Feature: Sådan fik vi fed biograf i stuen DEL 2 – højttalere og forstærkere

“Skat, det handler jo om respekt må du forstå…. Respekt for kunsten!” … Morten Stjernholm deler historien om hvordan han fik “listet” en seriøs hjemmebiograf ind i stuen i parcelhuset  (og vel og mærke stadig er lykkeligt gift), kravene til den, løsningerne, udstyret, overvejelserne bag og meget, meget mere i denne feature-serie i flere dele.

Feature: Sådan fik vi superbiograf i stuen DEL 2 – Valg af højttalere og forstærkere

I DEL 1 blev kravene og visionerne for hjemmebiografen i stuen defineret. I DEL 2 gennemgår vi overvejelserne bag valg af  højttalere og forstærkere der jo helst skal kunne opfylde de ambitiøse krav! 

Valg af højttalere & forstærkere.

Stuen har ganske enkelt ikke plads til gulvhøjttalere, så det blev stuens “skænk” der definerede den mulige størrelse på fronthøjttalerne. Til det nye Dolby Atmos setup er der brug for tonalt matchende højttalere der kan levere referenceniveau i lytte positionen og kan anvendes i de forskellige placeringer.

Tonal matching

Med “tonalt” matchende højttalere menes der, at man ikke ønsker at klangen ændrer sig, i mellem kanalerne. Forestil dig f.eks lyden af en stemme der panoreres rundt i biografen. Det ville være distraherende, og er ikke befordrende for et godt og sammenhængende lydbillede hvis klangen ændrer sig undervejs.  Derfor er det vildt vigtigt at højttalerne har samme klangkarakter for det bedste resultat.

Diskret design, tak

Vi vil også gerne have at bag & højde kanalerne kan fås i hvid, og at designet ikke kalder på alt for meget opmærksomhed. Valget ender derfor på det danske firma Miller & Kreisel`s 300 serie højttalere, der umiddelbart kunne levere på alle kravene i tjeklisten:

• Højt output & effekt håndtering.
• Tonalt matchede højttalere
• bag og højde kanaler i hvid finish
• Indbygnings, tripol, bookshelf og vægmodeller
• “ikke larmende” design med “pænt” frontstof.
• THX Ultra 2 certificerede
• Cinematisk lyd
• God spredning med et stort “sweet spot

Om Miller & Kreisel

Miller & Kreisel er kendt i professionelle kredse for deres monitorhøjttalere til studiebrug, der benyttes især af filmlydfolk over hele verdenen.  Det er især deres S-150 (kendt som MPS-2520P i den aktive version) der er foretrukket, for dens evne til at “oversætte” den lyd man vil ende med at høre i biografen. For en tonemester er det vigtigste at kunne stole på at lyden i studiet også omsættes til det man ønsker at høre i biografen. Samtidig leverer disse højtalere et stort output, så der kan mixes ved reference niveau, på trods af højttalernes beskedne størrelse.

I den professionelle verden er der få monitors der har opnået en så ikonisk status at de næsten bliver “standardinventar” i studierne. Miller & Kreisel MPS-2520P er en af de højttaler modeller der er blevet en hollywood darling for de egenskaber.

Den endelige bestykning vi lagde os an på blev:

Udfordringer med placering af højttalere

Center kanal:

De kanaler der var de største udfordringer med var placering af center kanalen og LFE. Med center kanalen kom vi på den ide at integrere den i skænken. En fingersnild kammerat hjalp med at bygge en kasse i de rette dimensioner, og på den måde fik vi en fornuftig placering, der dog ikke er helt på samme linje med L/R kanalerne, men da man sidder ca 4 meter fra højttalerne er det i praksis kun et lille kompromis. Placeringen har også betydning for hvor stort et lærred vi kan komme op i. (mere om det senere).

Left og Right Surround:

De to S-300T tripol højttalere skulle gerne placeres i øre-højde, hvilket er vanskeligt, da der er en halv-væg til køkkenet på den ene side, og en rude på den anden side. Løsningen blev derfor at montere den ene tripol på halvvæggen, og placere den anden tripol på en pæn stand. På den måde fik vi dem både placeret i øre højde, og sidder rent faktisk lige i mellem dem i lytte positionen.

De øvrige kanaler var ligetil, med en høj placering på bagvæggen af surround back kanalerne der er vinklet 30 grader, og en symmetrisk placering af top kanalerne i forhold de bagerste kanaler i loftet.

