Föredragen ljudkvalité
En jämförelse av ljudkvalitet hos högtalare med strömning som distributionsmedium
Victor Eklund
Arenautbildningar (2002-2014) 2017
Luleå tekniska universitet
Institutionen för teknikvetenskap och matematik
C-‐uppsats
En jämförelse av ljudkvalitet hos högtalare
med strömning som distributionsmedium.
Av Victor Eklund
Victor Eklund Luleå Tekniska Universitet Postadress: P O Box 744, SE-‐94128 Piteå
Telefon: +46 (0) 911 726 00 Hemsida: ltu.se
Kandidatexamen Ljudteknik S0001F Vt 2010
Sammanfattning
Denna undersökning har gjorts för att ta reda på vikten i att äga ett dyrt högtalarsystem när man lyssnar på strömmad musik samt hur påverkad man blir av vetskapen om priset hos vederbörande högtalare. Tre olika högtalare i tre olika prisklasser har testats. 22 personer deltog och fick lyssna på valfri låt igenom strömmningstjänsten Spotify. Lyssnarna fick först ranka högtalarna efter uppskattad generell ljudkvalité utan att se vilka högtalare de lyssnade på, sedan fick de göra om samma test fast med möjlighet att se högtalarna och vetskapen om hur mycket de kostade. Det visade sig att vetskapen om pris eller utseende inte hade någon påverkan på lyssnaren. Inte heller källan som musiken spelades upp ifrån, Spotify eller CD visade sig ha någon betydelse. Det har också visat sig ligga ganska lite koppling mellan pris och kvalité då den billigaste högtalaren rankades bland de bästa i detta test. Detta har lett till en diskussion om betydelsen av högtalarnas karaktär. Den karaktär som i sig kan ge lyssnaren en bra eller dålig upplevelse i den uppfattade ljudkvalitén beroende på lyssnarens egna preferenser. Frekvenskaraktären kan dominera över högtalarens många andra egenskaper. En billigare högtalare kan alltså föredras över en dyrare om frekvenskaraktären för den mindre påkostade högtalaren överensstämmer med åhörarens tycke och smak.
Abstract
This study has been done to find out the importance of owning an expensive speaker system when listening to streamed music, and how influenced we are by knowing the price of the represented speaker. Three different speakers in three different price ranges have been tested. 22 people attended and had the opportunity to listen to any song through the streaming service Spotify. Listeners were first asked to estimate the overall sound quality of the speakers without being able to see them. The
following test was equally executed but with the opportunity to see the loudspeakers and information on the retail price. It turned out that knowing the price or appearance had no impact on the
listener. Neither the source of the music that was played, Spotify or CD turned out to be relevant. It has also shown that there was a poor connection between price and quality since the cheapest speaker was ranked among the best in this test. This has led to a discussion of the importance of the loudspeaker’s character. The character which could give the listener a good or bad experience of the perceived sound quality depending on the listeners own preferences. The frequency character can dominate the speakers many other qualities. A less expensive speaker can be preferred over a more expensive if the frequency characteristics of the more expensive speaker matches the listeners opinion.
Förord
Jag skulle vilja tacka de personer vilka har bistått mig i genomförandet av detta arbete. Dessa personer är min handledare Arne Nykänen, för ett bra samarbete och välbehövligt stöd och Jan Berg för snabb assistans och gott tålamod. Ett stort tack till Luleå Hifi & Hemmabio för stor hjälpsamhet och generositet
vid utlåning av utrustning.
Innehåll
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte ... 2
1.2.1 Hypotes ... 2
2. Teori ... 2
2.1 Produktionskedjan ... 2
2.2 Streaming ... 3
2.3 Komprimering ... 3
2.4 Spotify ... 4
2.5 Placebo ... 4
2.6 Verkligheten ... 5
2.7 Högtalare och prisklasser ... 6
2.7.1 Högtalarens karaktär ... 7
3. Metod ... 8
3.1 Mätningar ... 8
3.1.1 Ekofritt Rum ... 8
3.1.2 Utförande ... 8
3.2 Lyssningstest ... 9
3.2.1 Utförande ... 9
3.2.2 Utrustning ... 11
3.2.3 Blindtest ... 11
3.2.4 Synligt test ... 11
3.2.5 Deltagare ... 11
3.2.6 Statistik Metod och Variabler ... 11
3.3 Lyssningsrum ... 12
3.4 Frågeformulär ... 13
3.5 Stimuli ... 13
4. Resultat ... 14
4.1 Lyssningstest ... 14
4.2 Mätningar ... 16
4.2.1 Elac ... 16
4.2.2 System Audio ... 17
4.2.3 Aurelia ... 17
4.2.4 Överblick ... 18
5. Analys ... 19
5.1 Skillnader i högtalare ... 19
5.2 Skillnader i pris ... 19
5.3 Skillnader i källa ... 19
5.4 Skillnader i vetskap ... 20
6. Diskussion ... 20
6.1 Fortsatt arbete ... 21
7. Referenser ... 22
8. Bilagor ... 23
1. Inledning
1.1 Bakgrund
Diskussionen om vad bra ljudkvalité är kan bli långrandig då vi alla har olika preferenser och
uppfattningar. Någonstans kan man ändå hitta några gemensamma nämnare så någon slags standard eller riktlinje måste finnas. Man skulle kunna säga att det till viss del handlar om att återge ett original så som de skapades fån början. Ända sedan ljudstandarden övergick från analogt till digitalt har man kämpat extra mycket för att återge en kvalité som stämmer överrens med originalljudet. Att återge de analoga ljudet digitalt var från början en utmaning och kvalitén var ganska låg. Allt eftersom den digitala tekniken har utvecklats och börjat kunna mäta sig med tidigare ljudprocesserna så har man lagt det analoga ljudet på hyllan och börjat digitalisera hela ljudvärlden. Vi har gått från Laser Disc till Compact Disc vidare till Hårddisk för att tillslut ha all musik tillgänglig över internet. Allt eftersom tekniken har utvecklats har samhället blivit mer uppkopplat och givit människor möjlighet att ta del av vad dom vill när dom vill. Det är mycket mer bekvämt att köpa musik genom sin bärbara dator än att leta upp en skivaffär för att sedan köpa fysiska cd-‐skivor. Fysiska cd-‐skivor är dessutom inte lika praktiska som en fil på datorn. Det verkar som att det alltså har blivit viktigare med tillgången till musik än själva kvalitén. Hur påverkar detta ditt val av högtalare i hemmet? Finns det en anledning att lägga stora summor pengar på dyra högtalare när musiken du lyssnar på är anpassad för åtkomst och inte för ljudkvalité?
