تست سیستم‌ صوتی خودرو

تست سیستم‌ صوتی خودرو بر اساس استانداردهای بین المللی

مقدمه‌ای بر تست سیستم صوتی خودرو و اهمیت آن

سیستم صوتی خودرو یکی از مؤثرترین اجزای تجربه‌ی رانندگی است؛ بخشی که تنها برای پخش موسیقی نیست، بلکه مستقیماً بر راحتی، تمرکز، و ادراک فضایی راننده و سرنشینان تأثیر می‌گذارد. در دنیای امروز، خودروسازان و طراحان سیستم‌های صوتی حرفه‌ای، کیفیت صدا را بخشی از هویت برند خودرو می‌دانند. از این رو، تست و ارزیابی سیستم صوتی خودرو نه‌تنها برای علاقه‌مندان به تیونینگ و ارتقای سیستم‌ها، بلکه برای تولیدکنندگان و مهندسان خودرو نیز یک فرآیند حیاتی به‌شمار می‌آید.

هدف از انجام تست سیستم صوتی، ارزیابی عملکرد واقعی اجزای سیستم شامل ضبط (Head Unit)، آمپلی‌فایر، بلندگوها، ساب‌ووفر و پردازنده‌های دیجیتال (DSP) در شرایط واقعی داخل خودرو است. این تست‌ها مشخص می‌کنند که سیستم تا چه اندازه می‌تواند صدا را با دقت، وضوح، تعادل فرکانسی و بدون اعوجاج بازتولید کند.

در نبود تست دقیق، حتی گران‌ترین تجهیزات نیز ممکن است عملکرد ضعیفی داشته باشند، چراکه رفتار صوتی داخل خودرو به‌دلیل شکل هندسی پیچیده، مواد جاذب و بازتابنده و موقعیت بلندگوها به‌شدت متغیر است. در نتیجه، بدون اندازه‌گیری و تنظیم علمی، صدای سیستم نمی‌تواند پتانسیل واقعی خود را نشان دهد.

از منظر فنی، تست سیستم صوتی خودرو دو جنبه دارد:

1. تست عینی (Objective) — شامل اندازه‌گیری‌هایی مانند پاسخ فرکانسی، اعوجاج هارمونیکی (THD)، نسبت سیگنال به نویز (SNR)، و هم‌ترازی زمانی (Time Alignment) است که با ابزارهای دقیق انجام می‌شود.
2. تست ذهنی (Subjective) — شامل ارزیابی شنیداری توسط کارشناسان و شنوندگان است تا عواملی مانند تعادل تُن، تصویر استریو، وضوح گفتار و لذت شنیداری سنجیده شود.

نتایج این تست‌ها در نهایت برای تیونینگ و تنظیم دقیق سیستم به کار می‌روند؛ به‌گونه‌ای که صدای نهایی با استانداردهای مهندسی و سلیقه‌ی شنیداری هماهنگ شود.

اهمیت این فرآیند در این است که با اجرای صحیح مراحل تست و تنظیم، می‌توان:

• از اعوجاج و افت کیفیت جلوگیری کرد،
• پاسخ فرکانسی را یکنواخت و طبیعی ساخت،
• تعادل میان کانال‌های راست و چپ را بهبود داد،
• و تجربه‌ای شنیداری دقیق، غنی و لذت‌بخش ایجاد کرد.

در واقع، تست سیستم صوتی خودرو پلی است میان مهندسی صدا و تجربه‌ی شنونده همان جایی که علم، فناوری و هنر شنیداری در کنار هم قرار می‌گیرند تا هر خودرو، امضای صوتی خاص خود را داشته باشد.

مراحل تست سیستم صوتی خودرو

مرحله ۱:بررسی نصب و اتصالات سیستم صوتی خودرو

مرحله ۲: تست و اندازه گیری

مرحله ۳: تحلیل نتایج و تنظیمات

مرحله ۱: بررسی نصب و اتصالات سیستم صوتی خودرو

هدف:

اطمینان از اینکه تمام اجزای سیستم (پخش، آمپلی‌فایر، باندها، ساب‌ووفر و سیم‌کشی) به‌درستی و با فاز صحیح نصب شدن، بدون افت ولتاژ یا نویز.

بخش ۱: بررسی سیم‌کشی و منبع تغذیه

1. ولتاژ باطری و ورودی آمپلی‌فایر
   • موتور را خاموش کن و با مولتی‌متر بین ترمینال مثبت و منفی آمپلی‌فایر اندازه بگیر.
     ✅ مقدار باید بین ۱۲.۰ تا ۱۲.۶ ولت باشه.
   • موتور را روشن کن؛ حالا ولتاژ باید بین ۱۳.۸ تا ۱۴.۴ ولت بشه.
   • اگر پایین‌تر از اینه، کابل تغذیه یا اتصال زمین (Ground) دچار افت ولتاژ یا زنگ‌زدگیه.
2. کابل Ground (زمین)
   • باید کوتاه‌تر از ۵۰ سانتی‌متر باشه.
   • محل اتصال به بدنه باید رنگ یا زنگ‌زدگی نداشته باشه (با سنباده فلز لخت کن).
   • از پیچ محکم برای اتصال استفاده کن تا مقاومت زمین کمتر از ۰٫۱ اهم باشه.
3. فیوز اصلی
   • فیوز باید نزدیک باطری (کمتر از ۳۰ سانتی‌متر فاصله) نصب بشه.
   • ظرفیت فیوز با کابل تغذیه متناسب باشه:
     مثلا کابل ۸ AWG → فیوز ۴۰ A
     کابل ۴ AWG → فیوز ۸۰ A
4. بررسی کابل RCA (سیگنال از پخش به آمپ)
   • مسیر RCA نباید کنار کابل برق آمپلی‌فایر باشه (برای جلوگیری از نویز).
   • اگر صدای “وِز وِز” با گاز دادن زیاد می‌شه، یعنی Ground Loop یا تداخل در RCA داری.
   • محل اتصال RCA را تمیز و محکم کن.

اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک

ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON

بخش ۲: بررسی باندها و اتصالات خروجی

1. اتصال صحیح پلاریته (فاز بلندگو)
   • سیم مثبت و منفی هر باند باید مطابق با خروجی آمپ یا پخش باشه.
   • اشتباه در فاز باعث می‌شه بیس‌ها تضعیف شن و صدای مرکزی گم بشه.
   • برای تست سریع:
     • از آهنگ تست فاز (Polarity Test Track) استفاده کن.
     • یا از باتری ۱٫۵ ولتی قلمی:
       🔹 سیم مثبت باتری → سیم مثبت باند
       🔹 سیم منفی باتری → سیم منفی باند
       🔸 اگر مخروط بلندگو به بیرون حرکت کرد → فاز درست است.
       🔸 اگر به داخل رفت → فاز برعکسه.
2. مقاومت (امپدانس) باندها
   • با مولتی‌متر در حالت اهم (Ω) مقاومت هر باند را اندازه بگیر.
     مثلاً باند ۴ اهم معمولاً مقدار ۳٫۲ تا ۳٫۸ Ω نشان می‌دهد.
   • اگر مقاومت بسیار کمتر بود (مثلاً ۱Ω یا کمتر) احتمال اتصال کوتاه یا باند سوخته وجود دارد.
3. تست هر کانال جداگانه
   • صدای پخش را روی Balance فقط سمت چپ، بعد فقط سمت راست ببر.
   • سپس Fader را بین جلو و عقب تنظیم کن.
   • هر باند باید صدای کاملاً شفاف و بدون نویز یا خش‌خش داشته باشد.
   • اگر یکی از کانال‌ها صدایی ندارد یا صدای ضعیف‌تری دارد، سیم یا خروجی آن مسیر را بررسی کن.

بخش ۳: بررسی آمپلی‌فایر و ورودی‌ها

1. بررسی Remote Wire
   • سیم آبی پشت پخش (Remote) باید به پایه‌ی کنترل روشن/خاموش آمپ متصل باشد.
   • وقتی پخش روشن می‌شود، باید حدود ۱۲ ولت روی سیم Remote دیده شود.
   • در غیر این صورت آمپ روشن نمی‌شود.
2. بررسی Gain (تنظیم گِین)
   • گِین نباید با “ولوم” اشتباه گرفته شود.
   • ابتدا تمام تنظیمات EQ را صفر کن.
   • ولوم پخش را تا حدود ۷۵٪ حداکثر بالا ببر.
   • سپس گِین آمپ را افزایش بده تا نزدیک به سطح شنیداری مطلوب برسی بدون اعوجاج.
   • بیشتر از این مقدار احتمال “کلیپینگ” (اعوجاج شدید) دارد.
3. کابل اسپیکرهای خروجی از آمپ
   • کابل‌ها باید ضخیم و کوتاه باشند (حداقل ۱۶ AWG).
   • نباید از زیر صندلی یا کنار کابل برق رد شوند (احتمال تداخل الکترومغناطیسی).
   • تمام ترمینال‌ها را با آچار محکم کن تا شل نباشند.

🔹 بخش ۴: بررسی نویز و تداخل الکتریکی

1. تست نویز در حالت بدون پخش
   • صدای پخش را قطع کن و ولوم را بالا ببر.
   • اگر صدای “وزوز” یا “زوزه موتور” شنیدی:
     🔸 مسیر زمین را کوتاه‌تر کن،
     🔸 RCA را جداگانه عبور بده،
     🔸 یا از Ground Loop Isolator استفاده کن.
2. بررسی نویز در هنگام گاز دادن
   • اگر با بالا رفتن دور موتور نویز تغییر می‌کند، مشکل از زمین یا آلترناتور است.

---

پیشنهاد ویژه:

دوره آموزش ماژول آکوستیک ساختمانی نرم افزار کامسول

ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار کامسول

---

🧩 در پایان این مرحله باید مطمئن شوی که:

• هیچ سیمی اشتباه وصل نشده،
• فاز همه بلندگوها درست است،
• ولتاژ و زمین در محدوده مناسب‌اند،
• هیچ نویزی از موتور یا برق در صدا شنیده نمی‌شود.

مرحله دوم تست و اندازه گیری

1. ابزار لازم
   • الگوی سر و شانه جهت اندازه گیری یا سر مصنوعی یا میکروفون اندازه‌گیری کالیبره‌شده باسه پایه استاندارد.
   • نرم‌افزار اندازه گیری و تحلیل صوتی همچون REW.
   • فایل‌های صوتی تست با کیفیت اندازه گیری:
     Pink noise, sine sweep (10–20kHz), ۱ kHz tone, frequency-specific tones (40 Hz, 63 Hz, 125 Hz, 1 kHz, 4 kHz, 8 kHz).
   • SPL-meter (Class 2 یا بهتر).
   • مولتی‌متر True RMS، اسیلوسکوپ اختیاری.
   • پلیر/پخش که خروجی خطی و بدون EQ داشته باشه.
2. محل قرارگیری میکروفون
   • موقعیت اصلی: «سر راننده» — میکروفون هم‌ارتفاع گوش راننده (محل گوش)، جهت‌گیری رو به جلو (به سمت مرکز داشبورد).
   • موقعیت‌های کمکی: سر سرنشین جلو، مرکز کابین (mid), nearfield نزدیک توییتر/میان‌پرده برای اندازه‌گیری هر واحد به‌صورت جداگانه.
   • میکروفون باید ثابت و ایمن باشد (نوسان ایجاد نشود).
3. تنظیمات اولیه پخش و سیستم
   • همه‌ی EQها/پروفایل‌های صوتی در پخش و DSP را خاموش (Flat / 0 dB) کن.
   • Crossovers پیش‌فرض آمپ یا DSP را موقتا در حالت bypass بذار (اگر می‌خواهی هر واحد را جدا بررسی کنی).
   • Volume پخش را روی حدود ۷۵% یا روی سطحی قرار بده که سیگنال تست به اندازه کافی قوی باشه .

۲) تست حضور و کارکرد پایه (Sanity Check)

1. پخش Pink Noise (حجم متوسط)
   • پخش کن و به ترتیب با Balance/Fader هر بلندگو باید صدا بده.
   • اگر هر باند صدای خش‌خش، قطع یا نویز دارد، آن کانال را متوقف، سیم‌کشی و ترمینال را چک کن.
2. چک فاز با سیگنال لحظه‌ای (Polarity)
   • پخش 1kHz tone کوتاه یا از باتری ۱.5V: مخروط باید به بیرون حرکت کند. اگر نه، فاز برعکس است → سیم +/− را برگردان.
3. تست مقاومت (DC resistance) هر اسپیکر
   • مولتی‌متر روی Ω: مقادیر نزدیک به امپدانس ذکرشده (مثلاً برای بلندگوی ۴ Ω بین ~۳–۴ Ω). مقادیر خیلی پایین احتمال اتصال کوتاه یا سیم آسیب‌دیده وجود دارد و مقادیر خیلی بالا یا باز احتمال سیم قطع یا سیم‌کشی نادرست وجود دارد.

۳) اندازه‌گیری پاسخ فرکانسی

1. تنظیمات sweep/measurement
   • Sweep: 10 Hz – ۲۰ kHz
   • Level: پخش pink noise به‌گونه‌ای که SPL میانگین در موقعیت گوش ≈ ۷۵–۸۵ dB(A) باشد (برای اندازه‌گیری معمولی ۷۵–۸۵ dB کافی است).
   • Sample rate نرم‌افزار: 48kHz یا 96kHz.
   • Smoothing: در نمایش اولیه از ۱/۲۴ octave یا ۱/۱۲ octave استفاده کن تا جزئیات معلوم باشه؛ برای تصمیمات اکولایزر معمولاً ۱/۱۲ یا ۱/۲۴ خوبه.
2. اندازه‌گیری و ذخیره
   • یک measurement از موقعیت راننده بگیر. سپس موقعیت سرنشین جلو و مرکز را هم اندازه بگیر (برای مقایسه).
   • به نمودار نگاه کن و نکات زیر را بررسی کن:
     • پیک‌های ناگهانی (narrow peaks) بیانگر رزونانس‌های محلی یا انعکاس.
     • دیپ‌های شدید (dips) بیانگر ایراد فاز/کراس اوور یا cancellation بین بلندگوها.
     • افزایش زیاد در زیر ۸۰ هرتز احتمالاً بیس بیش از حد وجود دارد یا رزونانس ساب/سنسور کابین.
3. آنالیز نتایج — چه مقدار قابل قبول است؟
   • در محدوده ۱۰۰ هرتز تا ۱۰ کیلو هرتز سعی کن پاسخ ±۳ dB نوسان داشته باشه ( ±۵ dB هم معمولاً قابل قبول است).
   • در ۲–۵ کیلو هرتز: پیک بزرگ بیان صدای تیز یا خشن؛ دیپ بیان از دست رفتن وضوح گفتار.
   • ناحیه ۴۰–۸۰ هرتز: بسته به ساب، سطح می‌تواند بالا باشد اما نباید موج‌دار و با اختلاف زیاد باشد.

۴) تنظیم گِین (Gain Staging) و بررسی کلیپینگ

هدف: تنظیم گِین آمپ و پخش طوری که بیشینه سیگنال بدون کلیپینگ باشد و SNR خوب حفظ شود.

1. روش معمول (Practical Gain Matching)
   • پخش ۱ کیلو هرتز.
   • با مولتی‌متر True RMS ولتاژ خروجی آمپ را اندازه بگیر (AC RMS across speaker terminals) در لحظه‌ای که صدا بدون اعوجاج است.
   • در دیتاشیت آمپ معمولا ولتاژ خروجی معادل توان مشخص (مثلاً ۵۰ وات ۴Ω) داده شده؛ با آن مقایسه کن.
   • هدف: گِین را تا جایی بالا ببر که قبل از کلیپینگ باشی و حداکثر دینامیک را به‌دست بیاوری.
2. روش ساده‌تر (بدون ابزار پیچیده)
   • ولوم پخش را روی ۷۵% بگذاری.
   • با گوش و با sweep یا pink noise، ولوم آمپ را بالا ببر تا جایی که اولین علائم اعوجاج شنیده شود، سپس ۱–۲ کلیک از آن پایین بیاور (فاصله امن).
3. بررسی کلیپینگ
   • برای بررسی دیجیتال، اگر Head-Unit نشانگر clip یا لایت clipping دارد، حتماً اصلاح کن.
   • اسیلوسکوپ: موج سینوسی یک کیلو هرتز را ببین؛ اگر نوک‌ها صاف شده‌اند یعنی کلیپینگ رخ داده و باید بر طرف شود.

۵) اندازه‌گیری THD (Total Harmonic Distortion)

1. روش با REW یا آنالایزر هارمونیک
   • پخش سیگنال سینوسی یک کیلو هرتز در سطوح مختلف (مثلاً ۷۵ dB, 85 dB, 95 dB SPL).
   • نرم‌افزار هارمونیک‌ها را محاسبه و THD% را بده.
   • معیار: THD < 1% در محدوده ۱۰۰ هرتز تا ۱۰ کیلو هرتز مطلوب است؛ تا ۲–۳% در سطوح خیلی بالا قابل تحمل اما صدا «کثیف» می‌شود.
2. روش دستی با اسیلوسکوپ
   • شکل موج خروجی را ببین؛ هارمونیک-های بزرگ باعث موج غیرسینوسی خواهند شد.

۶) تست استریو ایمیجینگ، کانال لفت/رایت و کراس‌اوور

1. Stereo Imaging
   • پخش قطعات با پانینگ (صدای فقط چپ → وسط → فقط راست).
   • بایستی تصویر صوتی به درستی روی مرکز و کانال‌ها قرار بگیرد. اگر مرکز ناپایدار → بررسی فاز/زمان/level بلندگوهای جلو.
2. Crossover Check
   • اگر سیستم از کراس‌اوورها استفاده می‌کند (Active DSP یا Passive x-over)، برای هر بخش (LF/MF/TW) فرکانس قطع را بررسی کن:
     • پخش sine sweep و گوش بده که انتقال بین درایورها نرم و بدون گپ فرکانسی و بدون فاز معکوس باشه.
   • با REW می‌توان پاسخ هر درایور را جداگانه اندازه گرفت (nearfield برای ووفر، توییتر نزدیک برای توییتر).
3. Delay / Time Alignment
   • اگر DSP داری، با اندازه‌گیری impulse response در موقعیت راننده، تاخیرها (arrival time) را محاسبه کن و زمان‌بندی (delay) بین بلندگوها را تنظیم کن تا تصویر مرکزی دقیق شود.

۷) تست ساب‌ووفر (Subwoofer) — جزئیات

1. Low-pass & High-pass
   • LPF ساب را روی ۸۰–۱۲۰ Hz (بسته به طراحی) بگذار.
   • HPF برای باندهای جلو را معمولاً روی ۴۰–۶۰ Hz برای محافظت از بلندگوها.
2. فاز/پلاریته
   • با پخش یک sweep پایین (۲۰–۲۰۰ Hz) و تغییر فاز ۰/۱۸۰ درجه، اختلاف در پاسخ را بررسی کن و فازی که بیشترین تقویت بیس (بدون cancellation) بده را انتخاب کن.
   • گاهی لازم است فاز را با_delay تنظیم کنی برای هماهنگ شدن با ووفرهای جلو.
3. سطح و تعریف بیس
   • با pink noise یا موسیقی تست، سطح ساب را طوری تنظیم کن که بیس قوی و تعریف‌شده باشد ولی «بوم» و مبهم نباشد.
   • اگر ساب خیلی کُند و بدون کنترل است → فاز/کراس‌اوور یا انکپسولاسیون کابین مشکل دارد.

۸) تست نهایی با موسیقی مرجع (Subjective + Objective)

1. لیست موسیقی مرجع: چند ترک با باس سنگین، چند ترک وکال و آکوستیک، چند ترک با پیچیدگی مید-و-تریبل.
2. چک‌ لیست شنیداری
   • وضوح وکال، تفکیک سازها، عدم خستگی شنیداری، عدم اعوجاج در سطح‌های بالا، استیج و ایمیجینگ.

۹) معیارهای «پاس کردن»— مقادیر مرجع

• پاسخ فرکانسی کلی در موقعیت گوش راننده نباید نوسان بیشتر از ±۵ dB بین داشته باشد. (±۳ dB ایده‌آل).
• محاسبه شده باید در محدوده فرکانسی بین ۱۰۰ هرتز تا ۱۰ کیلو هرتز باید کمتر از ۱٪ باشد. THD < 1%
• عدم وجود ground-hum یا alternator whine در ولوم‌های بالا

۱۰) اشکال‌یابی رایج و راه‌حل‌ها

• صدای وزوز با دور موتور → ground loop یا اتصال زمین ضعیف؛ مسیر RCA و ground را بررسی کن، از isolator استفاده کن.
• بیس ضعیف اما ساب زنده است → فاز یا زمان اشتباه؛ phase flip/ delay بررسی کن.
• صدای تیز در ۲–۵ kHz → پیک‌های رزونانس یا تویتر مشکل‌دار؛ تویتر و نصب پنل را کنترل کن.
• یک کانال ضعیف‌تر → سیم قطع، کانکتور شل یا خروجی آمپ مشکل دارد؛ مقاومت و ولتاژ کانال را اندازه بگیر.
• کلیپ روی سطوح بالا → گِین بیش از حد، محدودیت دیجیتال Head-Unit یا آمپای کمتر از حد؛ گِین را پایین بیاور و level-matching انجام بده.

۱۱) چک‌لیست سریعِ اجرایی (برای اجرا با یک نفر)

1. Flat کردن EQ/DSP.
2. قرار دادن میکروفون در موقعیت گوش راننده.
3. پخش Pink Noise و کنترل اینکه همه‌کانال‌ها صدا می‌دهند.
4. Sweep و ذخیره measurement (REW).
5. Gain staging با ۱ kHz tone و بررسی کلیپ.
6. THD measurement در چند سطح.
7. پخش موسیقی مرجع و بررسی شنیداری.
8. تنظیمات نهایی DSP: EQ، delay، level، فاز ساب.
9. ذخیره پروفایل و گرفتن snapshot از measurements.

مرحله سوم تحلیل نتایج و تنظیمات

1. بارگذاری Measurements
   • تمام measurement‌های گرفته‌شده (راننده، سرنشین، مرکز) را در نرم‌افزار (REW یا RTA) باز کن.
   • برای دید کلی از هر موقعیت از smoothing / 1/24 octave برای شناسایی پیک‌ها/دیپ‌ها استفاده کن و برای طراحی EQ از ۱/۱۲ یا ۱/۶ استفاده کن.
2. شناسایی انواع مشکل‌ها در نمودار:
   • پیک‌های باریک (narrow, sharp peaks) معمولاً نشاندهنده رزونانس محلی یا انعکاس سطح؛ اول مکان نصب یا پنل را بررسی کن.
   • دیپ‌های عریض (broad dips) اغلب ناشی از cancellation بین بلندگوها (فاز / تاخیر).
   • شیفت کلی طیف (overall tilt) نیاز به EQ شیب‌دار (shelf) یا تصحیح کلی.
3. دسته‌بندی راه‌حل‌ها:
   • مسائل فازی/زمانی delay/time alignment یا موقعیت فیزیکی بلندگو.
   • مسائل رزونانس/ اصلاح مکان نصب، damping یا تغییر Q اکولایزر (یا فیلتراسیون notch).

تنظیم زمان (Time Alignment / Delay)

هدف: رسیدن امواج از همه بلندگوها به «نقطه گوش» (ear position) در یک زمان یا با فاصله مناسب برای ایجاد تصویر مرکزی دقیق.

1. اندازه‌گیری فیزیکی مسافت و محاسبه تاخیر پیشنهادی
   • فرمول:
     delay (ms) = (Δdistance (m) / speed_of_sound (m/s)) × ۱۰۰۰
     سرعت صوت را فرض می‌کنیم ۳۴۳ m/s (20°C).
   • مثال محاسبه (گام‌به‌گام عددی):
     فرض کن فاصله گوش راننده تا توییتر چپ ۰.۵۰ و تا توییتر راست ۰.۶۵.
     اختلاف فاصله Δ = 0.۶۵ − ۰.۵۰ = 0.۱۵ m.
     حالا delay = (0.15 / 343) × ۱۰۰۰.
     • ۰.۱۵ ÷ ۳۴۳ = 0.۰۰۰۴۳۷۶۰۲… (دقت تا ۹ رقم)
     • 0.437602ms
       نتیجه ≈ ۰.۴۴ms (تاخیر لازم برای بلندگویی که دورتر است).
   • پس اگر راست دورتر است به راست ۰.۴۴ delay اضافه کن یا به چپ همان مقدار منفی بده تا هم‌زمان شوند.
2. روش اندازه‌گیری با نرم‌افزار (impulse / IR)
   • اندازه‌گیری impulse response برای هر بلندگو در موقعیت گوش.
   • در REW از IR فاصله زمانی/arrival time را بخوان و delayهای لازم را محاسبه و در DSP اعمال کن.

تنظیم فاز (Phase) و چک فازی بین درایورها

1. برای درایورهای متصل به هم (مثلاً ووفر و توییتر):
   • ابتدا مطمئن شو پلاریته (polarity) صحیح است.
   • سپس با sweep پایین تا بالا، فاز را امتحان کن و ببین کدام حالت در محدوده کراس‌اوور جمع‌بندی بهتری (smoother transition / no dip) می‌ده.
2. آزمایش فاز ساب (sub) با درایورهای جلو:
   • پخش sweep پایین (۲۰–۲۰۰ Hz) و تغییر فاز (۰°, ۱۸۰° یا fine phase) تا جایی که بیشینه بیس بدون cancellation به‌دست بیاد.

تنظیم کراس‌اوورها (Crossovers)

1. انتخاب فرکانس کراس‌اوور (پیشنهاد عمومی)
   • توییتر ↔ میدرنج: ۱.8kHz–3kHz (بسته به درایورها)
   • میدرنج ↔ ووفر: 150Hz–400Hz (بسته به اندازه ووفر و کابین)
   • ساب ↔ ووفر: 60Hz–120Hz (معمولاً 80Hz پایه خوبی است)
2. شیب (slope) پیشنهادی
   • ۱۲ dB/oct (2nd order) یا ۲۴ dB/oct (4th order) بسته به توانایی درایورها و فیلترینگ مطلوب. شیب‌های تند (24dB ) فاز پیچیده‌تری ایجاد می‌کنند و ممکن است نیاز به alignment فازی داشته باشند.
3. کراس‌اوور فعال (DSP) ترجیح داده می‌شود چون کنترل کامل‌تر (f, slope, Q, phase) می‌دهد.

