder særlig højt. Specielt hvis man er glad for elektronisk pop, der ofte indeholder høje frekvenser ved høje niveauer. Lytter man f.eks. 1-2 timer om dagen på niveauet 8000 Hz, må lyd intensiteten ikke oversige mere end ca. 90 dB. Transienter af forskellige slags indeholder høje intensiteter ved høje frekvenser og er altså også skadelige. Høresansen producerer i sig selv en vis mængde af ”intern” forvrængning, der øges med lydstyrken. Evnen til at bedømme forvrængning, og dermed lydens karakter, forringes ved lydniveau over 80-90 dB. Øret overstyrer så at sige. Ordet ”forvrængning”, er ikke det samme som at det lyder dårligt i vores øre, det er jo den normale lyd. Det er forholdet i det normale, vi opfatter som generende. Skaderisikoen er altså en kombination af lyd intensiteten, lyttetid og frekvens. Fig. 4 viser sammenhængen mellem belastning, tid og frekvens. Problemet med høreskader er, at de næsten ubemærket kommer snigende. I starten er man ikke bevidst om, at hørelsen er ved at blive forringet. Det er ikke ualmindeligt, at skader giver sig til kende efter flere år, ofte i form af ”dyk” i hørekurven et sted mellem 4000 Hz og 8000 Hz. Det kan også vise sig sådan, at følsomheden overfor diskanten aftager unormalt hurtigt. Nogle tegn på begyndende høreskader kan være, at man er nødt til at spørge igen, når børn taler til en (lyse stemmer i et højt frekvensområde) eller at man, ifølge andres mening, ubevist skruer unormalt højt op for fjernsynet. Når vi lytter til musik i stereo eller flerkanal, er den lyd vores hjernen opfatter altså en kombination af lydens frekvens, klang og intensitet. Udover disse egenskaber, er vi i stand til at bedømme, i hvilken retning en lyd kommer fra. Denne evne udnyttes, når vi lytter til kilder i surround sound. Lytter man til almindelig musik i 2-kanal stereo, er det sjældent at lyden bevæger sig mellem de to højttalerer og lyden er kun lokaliseret foran lytteren. Derimod flytter lyden sig ofte mellem højttalerne i surround sound, som udfordrer vores retningssans. Vores evne til at lokalisere lydens position er ret nøjagtig. Mest nøjagtig er den lige foran os. Her er høresansen ekstrem nøjagtig. Den mindste tidsforskel mellem signalerne til de to ører, som mennesket kan opfatte, er i størrelsesordenen 5 - 20 mikrosekunder (1 mikrosekund = 1 milliontedel sekund), men det afhænger af mange ting, bl.a. retning og frekvens. For folk med god hørelse skal lyden blot bevæge sig 1 grad i vandret niveau, før man vil registrerer det som om lyden har flyttet sig. Det er selvfølgelig meget individuelt, men i gennemsnit kan vi registrere en ændring på 3 grader foran os. Nøjagtigheden bliver ringere imod siderne og bagved os.

Da den menneskelige hørelse spænder over en meget bred frekvenskurve, må hjernen benytte nogle forskellige værktøjer til at afgøre retningen. Ved den laveste hørbare frekvens, hvor bølgelængden er over 15 m, er hovedet ikke noget særlig stort objekt. Lydbølgen har meget nemt ved at ”skvulpe” rundet om hovedet og støde imod vægge, gulve og loft, hvor lydbølgen reflekteres. Ved den laveste hørbare frekvens, er bølgelængden kun 25 mm, og hovedet er nu en kæmpe objekt at skulle omkring. Fra naturens side, er størrelsen på vores hoved ”dimensioneret” i forhold til bølgelængden på de mellemste frekvenser. Her er vi også er mest følsomme. En enkelt mekanisme, er altså ikke tilstrækkeligt til at dække hele frekvensbåndet, da faktorerne er så forskellige ved varierende frekvens. Som nævnt, er bølgelængden ved den højeste hørbare frekvens blot 25 mm, og hovedet virker som et meget stort objekt. Hovedet virker altså mere som en barriere ved de høje frekvenser, end ved de lave. Alligevel vil lyden reflektere rundt om hovedet og skabe en ”akustisk skygge” på den anden side af lydkilden. Forskellen i lydstyrken mellem de to ører, bruges til at bedømme retningen.

