Examensarbete - DiVA portal376296/FULLTEXT01.pdf · 2010. 12. 10. · Vi skulle vilja tacka Scania CV AB och Anders Wikman för att vi fått möjlighet att genomföra vårt examensarbete

Fakulteten för teknik- och naturvetenskap

Karlstads universitet 651 88 Karlstad

Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60

[email protected] www.kau.se

Examensarbete Musik- och ljudsättningsingenjörsprogrammet

Optimal högtalarplacering i en

lastbilshytt

Optimal Loudspeaker Placement in a

Heavyweight Truck

Pär Carlsson

Martin Erneström

Handledare:

Kristina Mattsson, Scania CV AB

Jonny Johansson, Scania CV AB

Tryggve Grahn, Karlstads universitet

vt 2010

Detta examensarbete omfattar 22,5 hp och ingår i Musik- och

ljudsättningsingenjörsprogrammet, 180 hp, vid Karlstads universitet.

This 22,5 hp Degree Project is part of the 3 year, 180 point Sound Engineering course at

Karlstad University, Sweden

Optimal högtalarplacering i en

lastbilshytt

Optimal Loudspeaker Placement in a

Heavyweight Truck

Pär Carlsson

Martin Erneström

Examensarbete Degree Project

Musik- och ljudsättningsingenjörsprogrammet

vt 2010

Handledare: Kristina Mattsson, Scania CV AB

Jonny Johansson, Scania CV AB

Tryggve Grahn, Karlstads universitet

Denna rapport är skriven som en del av det arbete som krävs för att erhålla

Musik- och ljudsättningsingenjörsexamen/Teknologie kandidatexamen. Allt

material i denna rapport som inte är mitt eget, har blivit tydligt identifierat

och inget material är inkluderat som tidigare använts för erhållande av

annan examen.

Pär Carlsson Martin Erneström

-------------------------------------------------------------------------------------------

Rapporten godkänd,

datum Handledare: Tryggve Grahn

Examinator: Peter Röjder

Sammanfattning Syftet med detta examensarbete var att göra en utredning för att försöka ta fram den optimala

högtalarplaceringen i en lastbilshytt samt hitta högtalare som passar bra för uppgiften. Arbetet

har utförts i Södertälje åt Scania CV AB. Målet var att ta fram en lyssningsmiljö i en lastbil

med nya högtalarplaceringar som låter bättre än de nuvarande placeringarna.

Resultatet som nåtts har erhållits via ett antal olika metoder. Först har en benchmark gjorts på

några av Scanias konkurrenter. Sedan har ett lyssningstest utförts på ett antal testpersoner

utifrån dagens hytt för att skapa en grund att utgå ifrån. Slutligen har ett högtalarsystem

utvecklats uitfrån laborerande av lyssning med högtalare i temporära högtalarlådor på olika

positioner och jämfört detta med en reciprok modalanalys och den information som

framkommit i lyssningstest.

Resultatet innebär att dörrhögtalarna bör flyttas längre fram och att diskanterna i A-stolparna

istället skall bytas ut mot fullrange högtalare som placeras i hatthyllan och där vikten ligger i

att högtalarna riktas mot lyssnaren.

Abstract This Degree Project was about finding the best loudspeaker placement in a heavyweight truck

and also the best suited loudspeaker for this task. The project took place in Södertälje,

Sweden, on behalf of Scania CV AB. The goal was to create a new listening environment in a

truck cabinet.

The results were accomplished by the performance of a few different tasks. First a benchmark

was made on Scanias top competitors. Second a listening test was made to get an

apprehension of what people find lacking in the sound reproduction of the sound system.

Finally a new speaker system has been developed from comparing the results from

experimenting with listening to temporary loudspeakers in different positions with the results

from a reciprocal modal analysis and the information gained from the listening test.

The conclusion of the project is that the position of the door speakers should be moved

forward and that the tweeters should be replaced by full range speakers which should be

placed in the upper interior above the windshield. It’s also important that the speakers are on-

axis towards the listener.

Förord Vi skulle vilja tacka Scania CV AB och Anders Wikman för att vi fått möjlighet att

genomföra vårt examensarbete. Vi vill även tacka våra handledare på Scania,

Kristina Mattsson och Jonny Johansson, för bra vägledning och stöd. Arbetet hade

inte kunnat utföras utan hjälp med mätsystem och mätningar från Anna Sirkka och

Per-Olof Berglund vid akustikavdelningen samt konstruktion av högtalarlådor av

Anders Kjelledal från träverkstaden. Till sist ett stort tack till vår handledare Tryggve

Grahn vid Karlstads universitet.

Innehållsförteckning

1 Inledning .................................................................................................................................. 1

1.1 Bakgrund .......................................................................................................................... 1

1.2 Syfte/mål ........................................................................................................................... 1

1.3 Avgränsningar .................................................................................................................. 1

1.4 Disposition ........................................................................................................................ 2

2 Teori ........................................................................................................................................ 3

2.1 Högtalarberäkningar ......................................................................................................... 3

2.2 Binaural stereo .................................................................................................................. 4

2.3 Staging och stereoljud ...................................................................................................... 4

2.4 Loudness ........................................................................................................................... 4

2.5 Stående vågor ................................................................................................................... 5

3 Benchmarking ......................................................................................................................... 6

3.1 Scania R480 ...................................................................................................................... 6

3.2 MAN TGX 18.440 ............................................................................................................ 6

3.3 Mercedes-Benz Actros 1844 ............................................................................................ 6

3.4 Volvo FH16 ...................................................................................................................... 7

4 Lyssningstest ........................................................................................................................... 8

4.1 Del 1 ................................................................................................................................. 8

4.2 Del 2 ................................................................................................................................. 9

4.3 Inspelning av ljudfiler till lyssningstest ............................................................................ 9

4.4 Resultat lyssningstest, del 1 ............................................................................................ 10

4.5 Resultat lyssningstest, del 2. ........................................................................................... 11

4.6 Slutsats lyssningstest ...................................................................................................... 12

5 Val av utrustning ................................................................................................................... 13

5.1 Stereoenhet ..................................................................................................................... 13

5.2 Högtalare ........................................................................................................................ 13

5.3 Bashögtalare ................................................................................................................... 13

6 Högtalarnas placering ............................................................................................................ 15

6.1 Lyssning med högtalare i olika positioner ...................................................................... 15

6.1.1 Resultat och diskussion ............................................................................................ 16

6.1.2 Slutsats ..................................................................................................................... 16

6.2 Reciprok modalanalys .................................................................................................... 16

6.2.1 Resultat .................................................................................................................... 18

6.2.1.1 Dörrpositionerna ................................................................................................... 19

6.2.1.2 Vänster frontsystem .............................................................................................. 19

6.2.1.3 Höger frontsystem ................................................................................................. 19

6.2.2 Diskussion/slutsats ................................................................................................... 19

7 Konstruktion av högtalarlådor ............................................................................................... 20

7.1 Frontsystem i takhyllan .................................................................................................. 20

7.2 Högtalarlådor i dörrarna ................................................................................................. 20

7.3 Diskussion ...................................................................................................................... 20

8 Test av olika högtalare .......................................................................................................... 21

9 Förslag till fortsatt arbete ...................................................................................................... 22

10 Slutsatser ............................................................................................................................. 23

Referenser ................................................................................................................................. 24

Bilaga 1: Olika högtalarpositioner ........................................................................................... 25

Bilaga 2: Lådvolymsberäkningar ............................................................................................. 26

Bilaga 3: Lyssningstest ............................................................................................................. 27

Bilaga 4: Sammanställning av lyssningstest del 2 ................................................................... 33

Bilaga 5: Mätresultat från reciprok modalanalys ..................................................................... 37

Karlstads universitet Optimal högtalarplacering i en lastbilshytt 1 (40)


1 Inledning

1.1 Bakgrund En lastbilschaufförs vardag består ofta eller i många fall oftast av en hel dag bakom ratten i en

lastbil. Efter det är det även vanligt att chauffören sover i den. Resultatet blir många långa

timmar i lastbilen. Därför är det viktigt att arbetsmiljön är så bra som möjligt. Det som inte

många tänker på då är ljudsystemet. Det kan påverka chauffören på olika sätt som t.ex.

allmänt välmående, hörselskador men även körsäkerheten. Om lyssnandet tar för mycket

fokus från chauffören så kan detta fungera som maskerande effekt på övrig information som

föraren tar in och på så vis påverkas uppfattningsförmågan. (Vägverket, 2002, s. 15) I samtal

som förekommit mellan Scania och Harman/Becker har det framkommit att deras egen

forskning påvisar att om ljudbilden inte är homogen utan att ljudet lokaliseras till de olika

högtalarna upptar det upp emot 7% av den kognitiva kapaciteten hos föraren.

