Kaiuttimien digitaalinen kalibrointi - äänentoiston pelinvaihtaja

Ajatus sähkömagneettisen voiman käyttämisestä äänen tuottamiseen kalvoa liikuttamalla on lähes 100 vuotta vanha. Alkuaikoina äänenvahvistimet olivat heikkoja ja tuottivat muutaman watin tehon. Siksi kaiuttimien oli oltava valtavia, jotta äänenpainetta saatiin tarpeeksi, jotta niitä voitiin käyttää. Mitä tulee äänitarkkuuteen, sanotaanko vain, että kaikkien leuat loksahtivat alas, jos he pystyivät havaitsemaan, että musiikki soi tai että ääni oli ymmärrettävissä sanomalla jotain. Nykyään vahvistimista on tullut pieniä ja ne tuottavat enemmän tehoa kuin koskaan. Materiaalitieteiden kehittymisen ansiosta pienetkin kaiuttimet voivat liikuttaa paljon ilmaa, jos vahvistin vain jaksaa. Entä uskollisuus? Valitettavasti odotukset eivät ole juurikaan siirtyneet vanhoja aikoja pidemmälle. Näin ei kuitenkaan pitäisi olla - lue lisää ja opi miksi!

Aina kompensoimassa

Perinteisesti kaiuttimet koostuvat kolmesta osasta:

1. Kaiutinyksiköt - ne muuttavat sähkön liikkuvaksi ilmaksi, jonka korvat kuulevat.

2. Kotelo - pitää kaiken oikeassa paikassaan ja auttaa basson soittamisessa.

3. Suodatuspiiri - valmistelee audiosignaalin niin, että se toimii oikein kahden muun komponentin kanssa.

Liikkuvan kalvon kaiuttimen syntymisestä on kulunut 100 vuotta, ja kaikki kolme ovat kokeneet jonkin verran uudistuksia. Itse kaiutinyksiköt on nykyään mallinnettu tietokoneella, ja kalvoissa käytetään usein avaruusajan materiaaleja, kuten metalliseoksia, keramiikkaa tai komposiittimateriaaleista valmistettuja sandwich-materiaaleja. Pienetkin kaiuttimet voivat liikkua riittävästi matalien äänien tuottamiseksi. Kotelo on näennäisesti kokenut vähiten innovaatioita, sillä se on edelleen vain "laatikko", joka pitää muut komponentit yhdessä. Suurimman edistysaskeleen koteloiden suunnittelussa on jälleen kerran tehnyt tietokoneavusteinen suunnittelu, joka voi kertoa, mitä

muodot vaikuttavat ääneen vähiten loukkaavalla tavalla. Nykyaikaisista materiaaleista, kuten valualumiinista, hiili- tai puukomposiiteista, voidaan tehdä kaikenlaisia muotoja. Näiden muotojen valmistaminen on kuitenkin melko kallista, joten valtavirran kaiuttimissa käytetään yleensä MDF-koteloa, jossa on jonkinlainen pintakäsittely, jotta se näyttää hyvältä.

Suodattimissa asiat muuttuvat mielenkiintoisiksi. Yksinkertainen suodatin koostuu elektroniikkakomponenteista, jotka jakavat signaalin niin, että korkeataajuinen sisältö pääsee diskanttiin ja kaikki muu tulee bassokaiuttimeen. Kolmitiejärjestelmässä on ylimääräinen piiri, joka syöttää keskiäänet keskikaiuttimelle. Tällaisen lähestymistavan parhaan mahdollisen äänen aikaansaamiseksi tarvitaan erittäin korkealaatuisia kaiutinajureita, jotta ne soivat lähellä matemaattista ideaalia. Todellisuudessa ihanteellisia kaiutinajureita on kuitenkin vain valmistajien myyntiesitteissä, ja suunnittelijoiden on painiskeltava fysiikan kanssa pysyäkseen tietyssä budjetissa. Silloinkin valmistustoleranssien kaltaisia vaikutuksia otetaan harvoin huomioon, ellei kyse ole erittäin korkealuokkaisista kaiutinjärjestelmistä.