Ved lave frekvenser, er forskellen i styrken (intensiteten) mellem de to øre meget lav, fordi lydbølgerne kan bevæge sig frit omkring hovedet. Vores hoved er ikke en særlig stor forhindring for en 15 m bred lydbølge. Siden styrkeforskellen er lille, vil retningsbedømmelsen være svag, hvis hjernen alene baserede retningsbedømmelsen på styrkeforskellen mellem ørene. Hjernen må derfor bruge en anden strategi, nemlig tidsforskellen. Bedømmelse afhænger af forskellen i tiden, der når ørene. Man kan selv teste dette ved at holde et stykke haveslange foran ørene og slå på haveslangen med en finger. Slå man midt på vil lyden være centreret mellem ørene, men flytter man fingeren længere mod en af siderne, vil lyden ret hurtigt følge med som følge af tidsforskellen mellem ørene.

De to mekanismer, tidsforskel ved lave frekvenser og styrkeforskel ved høje frekvenser, står for en stor del af vores retningssans. Trods det, er vi alligevel i stand til at vurdere retningen på lyd, der frembringer identiske signaler til begge ører. Signalerne fra en lydkilde der kommer lige foran os, lige over os eller lige bag os, er identisk, både med hensyn til tid og styrkeforskel. Hvordan kan vi så høre forskel? Det kan vi på grund af det ydre øre, der for de fleste, er bedre kendt som ”øreflippen”. De snoede folder på forsiden af øreflippen påvirker signalerne fra lydkilden, der giver forskellige kombinationer af resonanser og refleksionen i øregangen. Disse kendetegnende ”forvrængninger” øregangen laver for hver retning, lære vi at forbinde med hver enkelt retning. Med den kombination af forskel i tid og styrke, samt effekten af det ydre øre, skaber det et kompliceret sæt af muligheder, der varierer med vinklen mellem lydkilden og lytterens hoved. F.eks. en testtone der dækker et bredt frekvensområde lyder skarpest når den kommer direkte fra siden, og lidt ”mørkere” i klangen, når den kommer forfra eller bagfra. Man kan ret nemt selv afprøve det ved, at afspille en testtone med ”lyserødt støj” (pink noise), ud af en højttaler. Stil dig foran og drej hovedet til højre og venstre. Du vil høre hvordan lyden ændre karakter, når du drejer hovedet. På engelsk kaldes dette fænomen for Head Related Transfer Funktion (HRTF) og kommer fra en kompliceret række af undersøgelse, af ørenes bearbejdning af lyden i forskellige retninger. Med hjælp fra et dukkehoved, har man undersøgt de principper der gør os i stand til at lokalisere lyd. Undersøgelserne gik ud på, at forstå hvordan frekvensen og tidsforskellen i de to øregange ændre sig, når lyden er placeret i forskellige retninger. HRTF-fænomenet er dels forskellen i frekvens og forskellen i tid mellem ørene. Det er resultatet af disse undersøgelser der har skylden for, at et surround setup har flere højttaler foran end bagved lytteren. 

Lytter vi til den samme lydkilde gennem fem identiske højttalerer med samme klang, vil klangen fra baghøjttalerne opfattes anderledes, end klangen fra fronthøjttalerne, som en konsekvens af HRTF-fænomenet. Hjernen bruger HRTF-fænomenet til, at lokalisere en lydkildens retning. Men selve kildens klangkarakter ændres ikke, når vinklen ændres i forhold til lytteren. Et eksempel; En musiker der bevæger sig rundt om os, mens han spiller på en fløjte. I forhold til HRTF-fænomenet og rummets akustik, ændres de modtagende frekvenser sig dramatisk i øregangene, når musikeren bevæger sig rundt om os. Alligevel lyder fløjten som den samme fløjte, uanset retningen og vi vil uden problemer registrere det, hvis musikeren tog en anden fløjte midt i det hele. Det er en ret utrolig egenskab hjernen har. Den kan ”skære” igennem til fløjtens klang (grund– og overtoner), på trods af de forskellige signaler hjernen modtager fra HRTF-fænomenet og rummets refleksioner. Denne egenskab kunne lede til den konklusion, at det kun er nødvendigt at fortage equalising på lydkilder, som kommer forfra, altså fra front- og centerhøjttaleren. Selvom lyden panoreres rundt, skulle resultatet være at vi opfatter den samme klang hele vejen rundt, men den går ikke. Her gælder andre regler.

  • Når lyden bliver panoreret til surroundkanalerne, modtages frekvenserne anderledes end fra frontkanalerne.
  • Bliver lyden panoreret halv-vejs mellem front og bagkanalerne, modtages noget af lyden fra fronthøjttalerne og noget fra baghøjttalerne. Lyden bliver så at sige ”delt i to”.
  • Når lyden panoreres fra front– til baghøjttalerne, høres lyden først som splittet i to, derefter samles lyden igen i takt med at panoreringen fuldendes.