Enklast möjliga lösning för att få en bra ljudbild med bra stereobredd, är att avståndet från

vänster öra till vänster högtalare är lika långt som avståndet från höger öra till höger

högtalare. I en lastbil är detta i praktiken omöjligt att åstadkomma om man utgår från

lyssningspositionen i förarsätet, eller passagerarsätet. Eftersom dessa inte sitter centrerade i

lastbilen kommer avståndet inte att vara detsamma från de båda högtalarna till respektive öra

och det kommer att uppstå korrelationsproblem. Det vill säga att ljudet kommer att höras mer

från den närmsta högtalaren samt att det kommer att ske utsläckningar i frekvensbandet.

Ljudbilden kommer därför uppfattas som att den drar åt en sida. Förut kunde detta i bilar

oftast bara åtgärdas genom att höja volymen på den högtalare som är längst bort. I dagsläget

har dock tekniker med digitala signalprocessorer, DSP, nått även till bilstereoapparater. Med

denna teknik går det att fördröja tiden på signalen till högtalarna så att ljudet når lyssnaren

samtidigt från båda högtalarna. Detta i kombination med högre signalstyrka ger en jämn

ljudbild. (Nail, 2008)

1.2 Syfte/mål Syftet med arbetet är att undersöka om det går att hitta en optimal högtalarplacering för bästa

möjliga ljudbild som samtidigt tar hänsyn till att inte fokus skall tas från chauffören. I

undersökningen ingår även att försöka hitta högtalarelement som passar för att använda i en

lastbil.

Målet är att konstruera ett högtalarsystem med nya högtalarplaceringar i en lastbil för

demonstration.

1.3 Avgränsningar Med tanke på tidstillgång och omfattning på arbetet har vissa avgränsningar varit tvungna att

göras. Endast förarens lyssningsmiljö har studerats och passagerarens har bortsetts från.

Arbetet har utförts med lastbilen avstängd och det har inte tagits hänsyn till buller från

motorljud och vägljud som uppkommer när lastbilen körs. Dessutom har utförliga tester av

olika typer av högtalarelement fått begränsas på grund av tidsbrist efter att tillverkning av

högtalarlådor dragit ut på tiden.



1.4 Disposition Examensarbetet har skett i ett antal olika steg. Det har utförts en benchmark, ett lyssningstest,

lyssning med högtalare på olika placeringar, en reciprok modalanalys och gjorts en

utvärdering av utrustning och högtalarkonstruktion. Delarna är behandlade var för sig i

rapporten med utförande, resultat och diskussion i löpande ordning för att lättare få en

överblick.



2 Teori

2.1 Högtalarberäkningar Anledningen till att man placerar högtalarelement i en låda är att man vill undvika akustisk

kortslutning. Man vill avskilja elementets framsida från baksida. Det finns olika typer av

lådkonstruktioner, i detta arbete kommer endast den enklaste varianten användas; den slutna

lådan. Anledningen till detta är att den är tät, vilket gör att det inte kommer smuts i den,

samtidigt som den ger bra transientsvar (hur snabbt ett högtalarelement kan återge en kort

signal, till exempel en trumma).

Lådan innesluter luft som fungerar som en fjäder för högtalarelementet. Med hjälp av kända

parametrar för ett högtalarelement och lådans volym som rörlig variabel kan man kontrollera

frekvensgången på den slutgiltiga högtalaren.

Faktorn Qtc (Quality factor, se figur 2.1) används som en benämning på hur systemet arbetar i

basområdet.

Figur 2.1. Ofta strävar man

efter ett Qtc-värde på 0,707,

vilket ger samma

karaktäristik som ett

Butterworthfilter dvs den

brantaste dämpningen utan

att det uppkommer rippel.

Ett lägre värde ger en flack

avskärning (Bessel) och ett

högt värde ger en

puckel(Chebychev). En

vanlig boombox (en bärbar

stereo som är gjord för

höga volymer och mycket

bas) har oftast ett Qtc-värde

på 1,2. På bilden kan man

se hur ett visst

frekvensområde förstärks

eller dämpas beroende på

Qtc.

När man ska beräkna en låda måste man känna till minst följande parametrar på elementet

(Granqvist, 2008):

Qts – Högtalarens motoriska styrka och magnetsystemets kraft i förhållande till konens

vikt och tröghet i upphängningen. Ingen enhet.

Vas – Volymen luft (liter) som har samma fjädringströghet som högtalarens

upphängning.

Fs – Elementets resonansfrekvens i fri luft. Mäts i Hertz.

(1)



2.2 Binaural stereo Inspelning av binaural stereo innebär att man strävar efter att göra en inspelning som

återskapar ljudupptagningen av ett människohuvud. Aspekter som är av kritisk grad är

avståndet mellan öron, överföringsfunktion av hörselgång och ytteröra samt själva

huvudformen som skapar en ljudskugga. Inspelningen kan göras med ett konsthuvud där

mikrofoner är placerade i de konstgjorda öronen. Med denna typ av inspelning kan man

återskapa en godtycklig känsla av hur inspelningen lät på plats med god riktningsbestämning i

alla riktningar. Det är två aspekter som är viktiga för riktningsbestämning: skillnad i ljudtryck

och skillnad i fas (tid) mellan öronen. När man lyssnar på inspelningen ska man lyssna i

hörlurar för att få rätt återgivning. (Rumsey & McCormick, 2006, ss. 438-442)

2.3 Staging och stereoljud Staging är en funktion på stereoenheten som tidsfördröjer ljudet. När man, som i en lastbil,

inte sitter mitt i hytten vid lyssningstillfället, behöver man tidsfördröja ljudet (i millisekunder)

som kommer ur de närmaste högtalarna för att få en korrekt stereobild. Detta sker med hjälp

av en DSP, digital signal processor.

En korrekt stereobild fås när ljudet från vänster högtalare träffar vänster öra samtidigt som

ljudet från höger högtalare träffar höger öra. (Rumsey & McCormick, 2006, ss. 429-432)

2.4 Loudness En ung människa sägs kunna uppfatta frekvenser mellan 20Hz till 20kHz. Detta varierar dock

från person till person. Hörseln är dock inte lika känslig för alla frekvenser inom detta

område. Örats form gör att ljudtrycket uppfattas som högre vid frekvenserna 2-5kHz. När

ljudtrycket från källan ökar blir hörselkurvan mer linjär. Loudness mäts i enheten phons. 60

phons är ekvivalent med en ton på 1000hz vid 60dB. Hörselkurvorna (se figur 2.2) spelar stor

roll vid lyssning på olika volym (ljudtryck). Vid lägre volym uppfattas mindre bas och diskant

i materialet. Därför finns ofta en funktion på stereoutrustning (loudness) som höjer bas och

diskant för att jämna ut lyssningskurvan. Denna funktion bör stängas av vid lyssning vid

högre volym. (Rumsey & McCormick, 2006, ss. 28-30)

Figur 2.2 Bild över hörselkurvan vid olika ljudtryck.



2.5 Stående vågor Ljudvågor har olika våglängd beroende av frekvens. Vid en viss frekvens uppstår en ljudvåg

som har samma våglängd som till exempel avståndet mellan väggarna i ett rum. Då bildas en

stående våg mellan dessa ytor (se figur 2.3) som gör att den enskilda frekvensen antingen

förstärks eller försvagas beroende på var man befinner sig i rummet. (Rumsey & McCormick,

2006, ss. 21-23)

Figur 2.3 En stående våg med dess multipler som får fler noder och bukar än

fundamentalfrekvensen.



