Про користь фантомів. Мистецтво аудіо

КНИГИ ТА СТАТТІ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Мистецтво аудіо

Про користь "фантомів"

Мистецтво аудіо

Ну і справи! То ми ханжески бурчемо на Hi-Fi-підсилювач за тембр, що не відключається, то всерйоз подумуємо: "А чи не зарахувати до недоторканого High End'y дорогі багатоканально-кодовано-електронно-обробні звук домашні кінотеатри... Крайностям не тільки в думках, але і в апаратурі, протистоїть рятівна середина з більш спокійним підходом до звуку та демократичною ціною, окресливши таким чином межі впливу даного матеріалу, можна спокійно поговорити про пристрій та принципи роботи електронних процесорів об'ємного звучання, тим більше, що тему підказала редакційна пошта з вашими питаннями шановні читачі.

Йтиметься не про справжні "театральні" процесори (наприклад, розробки від Dolby Laboratries), а про численні Surround'ax, які виявляються в сучасних мікро-міні-міді-системах і портативному аудіо під цим ім'ям або, наприклад, під абревіатурою DSP ( Digital Signal Processor). Тут настав час вперше згадати "те, чого на світі немає": уявні джерела звуку, віртуальні образи, якщо хочете, фантоми або звукові привиди - "милі і симпатичні" (цікава гра слів: привидівся звук...). Коротко кажучи, переважна кількість електронних систем, що модифікують стереозвучання музичних програм, заснована на ідеї формування за допомогою звичайної стереопари (два рознесених на певну відстань гучномовця) такого акустичного поля, яке можна відчути або в зовсім іншій обстановці (замість кухні - простір ) або при збільшенні кількості джерел звуку (кінотеатр), або при розширенні звукового простору (настільна магнітола з голосом системи з двометровою стерео-базою).

Трохи історії щодо об'ємності звучання. Стерео, заснований на биноуральном (два вуха!) принципі, є самодостатнім. Два канали давно й міцно утвердилися в побутовій апаратурі, вони непогано промальовують просторову картину, дозволяють локалізувати музичні інструменти на слух. Разюча відмінність стерео від моно не змусить вас поміняти стереосистему на самотнє до смутку точкове джерело звуку. А якщо застосувати чотири інформаційні канали та чотири гучномовці? Квадрофонія (Q-sound) виявилася не простим горішком: подорожчання було явно неадекватно досягається ефекту. Стерео вистояло, але його позиції зараз атакуються з боку ентузіастів багатоканального Home Cinema.

І ось поряд із проблемами об'ємного звуку якраз і знайшлося місце простим електронним засобам обробки звуку: DSP, 3D-sound, Surround, Sound Retrieval System, Incredible Sound... Як правило, такі системи за допомогою того чи іншого схемно-технічного рішення, оформленого, наприклад, у вигляді мікросхеми, реалізують один або кілька алгоритмів частотно-фазової обробки вихідного електричного сигналу. На зорі портативних стереомагнітол вже застосовувалися найпростіші схеми штучного розширення стереобази, що діють за методом віднімання. А ось приклади сучасних "генераторів звукових фантомів": Digital controlled audio processor (SGS-Thomson, tdA7344), Matrix surround IC (NEC, PC1853), Spatializer (Desper Products), RSS (Roland), SRS або Vivid 3D (Hughes), Incredible Sound (Philips Research Laboratories).

Існування цих коштів виправдане через відносну дешевизну та універсальність. А найголовніше – через те, що для прояву додаткових звукових ефектів достатньо однієї стереопари. Елементна база різноманітних процесорів зараз активно використовується розробниками побутової аудіоапаратури. Так, наприклад, багато сучасних моделей міні-систем Sharp і Kenwood оснащені процесорами Sound Retrieval System (SRS) американської корпорації Hughes; голландський Philips випускає широку номенклатуру апаратури (від портативних аудіо до ТБ) із функцією Incredible Sound; в магнітолі Panasonic-"кобра" встановлений Spatializer. Треба сказати, що у більшості DSP досить близькі один одному за кінцевим результатом.

Давайте подивимося на конкретному прикладі, як використовуються DSP процесори. Інженери фірми Sharp розробили на базі SRS-технології систему віртуального навколишнього звучання – Virtual Surround, яка працює зі стереосигналом будь-якого джерела (касета, CD, LD, ТВ, відео, радіо) та не потребує додаткових гучномовців. Дизайнери зробили дві градації тривимірності звуку при віртуальному розширенні стереобази: музичний режим (Virtual I – створюється відчуття, що колонки розсунуті від первісного положення), режим кінотеатру (Virtual 2 – виникає ілюзія роботи додаткових бічних гучномовців). Крім того, є можливість відтворити акустичну обстановку концертного залу середніх розмірів (Hall, помітна реверберація), собору з куполом (Dome, великий час реверберації проявляється як гучність багаторазових відбитків) та "живий" простір концертного майданчика (Live).