طراحی و اعمال EQ (Correction)

1. رویکرد کلی
   • ابتدا تنها به حذف پیک‌های مضر (notch narrow) بپرداز و از boost کردن dips عمیق خودداری کن (زیرا dips ناشی از فاز/کنتلانس را با EQ نمی‌توان کامل اصلاح کرد).
   • برای برابرسازی کلی از target curve استفاده کن (مثلاً هدفی بین Flat و یک شیب ملایم باس-بوست).
2. تنظیمات پیشنهادی پارامترهای اکولایزر
   • برای notch (پیک باریک): Q = 6–۱۲، gain = −۳ تا 8dB− (بسته به شدت)
   • برای اصلاح‌های پهن: Q = 0.7–۱.۲، gain = −۲ تا +۲ dB
   • برای shelf باس: low-shelf با Q پایین (۰.۷) و gain ≈ +۱.۵…+۴ dB اگر نیاز به کمی گرمی/وزن است.
   • smoothing: بعد از اعمال EQ، نمودار را با smoothing 1/3 octave برای ارزیابی کلی ببین.
3. ترتیب اعمال اصلاح:
   • حذف narrow resonances (notch)
   • اصلاح فرکانس‌های مید (2kHz–5kHz ) که باعث خستگی شنیداری می‌شوند
   • تطابق سطح ساب با mid/woofer (level balancing)
   • در نهایت، اعمال تِیون نهایی بر اساس شنیدن موسیقی مرجع

تنظیمات گِین نهایی و محدودکننده (Limiter / Protection)

1. Level matching بین کانال‌ها: اطمینان حاصل کن که هر کانال با سطح SPL مساوی (±۰.5dB ) در فرکانس مرجع (مثلاً 1kHz ) تنظیم شده است.
2. Limiter برای ساب و آمپ:
   • ساب: ratio = ∞:۱ (hard limiter) یا ۴:۱ با attack کوتاه (۰.5ms–5ms ) و release متوسط (50ms–200ms ). Threshold بسته به توان و حساسیت ساب؛ معمولاً تا سطحی که شروع به distortion یا حرارت بیش از حد می‌شود.
   • بقیه آمپ‌ها: limiter نرم‌تر برای جلوگیری از کلیپینگ.
3. Dynamic processing (در صورت نیاز): کمی compression برای حفاظت از بلندگوها در سناریوهای رانندگی بلندمدت.

سنجش نهایی (Verification Measurements)

1. گرفتن measurement‌های جدید بعد از اعمال هر تغییر بزرگ (delay, EQ, gain).
2. تست پایداری (stress test): پخش سیگنال‌های بلند (pink noise یا موسیقی با باس سنگین) برای ۳–۵ دقیقه و چک دما آمپ و عملکرد بدون کلیپ.
3. اندازه‌گیری THD مجدد در سطوح مختلف. THD نباید به‌طور معنی‌داری افزایش یابد.
4. اندازه‌گیری coherence و impulse response: coherence پایین در برخی فرکانس‌ها می‌تواند نشان‌دهنده مشکل فاز یا انعکاس باشد.

معیارهای قبولی نهایی (Pass / Fail)

• همه‌ی کانال‌ها فعال و بدون نویز یا crackle
• THD در محدوده کاری < 1% (معمول)
• عدم وجود clipping در Head-Unit یا آمپ
• تصویر استریو: مرکز دقیق و ثابت (subjective)
• پاسخ فرکانسی در موقعیت گوش: نوسان کلی بین 100Hz –۱۰ kHz کمتر از ±5dB (±۳ dB برای کار حرفه‌ای) → قابل قبول/ایده‌آل
• ساب: سطح و فاز تنظیم شده طوری که بیس تعریف‌شده و بدون cancellation در فرکانسهای crossover

نکات نهایی و چک‌لیست عمل‌گرایانه

1. اعمال تغییرات مرحله‌به‌مرحله و ثبت هر measurement قبل/بعد.
2. اگر dip پهنی دیدی، ابتدا delay/fase را اصلاح کن، بعد EQ؛ چون EQ نمی‌تواند cancellation فازی را بطور مؤثر رفع کند.
3. برای هر تغییر، حداقل یک measurement و یک تست شنیداری با موسیقی مرجع انجام بده.
4. فایل پروفایل DSP و snapshot measurement را ذخیره کن تا همیشه قابل بازگشت باشی.
5. در نهایت، یک جلسه شنیداری واقعی با کاربر/مالک سیستم داشته باش تا سلیقه شنیداری او را هم برای تیون نهایی لحاظ کنی.

تجهیزات و موارد پیشنهادی

میکروفن‌ها و آرایه میکروفن

• پیشنهاد می‌شود ۶ میکروفن فشار (“pressure field”) با حساسیت بالا استفاده شود تا میانگین توان از موقعیت‌های مختلف گرفته شود.
• اندازه میکروفن باید کوچک باشد تا اختلال در میدان صوتی داخل کابین کم شود (مثلاً میکروفن‌های ¼ اینچ توصیه شده‌اند).
• آرایه میکروفن باید در قالب خاصی قرار گیرد، مثلاً ساختار “H-shaped” با فاصله‌ها و زوایای معینی بین میکروفن‌ها، طوری که نماینده مکان‌های سر راننده و سر سرنشین باشد.
• موقعیت آرایه باید در محل سر راننده (یا مرکز سرهای احتمالی) قرار گیرد و زاویه Pitch معمولاً ۳۰ درجه انتخاب می‌شود.

