Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


Pembangunan sistem bunyi sekeliling - daripada mono kepada 3D

Seni audio

Buku Panduan / Seni audio

Komen artikel Komen artikel

Pada masa ini, stereofoni dua saluran telah menjadi cara klasik untuk menghantar dan mengeluarkan semula bunyi. Tujuan pembiakan bunyi stereofonik adalah untuk menyampaikan imej bunyi setepat mungkin. Penyetempatan bunyi hanyalah satu cara untuk mencapai bunyi yang lebih kaya dan semula jadi. Walau bagaimanapun, penghantaran maklumat spatial oleh sistem dua saluran "klasik" yang paling biasa mempunyai beberapa kelemahan, yang menggalakkan pereka bentuk untuk mencipta pelbagai sistem bunyi sekeliling.

Pendengar di dewan konsert mendengar bukan sahaja bunyi langsung yang terpancar daripada instrumen individu orkestra, tetapi juga bunyi meresap yang datang dari pelbagai arah (termasuk dari belakang) yang dipantulkan dari dinding dan siling bilik, yang mewujudkan kesan ruang dan melengkapkan kesan gambar keseluruhan. Kelewatan bunyi yang meresap sampai ke telinga pendengar dan komposisi spektrumnya bergantung pada saiz dan sifat akustik bilik. Dengan penghantaran dua saluran, maklumat yang dicipta oleh bunyi meresap sebahagian besarnya hilang, dan dalam kes rakaman studio, ia mungkin tidak hadir untuk bermula.

Telinga manusia paling baik menyetempatkan sumber bunyi dalam satah mendatar. Pada masa yang sama, bunyi yang datang dari belakang, jika tiada maklumat tambahan, disetempatkan lebih teruk. Penglihatan, termasuk penglihatan periferal, adalah deria utama untuk menentukan lokasi objek, oleh itu, tanpa maklumat visual, keupayaan untuk menilai kedudukan bunyi dalam satah menegak dan jaraknya dari kita adalah lemah dan agak individu. Ini sebahagiannya boleh dijelaskan oleh ciri anatomi individu telinga. Apabila memainkan rakaman, tiada maklumat visual, jadi mana-mana teknologi bunyi untuk pasaran besar-besaran yang mendakwa menyediakan "bunyi sekeliling" terpaksa mencipta sesuatu yang sederhana dan jelas merupakan kompromi.

Pelbagai kaedah boleh digunakan untuk menghasilkan semula atau mensintesis "kesan dewan". Pada pertengahan 50-an, Philips, Grundig dan Telefunken menguji sistem pembiakan tiga dimensi 3D dan Raumton. Penghantaran bunyi adalah monofonik, tetapi pembesar suara tambahan (biasanya terbina dalam, kurang kerap luaran), memancarkan bunyi ke sisi atau ke atas, mencipta kesan ruang yang besar disebabkan oleh bunyi yang dipantulkan dari dinding dan siling. Memandangkan kelewatan gema di premis domestik agak kecil, reverb spring kemudiannya digunakan untuk meningkatkannya dalam saluran amplifikasi isyarat tambahan. Oleh kerana kerumitan teknikal yang ketara pada masa itu, sistem ini tidak bertahan lama di pasaran dan cepat hilang dari tempat kejadian.

Selepas itu, sistem ambiophonik telah dibangunkan untuk menghantar bunyi meresap, yang ditemui aplikasi terutamanya dalam pawagam. Saluran tambahan (atau saluran) untuk menghantar bunyi meresap dalam sistem sedemikian mempunyai kuasa kurang daripada yang utama, dan julat frekuensinya sepadan dengan jalur frekuensi isyarat meresap (kira-kira 300...5000 Hz). Sinaran daripada pembesar suara tambahan mesti disebarkan, yang mana ia diarahkan ke dinding atau siling bilik mendengar.

