Placering af surroundhøjttalere: vinkler og afstande

Surroundhøjttalere placeres på en tænkt cirkel om lyttepladsen. Centerhøjttaleren står lige frem, fronthøjttalerne ca. 30° ud til hver side, og surroundhøjttalerne ved siden af eller lidt bag lytteren. Beregneren øverst på siden omsætter vinklerne til mål i meter, så opstillingen kan tegnes og måles op i en rigtig stue.

Sådan bruger du beregneren

Beregneren tager udgangspunkt i lyttepladsen og viser, hvor hver højttaler står i forhold til den.

• Format: 5.1, 7.1, 5.1.2, 5.1.4 eller 7.1.4. Første tal er de almindelige kanaler, tallet efter punktummet er subwooferkanalen, og et eventuelt tredje tal er højdehøjttalere. Notationen er forklaret under kanalformater. Subwooferen indgår ikke i beregningen. Bassens retning er svær at høre, så subwooferen kan placeres friere. Det er forklaret under subwoofer og bas.
• Afstand r: afstanden i meter fra lyttepladsen til højttalerne i lytteniveau. Alle får samme afstand og ligger dermed på en cirkel.
• Surroundvinkel: gælder 5.1 og kan stilles mellem 100° og 120°. Standarden er 110°.
• Lofthøjde og ørehøjde: bruges kun ved formater med højdehøjttalere. Lofthøjden er målt fra gulv til loft, ørehøjden er ørernes højde for en siddende lytter. Standardværdierne er 2,5 m og 1,2 m.

Resultatet vises som tabel og som tegning set ovenfra. Lyttepladsen er nulpunktet, y peger frem mod centerhøjttaleren, og x er positiv mod højre. En negativ y-værdi ligger bag lyttepladsen. Mål er afrundet til hele centimeter og vinkler til hele grader. For højdehøjttalere vises også elevationen, altså vinklen over vandret ørehøjde, og den skrå afstand.

Standardværdierne ligger inden for de intervaller, standarderne angiver, og er redaktionelle valg, ikke krav:

• 5.1: surround ±110°
• 7.1: side ±100° og bag ±135°
• højdehøjttalere: top front ±45° og top rear ±135° med elevation 45°
• ørehøjde 1,2 m

Regneeksempel: 5.1 med r = 3 m

Positionen regnes som x = r·sin θ og y = r·cos θ, hvor θ er vinklen fra lige frem. Tallene herunder er regnet uden afrunding.

Surround højttalere i 5.1: vinklerne

ITU-R BS.775 beskriver 5.1-opstillingen: centerhøjttaleren står ved 0°, og front venstre og højre står i hver sin ende af en bue på 60° set fra lyttepunktet, altså ±30°. Surroundhøjttalerne står 100–120° fra centerretningen, og standarden kræver ikke en præcis placering. Wikipedias gennemgang nævner ±30° til musik og ±22,5° til film for fronthøjttalerne samt ±110° til surround. Tallene varierer altså lidt efter kilde og formål.

Samme afstand til alle højttalere

Standarden regner med fem højttalere af samme størrelse i samme afstand fra lytteren. Så når lyden fra alle kanaler lytteren på samme tid, og niveauet kan stilles ens. Side- og baghøjttalere må ikke stå tættere på end fronthøjttalerne, medmindre en forsinkelse udligner forskellen.

7.1: side- og bagkanaler

I 7.1 flytter de to surroundhøjttalere fra 5.1 ud til siderne, og to nye kommer bag lytteren. ITU-R BS.2051 (system I) angiver disse intervaller:

Vinklen mellem de to surroundhøjttalere på samme side skal ligge mellem 30° og 60°. Beregnerens standard giver 35° mellem side og bag. Bruges flere surroundhøjttalere end to, fordeles de ifølge ITU-R BS.775 symmetrisk med lige store mellemrum på en bue fra 60° til 150°. Selve 5.1-opstillingen er beskrevet under 5.1 surround.

Højdehøjttalere: surround højttalere i loftet

Højdekanalerne er en tredje række. 5.1.2 tilføjer to højttalere i loftet, 5.1.4 og 7.1.4 fire. ITU-R BS.2051 angiver for top front en azimut på ±30–45° og for top rear ±100–135° i 5.1.4 og ±100–150° i 7.1.4. Elevationen er 30–55° i alle tilfælde. I referenceopstillingen til 7.1.4 med Dolby Atmos er elevationen 45° og kan justeres inden for 30–55°.