نرم‌افزارهای مورد نیاز برای تست صوتی خودرو

برای اجرای تست‌های صوتی مطابق دستورالعمل‌های AES TC-AA، نرم‌افزار نقش کلیدی دارد. این نرم‌افزارها امکان تولید سیگنال‌های تست، تحلیل داده‌ها و ارائه گزارش‌های دقیق را فراهم می‌کنند. مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• Audio Precision APx500: یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارها برای تحلیل سیستم‌های صوتی خودرو است. این نرم‌افزار همراه با سخت‌افزار AP Analyzer استفاده می‌شود و انواع تست‌ها مانند پاسخ فرکانسی، اعوجاج هارمونیک کل (THD+N)، و دینامیک سیستم را پوشش می‌دهد.
• MATLAB و Python: برای تحلیل‌های پیشرفته، مدل‌سازی و پردازش سیگنال‌های صوتی به کار می‌روند. این ابزارها انعطاف‌پذیری بالایی دارند و می‌توانند داده‌های خام جمع‌آوری‌شده را در قالب‌های سفارشی تحلیل کنند.
• نرم‌افزارهای شبیه‌سازی آکوستیک مانند COMSOL Multiphysics یا EASE: برای پیش‌بینی رفتار صوتی کابین خودرو و شبیه‌سازی قبل از تست عملی استفاده می‌شوند.
• APx Project Files: فایل‌های از پیش آماده که فرآیند تست را سریع‌تر می‌کنند و تنظیمات پیشنهادی برای تست‌های مختلف را در اختیار کاربر می‌گذارند.

• سیستم اندازه‌گیری باید بتواند سطح‌های صوتی کالیبره‌شده در واحد dB SPL و ضرایب A, C, و Z مطابق IEC 61672 نمایش دهد.
• باید قادر باشد سیگنال‌های شش میکروفن را به صورت مستقل پردازش کرده و میانگین توان (power averaging) را برای مدت زمان ۳۰ ثانیه محاسبه کند (Leq)
• نتایج معمولاً در بازه‌های یک‌سوم اکتاوی (۱/۳ octave bands) نمایش داده می‌شوند.

---

---

پیشنهاد ویژه:

دوره آموزش ماژول آکوستیک ساختمانی نرم افزار کامسول

ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار کامسول

---

استانداردهای اندازه‌گیری و ارزیابی سیستم صوتی خودر

استانداردهای مهم و پرکاربرد مربوط به اندازه‌گیری و ارزیابی سیستم صوتی خودرو رو بر اساس حوزه‌ی کاربرد (تولید، تست عملکرد، و کیفیت شنیداری)

طبقه‌بندی کلی استانداردها — چه چیزی برای چه کاری لازم است

به‌طور خلاصه استانداردها را می‌توان به این گروه‌ها تقسیم کرد و برای هر گروه مثال‌های مرجع آورد:

A. استانداردهای اندازه‌گیری داخل خودرو (in-vehicle acoustic measurements) — نحوه قرارگیری میکروفون، سیگنال‌ها، پارامترهای خوانده‌شده (SPL, Leq, spectrum) (مثال: ISO 5128, ISO 16254). ISO+1

B. استانداردهای اندازه‌گیری خروجی/دستگاه‌های صوتی (output-based / loudspeaker & system tests) — روش‌های اندازه‌گیری رفتار بلندگو، THD، SPLmax، پاسخ فرکانسی، روش stimulus (sweep, chirp, MLS). (مثال: IEC 60268-21, دیگر قسمت‌های IEC 60268 برای آمپ و مشخصات). IEC Webstore+1

C. استانداردهای ابزار و کالیبراسیون — مشخصات صداسنج، میکروفون اندازه‌گیری و روش‌های کالیبراسیون (مثال: IEC 61672 برای SLM و IEC 61094 برای میکروفون‌ها). IEC Webstore+1

D. استانداردهای تداخل الکترومغناطیسی و EMC — برای اطمینان که سیستم صوتی نویز الکترونیکی تولید نمی‌کند یا به EMI حساس نیست (مثال: CISPR 25, SAE/ISO مربوط به EMC و خانواده SAE J1113 / ISO 11452). IEC Webstore+1

E. استانداردهای ارزیابی شنیداری (subjective listening tests) — طراحی جلسه شنیداری، تعداد شنونده‌ها، متد امتیازدهی (مثال: ITU-R BS.1116, MUSHRA (BS.1534)). Iteh Standards+1

---

۲) نکات کلیدی و الزام‌های فنی هر استاندارد (جزئیات اجرایی)

ISO 5128 (Measurement of interior sound in road vehicles) — چه می‌گوید و چه‌کار کنیم

• روش مهندسی برای اندازه‌گیری فشار صوتی داخل کابین در شرایط رانندگی «معمولی»؛ شامل پارامترهای ثبت (Leq، Lmax)، موقعیت‌های میکروفون، شرایط رانندگی و روش نمونه‌برداری.
• عملی: از یک SLM کلاسی (Class-1 یا Class-2 بسته به سطح دقت مورد نیاز) و میکروفون کالیبره‌شده استفاده کن؛ ثبت Leq در سیکل رانندگی یا در حالت استیشنِری طبق بازه‌‌ها و سرعت‌های تعریف‌شده در استاندارد.
• چرا مهم: این استاندارد به تو می‌گوید چطور «صدای متوسط واقعی داخل خودرو» را گزارش کنی (برای comfort / masking analysis). ISO