Vinkling af top kanaler

I bagklogskabens ulideligt klare lys, kunne vi måske have klaret top kanalerne med to højttalere placeret lige over lytte positionen. Nu har vi fire kanaler, placeret for og bag lytte positionen, der så spiller direkte ned i gulvet. Man kunne også have benyttet tripoler i loftet, men det havde ikke så pænt. Derfor “kompromiset” med diskrete indbygningsmodeller i loftet. De fire loft kanaler er dog klart en fordel, når vi er flere i “biografen”, f.eks når vi laver “film klub”, hvor sofaen til højre vendes 90 grader, eller hvis man sidder i den bagerste sofa. Jeg tror dog at vi prøver at lave en løsning til at vinkle top kanalerne mod lytte positionen på et tidspunkt med hjælp fra vores installations specialist.

Det vitterligt største problem: subwooferen!

Det optimale ville være to subwoofere placeret i rummets hjørner… Dette for at få den den bedste distribution af lyden, undgå “stående bølger”,  samt for at få den akustiske forstærkning man opnår ved at placere en subwoofer i et hjørne, der mere end fordobler dens output!

Problem nummer 1: Hvor kan subwooferen overhovedet stå?
Stuen har ingen hjørner der kan bruges, og møblerne tager stort set resten af pladsen. Samtidig har vi et højttaler setup der er dybt afhængigt af subwooferen og vil gerne kunne få leveret 115 db peak SPL i lytte positionen… Så hmnn…

Nej til ombygning, ja til reference niveau

Forskellige indbygningsløsninger blev overvejet, herunder subwoofere i loftet, i bagvæggen o.s.v. Disse løsninger blev imidlertid MEGET dyre og krævede ombygning af vægge i stuen, og store kompromisser i reference lydtryk. … og der satte den bedre halvdel truende foden ned og pegede med en meget bestemt finger på listen over krav…. INGEN OMBYGNING! + Reference niveau, Ja tak! 

Fra een stor til to “mindre” subwoofere

Efter lang tids hoved-kløen og forsøg med b.la en enkelt, meget kraftig 85 kilo tung (123db SPL peak@1 meter) professionel subwoofer stående foran skænken i ventre side, blev løsningen at inddrage de to yderste skabe i skænken, fjerne låger, hylder og bagplade. Skabene kan lige akkurat huse en M&K X-12 subwoofer hver i dybden (36 kg stykket).

Teoretisk strammere bas og ingen vibration med push-pull design

Subwoofere er en underlig størrelse. De skal producere ekstremt lave frekvenser meget højt, og helt ikke fylde noget. Derfor ser man tit meget små kabinetter med enheder der har meget lang vandring og kæmpe forstærker effekt bag. Resultatet er ofte, at lyden ikke er særlig god, eller at der er deciderede resonanser i kabinettet, der bliver til en subwoofer der danser rundt på gulvet, hvilket jeg personligt konstaterede da jeg prøvede en Earthquake 15″ subwoofer, der tog “på rejse” rundt på gulvet under filmen..

M&K X12 benytter 2 x 12” enheder i push/pull konfiguration, der næsten leverer output som en 18” enhed, og burde være ret “stramme” og hurtige i lyden, uden at forplante en masse vibration i skænken på grund af push/pull designet. Dermed vil de formentlig også være bedre til musikgengivelse uden for meget jordskælvs bulder og ikke mindst blive stående der hvor man stiller dem 🙂

Placering med et minimum af potentielle fase problemer

Vi placerer dem på spikes for den bedste isolation. Den venstre subwoofer får fordelen ved en hjørneplacering, der mere end fordobler outputtet, mens den anden jo reelt befinder sig midt i rummet i højre side. Med placeringen af de to subwoofere lige under selve venstre og højre kanal, burde vi også have et minimum af faseproblemer at bekymre os om, så det er den optimale løsning med indenfor de muligheder der er i rummet. Fordi de er designet af samme firma, har vi også tillid til at de matcher S-300 fronterne ganske godt.  I det endelige layout indrettes spisestue/køkkenet således:

Power, reference -niveau og headroom.

Hvad er referenceniveau egentlig?