Digitaalisen äänentoiston tulon myötä huomattiin, että suodatus voidaan tehdä digitaalisella alueella, jossa suodattimet voidaan suunnitella lähelle niiden matemaattisia ihanteita ja ne voidaan

melko monimutkaisia ilman ylimääräisiä sähköisiä komponentteja, jos käytettävissä on riittävästi prosessointitehoa. Aluksi tekniikka otettiin käyttöön ja sitä käytettiin laajalti elokuvien ja konserttien live-äänentoistossa. Niillä on vain vähän rajoituksia prosessoreiden ja muiden laitteiden suhteen, ja kiertävät kaiutinsarjat tarvitsevat aina hienosäätöä, kun ne on asennettu uuteen paikkaan. Seuraavaksi tulivat studiomonitorit. Vakavissa studioissa äänenlaatu on ensiarvoisen tärkeää, sillä insinöörien on kuultava tarkalleen, mitä he tekevät, ilman että kaiuttimet ovat tiellä. Nyt mikroprosessoreista on tullut niin tehokkaita ja edullisia, että digitaalinen äänenkäsittely on löytänyt tiensä kuluttajien äänentoistojärjestelmiin. Jokaisessa Klear LAYLA -soundbarissa on digitaalinen signaalinkäsittelyyksikkö (DSP), joka jakaa signaalin jokaiseen kaiuttimeen. On kuitenkin olemassa salainen ainesosa, jota harvoin löytyy edes huippuluokan kaiutinjärjestelmistä.

Äärimmäiset toimenpiteet

Varhaiset DSP-yksiköt vain kopioivat kirjaimellisesti sen, mitä niiden analogiset edeltäjät tekivät. Tämä lähestymistapa ei ole huono alku, mutta DSP voi tehdä paljon enemmän! Avain on mittaaminen, ennen kuin yrität korjata asioita. Seuraavassa on kolme keskeistä näkökohtaa, joiden avulla asia saadaan kuntoon:

1. Tiedä MITÄ mittaat

2. Tiedä MITÄ korjata

3. Riittävä laskentateho

Kun kaiuttimen suorituskyky mitataan riittävän tarkasti, voit yhdellä kertaa korjata suurimmat puutteet, jotka löytyvät kaiuttimen kolmesta pääkomponentista - kaiutinajureista, kotelosta ja suodattimesta. Lisäksi jokaisen kokoonpanolinjalta tulevan kaiuttimen mittaaminen, kuten LAYLA-soundbarin kohdalla on tehty, poistaa kaikki valmistuksen epätarkkojen toleranssien aiheuttamat poikkeamat. Näin ollen saat samanlaisen suorituskyvyn kuin yritykset, jotka valitsevat osia erityisen tiukkaa sovitusta varten.

Tämä tekniikka ei ole harvinaista huippuluokan studiomonitoreissa, kuten Genelecissä, Kii:ssä tai Dutch & Dutchissa, mutta se on melko työlästä, joten kuluttaja-audiossa sitä käytetään harvoin. Jopa huippuluokan audiofiilikaiuttimet luottavat usein valmistustoleransseihin hyvän äänen aikaansaamiseksi ja luopuvat mukautetusta kalibroinnista. Täällä Klearilla päätimme vihdoin kertoa kaikille kuuntelijoille, mistä he ovat jääneet paitsi.

Mitä varten?

Teknisesti kaikki on vaikuttavaa, mutta entäpä ääni? Minkä tahansa kaiutinjärjestelmän tärkein ominaisuus on taajuusvaste, joka on muuten tärkein ominaisuus, jota digitaalinen kalibrointi korjaa. Taajuusvaste tai äänivaste kertoo periaatteessa, muuttaako kaiutin äänekkyyttään sen mukaan, kuinka korkea tai matala äänen sävy on. Ihannetapauksessa kaiuttimen pitäisi käsitellä kaikkia ääniä tasapuolisesti, ja kalibroinnilla varmistetaan, että näin tapahtuu.

Epätäydellinen äänivaste sotkee kaiuttimen äänenvärin - äänet vääristyvät, basso paisuu ja peittää keskiäänet, diskantti aiheuttaa epämiellyttävää korvan väsymistä. Jos värittyneisyydestä päästään eroon, jäljelle jää vain musiikki tai katsomasi elokuvan ääni. Tällä kalibroinnilla on myös taipumus pidentää basson respo

nse, joten älä ylläty, kun saat enemmän voimaa kuin odotit!

Kalibrointi tehdään sekä kaiuttimen vasemmalle että oikealle kanavalle, joten saat erinomaisen kanavasovituksen. Tämä tarkoittaa, että stereokuva on selkeä ja vakaa. Äänet eivät leiju fantomivaiheessa, ellei äänitys sitä vaadi. Jos jokin ääni on keskellä, se kuulostaa tulevan keskikanavalta, vaikka kaiuttimia olisi vain kaksi. Kokonaisvaikutelma on sellainen, että useimmat ihmiset löytävät suosikkimusiikkinsa uudelleen ja nauttivat elokuvien katselusta kotona nyt, kun käytössä on äänentoistojärjestelmä, joka vastaa television selkeyttä. Siihen tarvittiin vain 100 vuotta innovointia!