Disse effekter opstår på grund af HRTF–fænomenet, men hvorfor holder teorien om ”klangkonstans” ved forskellige retninger ikke ved surroundlyd, som den gjorde i eksemplet med den spillende musiker? Problemet med surroundlyd er, at der er meget få retninger (5 højttalerer), der skal repræsenterer den virkelig verdens lyde. Lydens tendens til at ”hoppe”, når retningen ændre sig i surroundlyden, er ikke særlig naturlig. Sagt på en anden måde, så har 5.1 surroundlyd meget få, grove retningsgengivere, og overgangene imellem dem er hørbare.

I hvilken retning lyden opfattes, vil typisk afhænge af retningen på den lydkilde øret modtager først. Det er grunden til, at vi let kan lokalisere lyde, selv når der er mange refleksioner og enorm ”akustisk uorden”, der vil forvirre selv meget avanceret teknisk måleudstyr. Er to lyde ens i både intensitet og frekvens, vil de danne et ”fantom lydbillede”. Mere om det senere. Er nummer to lyd der modtages højere i volumen end den første, giver det også et fantombillede mellem de to lydkilder. I begge tilfælde, er fantom lydbilledet et resultat af en proces der kaldes ”summing localization”.

Når refleksioner fra forskellige retninger tilføjes en direkte lyd fra en enkelt retning, opstår det nogle effekter. For det første, vil der, selv ved en lav tærskel, være en fornemmelse af, at noget er forandret. Efterhånden som refleksionernes styrke øges, vil den direkte lyd synes at blive bredt ud og klangen ændres. Stiger refleksionernes styrke yderliggere, kommer summing localizion ind i billedet. For summing localization gælder det, at retningen mellem de to lydkilder høres som en tredje lydkilde, altså et fantom lydbillede.

Summing localization bliver brugt både i stereo og surround anlæg, til at producere det lydbillede der ligger imellem højttalerne. Sidder man midt imellem to højttalerer i et stereo set-up, vil man høre et fantom billede midt i mellem dem, når begge højttalerer spiller samme lyd. Der er to problemer med sådan et fantom lydbillede. Det første problem er i henhold til overstående; Når en lytter bevæger sig til siderne, vil det centrerede fantom billede følge med. Afhængig af hvor meget lytteren bevæger sig mod højre eller venstre, vil lyden hurtigt ”hoppe” og blive lokaliseret i enten højre eller venstre højttaler. En god grund til at tilføje en centerhøjttaler, er at stabilisere lyden mellem højttalerne, således at bevægelser hos lytteren ikke får så stor effekt, eller hvis lytteren ikke sidder lige midt mellem højttalerne. Selvom man supplerer stereobilledet med en centerhøjttaler, som i et 5.1 surround system, vil der stadig opstå hop i fantom lydbilledet mellem venstre-center og højre-center. Styrken i lydens hop vil naturligvis være væsentlig mindre end i et traditionelt stereo set-up med 60 grader mellem højttalerne. 

Den anden svaghed ved et fantom lydbillede er, at der skal tages højde for, at der optræder fire lydfelter i fantombilledet. F.eks. i et stereo setup, vil den venstre højttaler frembringe lyd til både højre og venstre øre. Det samme vil højre højttaler. Lyden fra venstre højttaler der når højre øre, kan betragtes som utilsigtet. En virkelig lydkilde vil kun producere en direkte lyd ved hvert øre. To kilder der laver et fantom billede, vil producere to. Ved højre øre, er lyden fra venstre højttaler en anelse forsinket (200uS) sammenlignet med lyden fra højre højttaler, og det fører til flere refleksioner når lyden bevæger sig rundt om hovedet. Samlet kan det resultere i et ”dyk” omkring 2 kHz og kan give hørbare udsving ved de høje frekvenser.

Studier er blevet fortaget omkring fantom lydbillede i surround. Disse studier er tilbage fra 1975, hvor man havde quadrofonisk lyd – i fire kanaler. Lyttetest resulterede i en graf, som vist i fig. 5. Cirklerne viser det specifikke niveau mellem de enkelte højttalerpar. Den sommerfugl agtige tegning i cirklen, angiver placeringen af lyden i forhold til niveauforskellen mellem kanalerne. F. eks med en forskel på ”0” mellem højre og venstre frontkanal, vil fantombilledet være placeret i midten. Dæmper man nu højre fronthøjttaler 10 dB i forhold til venstre fronthøjttaler, flytter fantombilledet sig til ca. 22,5 grad mod venstre. Dæmper man yderligere højre fronthøjttaler til 30 dB, vil man kun høre lyd fra venstre fronthøjttaler.