Når film & TV lyd mixes, bruger man en fælles reference for hvor højt der mixes. Man kan sige, at da øret er vores vigtigste instrument, er det vigtigt at man er enige om hvor højt der er skruet op for volumenknappen, når indholdet mixes. Hvis alle har skruet lige højt op og har det samme headroom, så burde man kunne få ret konsistente resultater, fordi at øret er ret god til at vurdere niveauet subjektivt.  Det burde teoretisk betyde, at såfremt man bruger referencen, får man god taleforståelighed i dialogen, og ikke mindst “cinematisk” brug af dynamik, da ingen kan holde ud at sidde i en mur af høj lyd særligt længe af gangen og virkeligheden så fortæller den ansvarlige mix engineer hvis noget er for højt.  Det bør også sikre et konsistent mix, hvor du ikke skal sidde og skrue op og ned hele tiden.

Kalibrering af niveau

Den faste indstilling af “volumen knappen” finder man ved at producere -20db pinknoise (der er den her bredspektrede brusende testtone der indeholder alle frekvenser, lige højt) fra kilden, og det skal i et studie producere 85db SPL (målt C vejet på et SPL meter) i lyttepositionen.  Jeg foretrækker at bruge en test Blu-ray, men enhver kilde med de korrekte signaler i det korrekte niveau kan bruges.

10db Lavere reference niveau i hjemmet!

Biograf reference niveau vil i hjemmet lyde temmelig højt, og derfor “nøjes” man derfor med 75db SPL ved -20 dBFS i de fleste tilfælde til hjemmebrug. 

Da vi har 20dB headroom op til maximal digital udstyring (der er 0 dBFS), skal højttalerne i hjemmet altså uanstrengt kunne producere 75+20 = 95db i lytte positionen, (eller 105db hvis vi vil køre studie-standard)

LFE kanalen skal kunne levere 10db mere!

LFE kanalen (subwooferen) skal tilmed kunne levere hele 10db mere, da vi her opererer med 30db headroom. Vi skal altså minimum kunne producere 75+30=105db i lytte positionen, hvilket stadig kan være svært at opnå med de fleste mere dødelige subwoofere der kan accepteres i en stue, så her skal man som regel ty til diverse cowboytricks for at få i nærheden af den power der er brug for. (husk at minde din kone om at din subwoofer er for lille i forhold til at kunne gøre George Lucas ære!)

I dette tilfælde ender vi med at bruge to MK X12 subwoofere, og regnestykket ser (LØSELIGT regnet) således ud:

Venstre subwoofer 108+6db for hjørneplacering
=114 db@1 meter
Højre subwoofer = 108 db SPL@1 meter

114+108/2= 111+3db pga 2 subs =114 db SPL@1 meter.

Luften “sjæler” lydtryk

(Der er masser af parametre i teorierne her, så betragt det følgende som tommelfinger guidelines for almindelige “punktkilde” højttalere!)

For hver fordobling af afstanden mister man matematisk 6dB fra en punktkilde højttaler.  I praksis i et almindeligt rum er det snarere kun 3-4dB SPL, da akustikken og flader typisk forstærker signalet undervejs, så tabet ikke bliver helt så stort.   Vi sidder ca 4 meter fra frontkanalerne i lyttepositionen og sjusser og derfor frem til et “luft-tab” på ca 12dB.

“For hver fordobling af afstanden mister man i praksis i et almindeligt rum 3-4db SPL”

Vi burde altså teoretisk kunne producere i hvertfald ca 102db fra subwooferne uden forvrængning i lyttepositionen i denne konfiguration, hvilket er præcis det vi sigter efter. Er der brug for mere, bliver det så med tiltagende forvrængning. Det er til at leve med i bassen.

Gode links til mere info:

Vil du vide mere om subwoofere, placering, lydtryk m.v.?  Se f.eks denne guide “the art of subwoofer placement” fra subwoofer producenten SVS.

Jeg blev også gjort opmærksom på denne fine guide til udregning af SPL fra Georg “den grå” Geek hvor der også er et værktøj til udregning.

Forstærkere

Hvor meget effekt har vi reelt brug for?

For at levere 95dB i lytte positionen fra M&K højttalerne behøver vi teoretisk ikke den helt store effekt, da front højttalere er rimelig effektive.

S-300 behøver 1 watt for at producere ca 93dB@1meter. For hver 3dB ekstra kræves en fordobling af effekten.  Hvis vi tager hensyn til afstanden til lyttepositionen på ca 4 meter skal der altså teoretisk bruges 25 watt for at producere 95db i lyttepositionen.

Dette er naturligvis teori, og vi skal selvfølgelig også også indregne noget headroom.