Denna idé kom av mitt eget ljudintresse och bristfällig ekonomi för inköp av några vidare bra högtalare.
Efter att ha studerat ljud på Luleå Tekniska Universitet i ett antal år så blir man ordentligt informerad om allting som kan orsaka dålig ljudkvalité och hur viktigt men kanske framförallt rogivande det är att uppehålla en god standard när det gäller ljud. Detta har gett mig mycket eftertanke eftersom jag samtidigt gillar den utveckling vi går emot, att ha ett uppkopplat samhälle med tillgång till oändligt med information oerhört snabbt. Marknaden har i åratal skrikit högt om en förändring på musikmarknaden.
När inte skivbolagen lyssnade tog användarna saken i egna händer och började dela sina musikfiler fritt på internet utan ersättning till artisterna eller deras bolag. Jag måste få berömma skaparna bakom
musiktjänsten Spotify för att ha lyckats vända skivbolagens stora skepp och äntligen fått ut en godkänd lösning på nedladdningsproblemen som uppstått under 00-‐talet. Att ha gått över till huvudsakligen strömmad musik ger självklart en påverkan på ljudkvalitén i hemmet. Hur detta kan kopplas till val av högtalare är mycket intressant.
Det har tidigare gjorts ett flertal undersökningar som ger styrka till syftet med detta arbete. Diskussionen om hur kompressionen påverkar vår musik har varit aktuell ända sedan digitaliseringen av ljud startade [1]. Det finns även gott om arbeten i området placebo effekten i flera olika sammanhang som t ex medicin[2] och ljud [3]. Även om det finns mycket tidigare forskning på dessa områden så är det ännu ingen under min kännedom som har blandat dessa två huvudämnen placebo och den komprimering som följer strömning.
1.2 Syfte
Syftet med detta arbete är att ge en rättvis bild av hur det ser ut på insidan av de dyra förpackningarna i hifi-‐butikerna. Denna bild kan kanske också se olika ut beroende på om vi lyssnar på komprimerad musik eller inte. I och med att tillgängligheten till musiken har börjat föras över till internet och ifrån
skivaffärerna har man blivit tvungen att pressa ihop informationen då det inte finns obegränsat med bandbredd. Hur påverkar detta valet av högtalare i hemmamiljön? Om den musik vi nu lyssnar på har förändrats, kommer vi att behöva ändra våra preferenser i högtalarval också? Vi har inte lika mycket information i vår musik över nätet (ännu) som den som fanns på cd skiva för några år sedan. Betyder detta att vi inte behöver lika avancerade högtalare längre? Meningen är att få upp ögonen hos
konsumenten för onödigt dyra högtalare. Att det finns onödigt dyra högtalare kan man kanske enas om då det alltid finns en Rolls Royce i alla branscher men var den gränsen går är intressant och än mer intressant är om denna gräns har sjunkit i takt med att musiken vi lyssnar på har pressats ihop och paketerats effektivare för att vi ska få plats med mer.
1.2.1 Hypotes
Följande hypoteser har skapats för att besvara forskningsfrågan:
Nollhypotes
Det föreligger ingen skillnad i upplevd ljudkvalité hos högtalarna vid påverkan från en eller flera av de tre variablerna, typ av test (blindtest/synligt test), källa (MP3/CD/Spotify) och högtalare
(prisklass 1,2 och 3).
Mothypotes
Det föreligger en skillnad i upplevd ljudkvalité hos högtalarna vid påverkan från en eller flera av de tre variablerna, typ av test (blindtest/synligt test), källa (MP3/CD/Spotify) och högtalare (prisklass 1,2 och 3).