Hvis man nu kigger på dannelsen af side–fantombilledet, vil man kunne se at en forskel mellem kanalerne på 0 dB, vil bevirke at lyden høres langt fremme. Ikke de 90 grader som det burde være, men ca. 25 grader foran. Selve kvaliteten af lyden er også vigtig her. Lyden ved Lb/Lf (omkring 13) er betegnet vD,vJ, hvilket oversat betyder ”meget diffust” og ”meget hoppende”. Det beskriver altså lyden som meget bevægelig, selv små hovedbevægelser. Det fantom lydbillede der skabes af surroundhøjttalerne, virker på samme måde som ved fronten. Grunden til at front/bag fantom lydbilledet fra siden virker så problematisk, er selvfølgelig på grund af at vores hoved ikke er symmetrisk i forhold til de fire lydkilder; Vi har to øre, ikke fire!


Fig. 5: Denne ”sommerfugl” illustrerer forholdet mellem kanalniveau og hvor øret rent faktisk opfanger lyden.

Indtil nu har det været koncentreret om at lokalisere en lyd på et punkt i rummet. Den reelle verden er større end blot kilder på nogle få punkter, ligesom efterklang og diffus atmosfære har til hensigt at være det modsatte af en bestemt placering, nemlig diffust. Rummelig lyd består af to komponenter, der på engelsk kaldes henholdsvis: Spaciousness og envelopment. Det er to begreber der er lidt svære at oversætte til dansk, så meningen bliver korrekt, men ”Spaciousnees” er nærmest følelsen af rum, mens ”envelopment” er følelsen af atmosfære. De to begreber bliver ofte brugt om det samme, men der er forskel. Spaciousness er følelsen af tilstedeværelse af det der bliver ”portrætteret”. Dette fænomen kan høres både med et 2-kanals eller 5-kanalssystem. Grundlæggende bliver det kontrolleret i et forhold mellem den direkte lyd og refleksioner, samt efterklangen. Ved et 2 kanals-system er lydfeltet hovedsageligt koncentreret imellem højttalerne. Spaciousness kommer til udtryk ved, at man får en fornemmelse af, at der rent fysisk befinder sig noget imellem de to højttalerer og til en vis grad omkring den enkelte højttaler. Der en vis mængde af dybde, men det begrænses til at være omkring og imellem højttalerne.

Envelopment, på den anden side, er følelsen af, at være til stede i den omgivende lyd. Til det kræves der et multikanalsystem for at det kan gengives. En anden måde at beskrive de to begreber på er, at 2-kanal er i stand til at producere en følelse af, at der er noget imellem og omkring selve højttaleren. At der står én og spiller på guitar lige mellem højttalerne, eller at der står en sanger lige omkring én af højttalerne. Flerkanals stereo kan producere følelsen af, faktisk at være til stede. Følelsen af, at man sidder blandt orkesteret, publikum eller på et gyngende krigsskib.

Opsætning af surround-setup

Hva’ hulen skal jeg bruge alt det til??

Hvis du bare har haft fingrene lidt nede i surroundverdenen, har du sikkert allerede stødt på nogle af de nævnte begreber.
 
Time Delay og Channel level er to helt basale parametre, som enhver surroundreceiver har i sig. Jamen, var det ikke…? Jo, det er netop de begreber, tidsforskel og styrkeforskel, som jo var afgørende for vores retningsbedømmelse. Derfor er det helt essentielt, at opsætning og indstilling af dit surround sound bliver gjort og gjort korrekt. Et surroundsetup skal afstemmes, så lyden matcher billedet på skærmen, samtidig skal hver enkelt højttaler arbejde sammen om, at skabe det fantom lydbillede, der høres mellem dem.

Nok teorisnak, lad os starte helt fra bunden og gennemgå opsætningen og indstillingen af højttalerne.

Som oftest er opsætningen af dit surround sound en engangsforestilling. Med mindre du er helt pjattet med at flytte rundt på dine møbler i tide og utide, så er det kun nødvendigt at fortage operationen én gang for alle.

Der er flere bud på hvordan højttalerne i et surround-setup bør være. De fleste skabeloner tager udgangspunkt i de samme undersøgelser af ørets funktioner og er derfor relativt ensartet. En standardiseret opsætning til 5.1 er udarbejdet af International Telecommunications Union (ITU). Som udgangspunkt er alle højttalere i samme højde, som udfor øret. Det tillades at hæve højttalerne, hvis det er nødvendigt for at få højttalerne fri af møbler osv.

Centerhøjttaleren

Center er selvfølgelig altid placeret ved 0 grader, som er foran lytteren. Rent praktisk, er det umuligt at placere centerhøjttaleren nøjagtig i midten, med 0 grader ligefrem og 0 grader i elevation. Den plads vil i de fleste tilfælde være optaget af skærmen. Derfor må centerhøjttaleren enten være placeret under eller over skærmen. Som oftest vil filmens dialog forgå i den øverste del af skærmen og derfor bør man tilstræbe, at placere centerhøjttaleren over skærmen. Derved opnås den mest optimale præcisionen i filmens dialog. I de ”rigtige” biografer er normen, at centeren er placeret omkring den øverste tredjedel af lærredets højde. I hjemmebiografen bør centerhøjttaleren derudover vinkles let nedad i retning mod lyttepositionen for ikke at ændre højttalerens klang i forhold til HRTF fænomenet.    