3 Benchmarking Benchmarking är en term inom företagsvärlden som innebär att studera sina konkurrenter och

jämför med motsvarande objekt i sitt eget företag. För att få tips och idéer från hur andra

märken har sina högtalare placerade och hur det låter har en studie av en MAN-, en Mercedes-

och en Volvolastbil utförts. Genom att lyssna på några utvalda ljudstycken har ljudbilden i de

olika lastbilarna utvärderats efter författarnas egna uppfattningar och åsikter. Samma

ljudstycken användes i samtliga lastbilar. Först togs en titt på en Scania för att ha något att

utgå från.

3.1 Scania R480 Scania använder sig av ett 5x7” bas/mid-element och en 1,25” diskant per kanal. Bas/mid-

elementen sitter långt bak i dörren ungefär i höjd med höften. Diskanterna sitter i A-stolparna,

stolparna på sidorna där framrutan sitter monterad, riktade in mot framrutan. Bas/mid-

elementen sitter för långt bak i dörren och hamnar för nära kroppen vilket gör att lyssnaren

själv sitter i vägen för högtalaren på förarsidan. Finns en passagerare med skymmer denne

helt högtalaren på passagerarsidan. Diskanterna är placerade för att få en reflektion i

vindrutan, men vinkeln är för liten för detta och därmed blir reflektionen flack och resultatet

blir istället mindre diskant till lyssnaren. Detta till trots är systemet ganska välljudande.

Elementens prestationer utmärks av hög kvalitet men avsaknaden av on-axis från elementen,

att elementen är riktade rakt mot öronen, gör att man saknar riktning i ljudet och det stora

avståndet mellan diskanterna och bas/mid-högtalarna gör att korrelationen blir dålig och att

man tydligt uppfattar att de inte sitter nära varandra. Det som dock gör att Scanian känns som

den bästa jämfört med de andra lastbilarna i undersökning är att Scanias stereoenhet har

stagingfunktion som får ljudet och framför allt basen att låta bra.

3.2 MAN TGX 18.440 Utförandet i MAN påminner väldigt mycket om det i Scania, det vill säga diskanter som sitter

på samma sätt i A-stolparna och 4x6” bas/mid-element i dörrarna, fast betydligt längre fram.

Dessutom sitter det ytterligare ett 4” eller 5” element i dörrarna och en 10” subwoofer. Som

baslåda utnyttjas platsen som finns under sovbritsen och som används som

förvaringsutrymme.

Vid lyssning ger MAN en ganska högkvalitativ känsla. Placeringen av diskanterna i A-

stolparna ger dock även här att diskanten upplevs som diffus och svårplacerad. Att

dörrhögtalarna är placerade längre fram än i Scania gör att ljudet känns lite lättare att fokusera

på. Baslådan gör att det ger en bra snärt och tryck i basen som saknas i de andra lastbilarna,

men samtidigt tar den över för mycket. Detta beror till stor del på att stereon inte erbjuder

någon möjlighet att justera volymen på endast subwoofern.

3.3 Mercedes-Benz Actros 1844 I denna lastbil sitter det endast högtalare i dörrarna, ganska långt fram, samt en

centerhögtalare monterad i mitten av hatthyllan ovanför framrutan.

Ljudbilden i Mercedesen upplevs som sämre än i de andra lastbilarna som undersökts.

Högtalarelementen i sig känns som att de är av dålig kvalitet och börjar låta ansträngda redan



vid ganska låg volym. Centerhögtalaren fyller ut diskanten något från rutan men försämrar

samtidigt stereobredden som uppfattas som ganska dålig.

3.4 Volvo FH16 I Volvon finns lite annorlunda lösningar jämfört med de tidigare lastbilarna. Den största

skillnaden är att det finns högtalare monterade i väggen bakom föraren. Den andra är

placeringen av frontsystemet, där mellanregister- och diskantelement är monterade på

ovansidan av instrumentpanelen, riktade in i framrutan som reflekterar ljudet mot lyssnaren,

och basar i dörrarna på samma ställe som i Scania.

Lösningen som Volvo har ger tack vare utnyttjande av reflektioner i framrutan, en väldigt stor

ljudbild. Problemet är dock att det flyter ihop och separationen mellan vänster och höger

kanal känns ganska svårdefinierad. Elementen i sig låter dessutom ganska burkiga och har en

tendens till distorsion. Vad gäller högtalarna i bakväggen var det inget som tilltalade

författarna. Dels var kvaliteten dålig och elementen lät inte bra och vid test med förändring av

balansen mellan front- och baksystem tillförde inte det bakre systemet speciellt mycket.

Däremot upplevdes en klar förändring av var fokuseringen av lyssningen hamnade. När det

bakre systemet togs med var det betydligt svårare att fokusera på var ljudet kommer ifrån och

att fastställa ett centrum i ljudbilden.



4 Lyssningstest För att ta reda på hur människor vill att musik och tal ska låta i lastbilen och hur de upplever

en bra ljudbild, har ett lyssningstest på två delar skapats utifrån Guidelines for jury

evaluations of automotive sounds. (Otto, 2001)

Lyssningstestet (Bilaga 3) gjordes av 14 personer.

4.1 Del 1 I den första delen av testet får testpersonerna svara på vilken ljudfil han eller hon föredrar att

lyssna på av två alternativ. Totalt är det 20 olika frågor där 2 olika ljudfiler ställs mot

varandra i varje fråga. Ljudfilerna består av inspelningar från tre olika ljudstycken med olika

ljudbilder. För att få fram dessa till testet testades ett antal olika inställningar fram på stereons

tonkontroll. Inom parentesen står en siffra som använts för att namnge de olika

tonkontrollsinställningarna i testerna. Dessa återkommer även i andra sammanhang i

rapporten.

Oförändrad tonkontroll utan staging (1) – Detta är den enda inställning som inte har

stagingfunktion och den används bara i del två.

Oförändrad tonkontroll (2) - Många användare ändrar inte inställningar på stereon,

därför är det rimligt att denna inställning är med i testet.

Extrem loudness (3) - Vanligtvis vill de flesta användare ha mer bas och diskant. Detta

är ett fall med mycket höjd bas och diskant. Denna inställning är vald för att

undersöka behovet av en baslåda och hur man använder loudnessfunktionen.

Vass (4) - Denna inställning har måttlig höjning på bas och mellanregister och mycket

höjd diskant. Anledningen till att denna inställning är medtagen är för att vissa

lyssnare kan ha svårt att höra höga frekvenser samtidigt som mycket diskant föredras

av andra.

Mjuk (5)- Denna inställning har en mjukare ljudbild utan höjd diskant. Bas och

mellanregister är höjda något för att inte låta för tunna. Denna inställning är tänkt att

framhäva röster tydligare.

Framlyssnad (6) - Denna inställning lyssnades fram av författarna som den inställning

som lät jämnast i frekvensspektrat. Måttligt höjd bas och diskant.

Tal (7)- Den sista inställningen är optimerad för endast tal. Basen är sänkt för att det

inte ska låta bullrigt och mellanregister är lite höjt för att skapa tydlighet. Diskanten är

oförändrad.

Tal vänster (8)- Som Tal fast med balans ställd helt till vänster. Används i fråga 1 i del

2.

Tal höger (9)- Som Tal fast balans ställd helt till höger. Används i fråga 1 i del 2.

De tre ljudstycken som ingår i första delen, två med musik och ett med tal, är:



Ljudstycke 1: No doubt - Hella good. Denna låt är vald för den innehåller mycket

material i alla frekvensband och ett rent akustiskt trumljud.

Ljudstycke 2: Kylie Minouge - Can’t get you out of my head. Den här låten har

kraftigt basregister samtidigt som den har små lätta ljud i diskanten och mycket

stereomaterial.

Ljudstycke 3: Lasse Eriksson - I huvudet på en orolig komiker. En ljudbok med bra

tempo och tydlighet i uppläsningen. Innehåller mycket bas vilket kan vara

problematiskt vid uppspelning av röster.

4.2 Del 2 Del två består av textfrågor där testpersonen får svara på allmänna frågor t.ex. om han eller

hon har nedsatt hörsel, om testpersonen brukar göra inställningar på stereon och vad de brukar

lyssna på. Här finns även två frågor som behandlar uppfattningsförmågan av riktning på

ljudet.