Pembangunan sistem bunyi sekeliling - daripada mono kepada 3D

Kerumitan penyeragaman dan masalah teknikal dengan rakaman dan penghantaran isyarat tiga, empat atau lebih saluran membawa kepada fakta bahawa stereofoni dua saluran menjadi sistem utama untuk merakam dan menghantar bunyi selama bertahun-tahun. Tetapi percubaan untuk mencipta sistem bunyi sekeliling tidak berhenti. Perkembangan ambiofoni ialah kuadrafoni (pembiakan bunyi empat saluran), kemuncak popularitinya berlaku pada separuh pertama tahun 70-an. Tidak seperti sistem ambiophonik, di sini semua saluran pembiakan bunyi dilengkapi sama. Kuadraponi diskret (penuh), yang memberikan kesan maksimum kehadiran, memerlukan empat saluran penghantaran bunyi dan, kerana ini, ternyata tidak serasi dengan cara teknikal rakaman dan penyiaran bunyi yang wujud pada masa itu.

Pembangunan sistem bunyi sekeliling - daripada mono kepada 3D

Untuk mengatasi halangan ini, beberapa sistem kuadraponi matriks telah dicipta (dalam terminologi masa itu - kuasi-kuadraponi), di mana isyarat asal empat saluran telah dimatrikskan untuk penghantaran melalui dua saluran, dan semasa main semula, isyarat asal telah dipulihkan oleh transformasi jumlah-perbezaan, dan ia adalah mungkin untuk menghasilkan semula tanpa penyahkod isyarat stereo biasa. Memandangkan tiada satu pun daripada sistem ini adalah kuadrafoni sepenuhnya, atau serasi sepenuhnya dengan stereofoni dua saluran disebabkan oleh penembusan isyarat yang besar dari saluran ke saluran, penggunaan praktikalnya terhad dan minat terhadapnya cepat pudar.

Pembangunan sistem bunyi sekeliling - daripada mono kepada 3D

Tidak ada pemenang dalam "perang standard" sistem kuadrafonik; idea itu mati dengan gembira, prinsipnya dilupakan, tetapi istilah itu kekal. Oleh itu, kini beberapa orang keliru dengan fakta bahawa "sesuatu" yang mempunyai empat saluran amplifikasi dan empat pembesar suara dengan bangganya dipanggil "sistem kuadrafonik". Walau bagaimanapun, ini pada asasnya salah, kerana sumber isyarat kekal dua saluran, dan isyarat saluran hadapan dan belakang dengan reka bentuk sistem ini berbeza antara satu sama lain hanya dalam tahap, iaitu, prinsip panning digunakan.

Menyorot dalam penghasilan rakaman stereo telah digunakan secara meluas sejak pertengahan 50-an untuk meletakkan isyarat audio monofonik "kiri/kanan/tengah" medan bunyi. Sorotan tidak mempunyai sebarang kesan pada kekerapan atau fasa isyarat; ia hanya mengubah tahap isyarat monaural yang dibekalkan kepada setiap saluran stereo. Menyorot merentasi berbilang saluran (dalam kes rakaman berbilang saluran) dilakukan dengan cara yang sama. Walau bagaimanapun, apabila menentukan arah ke sumber bunyi, alat bantuan pendengaran kami bukan sahaja menggunakan perbezaan dalam keamatan isyarat bunyi, tetapi juga peralihan fasa antara mereka, dan kesan peralihan fasa pada ketepatan penyetempatan sumber bunyi adalah paling ketara dalam julat frekuensi dari kira-kira 500 hingga 3000 Hz. (Sekali lagi, julat frekuensi bunyi meresap!).

Oleh itu, panning mudah tidak memberikan kesetiaan bunyi yang diperlukan. Kesan stereo ("bunyi berjalan", pengikat bunyi "kiri-kanan", dsb.) rakaman stereo pertama dengan cepat menjadi membosankan. Oleh itu, rakaman terbaik instrumen elektronik di studio pada tahun 60-an telah dibuat menggunakan teknologi mikrofon, yang menerangkan sifat "langsung" bunyi: Pengenalan rakaman elektronik berbilang saluran sepenuhnya (tanpa menggunakan mikrofon) instrumen dengan percampuran seterusnya, sambil membuat kerja jurutera bunyi lebih mudah, pada masa yang sama memusnahkan suasana dewan. Selepas itu, fakta ini mula diambil kira semasa membuat rakaman studio, walaupun pengembalian sepenuhnya kepada teknologi mikrofon tidak berlaku.