ISO 16254 (Measurement of sound emitted by road vehicles at standstill / low speed)

• تمرکز این استاندارد بر «صداهایی که خودرو به بیرون منتشر می‌کند» (مرتبط با صوت محیطی، امّا در زمینهٔ تست سیستم صوتی داخلی، برخی روش‌های مهندسی اندازه‌گیری فرکانسی و سطوح مرجع کاربرد دارد). برای اندازه‌گیری‌های مربوط به حضور و تعامل سیگنال صوتی خودرو در محیط اطراف (مثلاً هنگام تست بلندی صدای بلندگو در فضای باز) مفید است. Iteh Standards+1

IEC 60268-21 (Acoustical / output-based measurements)

• مهم‌ترین مرجع برای اندازه‌گیری خروجی (SPL vs frequency, distortion vs level, max output tests) که روش‌های stimulus (chirp, multitone, burst) و شرایط «خروجی-محور» را تعریف می‌کند. بخش مهمی که به کار ما می‌آید این است که استاندارد اجازه می‌دهد اندازه‌گیری‌ها را در «شرایط عملی» و نه الزاماً چمبر اکوستیک انجام دهی و روش‌هایی برای تعیین SPLmax و رفتار غیرخطی ارائه می‌دهد.
• عملی: برای اندازه‌گیری THD vs SPL، SPLmax، رفتار بلندگو/سیستم تحت سیگنال‌های پیچیده و تست‌های بزرگ-سیگنالی از پروتکل‌های IEC-60268-21 استفاده کن؛ این استاندارد روش گرفتن waterfal/impulse و چگونگی نرمال‌سازی را هم راهنمایی می‌کند. IEC Webstore+1

IEC 60268 (سایر قسمتها: -۳ برای آمپلی‌فایر و …)

• مجموعهٔ بخش‌های IEC 60268 پوشش‌دهندهٔ مشخصه‌های آمپلی‌فایر، کانکتورها، معیارهای اندازه‌گیری و غیره است (مثلاً IEC 60268-3 برای آمپ‌ها).
• عملی: وقتی داری آمپ را تست می‌کنی (توان واقعی، THD، noise floor، crosstalk) باید روش‌های IEC 60268-3 را دنبال کنی. IEC Webstore

CISPR 25 (Automotive radio disturbance limits) و SAE/ISO EMC

• محدودیت‌ها و روش‌های اندازه‌گیری برای انتشار نویز رادیویی (conducted & radiated) برای حفاظت از گیرنده‌ها و عملکرد سیستم‌های داخل خودرو. برای مثال اگر آمپ یا برد پخش نویز الکتریکی تولید کند که روی رادیو یا بلوتوث تأثیر بگذارد، CISPR25 مرجع است. ﹙همچنین SAE J1113 خانواده برای آزمون‌های EMC خودرو استفاده می‌شود؛ بسیاری از قسمت‌های J1113 حالا به ISO 11452 ارجاع داده‌اند.﹚ IEC Webstore+1

IEC 61672 و IEC 61094 (کالیبراسیون و تجهیزات)

• IEC 61672 مشخصات و کلاس‌بندی Sound Level Meterها را تعیین می‌کند (Class-1, Class-2). IEC 61094 مجموعه‌ای از استانداردها برای میکروفن‌های مرجع و روش‌های کالیبراسیون است.
• عملی: همیشه از SLM و میکروفون‌هایی استفاده کن که با IEC 61672 / IEC 61094 انطباق دارند و هر measurement را با کالر (calibrator) معتبر قبل از گرفتن داده‌ها کالیبره کن. IEC Webstore+1

ITU / AES برای تست‌های ذهنی و کیفیت شنیداری

• برای تست‌های شنیداری کنترل‌شده (مقایسه ABX, MUSHRA, BS.1116) متدولوژی، نحوه انتخاب آزمون‌شونده‌ها، پارامترهای امتیازدهی و تحلیل آماری را مشخص می‌کنند.
• عملی: اگر معیار ادراک کیفیت رو می‌خواهی گزارش کنی (مثلاً OEM می‌خواهد «کیفیت شنیداری خوب» را تضمین کند)، جلسهٔ شنیداری را مطابق MUSHRA یا BS.1116 طراحی کن. Iteh Standards+

نتیجه‌گیری

آزمایش سیستم‌های صوتی خودرو فرآیندی پیچیده ولی ضروری است. فضای کابین با ترکیب مواد مختلف و موقعیت بلندگوها، شرایطی متفاوت از میدان‌های صوتی سنتی ایجاد می‌کند. انتخاب درست میکروفون و پیروی از دستورالعمل‌های AES TC-AA امکان‌پذیر می‌سازد که تست‌ها دقیق، تکرارپذیر و قابل مقایسه باشند.

برای خودروسازان، رعایت این استانداردها تنها یک الزام فنی نیست، بلکه ابزاری برای جلب رضایت مشتری و خلق تجربه شنیداری بهتر در خودروهای آینده است.

---

آموزس، شبیه سازی، طراحی و اجرای پروژه های آکوستیکی با آوانا

---