Fronthøjttalerne

Set oppe fra, er højre og venstre fronthøjttaler placeret +/- 30 grader fra centerhøjttaleren. Ligger man dem sammen er de to fronthøjttalerer placeret 60 grader fra hinanden, og danner en ligesidet trekant med lytteren. Den opstilling har en lang historie i 2 kanal stereo, og bliver brugt i 5.1 opsætningen af mange af de samme gode grunde. Større brede mellem fronthøjttalerne er optimalt for stereoperspektivet, men bliver vinklen for stor, skaber det problemer med at skabe fantomlydbilledet imellem dem. Centerkanalen i 5.1 løser mange af de problemer man har i stereo, ved at fylde et hul ud mellem højre og venstre fronthøjttaler. Alligevel har man ved hjælp af eksperimenter, nået frem til at de 60 grader også her fungerer bedst. Derfor er standarden fastholdt. Det er ikke uden problemer med 30 grader mellem højre og venstre fronthøjttaler. Når lyden skal understøtte et billede, er det meget usandsynligt, at højttalerne er inden for billedets ramme, når man bruger en så stor vinkel. En films soundtrack bliver mixet med venstre og højre fronthøjttaler lige i udkanten af billedet, så stereobilledet passer indenfor billedets grænser. Det er naturligvis for at få lyden i venstre side til at matche det, der foregår i billedets venstre side og visa versa for højre side. Men når biograffilmen bliver ”oversat” til DVD, kan der opstå nogle problemer, når man i hjemmebiografen har fronthøjttalerne placeret udenfor skærmens kanter. Hardcore professionelle lyttere kan opdage en afvigelse på omkring 4 grader mellem billede og lyd (i horisontalt plan). For den almindelige lytter vil ca. 50 % bliver irriteret, hvis forskydningen bliver over 15 grader. Så i de tilfælde hvor billedet er meget mindre end de 60 grader, må man lave et kompromis mellem den bedste lyd (+/-30 grader) og det bedste lyd/billede forhold (hvor lyden ikke er mere end 15 grader fra billedets kant).

Surroundhøjttalerne

Ifølge ITU’s plan bør surroundhøjttalerne placeres +/- 110 grader fra center. Den vinkel, har man fundet frem til ved hjælp af en række forsøg. Resultatet blev 110 grader, der var det mest optimale kompromis mellem graden af envelopment (som er bedst ved en 90 graders vinkel) vs. det optimale lydbilledet bag lytteren (som er bedst ved 135 grader). Ved samme forsøg konkluderede man ligeledes, at den generelle surroundoplevelse forbedredes, hvis man sidder tættere på bagvæggen, i stedet for lige i midten af rummet. Surroundhøjttalerne kan uden de store problemer løftes i forhold til de tre fronthøjttalerer. Kommer de alt for højt op, kan de være svære at skelne fra hinanden og indtrykket kan blive hen ad mono. Eksperimenter har vist at mellem 0 – 45 grader, er der kun en meget lille forskel. En hævelse af baghøjttalerne over ørerne, vil i en bred udstrækning forbedre det diffuse lydbillede, som man efterstræber. Samtidig vil lydeffekter blive mere præcist defineret, som f.eks. en fugl i et træ, pistolskud der reflekteres, eller silende regnvejr. Efter teorien, bør flere højttalere være lig bedre lyd. Derfor har man i dag også man mulighed for, at tilføje ekstra baghøjttalerer i et 6.1 eller 7.1 setup for at få flere lydkilder til at repræsentere virkeligheden.

I et 6.1 setup (DTS-ES) tilføjes en enkelt baghøjttaler (center – back) som bør placeres i 180 grader i forhold til centerhøjttaleren. Højde skal være identisk med de øvrige baghøjttalere. Vil man gøre brug af 7.1 set-up (Dolby Digital EX/ THX Ultra2) bør de ekstra baghøjttalerer placeres i en 150 graders vinkel i forhold til centerhøjttaleren, hvor højde også her skal være identisk med de eksisterende baghøjttalerer.