Apabila menggunakan skema main balik dua saluran, zon utama lokasi berkesan sumber bunyi jelas (ASS) terletak di hadapan pendengar dan meliputi ruang kira-kira 180 darjah dalam satah mendatar. Kedua-dua saluran hadapan tidak dapat mengeluarkan semula bunyi yang sumbernya sebenarnya terletak di belakang dan dalam satah menegak, melainkan disokong oleh isyarat tambahan. Penggunaan pembesar suara belakang dalam kombinasi dengan bunyi panning berfungsi dengan baik dengan sumber bunyi terletak di hadapan dan di belakang pendengar dan kurang baik dengan lokasi sisi. Walau bagaimanapun, panning bunyi sahaja tidak boleh memberikan kedudukan sumber bunyi yang boleh diterima dalam satah menegak.

Semasa pembangunan sistem matriks, ternyata sebahagian besar maklumat spatial terkandung dalam isyarat perbezaan (isyarat maklumat stereo), yang boleh dibekalkan kepada pembesar suara saluran belakang sama ada dalam bentuk tulen atau bercampur dengan tertentu. bahagian isyarat hadapan. Dalam kes yang paling mudah, ini tidak memerlukan saluran penguatan tambahan, dan isyarat boleh dimatrikskan pada output penguat:

Pembangunan sistem bunyi sekeliling - daripada mono kepada 3D

Ini adalah bagaimana beberapa sistem pseudo-quadraphonic dilahirkan, menyingkirkan sepenuhnya "Aryan sejati" dari pasaran pada pertengahan 70-an. Mereka berbeza antara satu sama lain hanya dalam cara mendapatkan isyarat perbezaan. Walau bagaimanapun, kejayaan mereka juga tidak lama, yang dijelaskan oleh kekurangan pembawa isyarat - cakera vinil dan pita magnetik. Bunyi yang tidak berkorelasi dari saluran kiri dan kanan tidak dikurangkan, yang, digabungkan dengan tahap isyarat perbezaan yang agak rendah, sangat merosot nisbah isyarat-ke-bunyi di saluran belakang.

Satu lagi, kelemahan yang tidak kurang penting dari sistem sedemikian ialah kekurangan pergantungan tahap isyarat belakang pada sifat fonogram. Pada tahap rendah isyarat belakang, kesan spatial sedikit ketara; apabila tahap meningkat, pecah pada peringkat bunyi muncul dan serpihannya bergerak ke belakang (kesan "mengepung orkestra", yang tidak sesuai dengan realiti) .

Apabila memainkan rakaman "langsung" (yang mempunyai pengedaran semula jadi bagi komponen jumlah, perbezaan dan fasa), kelemahan ini menunjukkan dirinya secara tidak ketara, tetapi pada kebanyakan fonogram studio, saluran belakang memperkenalkan ralat yang ketara dalam kedudukan IZ. Untuk mengatasi kelemahan ini, sistem bunyi sekeliling awal cuba menggunakan panning automatik. Isyarat kawalan diperoleh daripada tahap maklumat spatial - peningkatan dalam tahap isyarat perbezaan membawa kepada peningkatan keuntungan di saluran belakang. Walau bagaimanapun, model panning yang diterima pakai adalah sangat kasar, akibatnya ralat kawalan pengembang membawa kepada perubahan huru-hara dalam tahap isyarat belakang (kesan "pernafasan berat").

Minat dalam sistem bunyi sekeliling telah muncul semula dengan kemunculan media digital, tahap hingar intrinsik yang boleh diabaikan malah pemprosesan isyarat analog boleh dikatakan tidak akan merendahkan julat dinamik sistem. Perkembangan kaedah pemprosesan isyarat digital membawa kepada penciptaan pemproses bunyi digital (Digital Sound Processor - DSP).