4.3 Inspelning av ljudfiler till lyssningstest Ljudfilerna är gjorda genom binaural inspelning med ett konsthuvud (se figur 4.1 och figur

4.2) på förarplats i lastbilen. Lastbilen, som var av typen G440, var placerad i ett semi-ekofritt

(se figur 4.3) rum när inspelningen gjordes. Det ska tilläggas att lastbilen som användes var

högerstyrd. Lyssningspersonen får sedan lyssna i hörlurar för att få korrekt återgivning och

binaural lokalisering. Återgivningen blir dock inte exakt som i lastbilen på grund av att

hörlurarna och förstärkaren färgar ljudet något.

Figur 4.1 Konsthuvudet fastspänt i

lyssningsposition.

Figur 4.2 Konsthuvudet i profil.

Figur 4.3 Lastbilen parkerad för mätningar inne i den semi-ekofria rummet.



4.4 Resultat lyssningstest, del 1 Den tonkontroll som föredrogs av testpersonerna var nummer 6. Bashöjningen och

diskanthöjningen som den innehöll var tillräcklig för att jämna ut hörselkurvan och gav en

jämn frekvensgång enligt många testpersoner.

För ljudstycke 1 var det mycket jämt mellan tonkontoll 2 och 5, det visade sig i statistiken att

de lät relativt lika. 3, 4 och 7 som var de mer extrema inställningar fick inte många röster. (se

figur 4.4)

Figur 4.4 Antal röster per tonkontrollsinställning för ljudstycke 1 (No doubt - Hella good).

Tonkontroll 6 dominerade igen för ljudstycke 2, samtidigt som skillnaden mellan 2 och 5 var

något större. Ljudstycke 2 var baskraftigare än ljudstycke 1 och det går att se att ljudinnehållet

påverkar hur man vill att det ska låta. Tonkontroll 3 fick mindre röster för att den innehöll för

mycket bas. (se figur 4.5)

Figur 4.5 Antal röster på tonkontrollsinställning för ljudstycke 2 (Kylie Minogue - Cant get

you out of my head).



Tonkontroll 7 som var ämnad för tal föredrogs för ljudstycke 3. Många lyssnare ville ha lite

mer diskant på tal och därför gillades även nr 6 av många. Tonkontroll 3 hade mycket bas och

därför blev talet otydligt. (se figur 4.6)

Figur 4.6 Antal röster per tonkontrollsinställning för Ljudstycke 3 (Lasse Eriksson - I huvudet

på en orolig komiker).

4.5 Resultat lyssningstest, del 2. I del två av lyssningstestet ställdes ett antal frågor om ljudbild och hur ljud uppfattas. Svaren

redovisas i Bilaga 4. Den första frågan gick ut på att testpersonerna skulle identifiera om ett

ljud kom från höger, vänster eller mitten. De allra flesta hade en bra föreställning om från

vilken riktning ljudet kom, men när man tittar mer noggrant på hur de placerat ut ljuden

skiljer sig svaren ganska mycket vilket tyder på att högtalarplaceringen i dagsläget gör att

man inte får en helt tydlig bild på varifrån ljudet kommer.

Fråga två behandlar hur testpersonerna uppfattar när stagingfunktionen är på eller av och

svaren är inte helt lätta att tolka. Ingen har svarat att det är stagingfunktionen som ändras.

Däremot har många uppfattat att ljudet blir mer centrerat med staging än utan samt att basen

blir fylligare, vilket är helt korrekt med tanke på att basen har längre våglängder än diskant

och därför påverkas mer. De flesta har sagt att de tycker att ljudet med staging låter bättre.

För att få en bild av vad testpersonerna lyssnar på när de kör alternativt åker bil frågades efter

detta. Svaren var ganska blandade mellan radio, CD, talbok och olika typer av musik. Vissa

samband fanns dock i hur personerna svarade i del 1 i jämförelse med vad de föredrar för

musik. Några som svarat att de lyssnade på rockmusik föredrog tonkontroll 3, som innehåller

väldigt mycket bas och diskant, före tonkontroll 6, som överlag blev det mest föredragna

ljudet på fråga 5. Samtidigt tycker andra testpersoner som främst lyssnar på ljudböcker att de

inte tycker att något av de ljuden är speciellt bra.

Förklaringen på fråga 4 av vad bra ljud innebär för testpersonerna varierar inte helt oväntat

ganska mycket. De flesta uttrycker att de vill ha en klar ljudbild, frekvensmässigt sett, med

tydligt tal eller sång. Däremot förekom en del skillnader när det gällde basen. Medan vissa

ville ha bra djup och bra tryck i basen skrev andra att det inte får vara för mycket bas. En



annan sak som många föredrog var en stor omslutande stereobredd där det är lätt att höra var

olika delar i materialet är placerat i ljudbilden.

Det visade sig att på fråga 5 skrev de allra flesta att de brukade ändra på inställningarna. Bas

och diskant var det som var vanligast att ändra på. Men ändå svarade fyra av fjorton

testpersoner att de inte gör detta. Det betyder att det är av vikt att ljudsystemet låter så bra

som möjligt redan utan inverkan av inställningarna från stereon.

Svaren på fråga 6 känns inte tillräckligt specifika för att kunna ge några direkta resultat.

Ändringar på bas och diskant är det som det flesta svarat.

De två tydligaste saker som testpersonerna tyckte kunde ta fokus från körning var främst

dåligt ljud som man irriterade sig på. Det andra var när man lyssnar på talbok kan spännande

innehåll göra att man tappar koncentrationen.

Funderingar eller tips på lösningar av högtalarplaceringar gav inte mycket förutom att några

ville ha möjligheten att kunna välja till baslåda.

4.6 Slutsats lyssningstest Eftersom tonkontrollsinställning 6 var den som föredrogs flest gånger i testet påvisar det att

författarnas lyssningspreferenser är bra att utgå från i det fortsatta arbetet, eftersom det var

den inställningen som de hade kommit fram till som gav den bästa ljudbilden.

Att många ändrade på diskant och bas tyder på att det behövs en jämnare frekvensåtergivning

från hela systemet. Att ett antal personer testpersoner inte gjorde några ändringar visar också

på detta eftersom frekvensåtergivning då bör vara bästa möjliga även utan förändringar.

Många vill ha en stor ljudbild och med vid stereobredd men att det samtidigt skall vara lätt att

lokalisera var i ljudbilden instrumenten befinner sig.

Tydligt tal är viktigt för att det inte ska ta fokus från körningen om man måste anstänga sig

för att höra vad som sägs vid lyssning på radio eller ljudbok.

Det framkommer att efterfrågan av en baslåda är stor.



5 Val av utrustning

5.1 Stereoenhet Trots att Scanias egen stereo, stereo medium, är en bra stereoenhet som har staging funktion

så var det tvunget att använda en annan stereo för att kunna genomföra detta arbete. På grund

av att många av funktionerna i stereo medium är låsta fabriksinställningar gick inte tillräckligt

många inställningar att göra på denna. Därför köptes en Pioneer DEH-P88RSII. Den har en

inbyggd 4-kanalig förstärkare med effekten 50W per kanal. Den är en avancerad enhet som

har många inställningsmöjligheter bl a separat staging för varje kanal där man enkelt ställer in

avståndet till högtalarna till lyssningspunkten, 16-bands grafisk equalizer, högpassfilter för

fram och baksystem och 3 lågnivå utgångar. Det finns även en funktion där man med hjälp av

en mikrofon kan göra en mätning för att få en automatisk helhetsinställning.

5.2 Högtalare Scania använder, som tidigare nämnts, 5x7” bas/mid-element som sitter i dörrarna och

diskanter som sitter i A-stolparna. Eftersom en lastbilshytt är stor blir korrelationen (hur väl

olika högtalarelement sammanstrålar till lyssningspunkten) dålig när avståndet blir långt

mellan bas/mid-elementen och diskanterna. För att få en jämnare frekvensgång i ljudbilden

har utgångspositionen varit att utgå från tvåvägshögtalare (en högtalare med två element,

diskant och bas) i frontsystemet och att testa med både tvåvägs- och bas/mid-högtalare i

dörrarna. Att tvåvägshögtalare används istället för diskanter i frontsystemet grundas på att

frekvensåtergivningen behöver vara så bra som möjligt i det hörbara frekvensområdet utan att

behöva ändra inställningarna på stereoenheten. Behovet av detta framkom även i

lyssningstestet (se kapitel 4.6).