En variation ved 7.1 opsætningen er, at opdele rummet symmetrisk i området mellem 60 og 150 grader. Bruger man to sæt surroundhøjttalerer, skal de placeres ved +/- 60 og 150 +/- fra centerhøjttaleren. Bruger man seks surroundhøjttalerer bliver de parvis placeret ved +/- 60, +/-105, og +/-150 grader. Ved surroundhøjttalerne har man mulighed for at bruge to typer højttalere, nemlig direkte eller dipole. Der er fordele og ulemper ved begge typer, men generelt er lydbilledet på den bagerste kvadrat bedre ved de direkte højttalere, og derudover er de mindre afhængige af rummets akustik. Dipole højttalerer giver en bedre balance mellem front og surroundlyd. Med dipole højttalere opnås en højere grad af envelopment, ligesom surroundlyden kan virke mere ”naturlig”, fordi lyden på grund af refleksioner, høres fra forskellige retninger og ikke kun fra to primære placeringer. Der findes yderligere et medlem i typerne af surroundhøjttalere. Det er tripole surroundhøjttalere. De er en sammensmeltning af den dipole og den direkte surroundhøjttalere. På den måde udrydder man mange af de ulemper de enkelte højttalertyper har hver især.      
    
Subwooferen

Ved placeringen af subwooferen, er der ikke nogen specifikke regler, udover at den bør stå på gulvet. Mængden af bas, kan variere betydeligt i forhold til rummets udformning og akustik. Det kan være en god idé, at prøve flere forskellige placeringer, før den endelige placering afgøres. Nogle gange kan man ændre lyden, bare ved at flytte subwooferen nogle få centimeter. En placering i et hjørne vil give største mængde af dybe toner, da gulv og vægge reflekterer lyden. Selvom placeringen af subwooferen er mere fleksibel, har man alligevel fundet frem til nogle gode guidelines. Placering af subwooferen: Stil subwooferen op på den sofa eller stol, som udgør lyttepositionen. Her skal du sørge for, at subwooferen står, så den ikke kan tippe ned. Nu skal vi bruge lyd med dybe toner. Her kan du koble din CD/DVD-afspiller direkte til subwooferens linie indgang via afspillerens analoge udgang. Du kan enten bruge en test CD eller musik der indeholder meget dyb bas. Skru ned for subwooferens volumenknap før du starter afspilleren. Tryk Play. Gå rundt i rummet og lyt ved alle de mulige placeringsmuligheder. Kig ud ad vinduet og sikre dig at ingen kan se dig og bruge det imod dig bagefter. Knæl så ned på gulvet og kravl langs væggen. Find så det sted hvor bassen er mest kraftig og fast, uden bulder eller efterslæb. Her skal din subwoofer stå!

For at få styr på vinklerne mellem højttalerne, er der her to metoder, der kan hjælpe med opsætningen i forhold til dit lytterum og ikke mindst din tv-skærm.

Man kan gøre det simpelt med to stykker snor eller mere sofistikeret med papir og lineal.

Den simple opsætning med to stykker snor.

Den simple metode kan hurtigt give dig et fingerpeg, om der er noget der skal justeres i din opsætning.

Opmål afstanden fra højre (eller venstre) fronthøjttaler til lyttepositionen med en rulle snor. Skær et stykke snor i den målte længde, og ved hjælp af denne, justeres afstanden mellem fronthøjttalerne til at være identisk med afstanden til lyttepositionen. Med samme stykke snor justeres venstre (eller højre) fronthøjttaler. Fronthøjttalerne danner nu en ligebenet trekant med lyttepositionen, hvilket betyder, at der er en 60 graders vinkel mellem fronthøjttalerne. Placerer centerhøjttaleren midt i mellem fronthøjttalerne. Brug det opmålte stykke snor til at opmåle afstanden mellem centerhøjttaleren og lyttepositionen. På den måde, har man placeret de tre fronthøjttalerer i samme afstand til lyttepositionen. Har du en surroundreceiver med elektronisk tidsforsinkelse, er denne opmåling ikke nødvendig. Skær nu endnu et stykke snor, så den har samme længde som den første. Placerer snor.1 fra lyttepositionen og til den højre fronthøjttaler. Snor.2 placeres i en ret vinkel (90 grader) i forhold til den første. Det er placeringen for højre surroundhøjttaler, der er 90 grader fra højre fronthøjttaler. 90 + 30 grader giver i alt 120 grader fra centerhøjttaleren. Det er 10 grader fra ITU’s normer, men er indenfor tolerancen. Flytter man surroundhøjttaleren frem mod 1/3 del af afstanden mellem højre front og centerhøjttaler, kommer man meget tæt på de 110 grader. Baghøjttalerne kan eleveres op til 45 grader i forhold til lyttepositionen.

Den sofistikerede opsætning - med papir og lineal.

For at få overblik over din opsætning, kan det være en fordel at få hele opsætningen ned på papir. På den måde kan man nemt lege med forskellige omsætninger, uden at skulle bore huller væggen eller mosle rundt med de fine højttalermøbler. Derudover bliver det nemt at finde ud af, hvordan opsætningen bør være i forhold til de anbefalede mål.  