Asalnya dibangunkan untuk sistem teater rumah, pemproses bunyi sekeliling baru-baru ini mula digunakan secara aktif dalam sistem audio kereta. Penggunaannya boleh meningkatkan bunyi di dalam kereta dengan ketara, itulah sebabnya ia dihasilkan bukan sahaja sebagai peranti DSP yang berasingan, tetapi juga termasuk dalam radio yang agak murah. Tetapan pemproses membolehkan anda memilih parameter yang paling optimum untuk lokasi pendengaran yang dipilih.

Terdapat beberapa kaedah yang membolehkan peralatan menghasilkan semula bunyi yang disetempatkan di angkasa dengan bilangan sistem akustik yang terhad. Kaedah pelaksanaan yang berbeza mempunyai kekuatan dan kelemahan, jadi adalah penting untuk memahami perbezaan asas antara kaedah pemprosesan isyarat utama. Sistem bunyi sekeliling moden (Dolby Surround, Dolby Pro-Logic, Q-Sound, Curcle Surround dan lain-lain) adalah berdasarkan idea yang sama tentang penukaran perbezaan jumlah, ditambah dengan kaedah pemprosesan isyarat "proprietari" (kedua-dua analog dan digital) . Mereka sering bersatu di bawah nama biasa "sistem 3D" ("kelahiran semula" dalam tempoh empat puluh tahun!).

Sebelum melihat prinsip yang terlibat dalam memproses isyarat audio dalam sistem bunyi sekeliling, pertimbangkan proses rakaman biasa. Pertama, rakaman dibuat yang mempunyai banyak saluran individu - instrumen, suara, kesan bunyi, dll. Semasa mencampurkan, tahap kelantangan dan lokasi sumber bunyi dikawal untuk setiap trek audio untuk mencapai hasil yang diingini. Dalam kes rakaman stereo, hasil pencampuran ialah dua saluran; untuk sistem sekeliling, bilangan saluran adalah lebih besar (contohnya, 6 saluran untuk format "5.1" Dolby Digital/AC-3). Dalam kedua-dua kes, setiap saluran terdiri daripada isyarat yang direka untuk dihantar kepada pembesar suara individu apabila pengguna mendengar. Setiap isyarat ini adalah hasil daripada pencampuran kompleks isyarat sumber asal.

Seterusnya, proses pengekodan saluran yang diperolehi selepas pencampuran berlaku dan hasilnya adalah satu aliran digital (bitstream). Semasa main semula, penyahkod memproses aliran digital, membahagikannya kepada saluran individu dan menghantarnya untuk main semula ke sistem pembesar suara. Untuk sistem bunyi sekeliling berbilang saluran (diskrit), mod simulasi sistem pembesar suara yang sebenarnya tidak hadir (mod Phantom) adalah mungkin. Jika anda hanya mempunyai dua pembesar suara, maka saluran subwufer (frekuensi rendah) dan tengah (dialog) hanya ditambah pada kedua-dua saluran keluaran secara serentak. Saluran kiri belakang ditambah ke saluran keluaran kiri, kanan belakang ke saluran keluaran kanan.

Ingat bahawa panning hanya mempengaruhi amplitud isyarat audio. Penukaran audio dalam sistem 3D moden termasuk maklumat tambahan tentang amplitud dan perbezaan fasa/kependaman antara saluran output ke dalam aliran audio. Biasanya jumlah pemprosesan bergantung pada kekerapan isyarat, walaupun beberapa kesan dicipta menggunakan kelewatan masa yang mudah.

Apakah kaedah yang digunakan untuk memproses isyarat audio? Pertama sekali, ini adalah pengembangan stereo (Stereo Expansion), yang dihasilkan dengan mempengaruhi perbezaan isyarat stereo saluran hadapan. Kaedah ini boleh dianggap klasik dan digunakan terutamanya pada rakaman stereo konvensional.