Det köptes fyra par högtalarelement. Tre par DLS Performance tvåvägselement av storleken

4", 5,25" och 6,5" samt ett par envägs bas/mid-element, MGR X-6MS.

5.3 Bashögtalare Hela högtalarsystemet, med högtalare i takhyllan och i dörrarna, är tänkt att det ska ha

tillräckligt bra återgivning utan subwoofer för att få en bra ljudbild men att det eventuellt skall

finnas möjlighet att välja till en sådan. Både lyssningstestet och allmänna åsikter om ljudet i

lastbilen påvisar en efterfrågan efter en baslåda. För att tillgodose dessa önskemål har en 10”

subwoofer installerats i lastbilen. Subwoofern har en inbyggd klass D förstärkare på 50W som

sitter innanför skyddshöljet (se figur 5.2). Placeringen har gjorts efter befintliga utrymmen (se

figur 5.1) där förvaringsutrymmet under sovbritsen utnyttjas som högtalarlåda. Tanken med

installationen är att ge en bild av hur mycket en subwoofer kan tillföra ljudbilden och

lyssningsupplevelsen. Därför lades ingen tid på att konstruera en riktig högtalarlåda.



Figur 5.1 Subwoofern installerad bakom

passagerarstolen.

Figur 5.2 Subwoofern sedd inifrån

förvaringsutrymmet.



6 Högtalarnas placering För att överhuvudtaget kunna placera ut några högtalare i hytten togs ett beslut att utgå ifrån

fysiskt och praktiskt möjliga placeringar. Det som togs i beaktning var då utrymme, annan

utrustning och inverkan på förarmiljön t.ex. benutrymme och sikten för föraren.

Figur 6.1 Överblick över hytten. Fyrkanterna med siffror föreställer tänkta och möjliga

positioner (för mer detaljerad information se Bilaga 1).

För att hitta bra högtalarplaceringar har två olika tillvägagångssätt använts. Lyssning med

högtalare på olika placeringar och reciprok modalanalys. Båda dessa har utförts i lastbilen

Steingrim.

6.1 Lyssning med högtalare i olika positioner För att kunna flytta runt högtalare i lastbilen byggdes fyra högtalarlådor av kartong. Två

stycken på två liter med tvåvägs 4” högtalare och två på ca 8 liter med möjlighet att välja

mellan tvåvägs eller envägs 6,5” högtalare. I de större lådorna hördes det tydligt att de inte

höll riktigt när envägselementen användes. Då lät det som att lådorna inte höll tätt riktigt samt

att när man kände på lådorna sviktade pappen väldigt mycket. Därför användes

tvåvägselementen istället för att då tydligare kunna upptäcka skillnader i riktingsförändringar

tack vara diskanterna. Dessa lådor kan inte betraktas som bra högtalarlådor eftersom

materialet lätt kan svikta och påverkas av yttre faktorer men för att ge en uppfattning om när

det låter som bäst, ansågs lådorna vara tillräckligt bra. Genom att testa placeringarna i figur

6.1 kunde en uppfattning bildas om de tänkta placeringar gentemot de placeringar som finns i

dagsläget. Författarnas åsikter och tycke användes som referens samt information som

framkommit från lyssningstestet. I försöken användes staging som mättes upp för alla olika

positioner och ändrades vartefter positionerna byttes. Något som valdes att lägga extra vikt på

från lyssningstestet var att man ville ha en stor stereobredd men att det ska vara lätt att

uppskatta var i ljudbilden ett instrument är placerat. Utifrån detta har det undersökts hur on-

axis-lyssning (när högtalaren är riktad rakt mot lyssningspunkten) påverkar detta.



6.1.1 Resultat och diskussion

Med de två tvåvägs 4” högtalarna placerade i positionerna 7 och 8 och 6,5” högtalarna i 16

och 18 upplevdes en bra stereoseparation tack vare att högtalarna är on-axis. Däremot tar

dörrhögtalarna över och ljudbilden känns som att den kommer nerifrån i höfthöjd .

Kombinationen 9, 10, 16 och 18 är inspirerad av Volvos konstruktion. Högtalarna i

frontsystemet är inte on-axis. Basen känns bra i detta test och ljudbilden känns som att den

kommer mycket långt framifrån. Det är ganska lättlyssnat och behagligt, men trots detta är

stereobredden oväntat smal. Uppfattningen är att de båda kanalerna blandar sig via framrutan

och det blir svårt att urskilja kanalerna var för sig. Detta tyder på att stereouppfattningen blir

bättre med högtalrna on-axis.

Den kombination som känns bäst är helt klart 14, 16, 18 och 20 med alla högtalare i on-axis.

Ljudbilden kommer tydligt framifrån och stereobredden är bred och stor utan att det blir tomt

i mitten. Det är ändå inga problem att särskilja olika instruments placering. Samtidigt blandas

ljudbilden från de fyra högtalarna så att man inte kan urskilja var de sitter. Frekvensmässigt är

den dessutom behagligast att lyssna på.

I jämförelse mellan de gamla positionerna 1 och 2 (se figur 6.1 eller Bilaga 1) och de nya

dörrplaceringarna 16 och 18, upplevs en stor skillnad i stereobredden och riktningen. När

högtalarna flyttas längre fram känns ljudbilden som att den kommer mera framifrån och mer

sammanhängande som en ljudbild mot tidigare då den mer känns uppdelad i två delar. Att

position 16 och 18 är on-axis har den fördelen att man får en tydligare placering av

ljudbildens centrum samtidigt som bredden blir stor och att man lätt kan urskilja

stereoinformation. Detta gör att man inte uppfattar vilken högtalare ljudet kommer ifrån.

Dessutom går det genom att ändra balansen mellan takhyllesystemet, med högtalarna i

position 14 och 20, och dörrsystemet eller höger och vänster kanal att förändra placeringen av

ljudbilden. När högtalarna inte är on-axis blandas inte takhyllesystemet och dörrsystemet lika

bra och man hör tydligare ifrån vilken högtalare ljudet kommer ifrån.

Positionerna 3 och 4 där diskanterna sitter i dagsläget har inte testats eftersom de större

tvåvägshögtalarna som används skulle skymma sikten allt för mycket för föraren.

6.1.2 Slutsats

Det framkommer tydligt vid de olika lyssningarna att positionerna av högtalarna har stor

betydelse för hur ljudbilden framkommer. Det visar sig även att högtalarnas riktning är viktig

för att stereobilden skall bli tydlig. När högtalarelementen är on-axis blir fokus på ljudbildens

placering och stereobredden tydligare. Detta medför att det blir svårare att uppfatta var varje

högtalare sitter.

6.2 Reciprok modalanalys För att kontrollera våra resultat från lyssningsprovet utfördes en reciprok modalanalys. I en

normal modalanalys sätts mikrofonen i en punkt där samtliga mätningar utförs. Reciprok

betyder invers, d.v.s. genom att spela upp rosa brus med en rundstrålande punktkälla (se figur

6.3) som placeras i lyssningspositionen kan man sedan mäta med en mikrofon vid de tänkta

högtalarpositionerna och få ut vilken av positionerna som påverkas minst av hyttens



reflektioner och stående vågor. Den här mätningen tar dock ingen hänsyn till en människas

uppfattning av ljudbilden vilket kan medföra att det som mäts i själva verket inte behöver vara

det som uppfattas som bäst. Mätsystemet som användes var LMS SCADAS MOBILE med

programvaran TestLab v10a och två rundupptagande mikrofoner från G.R.A.S. av modell

Type 46AE. Punktkällan som användes var byggd på Scania och matades med ett Labgruppen

fP 2600 slutsteg. Källan är garanterad att vara rundstrålande mellan 100Hz och 1kHz vilket

kan anses vara i smalaste laget med tanke på frekvensinnehållet i det som högtalarna i

systemet skall kunna återge, men det ger ändå svar i ett intressant frekvensspektra. En

mikrofon placerades i punktkällan som referens och den andra mikrofonen placerades ut

genom att tejpa den mot den yta där högtalaren är tänkt att sitta (se figur 6.2).