2. Teori
2.1 Produktionskedjan
I och med globaliseringen av internet och starten på en uppkopplad värld har saker som äganderätt och piratkopiering kommit att bli en stor debatt. Oavsett var man står i debatten kan vi inte förneka att piratkopieringen har tvingat musikbranschen till en helt ny produktionskedja mellan artisten och köparen. Innan fildelningen hade vi en kedja där artisten först skapade en låt som sedan gick igenom en rad mellanhänder för att få den på skiva i en affär. Det är skivbolag, studios, marknadsföring, skivtryck osv. Detta för att tillslut hamna i handen hos köparen i en skivaffär och därmed generera pengar till artisten. Detta är numera en ålderstigen kedja som inte är aktuell längre då den inte fungerar med dagens förändringar. Det har nu med tjänster som Spotify tagit en total vändning. Det är nu köparen som lyssnar på låten och kedjan går nu baklänges och med färre mellanhänder. Konsumenten lyssnar nu på
låten innan denna har genererat några pengar. Konsumenten blir sedan exponerad för reklam eller betalar en månadsavgift. Dessa poler genererar då intäkter som tillslut hamnar hos artisten. Nu är köparen i början av kedjan och artisten sist, många mellanhänder som skivbolag och tryckerier har gått förlorade och det är nu betydligt lättare och billigare att producera och sprida en skiva eller låt över nätet. Det finns många förlorare i denna utveckling men de största vinnarna, skulle jag tycka, är
konsumenten och artisten. Även om ersättningen för strömmad musik inte är lika bra som på CD-‐skivor så är den fortfarande betydligt större än den hos piratkopiering. Personligen tror jag inte heller att vi har sett slutet på utvecklingen av genererade intäkter hos strömmningstjänsterna. Att återgå till en värld av högkvalitativa cd-‐skivor är inget alternativ enligt mig, detta är inte heller meningen att påvisa med detta arbete. Utvecklingen har både positiva och negativa sidor och det vore intressant att se vilka
påverkningar som har tillkommit på vår egen musikupplevelse.
2.2 Streaming
Streaming, eller strömning på svenska, är en metod där man överför information i realtid mellan två datorer över internet. Detta utnyttjar ingen plats på datorn men kräver att man är ständigt uppkopplad och har bra bandbredd som klarar att överföra stora mängder data. Strömmande musiktjänster har blivit väldigt populära på senaste tiden i koppling med upphovsrättsdebatten. Det är ett mycket bra och lagligt alternativ till illegal nedladdning. Det är också ett oerhört smidigt sätt att ta del av information på då man slipper fysiska ting så som CD skivor eller kasetter. Vi behöver visserligen en dator men
effektiviseringen av hur mycket vi får tillgång till har definitivt ökat. Även om vi har tillgång till hur mycket information som helst genom strömning tar detta fortfarande plats, om inte i våra datorer så över det stora nätverket kallat internet. Det finns inte hur mycket bandbredd som helst och vi behöver därför komprimera musiken som skickas. Att överföra musik i okomprimerat tillstånd skulle ta alldeles för mycket plats så därför måste man pressa ihop informationen som skickas och detta görs inte obetalt.
2.3 Komprimering
Det finns två huvudsätt att komprimera musik på, destruktiv komprimering och icke-‐destruktiv. I en destruktiv komprimering försvinner det information som aldrig går att ta tillbaka. Detta betyder att du aldrig kan få ljudet till den originalkvalitet det var från början, denna komprimeringsmetod ger upphov till små datamängder. Icke-‐destruktiv kompression kan återbygga den information som från början existerade, detta ger oss den bästa möjliga ljudkvalitén men på lite större datamängd. Även om icke-‐
destruktiv kompression är att föredra tvingas strömnings-‐tjänsterna att använda sig av destruktiv komprimering då bandbredden inte tillåter de otroliga mängder data som uppstår vid många användare.
Man måste också ta i beaktning de uppkopplingar som folk har hemma. Vi skall tänka på att i Sverige är vi mycket bortskämda med vårt internet. Vi har bland världens högsta standarder när det gäller
bredband. Många andra länder har mycket sämre hastigheter och detta gör att strömnings-‐tjänsterna inte kan dra iväg hur som helst när det gäller informationsflödet.
2.4 Spotify
Spotify1 är en musiktjänst som erbjuder musik genom streaming med destruktiv komprimering. Eftersom det är streaming kommer den information man hämtar direkt från de servar som Spotify äger. Det finns olika komprimeringsalgoritmer och dessa kallas för codecs. Spotify använder sig av codecen Vorbis, även kallad OGG. Ett premium konto erbjuder 320 kbit/s dataström medan den kostnadsfria versionen
erbjuder 160 kbit/s. Musikbiblioteket är stort och man har även tillgång till applikationen i ett flertal olika mobiltelefoner vilket gör denna tjänst ytterst mobil. Detta är något man ser mer användbart än att kunna köpa cd skivor med god kvalitet. Spotify har gett människor ett mycket användbart alternativ till illegal nedladdning vilket har resulterat i en explosion av användare sedan IPRED-‐lagen2 sattes i bruk.
Denna lag tillåter en upphovsrättsman att följa upp människor som misstänkts ha tagit del av
upphovsrättsskyddat material utan tillåtelse vilket kan ge upphov till en fällande dom för vederbörande.
2.5 Placebo
Placeboeffekten är ingenting nytt, detta är bevisat ett flertal gånger inom flera olika områden. Det har visat sig att den mänskliga hjärnan kan luras ganska så lätt. Inom medicin används detta som ett legitimt botemedel mot vissa sjukdomar eller tillstånd. Effekten har prövats på depressiva patienter med ett oerhört positivt resultat [2]. Denna effekt finns naturligtvis också inom ljud. Man kan påverka människor till att uppfatta någonting som kanske egentligen inte existerar. Detta har prövats i tidigare forskning [4, 3]. Ett exempel är [4] där man gör ett lyssningstest med ett flertal anställda från företaget Harman 3 varav ena testet är ett blindtest mellan ett antal högtalare och det andra är ett vanligt test men med samma högtalare. Det visade sig att möjligheten att se produkten hade en stor inverkan på resultatet.
Det fanns en mycket större påverkan på lyssnarnas betyg från högtalarnas utseende än själva ljudet som ljöd från dem.