Pemprosesan isyarat boleh sama ada analog atau digital. Kedua, Audio 3D Kedudukan (audio 3D setempat). Kaedah ini beroperasi pada banyak saluran audio individu dan cuba untuk mengesan secara individu setiap isyarat di angkasa. Ketiga, Virtual Surround ialah kaedah memainkan semula rakaman berbilang saluran menggunakan bilangan sumber bunyi yang terhad, contohnya memainkan bunyi lima saluran pada dua pembesar suara akustik. Jelas sekali, dua kaedah terakhir hanya terpakai kepada media audio berbilang saluran (rakaman dalam format DVD, AC-3), yang belum begitu relevan untuk sistem automotif.

Mengbundarkan senarai adalah pelbagai kaedah bergema buatan. Semasa bunyi bergerak melalui ruang, ia boleh dipantulkan atau diserap oleh pelbagai objek. Bunyi yang dipantulkan dalam ruang yang besar mungkin sebenarnya mencipta gema yang dapat dilihat dengan jelas, tetapi dalam ruang yang terhad, banyak bunyi yang dipantulkan bergabung supaya kita mendengarnya sebagai satu urutan yang mengikuti bunyi asal dan melemahkan, dan tahap pengecilan berbeza untuk berbeza. frekuensi dan secara langsung bergantung kepada dari sifat-sifat ruang sekeliling.

Pemproses bunyi digital menggunakan model gema umum, yang mengurangkan kawalan proses gema untuk menetapkan parameter utama (masa tunda, bilangan pantulan, kadar pereputan, perubahan dalam komposisi spektrum isyarat pantulan). Ini adalah bagaimana mod dewan, live, stadium, dll. dilaksanakan. Tiruan itu ternyata agak realistik. Pemproses analog menggunakan talian tunda isyarat untuk tujuan ini. Mengawal parameter reverb dalam kes ini adalah lebih kompleks, jadi biasanya terdapat hanya satu mod operasi tetap.

Sudah tentu, sukar untuk menerangkan ciri-ciri struktur semua sistem bunyi sekeliling yang sedia ada, tetapi kerja mereka adalah berdasarkan prinsip yang dibincangkan - perbezaannya hanya dalam butiran algoritma dan set mod (pratetap). Oleh itu, penasihat terbaik apabila memilih pemproses bunyi adalah pendengaran anda sendiri.

Penerbitan: www.bluesmobil.com/shikhman

 Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Seni audio:

▪ KRIKET CR-2250

▪ Lama tetapi emas

▪ Penguat yang baik tidak dipilih mengikut data peribadi

Lihat artikel lain bahagian Seni audio.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Lampu isyarat keempat 23.05.2024

Sepanjang dekad yang lalu, penyelidikan saintifik dan inovasi teknologi telah membawa kepada perubahan ketara dalam sektor pengangkutan. Namun, dengan pembangunan kereta pandu sendiri, adakah berbaloi untuk mengambil langkah baharu untuk memodenkan infrastruktur jalan raya? Para saintis mencadangkan untuk menyemak semula standard lampu isyarat, mencadangkan untuk memperkenalkan isyarat keempat, yang akan disesuaikan untuk kereta dengan autopilot. Menurut penyelidikan, kereta autonomi boleh mengubah paradigma lampu isyarat dengan ketara berdasarkan prinsip yang ditetapkan lebih daripada satu abad yang lalu. Henry Liu, seorang profesor kejuruteraan awam di Universiti Michigan, dan pasukannya melaksanakan program perintis di Birmingham, pinggir bandar Detroit. Menggunakan data daripada kenderaan General Motors, mereka menyesuaikan masa lampu isyarat, menghasilkan aliran trafik yang lebih baik. Secara tradisinya, kebanyakan lampu isyarat beroperasi mengikut jadual tetap, tidak mengambil kira keadaan semasa di jalan raya. Mahal dan sukar ...>>