Med lofthøjden H og ørehøjden h er højdeforskellen Δh = H − h. Den vandrette afstand fra lyttepladsen til punktet lige under højttaleren er d = Δh / tan φ, og den skrå afstand er R = Δh / sin φ, hvor φ er elevationen. Med standardværdierne (H = 2,5 m, h = 1,2 m, Δh = 1,3 m) bliver det:

Ved 45° og azimut ±45° (top front) ligger højttalerne ca. 0,92 m til siden og 0,92 m foran lyttepladsen. Ved ±135° (top rear) ligger de ca. 0,92 m bag. Beregneren går ud fra et fladt loft. Er loftet skråt, regnes med lofthøjden lige over højttalerens position.

Opadvendte højttalere kaster lyden mod loftet i stedet for at sidde i det. De kræver et fladt, lydreflekterende loft, og refleksionen gør højdelyden lidt mere diffus end fra en loftshøjttaler. Akustikplader på det sted, hvor lyden rammer loftet, kan svække effekten. Loftet som akustisk flade er omtalt under rumakustik.

Højde i lytteniveau

Fronthøjttalernes akustiske centrum bør stå omkring ørehøjde. Er skærmen ikke lydgennemtrængelig, står centerhøjttaleren lige over eller under billedet. Referenceopstillinger regner typisk med ca. 1,2 m, som er ørehøjde for en gennemsnitlig siddende lytter. Højden på side- og baghøjttalere er mindre kritisk. I 5.1 må surroundhøjttalerne ifølge ITU-R BS.2051 hæves 0–15° over vandret.

Afstandskompensation

Lyd bevæger sig ca. 343 m/s i luft ved 20 °C, altså ca. 2,9 ms pr. meter. Står en højttaler 1 m tættere på end de andre, når lyden fra den lytteren ca. 2,9 ms før. Forsinkelsen, der udligner forskellen, er (r_max − r) / 343 m/s. Står fronthøjttalerne 3,5 m væk og en surroundhøjttaler 2,0 m væk, svarer de 1,5 m til ca. 4,4 ms. En AV-receiver kan forsinke de nære kanaler, når afstandene er indtastet. Se AV-receiver og kalibrering. Står fronthøjttalerne på en lige linje i stedet for en bue, kan centerkanalen kræve en forsinkelse.

Typer af surroundhøjttalere

• Monopol: sender lyden i én retning, mod lytteren. Det er den almindelige type.
• Dipol og bipol: udstråler lyd i to retninger. Retningslinjerne for Atmos fraråder dipolhøjttalere i den slags opstillinger.
• Væg- og loftshøjttalere: indbyggede højttalere fylder intet på gulvet. Loftshøjttalere med bred spredning (ca. 45° fra aksen mellem 100 Hz og 10 kHz) kan pege lige ned, mens smallere bør vinkles mod lyttepladsen.
• Opadvendte moduler: se afsnittet om højdehøjttalere.

Trådløse højttalere ændrer ikke på vinkler og afstande. Hvad der er trådløst, forklarer siden om trådløs surround. En soundbar med virtuel surround har ingen separate surroundhøjttalere. Den er beskrevet under soundbar eller højttalersæt.

Kompromiser i en stue

Stuer følger sjældent cirklen.

• Sofaen op ad bagvæggen: Med r = 3 m skal en 110°-højttaler stå ca. 1 m bag lytteren. Det er der ofte ikke plads til. Højttaleren kan i stedet stå på sidevæggen ud for lytteren (omkring 90°), lidt over ørehøjde. Det er lige uden for 5.1-intervallet, men inden for 7.1’s sideinterval på 85–110°. Forskellen i afstand og niveau udlignes i receiveren.
• Skæv eller åben stue: Højttalerpar bør helst stå symmetrisk. Ved par med en vinkel over 45° nævner ITU-R BS.2051 en tolerance på 10°. Kan symmetri ikke opnås, hjælper afstands- og niveauindstilling.
• Flere siddepladser: Opstillingen regnes ud fra ét lyttepunkt. Ved flere pladser vælges typisk et centralt punkt, og højttalerne rettes mod det.

Hele opsætningen i fire trin, fra valg af format til kalibrering, er samlet på forsiden om surround sound.