Hur kan man då definiera effekten av placebo på ljud? Har man betalat dyrt för ett par högtalare kanske man är för stolt eller för snål för att erkänna att kvalitén kanske inte är så mycket bättre än ett par högtalare till ett lägre pris. Vi har alla unik hörsel och kan uppfatta ljud på olika sätt, detta gör att ”bra”
ljud inte säkerligen är samma för gemene man. Detta är ett svårt och kanske känsligt ämne då det i grund och botten handlar om våra egna uppfattningar som också är väldigt olika. Det kan vara svårt att erkänna när man har uppfattat fel. Det finns väll ingenting vi litar till så mycket som våra egna intryck och uppfattningar. Likväl är det ingen myt utan har påvisats många gånger och de flesta har säkerligen själva blivit påverkade av det. Man ska dock inte underskatta värdet av denna placeboeffekt. Om man
uppfattar någonting som inte är sant och om denna uppfattning är positiv, varför skulle denna
uppfattning vara sämre än en verklig uppfattning. Så länge man håller sig till sin imaginära uppfattning så är det för den personen precis lika verkligt som en uppfattning av vanlig karaktär. Som i exemplet med den medicinska undersökningen [2] så har patienten faktiskt återfått en bättre hälsa och detta resultat är egentligen lika bra som om det hade skett den vanliga vägen, så länge som resultatet håller i sig. Låt oss säga att en konsument har köpt sig ett par dyra högtalare som denne tycker låter fantastiskt så är detta
1 http://www.spotify.com 2010-‐03-‐20
2 http://sv.wikipedia.org/wiki/Ipred-‐lagen 2010-‐03-‐20
3 http://www.harman.com/EN-‐US/Pages/Home.aspx 2010-‐01-‐23
en positiv effekt för köparen. Detta arbete är dock inte ute efter att besvara på frågan om en effekt av placebo är positiv eller negativ utan riktar sig mer mot den påverkan denna effekt har på våra val av högtalare. Även om en sådan effekt inte skulle vara av negativ karaktär är det fortfarande intressant att veta hur vi kanske i onödan köper väldigt dyra högtalare.
Min personliga uppfattning av detta ämne är att de flesta är medvetna om att effekten finns men kanske inte så medvetna om de gånger man själv har påverkats av den. Det är ungefär som att det är någonting som finns men som inte drabbar en själv då man kan tycka att man är alldeles för uppmärksam för att det skulle kunna inträffa. Jag tror att många har påverkats betydligt mer än man själv tror i ett flertal olika sammanhang.
2.6 Verkligheten
Hur ser lyssnandet ut i verkligheten? Det är naturligtvis väldigt olika. Poängen med detta lyssningstest är att anpassa det så mycket som möjligt efter verkligheten men fortfarande behålla kontrollen av de som kan påverka resultaten. Varje lyssnare fick möjligheten att lyssna på en valfri låt på Spotify, detta för att man skulle få möjlighet att lyssna på det man föredrar. Risken är att om man tvingas lyssna till musik man kanske inte gillar kommer man att påverkas i sina betygsättningar. Man kan diskutera hur låtvalet påverkar högtalarnas prestationer, att de kanske inte får visa hela sin glans om det inte finns information i musiken som högtalaren möjligen skulle klara av. Detta är givetvis helt rätt men det är inte
verklighetsanpassat. Det är säkerligen inte så vanligt att man lyssnar på vitt brus hemma. Dessutom har inte gemene man vetskapen om vad man borde lyssna efter i ett stimuli som detta. En erfaren
ljudtekniker skulle säkerligen klara av det fint men nu är det inga sådana testet riktar sig till. Därför har detta test anpassats efter vad gemene man faktiskt lyssnar på hemma. Det användes även en referenslåt som ansågs vara rättvis mot högtalarna.
2.7 Högtalare och prisklasser
Tre olika högtalarpar i olika prisklass har testats. Dessa lånades av Luleå Hifi & Hemmabio. De högtalare som testades var följande:
Par 1: Elac -‐ Bs123
4500kr/par
Figur 1 -‐ Elac BS123
Teknisk Specifikation:
Frekvensomfång: 42 -‐ 25000Hz Delningsfrekvens: 2500Hz Känslighet: 87 dB
Mått: 290 x 175 x 265mm Vikt: 5,4 kg
Par 2: System Audio -‐ 705
6000kr/par
Figur 2 -‐ System Audio 705
Teknisk Specifikation:
Frekvensomfång: 50-‐40000Hz Delningsfrekvens: 3000Hz Känslighet: 88 dB
Mått: 150x280x219mm Vikt: 4,4 kg
Par 3: Aurelia – Magenta
9000kr/par
Figur 3 – Aurelia Magenta
Teknisk Specifikation:
Frekvensomfång: 45-‐20000Hz Delningsfrekvens: 1800Hz Känslighet: 87dB
Mått: 308x265x145mm Vikt: 6 kg
Dessa tre olika prisklasser valdes efter mycket diskussion med de anställda på Luleå Hifi & Hemmabio4. Målet var att ha ett ganska brett spann på priset mellan de tre paren utan att få för tydliga skillnader.
Det var också viktigt att inte ha ett allt för ”högt” lägsta pris. Efter diskussion med de anställda på Hifi Luleå gavs ett exempel på ett ungefärligt pris (av deras erfarenhet) på vad man generellt sett lägger på sitt ljudsystem hemma. Detta låg mellan 3000 och 5000 kr. Detta gäller endast fronthögtalare. Det drar givetvis iväg när man börjar blanda in förstärkare och resterande högtalare i ett surroundsystem t ex.
Den billigaste högtalaren blev en Elac för 4500kr/par.
Personligen hade jag velat ha ett något billigare par men det fanns inte möjlighet till detta i affären.
Nästa steg var nämligen nere under 3000 kr och detta ansågs vara för lågt. Mellan högtalarna var målet att ha en liknande prisskillnad, detta uppnåddes inte riktigt pga. det relativt höga priset på den billigaste högtalaren. Mellan den medeldyra och den dyraste högtalaren var det ca 3000 kr skillnad. Prisskillnader finns alltså på 1500 kr, 3000 kr och mellan den billigaste och den dyraste 4500 kr. Detta ansågs vara en bra spridning av olika prisklasser. Alla högtalarna låg på 8 ohm och var ungefär i samma storlek men såg lite olika ut. Anledningen till att det blev 3 olika märken och inte samma var för att få en något mer
4 http://www.luleahifihembio.se/
märkbar skillnad. Tre högtalarpar från samma tillverkare testades också men visade sig ha väldigt lika ljudbild trots prisskillnaden då högtalare från samma tillverkare ofta har samma karaktär. Slutsatsen drogs att gemene man inte skulle ha möjlighet att bestämma sig för en bästa kandidat när skillnaderna är så små. Detta är något mer anpassat för ljudteknikern eller den erfarna musikern.
2.7.1 Högtalarens karaktär
Att förklara en högtalares karaktär är väldigt svårt med ord. Detta är egentligen någonting man endast kan höra men man skulle kunna säga att det är förmågan att återge transienter korrekt och den unika frekvensresponsen för varje högtalare som skapar dess karaktär. Man skulle kunna jämföra en högtalares karaktär med en människas personlighet. Det finns förmodligen ingen högtalare i hela världen som har exakt samma frekvensrespons då alla högtalare är unika, även om ljudet kan låta väldigt likt så finns det alltid en liten skillnad någonstans som beror på alltifrån design till material. Man brukar dock inte prata om karaktär så länge den inte är hörbar eller så säger man bara att karaktären är lika. I detta test kan vi se en tydlig skillnad i frekvensrespons hos alla tre högtalarparen och dessa visar på högtalarnas olika karaktärer (se figur 4). Dock kan vi inte säga så mycket om karaktären från denna information utan det krävs att man lyssnar på dem. Man skulle kunna förutspå att en högtalare t ex låter lite vasst om den har förstärkta toppar i de högre frekvenserna men vi har fortfarande ingen uppfattning om exakt hur förrän vi har lyssnat på den.
Figur 4 -‐ Frekvensrespons för samtliga högtalare.
Elac – Röd, System Audio – Blå, Aurelia – Gul.
3. Metod
3.1 Mätningar 3.1.1 Ekofritt Rum
Mätningarna av frekvensresponsen för högtalarna utfördes i ett ekofritt rum på Luleå Tekniska Universitet vilket kan ses på bild i Figur 5 nedan. Detta rum är totalt dämpat och har i princip ingen efterklang överhuvudtaget. Dock finns det ett undantag vid låga frekvenser där det uppstår resonans i rummet. Denna frekvens är så pass låg att den inte hade särskilt stor inverkan på högtalarna i detta test då de inte har möjlighet att gå så pass lågt i frekvens men det är värt att notera denna störning. Rummet är byggt för att vara ekofritt ner till 80Hz. Resonansfrekvensen kan ses på mätningarna i Figur 12 -‐ 14.
Strax under 50 Hz ser man en störning men denna ligger under högtalarnas frekvensområde. Det går att bli av med detta brus genom att göra en närmätning på låga frekvenser men detta utfördes aldrig.
Figur 5 -‐ Ekofritt rum på Luleå Tekniska Universitet
3.1.2 Utförande
Till alla mätningar användes mjukvaran Clio. Högtalarna placerades på en upphängd och vadderad hylla.
Eftersom alla högtalarna var passiva kopplades en Yamaha förstärkare till högtalarna som matade sinussignalerna från Clio. Innan mätningarna började kontrollerades uteffekten på förstärkaren så att den skickade ut en watt. Detta gjordes genom att det kopplades ett motstånd på 8 Ohm ut från förstärkaren och sedan gjordes det mätningar med en multimeter inställd på växelström. Volymen på förstärkaren höjdes försiktigt tills ett värde på 2,3 volt uppnåddes då detta motsvarar en watt ut ur förstärkaren. Högtalaren placerades sedan på en meters avstånd från mätmikrofonen enligt [5].
Mätningarna gjordes med sinustoner från 20 000hz till 20 Hz med steg på 1/48 oktav.
3.2 Lyssningstest
3.2.1 Utförande
Två ljudkällor användes, en cd spelare och en laptop med Spotify. Ljudkortet som användes i laptoppen var original, detta för att ge en realistisk situation då de flesta hemmanvändare använder sig av
orginalljudkort (se 3.2.2) i sina laptops. Cd läsaren och laptoppen kopplades med RCA kablar in i en Behringer högtalarprocessor (se 3.2.2). Denna programmerades att släppa igenom alla signaler rakt igenom utan några filter eller delay aktiverade, detta för att man med en snabb knapptryckning skulle kunna byta mellan de tre högtalarparen och lätt höra skillnader i ljudet.
Figur 6 -‐ Behringer Högtalarprocessor med de 6 mute-‐knapparna
Från högtalarprocessorn gick signalen till en Yamaha 7.1 förstärkare(se 3.2.2). Denna programmerades till att föra de inkommande signalerna vidare till de 6 passiva högtalarna. Genom att använda sig av samma förstärkare till alla högtalarna utesluter vi påverkan av att använda olika förstärkare med olika karaktär. Lyssnaren fick själv ställa nivån för lyssning, detta gjordes innan testet började och var sedan fast för resterande del av testet. Detta för an anpassa testet till en verklig situation så mycket som möjligt.
Hälften av deltagarna (22st) fick börja med blindtestet medan den andra hälften fick börja med det visuella testet. Detta för att undvika eventuella mönster som följd av att alltid börja med det ena eller det andra testet. Mellan blind testet och det synliga testet fick deltagarna ta en paus på 5 minuter.
Under tiden kopplades högtalarna om så att ordningen inte var samma som under blindtestet. Det slumpades även vilken del av testet varje person fick börja med, några började med att lyssna på CD och andra började med Spotify.
De tre högtalarparen har testats i studion på Luleå Tekniska Universitet. De stod i samma höjd på var sitt stativ. Det var ca 15 cm mellanrum mellan centrum på högtalarnas membran. Lyssningspositionen placerades 2.5 meter ifrån högtalarna. Avståndet mellan högtalarna inom varje par var lika stort för alla tre paren för att inte påverka stereobredden. Det var inte möjligt att undvika en förflyttning av ljudbilden vid byte av högtalarpar då de placeras på rad en bit ifrån varandra. Högtalarna var vridna direkt mot lyssnaren och någon förändring i själva kvalitén pga. förflyttningen var inte märkbar. Högtalarna placeras så långt ifrån väggen som var möjligt för att uppnå en meter, paren som stod längst till sidorna var lite mindre än en meter ifrån väggen då rummet inte riktigt räckte till. Målet var att få alla högtalarna minst en meter ifrån väggen enligt rekommendation från [5].
Figur 7 -‐ Lyssningsposition
3.2.2 Utrustning
Högtalarprocessor: Behringer DCX 2496 Förstärkare: Yamaha RX-‐V1400RDS 7.1
Laptop: Samsung R522 (HD High Definition Audio) CD: Teac CD5
Exakt vilka specifikationer som ljudkortet i datorn har är svårt att säga då tillverkaren av laptoppen inte ger någon detaljerad information. Dock så ger tillverkaren (Intel) av ljudkoret en definition på ljudkortet vid namn HD High Definition Audio5. Detta är en standard som Intel har utvecklat vilken alla deras högkvalitativa ljudkort måste följa. Denna standard går att läsa mer om på Intels hemsida.
3.2.3 Blindtest
Ett blindtest skapades där användaren hade möjlighet att kontrollera utrustningen framför sig utan att se själva högtalarna. Till detta användes tunna tygpåsar som träddes över varje högtalare. Dessa var så pass tunna att de gick att se igenom, detta för att inte påverka ljudet. För att lösa detta användes stark ljus på lyssningspositionen och mycket svagt ljus på högtalarna. Detta gjorde att det så pass tunna tyget räckte för att högtalarna skulle vara osynliga.
3.2.4 Vanligt Test
Här drogs tygerna av och högtalarna blev synliga för lyssnaren. Sedan gjordes testet om precis som under blindtestet. Lyssnaren fick även information om priset på varje högtalarpar och vilket märke som hade tillverkat respektive.
3.2.5 Deltagare
22 personer deltog i testet varav 14 var män och 8 var kvinnor. Medelåldern på deltagarna var 25 år då den yngste var 19 och den äldsta var 28år. Ingen av dem hade kända hörselskador. De flesta av
deltagarna är studenter på Luleå Tekniska Universitet men har ingenting övrigt gemensamt. Dessa blev handplockade utan tanke på tidigare erfarenheter. En anpassning till den vanliga konsumenten helt enkelt. Vad beträffar ljuderfarenhet fanns det en blandning av allmänt intresserade och helt okunniga.
3.2.6 Statistisk Metod och Variabler
Metoden som användes i detta test var ANOVA (ANalysis Of VAriance) och gjordes i Stat Graphics 6. Denna metod passar bäst för undersökningar där man har flera olika variabler. I denna undersökning finns följande faktorer:
• Test, Blindtest eller Synligt test
• Källa, CD-‐Skiva eller Spotify
• Högtalare. Elac, System Audio eller Aurelia
Efter att man har samlat all data låter man programmet Stat Graphics jämföra alla variablerna som finns och man får ut en signifikans för varje enskilt fall. En sammanställning på dessa resultat kan ses i Figur 8 under 4.1 Lyssningstest.
5 http://www.intel.com/standards/hdaudio/
3.3 Lyssningsrum
Lyssningsrummet ligger på Luleå Tekniska Universitet och är en del av studion som är tänkt till
studieinriktade inspelningar och tester. Denna studio består av ett inspelningsrum och ett kontrollrum.
Lyssningstesterna under detta test utfördes i inspelningsrummet (även kallat musikrummet). Detta rum har justerbar akustik i form av roterbara AC200 och AC300 diffusorer/absorbenter samt basabsorbenter i tre av rummets hörn. Se Figur 8 nedan. Rummet är 5,9 x 3,05 meter och har en efterklangstid på mellan 0.2 – 0.3 sekunder. För mer information om rummet se bilaga 5.