Figur 6.2 Mätmikrofonen placerad på den

tillfälliga papplådan för placering 14.

Figur 6.3 Punktkällan placerad i

lyssningspositionen.

Det mätningarna får fram är en överföringsfunktion , frekvensgången för punktkällan i

rummet. För att få fram en överföringsfunktion som endast beror av den specifika

akustiska transmissionsvägens egenskaper bearbetas mätvärdena i TestLab. Genom att

dividera med en kalibreringsfunktion för högtalarens egenskaper , vilken erhölls från

tidigare mätningar utförda av akustikavdelningen, erhålls .

ljudtrycket för den flyttbara mikrofonen som placeras på de tänkta positionerna

= ljudtrycket inuti högtalaren

(2)

Q = högtalarens akustiska volymflöde:

(3)

(4)

När detta har gjorts med samtliga värden kan man sedan utläsa ett resultat. För att få en bra

översikt har detta gjorts på två olika sätt.



Först genom att sätta in för de olika positioner som är intressanta, uppdelat per högtalare, i

ett Bode diagram går det att avläsa hur olika frekvensgången är för de olika positionerna (se

figur 6.4).

Figur 6.4 Bode-diagram med fas över de olika positionerna för vänster frontsystem.

Det andra alternativet är att utgå med en av positionerna som referens och sedan ta de andra

och dividera dessa med referenspositionen (se figur 6.5). På så sätt kan man se hur mycket de

andra avviker från referensen.

Figur 6.5 Bode-diagram med fas för vänster frontsystem med position nr. 14 som referens.

6.2.1 Resultat

Något som måste beaktas i modalanalysen är att mätningarna utfördes mot tänkta positioner.

Vid position 14, 16, 18 och 20 var det nödvändigt att använda något för att simulera var

lådorna skulle komma att vara. Detta gjordes med hjälp av en fyra millimeter tjock pappskiva.

Förmodligen påverkar detta mätningarna genom att det i och bakom pappen kunde uppstå

vibrationer som inte skulle uppstå på samma sätt om en ordentlig låda hade suttit på platsen.

Ett tygstycke användes bakom pappskivan för att dämpa denna.

100.00 1000.00Linear

Hz

20.00

90.00

dB

U nkn

own-1

3 Original diskant vä

7 Låg A-stolpe vä

9 Vid framruta vä

14 Takhylla vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

100.00 1000.00Linear

Hz

-30.00

40.00

dB/


7 Låg A-stolpe vä

9 Vid framruta vä

14 Takhylla vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°



6.2.1.1 Dörrpositionerna

De mätdata som är lättast att läsa av är de för dörrpositionerna eftersom det bara är två olika

positioner där. Det som går att se är att det inte skiljer mycket mellan de två positionerna

varken i fasgång eller i frekvens. Detta gäller för både höger och vänster sida (Bilaga 5).

6.2.1.2 Vänster frontsystem

När man tittar på grafen över jämförelsen mellan de olika kan konstateras att 9 sticker ut

tydligt med många dippar men att den samtidigt ligger ganska högt över de andra mellan

dipparna fram till ungefär 900Hz då den sjunker snabbt. Detta tyder ganska tydligt på att

reflektionerna i framrutan har stor inverkan på ljudet i en för oss dålig mening. Position 3

påminner mycket om 9 och är därför inte heller en lämplig position.

Vad gäller de två kvarvarande positionerna 7 och 14 är de ganska lika. De är båda relativt

raka med undantag för några smala dippar men 14 ser rakare ut. Fasgången mellan dem är

också relativt lika men 14 uppträder med mer konstant förändring (Bilaga 5).

6.2.1.3 Höger frontsystem

Skillnaderna mellan positionerna är förhållandevis lika med motsvarande positioner på

vänstersida. Här är det 4 och 10 som sticker ut till det sämre. Position 4 är betydligt lägre än

de övriga från 800Hz. Position 8 och 20 är väldigt jämna men förutom en stor dipp vid 600Hz

ser 20 jämnare ut. Dessutom ser fasgången bättre ut än för position 8 (Bilaga 4).

6.2.2 Diskussion/slutsats

En del av resultaten är väldigt lika varandra. Vad gäller dörrpositionerna är det troligt att detta

till största del beror på att avståndsskillnaderna är små samt att inte de riktiga högtalarlådorna

användes vid de nya placeringarna. De nya lådorna som har vinkelräta ytor mot

lyssningspunkten kan ha gett bättre mätresultat. Men eftersom resultaten är jämna påvisar det

att de positionerna inte är sämre än de gamla. Däremot kommer de nya positionerna att flytta

fram ljudbilden. Detta är inget som mätningen kan visa.

Vad gäller frontsystemet där positionerna 7, 8, 14 och 20 är de bästa och sammanslaget med

tidigare slutsatser (se kapitel 6.1.1) kan det konstateras att 14 och 20 är de bästa positionerna.

Att de är så pass lika beror förmodligen även här på att avstånden är ungefär desamma. De

skillnader som finns beror på att för positionerna 7 och 8 påverkar även reflektioner från

framrutan frekvensgången.



7 Konstruktion av högtalarlådor

7.1 Frontsystem i takhyllan Med tanke på det praktiska, förekomsten av smuts och fysiska möjligheter med plats, har

beslut tagits att bygga slutna lådor. Med hjälp av datorprogrammet EZESPEAK räknades det

ut att lådornas volym bör ligga runt 8 liter (Bilaga 2) för att passa till DLS performance 225

elementen. Först tillverkades prototyper i papp som formanpassades mot innertaket. Lådorna

byggdes utifrån att det viktigaste var att få fram rätt vinkel för högtalarna så att de blir riktade

mot lyssningsplatsen. Idén utvecklades sedan för att integrera lådorna i interiören. Efter

modifikation av takhyllan gjordes nya lådor för att passa ihop med hyllan. För att få plats med

lådorna var volymen tvungen att minskas något. Efter att prototyper i papp var klara lämnades

de till träverkstaden för att få lådorna tillverkade i trä.

7.2 Högtalarlådor i dörrarna Den viktigaste eftersträvan i konstruktionen av dörrlådorna är att få vinkeln från elementen

mot lyssningspunkten även här. Försök med både bas/mid-element och tvåvägselement har

gjorts för att se hur mycket det ger till ljudbilden. Vanligen sitter dörrhögtalare monterade rakt

i dörrsidan och blir då riktade in mot kroppen. Uppskattningsvis finns det plats för en låda på

ca 8 liter i dörrarna. Detta var utgångspunkt vid beställning av element och konstruktion av

dörrlådorna (Bilaga 2). Utrymmesbrist gjorde dock att förarsidans låda minskades i volym för

att istället få vinkeln rätt.

7.3 Diskussion En del problem uppstod i samband med konstruktionen av högtalarlådorna. Endast

högtalarlådorna till takhyllan blev tillverkade. Detta för att tillverkningen drog ut på tiden. Av

detta skäl fanns det inte tid till att mäta upp vad den slutliga volymen blev eftersom systemet

var tvunget till att monteras i lastbilen.



8 Test av olika högtalare I arbetet ingick att testa olika högtalare men som tidigare nämnts har detta inte kunnat göras i

den grad som var önskat. Det som gjordes var att jämföra envägselement och tvåvägselement

till dörrarna. Det var bättre basåtergivning i de envägselement som användes. Däremot i den

konstruktion som valts där vikten lagts på on-axis lyssning, gick det att dra slutsatsen att

takhyllesystemet tog över ljudbilden för mycket när envägshögtalarna användes och

ljudbilden hamnade väldigt högt upp. Valet föll därför på tvåvägshögtalare för att placeringen

av ljudbilden blev bättre.

Med den begränsade tid som fanns för att utvärdera subwoofern gav den ett positivt intryck.

Basregistret blev mycket fylligare och mer lättlyssnat. Dock är det av vikt att det finns

möjlighet att justera volymen för subwoofern separat med bakgrund av lyssningstestet där det

var väldigt delade meningar om hur man vill ha basen.



