Cyfrowa kalibracja głośników - zmiana charakteru dźwięku

Pomysł wykorzystania siły elektromagnetycznej do tworzenia dźwięku poprzez poruszanie membrany ma prawie 100 lat. We wczesnych czasach wzmacniacze audio były słabe i wytwarzały kilka watów mocy. Dlatego głośniki musiały być ogromne, aby wytworzyć wystarczające ciśnienie akustyczne, aby można było je wykorzystać. Jeśli chodzi o wierność - powiedzmy, że wszystkim opadały szczęki, gdy mogli rozpoznać, że gra muzyka lub że głos może być zrozumiany jako mówiący coś. W dzisiejszych czasach wzmacniacze stały się maleńkie i dostarczają więcej mocy niż kiedykolwiek. Dzięki postępowi w nauce o materiałach nawet małe głośniki mogą poruszyć dużo powietrza, jeśli tylko wzmacniacz je wyprodukuje. A co z wiernością? Niestety, oczekiwania nie wyszły daleko poza dawne czasy. Ale nie powinno tak być - czytaj dalej, aby dowiedzieć się dlaczego!

Zawsze kompensuj

Tradycyjnie głośniki składają się z trzech elementów:

1. Zespoły głośnikowe - zamieniają energię elektryczną w ruchome powietrze, które słyszą uszy

2. Obudowa - utrzymuje wszystko na właściwym miejscu i pomaga w odtwarzaniu basów

3. Obwód filtrujący - przygotowuje sygnał audio tak, aby prawidłowo współpracował z pozostałymi dwoma elementami

W ciągu 100 lat od powstania głośnika z ruchomą membraną, wszystkie te trzy urządzenia doczekały się pewnych innowacji. Same zespoły głośnikowe są obecnie modelowane komputerowo, a membrany często wykorzystują materiały z epoki kosmicznej, takie jak stopy metali, ceramika lub kanapki z materiałów kompozytowych. Nawet małe głośniki mogą poruszać się na tyle, by generować dźwięki o niskiej częstotliwości. Obudowa wydaje się być najmniej innowacyjna, ponieważ nadal jest to tylko "pudełko", które trzyma razem inne komponenty. Ponownie, największy skok w projektowaniu obudów został zaoferowany przez komputerowo wspomagane projektowanie, które może powiedzieć, jakie kształty wpływają na dźwięk w najmniejszym stopniu.

kształty wpływają na dźwięk w najmniej ofensywny sposób. Nowoczesne materiały takie jak odlewane aluminium, kompozyty węglowe lub drewniane mogą być użyte do wykonania wszelkiego rodzaju kształtów. Jednak produkcja takich kształtów jest dość kosztowna, więc głośnik mainstreamowy zazwyczaj wykorzystuje skrzynkę z MDF-u z jakimś rodzajem wykończenia powierzchni, żeby ładnie wyglądała.

Filtry to miejsce, gdzie sprawy stają się interesujące. Prosty filtr składa się z elementów elektronicznych, które dzielą sygnał tak, aby wysokie częstotliwości docierały do głośnika wysokotonowego, a cała reszta była odtwarzana przez głośnik niskotonowy. W systemie 3-drożnym istnieje dodatkowy układ, który przekazuje średnie tony do głośnika średniotonowego. Aby uzyskać najlepszy dźwięk z takiego podejścia, wymagane są bardzo wysokiej jakości przetworniki głośnikowe, tak aby grały one w sposób zbliżony do matematycznego ideału. Rzeczywistość jest jednak taka, że idealne przetworniki istnieją tylko w broszurach reklamowych producentów i projektanci muszą zmagać się z fizyką, aby zmieścić się w określonym budżecie. Nawet wtedy efekty takie jak tolerancje produkcyjne rzadko są brane pod uwagę, chyba że mówimy o bardzo wysokiej klasy systemach głośnikowych.