Figur 8 -‐ Studion på Luleå Tekniska Universitet
3.4 Frågeformulär
Frågeformuläret finns i Bilaga 4. Först fick lyssnaren svara på några standardfrågor som ålder kön och ev.
hörselskada. Därefter följde en fråga om vilket format man använder vid lyssning av musik. Där fanns alternativen, streaming, radio, cd och nedladdad musik i t ex mp3 format. Dessa var gjorda så att deltagaren kryssade i en ruta för det alternativ denne använde sig mest av, endast ett alternativ var tillåtet att kryssa i.
Sedan följde frågorna angående högtalarna. Då detta arbete riktar sig till gemene man och inte till ljudtekniker så fanns det ingen anledning att ställa några tekniska frågor. Frågan löd, Vilket av högtalarparen anser du ha högst, medel respektive lägst ljudkvalité? Det gjordes en bedömning att tekniska frågor så som djup, klarhet, bredd, separation, balans är alldeles för tekniskt utmanande för en person som inte har så mycket erfarenhet av lyssningstest eller ljud över huvud taget. Vad generell bra ljudkvalitet är kan tyckas svårt att svara på men meningen är att lyssnaren får så mycket tid denna känner sig behöva för att sedan få någon slags helhetsbild av hur högtalaren låter.
Denna fråga ställdes i två former, först blev lyssnaren tvungen att ranka högtalarna 1-‐3 och sedan skulle man sätta ett mer detaljerat betyg på varje par. Detta gjordes genom att markera en 10 cm lång linje på papperet. I efterhand har dessa markeringar mätts upp med millimeter precision och gett en skala på 0-‐
100. Dessa två frågor är i princip samma dock i två olika former och det fanns en tanke bakom detta. Den första frågan är till för att tvinga lyssnaren till en ranking av högtalarna för att inte riska att deltagarna rankar högtalarna med samma betyg. För att sedan ha möjlighet till en statistisk analys följde en fråga där man fick betygsätta varje högtalare för sig. Detta betyder att högtalarna redan är rankade på frågan innan men blir sedan lite mer i detalj betygsatta så att man enkelt kan få ut en statistisk mätning på värdena varje försöksperson angett. Detta test upprepades 4 gånger då det var två låtar på blindtestet och två låtar på det synliga testet. Lyssnaren fick lyssna så länge de ville på varje låt.
3.5 Stimuli
Varje deltagare fick möjligheten att välja en valfri låt på Spotify som skulle användas under både blindtestet och det vanliga testet. Det användes även en referenslåt som var samma för alla och denna var även samma under blindtestet som under det vanliga testet. Referenslåten var på original CD-‐skiva och valdes efter diskussionen med de anställda på avdelningen för Ljud och Vibrationer på Luleå Tekniska Universitet. Många lyssningstest utförs här och ett förslag var att använda någon av deras referensskivor. Till följd valdes skivan Tambu av Toto där första låten valdes som referenslåt. Detta för att den har mycket information i hela frekvensspektrat och ger då en mer rättvis bild av högtalarens prestanda. Denna referenslåt var samma för alla lyssnare och exakt vilka stimuli som användes i övrigt kan ses i bilaga 2. Denna bilaga är till för att få någon slags överblick på ungefär vilken sorts musik det lyssnades på och är inte tänkt att ha någon inverkan på resultatet. Det kan kanske te sig lite märkligt att inte lägga någon vidare tanke till hur valet av stimuli kan påverka lyssnaren men detta är återigen en verklighetsanpassning som gjorts. Då gemene konsument kommer att lyssna på det man personligen föredrar hemma så måste testet också utföras likadant. Samtidigt kan det vara lättare för en oerfaren lyssnare att bedöma ett par högtalare utifrån musik han eller hon faktiskt tycker om och känner igen. De
testpersoner som valts (se 3.2 Lyssningstest, Deltagare) har till största delen inte haft någon tidigare erfarenhet av lyssningstest och skulle förmodligen inte kunna dra någon slutsats utifrån en sinuston eller något sorts brus då dessa personer inte är vana vid att höra den sortens ljud.
4. Resultat
4.1 Lyssningstest
Analysis of Variance for Resultat - Type III Sums of Squares
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value
MAIN EFFECTS
A:Osyn/Syn 32,7614 1 32,7614 0,10 0,7520
B:Källa 30,0038 1 30,0038 0,09 0,7623
C:Högtalare 29779,8 2 14889,9 45,48 0,0000
INTERACTIONS
AB 466,67 1 466,67 1,43 0,2336
AC 1228,7 2 614,352 1,88 0,1552
BC 1,18939 2 0,594697 0,00 0,9982
RESIDUAL 83157,7 254 327,392
TOTAL (CORRECTED) 114697, 263
Figur 9 -‐ Tabell över resultaten från ANOVA-‐testet.
I Figur 9 kan vi se ett utdrag ur resultatet från ANOVA-‐testet som gjorts i Statgraphics7. Här kan vi se att det inte fanns någon signifikant skillnad för någon faktor förutom mellan val av högtalare. För att få en signifikansnivå på 95% måste vi ha ett P-‐värde på under 0.05. Detta krav är endast giltigt för variabel C:
Högtalare. Varken vetskapen om priset, synen av högtalaren eller källan till musiken hade någon påverkan på lyssnaren. Det enda som gjorde skillnad var bytet av högtalare och detta var ganska förväntat eftersom de alla lät olika men detta berodde då på själva högtalarnas olika karaktärer och inte på någon annan variabel som källan eller möjligheten att se högtalarna.
7 http://www.statgraphics.com
I Figur 10 ovan kan vi se en graf på hur de tre högtalarna bedömdes. Här kan vi se att par 2 fick i
genomsnitt betydligt lägre betyg än par 1 och 3. Att det skulle vara någon skillnad mellan par 1 och 3 går inte att se då de ligger så pass nära varandra. Men det är en viktig observation att par 2 hamnade så pass mycket lägre i betygsättningen än vad par 1 och 3 gjorde.
I Figur 11 nedan kan vi se vilka distributionssätt deltagarna personligen använder sig av. Spotify visade sig vara överlägsen de andra distributionssätten. Detta är något som kanske faller i tiden eller beror på den låga medelåldern hos deltagarna men det är ändå ett rimligt konstaterande om man ser till framtiden.
Figur 11 -‐ Resultat från fråga 3 i frågeformuläret
0 5 10 15
Sposfy CD Nerladdat Radio
Antal personer
Figur 10 -‐ Sammanställning av total betygsättning hos respektive högtalarpar 1 – Elac, 2 – System Audio, 3 -‐ Aurelia
4.2 Mätningar 4.2.1 Elac
Figur 12 -‐ Frekvensrespons Elac
Här kan vi se frekvensresponsen hos Elacen. Kurvan är ganska jämt ända upp till 3000 Hz sedan börjar den bli lite ostabil. Enligt specifikationen för högtalaren ligger delningsfrekvensen på 2500 Hz vilket är strax under denna dip. Generellt sett beror ostabiliteten förmodligen på diskantmembranet i högtalaren.
4.2.2 System Audio
Figur 13 -‐ Frekvensrespons System Audio
Detta är frekvensresponsen för System Audio – 705. Denna kurva är något mer rak än Elacen men fortfarande lite ojämn i frekvenserna över 3000 Hz. Man kan också se att de låga frekvenserna inte är särskilt starka.
4.2.3 Aurelia
Figur 14 -‐ Frekvensrespons Aurelia
Aurelian har en väldigt stabil och rak frekvensrespons och detta kanske man kan förvänta sig av ett högtalarpar för 9000kr.
4.2.4 Överblick
Figur 15 -‐ Frekvensrespons samtliga. Elac – Blå, System Audio – Orange, Aurelia – Svart.
Ovan ser vi ett frekvensdiagram på alla de tre högtalarna i jämförelse med varandra. Detta ger oss en överblick över de tekniska skillnaderna hos högtalarna. Som synes är de inte så stora. Ändå har vi fått så olika resultat i lyssningstesten. De relativt stora dipparna i de övre frekvenserna hos två av högtalarna verkar inte ha påverkat lyssnarna lika mycket som System Audios svaga basåtergivning. Om det hade varit System Audios dip vid 3000 Hz som gjorde att den blev så dåligt rankad hade säkerligen inte Elacen blivit så högt rankad som den blev då den har en till och med större dip än System Audio på ungefär samma ställe.
5. Analys
Det måste sägas att resultaten av detta arbete inte har gett den avkastning som det var räknat med. Att det inte skulle vara någon skillnad mellan källorna eller intrycken av vilken sorts högtalare man lyssnar på har visat sig överraskande då detta inte var vad som förutspåddes [3].
Om vi tittar på frekvensresponsen i figur 4 kan vi se att högtalarpar 1 och 3 har ganska liknande frekvensrespons i de låga frekvenserna medan par 2 ligger lite annorlunda. Detta skulle kunna vara en bidragande orsak till varför resultatet blev som de blev. Det verkar som att lyssnarna har föredragit en kraftigare respons i låga frekvenser då detta är en tydlig skillnad som kan ses i mätningarna.
Det är värt att notera att det skiljer ca 4500 kr mellan par 1 och 3 men att de ändå har lika egenskaper.
Som synes i mätningarna (Bilaga 1) har Elacen lite svårt att hänga med i de övre frekvensområdena men i övrigt är de väldigt jämställt. Detta syns också tydligt i resultaten från lyssningstestet. Det finns ingen signifikant skillnad mellan Elac och Aurelia men System Audio har fått dåligt betyg relativt till de tre.
5.1 Skillnader i högtalare
En markant skillnad upptäcktes i de olika högtalarna både vid mätningarna och vid lyssningstesten. Detta är den enda signifikanta skillnad som visats i detta arbete. Man kan se hur lyssnarna föredrar en viss högtalare framför en annan. Dock verkar det inte bero på priset i sig utan snarare hur framgångsrikt högtalartillverkaren har lyckats med sin produkt. Billiga och bra högtalare verkar mycket väl kunna produceras om tillverkaren har kunskaperna om hur.
5.2 Skillnader i pris
Huruvida skillnaderna i högtalarna beror på priset eller inte är svårt att säga men vi kan enkelt se att lyssnarna har sågat den medeldyra högtalaren och rankat den billigaste och den dyraste på samma nivå.
Detta betyder att den billigaste högtalaren faktiskt mäter sig med den dyra och detta gör priset ganska intressant. Vad betalar man egentligen för i den dyrare modellen när man får näst intill samma kvalité i den billiga?
5.3 Skillnader i källa
Det har inte visat sig vara någon signifikant skillnad i bedömningen av högtalarna om källan är CD eller strömning i 320 kbit/s. CD-‐skivan som användes i detta test var utvald för att ge en rättvis bild av högtalarens prestationer genom att ha mycket information i alla frekvensområden. Trotts detta visade det sig inte vara någon skillnad på hur deltagarna rankade högtalarna mellan de låtar som spelades genom Spotify (se Bilaga 2) och referenslåten på CD-‐skiva.