9 Förslag till fortsatt arbete Under förundersökningar som gjordes hittades en del material om hörseluppfattningen i

förarmiljö när det gäller hantering av varningssignaler. Däremot var det väldigt svårt att hitta

något som hanterade radio och musiks påverkan av hörseluppfattning och den kognitiva

belastningen. Detta är något som vore intressant och viktigt att utreda i framtiden.

En närmare utredning av vilka typer och storlekar på högtalarelement som kan användas, kan

vara nästa steg att ta för högtalarsystemet. Kan man hitta alternativa lösningar med hjälp av

andra högtalare för att vidareutveckla den idé som tagits fram?

Ännu ett steg att gå vore att försöka föra in Scanias modultänkande i systemet eller se om det

behövs olika lösningar för att kunna använda det i olika hyttyper.

I detta arbete har endast chaufförens lyssning tagits i beaktning. Hur ska man göra för att även

en passagerare ska få en bättre ljudbild?



10 Slutsatser För att skapa en ljudbild där chauffören inte skall behöva anstränga sig för att tydligt höra

innehållet har ett antal slutsatser kunnat göras genom tester och mätningar.

Frontsystemet placeras i takhyllan och dörrhögtalarna placeras långt fram i dörren. Högtalarna

i både takhyllan och dörrarna bör klara av hela frekvensspektrat som behövs för att återge

musik och vara on-axis mot lyssningspunkten. På detta vis kommer det att gå att styra

ljudbilden så att den hamnar precis i centrum för lyssnaren. För att detta ska vara möjligt

krävs även att stereoenheten har en staging funktion så att avståndet mellan högtalarna kan

kompenseras med tidsfördröjning så att ljudet når lyssningspunkten samtidigt från alla

högtalare. När ljudbilden skapas på detta sätt får man en mycket tydlig stereobredd där det är

lätt att höra hur ljudinnehållet i det som återges är placerat.

På grund av problem i tillverkningen av högtalarlådorna har inte systemet helt kunnat

färdigställas fysiskt som det var tänkt. Lådorna till dörrarna uteblev helt och lådorna till

takhyllan passade inte perfekt. Detta gjorde att en fullständig utvärdering av resultatet var svår

att göra samt att det inte fanns möjlighet att testa flera olika högtalare ordentligt. Det som gick

att utvärdera var dock en klar förbättring med tydligare stereobredd, jämnare

frekvensåtergivning och tydligare röstuppfattning. Däremot var djupet i ljudbilden sämre och

hamnade nära lyssningspunkten men detta hade förmodligen blivit bättre om alla

högtalarlådor funnits till hands och passat in som det var tänkt.



Referenser Granqvist, S. (den 18 September 2008). Elektroakustisk laboration A, högtalare. Hämtat från

http://www.csc.kth.se/utbildning/kth/kurser/dt2400/htlab.pdf den 20 Maj 2010

Nail, K. (den 28 Juli 2008). How to Get the Best Stereo Imaging & Soundstage. Hämtat från

http://www.crutchfield.com/learn/learningcenter/car/speakers_imaging_soundstage.html den

13 Juni 2010

Otto, N. (April 2001). Guidelines for jury evaluations of automotive sounds. Hämtat från

http://www.sandv.com/downloads/0104otto.pdf den 24 Maj 2010

Rumsey, F., & McCormick, T. (2006). Sound and recording, an introduction. Amsterdam,

Nederländerna: Elsevier Ltd.

Vägverket. (den 9 December 2002). Auditiv information implementation av IT i fordon.

Hämtat från

http://www.vv.se/Pagefiles/14258/audutiv_information_implementation_av_it_i_fordon_state

_of_the_art_rapport den 3 Juni 2010



Bilaga 1: Olika högtalarpositioner

Använda numreringar för olika högtalarpositioner vid mätningar och tester.

Lastbilen som har använts är en Scania G440(Steingrim) vilken är högerstyrd.

Nr. Position Anm.

1 Ursprunglig placering av bas/mid vänster

2 Ursprunglig placering av bas/mid höger

3 Ursprunglig placering av diskant vänster

4 Ursprunglig placering av diskant höger

5 Ny placering av dörrhögtalare (utan låda) vänster Mik hängde i fri luft

6 Ny placering av dörrhögtalare (utan låda) höger Mik hängde i fri luft

7 Placering lågt nere i A-stolpen vänster

8 Placering lågt nere i A-stolpen höger

9 Framkant av instrumentpanel riktad in mot framrutan vänster

10 Framkant av instrumentpanel riktad in mot framrutan höger

11 Infälld i hatthyllan (utan låda) vänster Mik hängde i fri luft

12 Infälld i hatthyllan (utan låda) höger Mik hängde i fri luft

13 Center i underkant av hatthyllan

14 Infälld i hatthyllan (med låda) vänster

15 Infälld i hatthyllan (med låda) vänster

16 Ny placering av dörrhögtalare (med låda) vänster

17 Ny placering av dörrhögtalare (med låda) vänster

18 Ny placering av dörrhögtalare (med låda) höger

19 Ny placering av dörrhögtalare (med låda) höger

20 Infälld i hatthyllan (med låda) höger

21 Infälld i hatthyllan (med låda) höger

Vid mätningar med låda användes en pappskiva för att simulera den riktiga lådan så att

mikrofonen fick en korrekt position.



Bilaga 2: Lådvolymsberäkningar

DLS performance 225

MGR X-6MS DLS performance 224

DLS performance 226



Bilaga 3: Lyssningstest Lyssningstest av ljudbilden

Det här är ett lyssningstest som skall hjälpa till att få en bild av hur en person vill att ljudet

från stereo- och högtalarsystemet i en lastbil skall låta. Testet är inspelat med ett konsthuvud

på förarplatsen i en högerstyrd lastbil som gör att när man vid lyssning i hörlurar skapar en

återgivning av hur det låter i lastbilen på riktigt. Försök under testet att visualisera att du

faktiskt sitter i den.

När du sätter på dig hörlurarna är det viktigt att luren som är märkt med R (right) placeras på

höger öra.

Testet består av två delar.

Del 1:

Du kommer att få lyssna på två ljud, A och B, och jämföra dem med varandra. Vi vill veta

vilket av de båda ljuden som du gillar bäst alt. föredrar framför det andra. Om du känner för

det så får du gärna ge en kommentar varför.

Del 2:

I denna del så kommer du att få några allmänna frågor om hur du lyssnar på stereosystemet i

din lastbil. Du kommer även att ställas inför några lyssningsproblem med några följdfrågor.

Tack för din medverkan!



Har du tidigare erfarenheter av lyssningstest? □ JA □ NEJ

Har du någon typ av hörselnedsättning? □ JA □ NEJ

Om svaret på föregående fråga är ja:

Vad har du för typ av hörselnedsättning? ………………………………………………….

Vad har du för sysselsättning? ………………………………………………………………

Har du lastbilskörkort? □ JA □ NEJ

Hur långt kör du med lastbil varje år? …………………..mil/år

Del 1

Kryssa i ett alternativ. Ge gärna en kommentar om du vill till varför du föredrar just detta.

Vilket av ljuden föredrar du att lyssna på?

1. □ A □ B

Kommentar:

2. □ A □ B

Kommentar:

3. □ A □ B

Kommentar:

4. □ A □ B

Kommentar:

5. □ A □ B

Kommentar:



6. □ A □ B

Kommentar:

7. □ A □ B

Kommentar:

8. □ A □ B

Kommentar:

9. □ A □ B

Kommentar:

10. □ A □ B

Kommentar:

11. □ A □ B

Kommentar:

12. □ A □ B

Kommentar:

13. □ A □ B

Kommentar:



14. □ A □ B

Kommentar:

15. □ A □ B

Kommentar:

16. □ A □ B

Kommentar:

17. □ A □ B

Kommentar:

18. □ A □ B

Kommentar:

19. □ A □ B

Kommentar:

20. □ A □ B

Kommentar:

Del 2



1. Var uppfattar du att det här ljudet kommer ifrån?

Markera på bilden med A, B och C var du tycker att ljudet som spelas upp kommer

ifrån. Försök föreställa dig att du sitter i förarsätet när du lyssnar.