Wraz z pojawieniem się dźwięku cyfrowego odkryto, że filtrowanie może odbywać się w domenie cyfrowej, gdzie filtry mogą być zaprojektowane w sposób zbliżony do ich matematycznych ideałów i mogą być

i mogą być dość złożone bez użycia dodatkowych elementów elektrycznych, jeśli tylko dostępna jest wystarczająca moc obliczeniowa. Początkowo technologia ta została podchwycona i szeroko stosowana w dźwięku na żywo dla kina i koncertów. Mają one niewielkie ograniczenia w zakresie procesorów i innych urządzeń, a podróżujące zestawy głośnikowe zawsze wymagają precyzyjnego dostrojenia po ustawieniu ich w nowej lokalizacji. Następnie przyszła kolej na monitory studyjne. W poważnych studiach jakość dźwięku jest najważniejsza, ponieważ inżynierowie muszą dokładnie słyszeć, co robią, bez głośników stojących na przeszkodzie. Obecnie mikroprocesory stały się na tyle wydajne i przystępne cenowo, że cyfrowe przetwarzanie dźwięku znalazło zastosowanie w konsumenckich systemach dźwiękowych. Każdy soundbar Klear LAYLA posiada jednostkę cyfrowego przetwarzania sygnału (DSP), która rozdziela sygnał do poszczególnych głośników. Istnieje jednak pewien sekretny składnik, który rzadko występuje nawet w systemach głośnikowych z wyższej półki.

Extreme measures

Wczesne jednostki DSP po prostu kopiowały do litery to, co robili ich analogowi poprzednicy. Takie podejście nie jest złym początkiem, jednak DSP może zrobić o wiele więcej! Kluczem jest faktyczne dokonanie pomiarów, zanim zacznie się próbować coś naprawiać. Oto trzy kluczowe aspekty poprawnego działania:

1. Wiedzieć, CO mierzyć

2. Wiedzieć, CO poprawić

3. Mieć wystarczającą moc obliczeniową

Posiadanie pomiaru parametrów głośnika o odpowiednio wysokiej rozdzielczości oznacza, że można za jednym zamachem skorygować główne wady trzech jego głównych komponentów - przetworników, obudowy i filtra. Co więcej, pomiar każdego głośnika, który zjeżdża z linii produkcyjnej, tak jak to miało miejsce w przypadku soundbara LAYLA, eliminuje wszelkie odchylenia wynikające z mniejszej niż idealna tolerancji produkcyjnej. W ten sposób uzyskuje się osiągi podobne do tych, jakie uzyskują firmy, które wybierają części w celu uzyskania wyjątkowo ścisłego dopasowania.

Technika ta nie jest rzadkością w wysokiej klasy monitorach studyjnych, takich jak Genelec, Kii czy Dutch & Dutch, jednakże jest ona dość pracochłonna, więc w konsumenckim audio jest rzadko stosowana. Nawet wysokiej klasy głośniki audiofilskie często polegają na tolerancjach produkcyjnych, aby zapewnić doskonały dźwięk i rezygnują z kalibracji na zamówienie. W Klearze postanowiliśmy w końcu poinformować każdego słuchacza o tym, co go omija.

Dostosować do czego?

Technicznie wszystko to jest imponujące, ale co z, no wiecie... dźwiękiem? Głównym aspektem każdego systemu głośnikowego jest odpowiedź częstotliwościowa, która nawiasem mówiąc jest główną cechą korygowaną przez kalibrację cyfrową. Odpowiedź częstotliwościowa lub tonalna mówi, czy głośnik zmienia swoją głośność w zależności od tego, jak wysoki lub niski jest ton dźwięku. W idealnej sytuacji głośnik powinien traktować wszystkie dźwięki jednakowo, a kalibracja zapewnia, że tak jest.

Niedoskonała odpowiedź tonalna psuje barwę głośnika - dźwięki stają się przekrzywione, basy dominują nad średnimi, a wysokie tony powodują nieprzyjemne dla ucha zmęczenie. Pozbądź się podkolorowań, a pozostanie Ci jedynie muzyka lub dźwięk oglądanego filmu. Kalibracja ta ma również tendencję do rozszerzania reakcji basu

basu, więc nie bądźcie zaskoczeni, gdy otrzymacie więcej oomph niż się spodziewaliście!

Kalibracja przeprowadzana jest na lewym i prawym kanale głośnika, dzięki czemu uzyskujemy doskonałe dopasowanie kanałów. Oznacza to, że obraz stereo jest wyraźny i stabilny. Dźwięki nie będą pływać po scenie fantomowej, chyba że nagranie tego wymaga. Jeśli coś jest wyśrodkowane, będzie brzmiało tak, jakby pochodziło z kanału centralnego, nawet jeśli są tylko dwa głośniki. Ogólny efekt jest taki, że większość ludzi odkrywa na nowo swoją ulubioną muzykę i cieszy się oglądaniem filmów w domu, teraz, gdy istnieje system dźwiękowy, który dorównuje czystością dźwięku telewizorowi. Wystarczyło tylko 100 lat innowacji!