Her skal du bruge papir, lineal, målebånd og en vinkelmåler. Start med at måle længde og bredde på dit lytterum. Nu skal du bestemme hvilke størrelsesforhold du vil lave din tegning i. Et forhold på 1:40 er meget passende. Så bliver tegningen overskuelig, uden at blive for stor. Udgangspunktet er næsten altid centerhøjttaleren, som jo placeres ved 0 grader. I eksemplet i fig. 6, er det midten af skærmen, hvor centerhøjttaleren er placeret på. Mål afstanden fra centerhøjttaleren og hen til lyttepositionen. Del med faktoren (eks. 40) og tegn det på papiret. Nu har vi fået placeret centerhøjttaleren og lyttepositionen. Derudover har vi lavet os en ”nullinie” at arbejde videre ud fra. Mål bredden på din tv-skærm. Det er f.eks. 100 cm bredt. Det deler vi med faktoren 40, som giver 2,5 cm. Det kan vi tilføje til tegningen, ud fra vores nullinie. Deler vi de 2,5 med 2, giver det 1,25 cm. På hver side af nullinien tegnes nu en streg på 1,25 cm. Nu har vi placeret tv-skærmen i lytterummet, ganske simpelt. Derefter bestemmes afstanden mellem de to fronthøjttalere, der så vidt muligt, skal stå på linie med centerhøjttaleren. Afstanden mellem fronthøjttalerne deles igen med faktoren og tilføjes på tegningen på samme måde som ved eksemplet med tv-skærmen. Tegn en linie fra fronthøjttalerne og til lyttepositionen. Baghøjttalerne kan være lidt mere tricky. I eksemplet er baghøjttalerne placeret på væggen. Her kan man bruge målet fra bagvæggen og til hver baghøjttaler, sammen med afstanden mellem baghøjttalerne og lyttepositionen. Med de to mål, er det meget nemt at tilføje baghøjttalerne til tegningen. Nu skulle du gerne have en tegning, som ligner den i eksemplet. Med en ganske almindelig vinkelmåler, er det nemt at bestemme vinklerne og kontrollere om målene overholdes i forhold til de anbefalede. I eksemplet er der 22 grader mellem center- og de to fronthøjttalerer, samt 106 grader mellem center- og baghøjttalerne.


Fig. 6:  Med en målfast tegning af dit surroundsetup, gør det simpelt at kontrollere om noget skal ændres.

Men nævnte du ikke noget om, at fronthøjttalerne ikke måtte komme for langt fra skærmens kant? Hvordan kan jeg vide det?

Med en målfast tegning over din opsætning, kan du relativt nemt kontrollere vinklen mellem skærmens kant og fronthøjttalernes placering. Overstiger vinklen de 15 grader, bør du enten rykke fronthøjttalerne tættere sammen eller plage konen om en større skærm! I vores eksempel er vinklen mellem skærmens kant og fronthøjttalerne 13 grader, se fig. 7


Fig. 7: Vinklen mellem fronthøjttalerne og skærmens kant bør ikke overstige 15 grader.

Nu er højttalerne på plads. Næste skridt hen imod den optimale hjemmebiograf er, at justere hele skidtet, så det passer sammen. Mange surroundreceivere i dag har automatisk indstilling af alle de nødvendige parametre, så dette afsnit kan virke irrelevant. At kunne justere sit anlæg manuelt, kan dog alligevel være nyttigt. For det første er de automatisk indstillinger ikke alle lige gode eller præcise. Derfor kan en manuel finjustering være nødvendig. For den andet er der stadig en del surroundreceivere på markedet (og i stuerne) som ikke har automatisk indstilling. 

Kanalniveau (channel level)

Når kanalniveauet skal indstilles bliver det mest nøjagtig, hvis du benytter en lydtrykmåler. En lydtrykmåler kan du finde til relativt små penge i forskellige elektronikforretninger eller på internettet. På lydtrykmåleren skal du vælge C-vejning og nålen sættes til ”slow”. Med din surroundreceivers støjgenerator aktiveret, indstilles alle højttalerne til at spille 75 dB. Har du ikke en lydtrykmåler, må du bruge ørerne og lytte dig frem til det punkt, hvor alle højttalere spiller testtonen lige højt i alle kanaler.

Tids forsinkelse (time delay)

Den mest almindelige måde at indstille tidsforsinkelsen i dag er, at måle afstanden mellem hver enkelt højttaler og lyttepositionen med et målebånd. Surroundreceiveren fodres med alle disse mål, hvorefter receiveren selv beregner den indbyrdes forsinkelse mellem højttalerne. Selvom de efterhånden er sjældne, findes der stadig surroundreceivere, hvor indstillingen foregår manuelt. Indstillingen gøres i millisekunder. Her gælder det, at det er de højttalere, der er tættest på dig, som skal forsinkes i forhold til de øvrige. Det vil oftest være baghøjttalerne. Det er som regel også kun muligt at justere dem. Idéen er, at de højttalere der står længst væk, sættes til 0 i forsinkelse, mens de tættere placerede højttalere forsinkes svarende til forskellen i afstanden. En meters forskel svarer til knap 3 millisekunder (ms). Hvis din centerhøjttaler og subwoofer står 4 meter væk og dine fronthøjttalere står 3 meter væk, bør fronthøjttalerne forsinkes ca. 3 ms. Hvis der kun er 2 meter til dine baghøjttalere, bør disse altså forsinkes ca. 6 ms. osv.

Justering af subwooferen

Der findes mange måder at justere subwooferen på. Som udgangspunkt har jeg personligt gode erfaringer med denne metode, som giver subwooferen en flad frekvenskurve. Den kan i manges ører give en tam og kedelig bas, men den er en god reference at gå ud fra. For at justere subwooferens styrke, delfrekvens og fase, skal du bruge en test cd og en pålidelig lydtrykmåler. Test cd’en bør indeholde sinustonerne omkring fronthøjttalernes nederste delfrekvens, samt en oktav burst, hvor alle ti oktaver spilles lige efter hinanden.

Afbryd subwooferen og afspil en tone gennem fronthøjttalerne, der svarer til deres delfrekvensområde (omkring 100-80 Hz). Mål styrken med lydtrykmåleren f.eks. 75 dB. Hvis du skruer op for volumeknappen, må den ikke røres, for denne justering er helt færdig. Afbryd fronthøjttalerne og tilslut subwooferen. Indstil subwooferen til den højeste delfrekvens. Justér nu lydstyrken til de 75 dB, som du målte ved fronthøjttalerne. Med både subwooferen og fronthøjttalerne tilsluttede, måles det samlede lydniveau. Delfrekvensen er nu for høj og vil resultere i et ”peak” i lyden omkring skæringspunktet. Afspil testen med oktav burst fra test cd’en og justér delfrekvensen på subwooferen til lyden bliver jævn. Faseskift kan nu benyttes til at finjustere med. Faseskift har størst effekt ved delfrekvensen. Du kan skifte i mellem at justere fase og delfrekvens, men hold fingrene fra volumeknappen. Den er justeret! Nu skulle din subwoofer gerne spille optimalt. Lad være med at blive fristet til at skrue op for volumen. Prøv at afspil noget med meget dyb bas for at sikre, at subwooferen giver lyd fra sig. Har du ikke en test cd eller en lydtryksmåler, må du stole på dine ører og justere din subwoofer med nogle velkendte stykker musik eller filmsekvenser.

Er du ikke tilfreds med denne indstilling, er det selvfølgelig tilladt at eksperimentere selv. Alt efter rummets akustik og typen af subwooferen kan en efterjustering med lyttelapperne være påkrævet, før den sidder lige i skabet. Skulle det gå helt galt, kan du altid justere det hele op igen og starte forfra.  

Vores hørelse er svær at snyde. Selv med et fuld optimeret surround setup, vil øret kunne registrere de svagheder der er, når vi lytter til lydkilder i surround sound. Ved alligevel at ofre tiden på opsætning og justering, kan du få dit udstyr til at yde det bedste det kan, og give dig den perfekte underholdning… og det er vel egentlig det der er meningen!

Andre artikler
Avanceret model for højttalere
17.06.2013
Tidsforvrængning?
07.03.2011
Sådan sætter du din pladespiller korrekt op!
13.02.2011
Digital DIY korrektion af højtalere
26.09.2010
Streaming Audio Media
26.01.2010
Nye Besøgsartikler
Hifi & Surround 2016
29.10.2016
På besøg hos fleXvoX
08.04.2016
Hifi & Surround 2015
25.10.2015
München 2015
17.05.2015
Det danske hi-fi videns-samfund
17.04.2015
Seneste Nyheder
Ny forstærker fra Rega
17.01.2017
Ny Lyra forhandler i Danmark
11.01.2017
Nyheder fra Technics
05.01.2016
God jul & godt nytår!
21.12.2016
Innuos musikserver
16.12.2016
Nye Anmeldelser
Belles Aria
27.12.2016
Vincent SA-T7
19.11.2016
På med vinylen 11
11.10.2016
Audiovector QR 1
27.09.2016
På med vinylen 10
24.08.2016
Persondatapolitik  |  Copyright Copyright © 2017 HIFI4ALL.DK - Alle rettigheder forbeholdes