2. Hur upplever du skillnaden mellan ljud A och B i de följande ljuden som spelas

upp?

3. Vad lyssnar du främst på när du kör? (t.ex. musik/radio/ljudböcker. Om du svarar

radio får du gärna ge exempel på vilken/vilka radiokanaler du föredrar)

4. Ge en kort förklaring för vad bra ljud innebär för dig?

5. Brukar du ändra inställningarna på stereon?

6. I så fall, vilka inställningar brukar du ställa in och varför?



7. Uppfattar du någon gång att lysning på radion tar fokus ifrån körningen och i så

fall varför?

8. Har du några funderingar eller tips på om hur högtalarna skulle kunna placeras i en

framtida hytt i jämförelse med dagens lösning eller något som du skulle vilja

komplettera?



Bilaga 4: Sammanställning av lyssningstest del 2 Fråga 1 var ej möjlig att sammanställa på ett överskådligt vis.

Testperson 1

2 A mer från vänster, B centrerat

3 Radio+musik 50/50

4 Tal: tydlighet Musik: ofärgat, balanserat spektra

5 Ja

6 Mer diskant för tal

7 Om tydligheten är dålig krävs mer koncentration till lyssningen

8

plac. Där ljudet påverkas så lite som möjligt av

rummet.

Testperson 2

2 A mer högfrekvent, luftigare

3 främst radio

4 Gillar tydliga ljudbilder. Piano låter piano. Tal - tydlighet viktigast

5 ja

6 brukar höja trebble vid tal

7 nej

8

Testperson 3

2 känns som a kommer uppifrån vä, B mer jämnt fördelad

3 kör inte bil

4 klar och tydlig ljudbild, omslutande ljud, jämnt fördelad

5 lite

6

lite mer bas. Använder ibland presets för tal och olika

musiktyper

7

kör ej bil men kan bli distraherad om jag lyssnar på radio när

jag håller på med annat

8

Testperson 4

2 A-låter mest i vä, B låter i båda

3 p3, inget körkort, åker man längre gärna ljudbok

4

ljud som låter stort. Ljud som inte gör att jag reflekterar över kvaliteten på det eller

högtalarna det spelas i

5 ja

6 i personbil om det hamnar fram eller bak, ändrar bas o diskant

7

Testperson 5

2 ljud a har mer högfrekventa ljud och b har mer mellan/låg



3 radio p3, ljudböcker

4

fylligt inte för skarpt i högfrekvenser, geografisk utbredning av instrument i ljudbilden

inte för mycket bas (ändå tryck)

5 ja

6 1-2 plus på bas å mid, ev. lite minus på treb

7

spännande handling i ljudbok eller radio. Riktigt dåligt ljud(typ för mycket bas) är

irriterande

8 möjlighet till baslåda vore bra, men ljud utan får inte vara dåligt.

Testperson 6

2 A, riktning från vänster, jobbig B mer homogen ljudbild fyller bättre

3 musik & radio(p4sthlm för trafikrapporter)

4

homogen ljudbild framifrån där ljudet släpper från högtalarna, ej vass diskant!!!

Väldefinierat mellanregister med tydliga röster. Bra plac och tydlighet i instrument &

röster. Fast bas med djup & tydlig separation av t.ex. bas å kagge

5 ja

6 plus 1 till 3 på bas & diskant bal något höger loudness on

7

när ljudet är störande (bummlig eller för mkt bas alt. vass diskant) musik som ska hålla

ihop men där ljudbilden fattas i mitten.

8

Dörrhögtalare framåt, center för att få ihop ljudbilden, baslåda för att avlasta

dörrhögtalare.

Testperson 7

2 A balans höger, B bal anpassad till lyss.pos.

3 musik/CD, radio rix, p3, sr, metropol.

4

Återge de inspelade materialet korrekt utan störning. Inget brus eller skrammel

får höras

5 ja

6 bas, diskant loudness efter eget önskemål + skivans/utsändnignens kvalité

7 nej

8 avvägda prestanda steg

Testperson 8

2 B är fylligare och behagligare att lyssna på

3 musik - reggae hip hop

4

ett ljud som klarar ett brett spectra men låter bra tal- diskant eller bas. Ska kunna spelas

tyst eller högt med klar och tydlig t.ex. sång.

5 ja

6 det som går för att optimera ljudupplevelsen och få behagligt ljud som inte stör

7 nej

8 ljud även bakifrån?

Testperson 9

2 a högre trebble b högre bas



3 musik/radio rock/bandit, rockklassiker

4 klart ljud med bra tryck i både bas och diskant

5 ja

6 brukar höja basen och även fader

7 nej

8

ev. baslåda för dem som vill ha lite extra. Annars tycker jag att det är

bra idag.

Testperson 10

2 A. ljudet från höger sida, B Mer jämnt framifrån

3 främst radio med övervägande innehåll, om musik: främst 50 och 60-tal

4

balans mellan bas och diskant, en metallisk diskant är värre än en

undermålig bas.

5 nej

6

7 ljudböcker kräver mer koncentration, Lyssnar endast på motorväg.

8

Testperson 11

2 A kommer från höger, b låter bättre och från båda håll

3 lyssnar lika mycket på alla tre alternativ. Radio, 106,7 107,1

4

Bra bas utan skrammel, bra diskant. Olika val för olika

stilar

5 ja

6 höja basen och diskanten, diskanten till max

7 nej

8

Vill kunna välja till baslåda med slutsteg. Även bättre

dörrhögtalare

Testperson 12

2 A låter mer från höger, B låter bra

3 Radio, rockklassiker o bandit, ljudböcker

4 Klart och rent ljud med bra bas

5 ja

6 bas o diskant

7 nej

8

baslåda under sängen och diskanter i

hatthyllan

Testperson 13

2 a-för mycket diskant, b bra

3 lugn musik 50-80-tal samt nyheter



4 ej för mycket basljud

5 sällan

6

7 ja om det är för mycket skrålljud

8 en högtalare i mitten av hyllan

Testperson 14

2 fylligare ljud på B

3 p4 Sörmland, Country

4 behaglig lyssning

5 nej

6

7 Nej

8 ljud mer bakifrån



Bilaga 5: Mätresultat från reciprok modalanalys

Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på vänster dörr.

Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på vänster dörr med position 16 som

referens.

100.00 1000.00Linear

Hz

0.00

80.00

dB

U nkn

own-1

1 Original dörr vä

16 Dörr vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

100.00 1000.00Linear

Hz

-40.00

30.00

dB/

1 Original dörr vä

16 Dörr vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°



Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på höger dörr.

Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på höger dörr med position 18 som

referens.

100.00 1000.00Linear

Hz

10.00

80.00

dBU nkn

own-1

2 Originall dörr hö

18 Dörr hö

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e°

100.00 1000.00Linear

Hz

-20.00

30.00

dB/

2 Original dörr hö

18 Dörr hö

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°



Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på vänster frontsystem.

Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på vänster frontsystem med position 14

som referens.

100.00 1000.00Linear

Hz

20.00

90.00

dB

U nkn

own-1


7 Låg A-stolpe vä

9 Vid framruta vä

14 Takhylla vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

100.00 1000.00Linear

Hz

-30.00

40.00

dB/


7 Låg A-stolpe vä

9 Vid framruta vä

14 Takhylla vä

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°



Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på höger frontsystem.

Sammanställning för mätningar av högtalarpositioner på höger frontsystem med position 14

som referens.

100.00 1000.00Linear

Hz

20.00

90.00

dB

U nkn

own-1

4 Original diskant hö

8 Låg A-stolpe hö

10 Vid framruta hö

20 Takhylla hö

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

100.00 1000.00Linear

Hz

-40.00

30.00

dB/

4 Ogiginal diskant hö

8 Låg A-stolpe hö

10 Vid framruta hö

20 Takhylla hö

100.00 1000.00Linear

Hz

100.00 1000.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

Documents

Examensarbete - DiVA portal376296/FULLTEXT01.pdf · 2010. 12. 10. · Vi skulle vilja tacka Scania CV AB och Anders Wikman för att vi fått möjlighet att genomföra vårt examensarbete