Kaedah untuk membersihkan sungai sepenuhnya daripada sampah 23.05.2024

Sejak penemuan masalah pencemaran plastik dalam badan air, penyelidikan telah tertumpu terutamanya pada sedimen permukaan, mengabaikan zarah yang lebih tersembunyi dan kurang kelihatan yang boleh menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Walau bagaimanapun, saintis telah mengumumkan pembangunan kaedah baru untuk mengesan pencemaran plastik yang paling halus di sungai. Satu pasukan penyelidik dari Universiti Cardiff, Institut Teknologi Karlsruhe dan Deltares telah bekerjasama untuk membangunkan pendekatan inovatif untuk mengukur bahan pencemar yang tidak kelihatan itu. Pengarang utama kajian itu, James Lofty dari Cardiff University, berkata teknik itu boleh merevolusikan pemahaman kita tentang bagaimana plastik bergerak melalui persekitaran sungai. Menggunakan lebih daripada 3000 objek plastik biasa yang diletakkan di bawah keadaan terkawal, para saintis dapat mengesan pergerakan mereka dengan ketepatan tinggi. Kajian mendapati zarah plastik berkelakuan berbeza ...>>

Aspek evolusi tingkah laku suka panas pada wanita 22.05.2024

Persoalan yang sukar tentang suhu yang disukai orang adalah akut dalam hubungan keluarga. Pertikaian mengenai tempat yang sepatutnya hangat atau sejuk sering timbul antara lelaki dan wanita. Walau bagaimanapun, menurut penyelidik, punca masalah ini lebih mendalam, kepada mekanisme evolusi. Para saintis dari Israel menjalankan kajian meneliti 13 burung dan 18 kelawar untuk mengenal pasti kemungkinan perbezaan dalam keutamaan suhu antara lelaki dan perempuan. Pemerhatian mereka menunjukkan bahawa lelaki lebih suka suhu yang lebih sejuk, manakala perempuan lebih suka keadaan yang lebih panas. Penemuan fenomenal ini memberi perspektif baharu tentang persoalan keutamaan suhu dalam dunia haiwan. Perbezaan yang sama dalam persepsi suhu telah dilihat di kalangan manusia. Wanita dianggap lebih berasa sejuk, yang mungkin disebabkan oleh metabolisme dan pengeluaran haba mereka. Pemerhatian ini menyokong hipotesis bahawa keutamaan suhu mungkin sebahagiannya ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Ruang penyejatan dalam sistem penyejukan telefon pintar 29.05.2017

Pengeluar telefon pintar ingin mula menggunakan ruang wap dalam sistem penyejukan peranti ini. Ini dijangka meningkatkan kecekapan penyejukan. Asustek Computer dan ZTE telah pun mula menguji sistem penyejukan baharu. Apple juga dikatakan berminat dengan teknologi ini.

Syarikat Taiwan Chaung Choung Technology, Asia Vital Components dan TaiSol Electronics, serta Furukawa Electric Jepun sedang membangunkan sistem penyejukan ruang wap untuk telefon pintar.

Walaupun kebanyakan pengeluar telefon pintar terhad kepada sink haba konvensional, Samsung Electronics dan LG Electronics telah bertukar kepada paip haba 0,35-0,40 mm yang dibekalkan oleh Chaung Choung, Furukawa Electric, Teknologi Auras dan Delta Electronics.

Bilik penyejatan lebih cekap daripada paip haba. Ruang sejatan dengan ketebalan 0,38 mm sedang dihasilkan. Pengurangan selanjutnya dalam ketebalan dikaitkan dengan kesukaran teknologi dan membawa kepada penurunan peratusan hasil produk yang sesuai.

Berita menarik lain:

▪ Operasi lampu isyarat bergantung kepada bilangan orang di persimpangan

▪ Bateri melampau baharu

▪ Imej tiga dimensi pada skrin monitor

▪ karbon dioksida daripada udara lembap

▪ Komet Halley pada syiling Armenia

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Alatan Juruelektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Kamu adalah seram syurga, keaiban alam, kamu menghina Tuhan di bumi. Ungkapan popular

▪ artikel Dari manakah datangnya perkataan pepijat dalam maksud kerosakan? Jawapan terperinci

▪ pasal Peanut. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Bagaimana untuk mencari meteorit. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel peribahasa dan pepatah Ethiopia. Pilihan yang banyak

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024