Lad os forestille os, at vi gerne vil kunne spille studie reference niveau i lyttepositionen:

Hvis det kræver 25 watt at producere 95dB i lytte positionen, så kræver det 10 gange så meget effekt at producere 105dB, altså 250 watt.  Hvis der så bare skal være 3dB headroom tilbage i forstærkerne, skal vi altså bruge en 500 watt forstærker.

Nu er 95 db temmelig højt i en almindelig stue, og det kan derfor ofte godt betale sig at kigge grundigt på følsomheden på de højttalere man vil vælge, derefter regne lidt på hvor meget effekt man egentlig har brug for, inden man betaler relativt mange flere penge for en forstærker der eksempelvis er dobbelt så kraftig.  I praksis er der som du kan se,  ikke særlig stor forskel på f.eks en 100 eller en 150 watts forstærker, men der er ofte stor forskel i prisen.

Klasse D forstærkere = meget effekt og begrænset varme.

I Dolby Atmos setuppet har vi brug for hele 11 forstærker kanaler, der kan drive 4 ohms højttalere til kanten af deres formåen om nødvendigt, og stadig have effekt på lager. Problemet med traditionelle klasse AB forstærkere er, at de producerer en masse varme, der basalt set er effekt der ikke kommer ud i højttalerne. Det er ikke så fedt, når udstyret skal være pakket væk i en skænk…. Valget falder derfor på forstærkere med klasse D teknik, der udvikler meget lidt varme, stor effekt og heller ikke fylder særlig meget, da der ikke er brug for store køleplader eller blæsere.

Vi kunne ikke finde en passende AVR på markedet, der kunne levere på alle parametre i så mange kanaler, og besluttede os derfor hurtigt for at gå med et Pre/Pro setup hvor Surround processor og effektforstærkere er adskilt, hvilket også giver bedre muligheder for upgrades senere hen.

Til forstærkning ender vi derfor med at bestykke systemet med udelukkende med klasse D forstærkere med et pænt headroom til at drive højttalerne.

Teori er godt, praksis bedre..

Det kunne jo være at man ved nogle lejligheder kommer til at spille højere end hjemme-reference niveau, så det er kun fint at have noget ekstra effekt på lager. 

Miller & Kriesel X12 Subwooferne er aktive med hver deres 400/700 watts forstærker indbygget,  og har et limiter system til at begrænse enhedernes vandring,  hvis de drives ud over deres formåen.

Klasse D kombo

Egentlig ville vi helst have haft lyngdorf forstærkning til alle kanalerne,  men af budget hensyn vælger vi at forstærke de lidt mere sekundære kanaler med en 7 kanals NAD M27  der også er lavet med moderne klasse D teknik.   I praksis er de næsten lige kraftige, da der benyttes to forskellige målemetoder på watt angivelserne.   Med vores regnestykke fra tidligere, skulle der være fint med effekt til at drive alle M&K højttalerne til ganske sunde niveauer. 

Kanaler i overskud

Den opmærksomme læser har luret at der er 2 kanaler i overskud med denne løsning.  Disse kan måske bruges senere til at drive højttalere i en zone 2 eller hvis man kommer på andre sjove ting i selve biografen som f.eks flere kanaler eller andre formater.  Man ved aldrig…

Følg med i DEL 3, hvor vi vælger afspillere og ikke mindst den mest centrale komponent til at levere lyd oplevelserne, nemlig Surround Processoren! 

Se også

Feature: Sådan fik vi fed biograf i stuen DEL 1 – Respekt for kunsten, må du forstå….

Feature: Sådan fik vi fed biograf i stuen DEL 3 – Sources og Surround Processor

Feature: Sådan fik vi fed biograf i stuen DEL 4 – Projektor, lærred, TV

Har du en hjemmebiograf der kan inspirere andre?

….og kunne du tænke dig at fortælle om den og vise den frem? Så skriv til os!

Morten Stjernholm er inkarneret film & musik elsker, og har 30 års erfaring fra den professionelle audio/video industri, både på den skabende og den tekniske side.  Yderligere er han stifter og medstifter af flere virksomheder i den professionelle AV branche.  På recordere.dk anmelder han især det tungere HIFI og surround. Hans grundfilosofi er,  at hvis det lyder rigtigt, så ER det rigtigt. Mortens forskellige lyd-eventyr kan følges på instagram profilen stjernholmreviews