Заради правди необхідно відзначити, що штучно набута об'ємність коштує не тільки грошей, а й пов'язана з небажаними артефактами, які можуть проявлятися, наприклад, у порушенні тонального балансу. Втім, такі спотворення якраз і формують просторові відчуття. А тепер для найцікавіших і терплячих хочу запропонувати розібратися з питанням: "Як саме за допомогою електроніки на звичайному стерео досягаються ефекти об'ємності?" Візьмемо за основу матеріали про систему, яка набула широкого поширення в апаратурі Philips – Incredible Surround Sound, яка є предметом винаходу Рональда Аартса та Роберта Деккерса (автори – співробітники дослідницької лабораторії Philips).

Варто зайвий раз наголосити, що якість стереозвучання більшості портативних систем, мультимедійних комплексів і ТБ обмежена малою відстанню між гучномовцями, тому електронне розширення стереобази часто стає одним із небагатьох, порівняно недорогих способів зробити звучання об'ємним. Ця обставина, мабуть, і спричинила пошук нового технічного рішення. Суть винаходу "Розширення стереобази під час відтворення звуку - Incredible Sound (неймовірний звук)" допоможе зрозуміти схема. На ній зображені: слухач, блок обробки сигналу, стереопара, уявні гучномовці ("фантоми") та картина поширення прямих (невідбитих) звукових хвиль. Показано, що віртуальні джерела фактично розширюють відстань та кут між лівим та правим гучномовцем.

Автори, узагальнивши дані психоакустичних досліджень, проведених у тому числі на реальних людях, отримали залежність зміни звукового тиску в лівому та правому вусі при послідовному переміщенні реальних гучномовців від вихідного положення до розширеного. З ілюстрації випливає, що звукові хвилі, які приходять до слухача від зміщених динаміків, сприйняття суттєво відрізнятимуться від вихідних за фазовими та частотними параметрами, що залежать від часу приходу фронту хвилі до барабанних перетинок лівого та правого вуха, ефектів затінення та дифракції хвиль на голові. слухача.

Знайдена функціональна залежність трансформації звуку, яка отримала назву Head Related Transfer Function (HRTF), була певним чином закладена в електронну схему, що обробляє вихідний стереосигнал. Введення відповідних змін до лівого та правого каналів призводить до відтворення існуючими гучномовцями в зоні слухача саме тієї структури акустичного поля, яка характерна для модифікованого положення випромінювачів. Таким чином у слухача виникає реальне відчуття, що перед ним розгортається звуковий простір. Можна припустити, що отримана авторами інформація була вичерпна, а функція мала лінійну структуру, оскільки управління нею на практиці здійснюється за допомогою найпростішого двоканального потенціометра. Тому в аудіоапаратурі (наприклад переносна магнітола AZ8070) стало можливим плавно змінювати режим розширення бази від звичайного стерео (0% розширення) до максимального прояву ефекту - 100% "неймовірного звуку".

До речі, група зарубіжних експертів, провівши порівняння за методом "подвійного сліпого тестування" згаданих у нашій статті систем штучного розширення стереобази, відзначила найкращий тональний баланс та природність звучання саме у Incredible Sound, незважаючи на те, що це технічне рішення дуже просто реалізується на практиці та коштує зовсім недорого...

А в дослідницьких лабораторіях нові мисливці за привидами продовжують пошуки натурального звуку, і не треба дивуватися, якщо завтра за допомогою крихітної магнітоли в кімнаті матеріалізується величезний звуковий "фантом".

Автор: Сергій Клобуков

Рекомендуємо цікаві статті розділу Мистецтво аудіо:

▪ Звук в автомобілі-2

▪ Активні фільтри для сабвуферів

▪ Моноблоки чи компоненти?

Дивіться інші статті розділу Мистецтво аудіо.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Футбол з електронікою 08.03.2003

Німецька фірма Cairos Technologies запропонувала електронну систему, яка звільнить футболістів, футбольних суддів та вболівальників від спірних ситуацій.

Кожен гравець отримає радіопередавач розміром із кредитну картку, передавач завбільшки з горіх сховають і в м'ячі, а навколо поля розмістять до десяти антен. Центральний комп'ютер, приймаючи сигнали передавачів, сотні разів на секунду фіксуватиме положення м'яча та кожного учасника гри.

Усі відомості передаються на приймач, укріплений на зап'ясті судді. Комп'ютер подаватиме звукові сигнали про порушення, він зможе керувати телекамерами, щоб вони постійно стежили за м'ячем, а після гри тренери та судді зможуть схематично відновити всі її перипетії на екрані монітора.

Випробування системи заплановано на стадіоні в Нюрнберзі, і фірма сподівається, що ігри чемпіонату світу 2006 року пройдуть за її участю.

Інші цікаві новини:

▪ Концептуальний самоврядний автомобіль Mitsubishi Electric EMIRAI 4

▪ Стадіон виробляє електроенергію

▪ Планшетна версія Ubuntu

▪ Планшет нового типу від Lenovo

▪ Чиплетна конструкція графічних процесорів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Симона Вейль. Знамениті афоризми

▪ стаття Яка різниця між ПДВ та акцизом? Детальна відповідь

▪ стаття Ісландський мох. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Умовні позначення силових кабелів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вузол аварійного захисту низьковольтної радіоапаратури. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт