- This topic has 23 replies, 2 voices, and was last updated December 30, 2023 at 15:15 by
.
-
Posts
-
Fazinių iškraipymų sąvoka tokia plati, kad sudėjus į straipsnelį būtų varginančiai neįdomu skaityti.
Pabandysiu paminėti kelias praktines fazines problemas.
Daugiajuostėse kolonėlėse atskirų dažnių modulių darbo zonoje randasi garso fazės iškraipymai, sudarantys Combi filtrą. Didžiausius fazės iškraipymus girdime iš daugiajuosčių kolonėlių, o mažiausius – iš ausinių. Stereofonijoje randasi garso iš dviejų šaltinių fazės neatitikimai, iškreipiantys įrašytų garsų lokalizaciją. Prastai fazę atkuriančios stereo kolonėlės taškinį garsą pavers erdviniu ir sunku bus atpažinti muzikos instrumentą. Fazė gali pakisti (išsikreipti) įrašant garsą. Vienas mikrofonas garso fazes įrašys gerai, o naudojant kelis mikrofonus fazė įraše nebeatitiks garso signalo laikinį išsidėstymą.
Turiu progą paminėti, kad lietuviškame vadovėlyje “Garso inžinerija” autorius teigia, kad
klausa nereaguoja į sudėtingų virpesių kreivės formą, tai yra į dedamųjų fazės poslinkius ir daroma išvada, kad žmogaus klausa nėra jautri sgnalų fazių poslinkiams (knygos 27 psl.).
Mano patirtis sako, kad tai neteisinga.Fazės suvokimas kelia daug diskusijų. Senuose vadovėliuose buvo rašoma, kad žmogaus klausa fazės negirdi. Išvados persikėlė į šiuolaikinę literatūrą, bet prieš 150 metų publikuoti straipsniai buvo pagrįsti Omo (Ohm) ir Helmholco (Helmholtz) eksperimentais su sinusiniais signalais.
Dažninė ir fazinė charakteristikos muzikos atkūrimui labai svarbios, nes nuo to priklauso garso atpažinimas žmogaus klausos kanale; pakeiskime signalo ir harmonikų tarpusavio laikinę padėtį (fazę) ir išgirsime kitokį garsą.
Michailo Gerzono (Michael Gerzon) darbai, o ypatingai – Ambisonics apimtyje padėjo pagrindus šiuolaikiniam suvokimui, kad fazę mes jaučiame ir kad faziniai iškraipymai yra labai svarbūs. Eksperimentiškai buvo nustatyta, kad žmogus gali girdėti +/-0,1 dB amplitudės ir +/-0,6° fazės pokyčius. Mokslininkas teigė, kad 10 kartų pagerinus šias charakteristikas, klausant tam tikrus muzikos įrašus galime išgirsti net +/- 0,01 dB amplitudinius ir +/-0,06° fazinius pokyčius. Savo teiginius M. Gerzonas rėmė Rodžero Lagadeko (Roger Lagadec) iš šveicarų Willi Studer kompanijos tyrinėjimais, kai 1980-aisiais buvo nustatyta, kad skaitmeninių filtrų +/-0,001 dB amplitudiniai pulsavimai yra girdimi.Stabtelėjus prie pagrindinio GAS įrenginio – prie kolonėlių, pažvelkime į paveikslėlį iš J. Eargle Loudspeaker handbook, kuriame pagrindinės AS charakteristikos: garso amplitudė (A), garsiakalbio membranos pasislinkimas prie nominalios galios (B), impedansas (C), fazinė charakteristika (D) ir grupinis vėlinimas (E):
Kas apie fazės svarbą parašyta storose knygose?
Žemiau du tekstai iš Loudspeaker assessment skyriaus (Martin Colloms knyga Aukštos kokybės kolonėlės, 329 – 330 psl.):
Faziniai iškraipymai šioje temoje nėra svarbiausia problema, todėl siūlau sustoti.Pabandykime atsakyti į temos klausimą – kodėl skaitmeninis garso signalas gali būti nemėgiamas?
Tikiuosi pavyko paaiškinti, kodėl garso sistema su vinilo plokštelių grotuvu, stiprintuvu su 2 lempomis ir keliolika pasyvinių komponentų bei paprastos konstrukcijos kolonėlėmis muziką gali atkurti muziką geriau už sudėtingos konstrukcijos GAS. Tuo mėgsta pasinaudoti primityvią aparatūrą už labai brangiai parduodantys gamintojai – transformatorius ir garsiakalbių rites suvyniavus sidabro laidu, įlitavus egzotinius kondensatorius, prekę apvilkus moderniu reklamos rūbu, pirkėjui bus paruoštas gundantis patiekalas!
Įrašyti ir atkurti visą reikalingą spektrą lengviau skaitmeninėmis priemonėmis. Melomaną ir reiklų audiofilą tenkina 16 bitų 44 kHz įrašai iš CD, arba iš jų padaryti FLAC, bet iškyla problema – visą skaitmeninio įrašo medžiagą kokybiškai atkurti gali aparatūra su mažais IMD iškraipymais. Apžvelkite įrašų studijų sistemas ir mistika aplink hai-endą su lempomis, plačiajuostėmis AS bei sidabro laidais turėtų išgaruoti.
Kviečiu į pradžią, kai filmuke buvo pristatyta patyrusio muzikos mylėtojo sėkmė su paprastesne GAS.
Kodėl nuvylė brangiausios Triangle Magellan arba didžiosios Gryphoon Poseidon?
Buitinės daugiajuostės AS negali užtikrinti sinchroniško visų modulių darbo, todėl įrašytą sceną atkuria prastai. Garsiakalbiai su gumos pakabomis ir kupoliniais aukštadažniais turi mažą akustinį slopinimą, todėl sumažėja rezoliucija, prarandamas akustinių instrumentų natūralumas. Maskviečio fonotekoje senieji įrašai reikalauja atkurti mikrodinamiką, bet mažo jautrio buitinės sistemos to negali.Kodėl maskvietis sakė, kad “daugiajuostė ruporinė sistema su Goto garsiakalbiais skambėjo skaidriai, turėjo puikią dinamiką, bet garsas buvo varginantis”?
Mano nuomone, sudėtinga sistema su Goto nepateisino reiklaus užsakovo lūkesčių. Daugiajuostė ruporinė yra griozdiška, ruporai viens kitam trukdo, neįmanoma atlikti akustinio suderinimo arba pasitelkiami skaitmeniniai krosoveriai. Tada prarandamas „analogiškumas“ ir tikslo naudoti juostinius magnetofonus bei patefonus nebelieka. Žemiausių dažnių atkūrimas su Goto garsiakalbiais sumažintuose ruporuose nebus pilnavertis, o papildomi subvuferiai sumažina sistemos dinamines galimybes ir skiriamąją gebą. Daugiajuosčių AS aukštesniuose dažnių skyrimuose neįmanoma užtikrinti garso sinfaziškumo, todėl garso lokalizacija bus prasta, plataus spektro muzikos instrumentai atrodys lyg išsipūtę.O maskviečio sistema su AER plačiajuosčiais akustinėse panelėse iš akrilo?
Sistema jautri, plačiajuosčiams tinka mažos galios lempiniai stiprintuvai. Tokia GAS atkurs mikrodinamiką ir visą senesnių laikų klasikinę muziką bei džiazą. Triukšmingos, dinamiškos arba koncertiniu garsumu muzikos nepaklausysi, bet sistemos savininko poreikius dabartinė GAS pilnai tenkina. Jei fonotekoje atsiras sunkesnių įrašų, norės patirti šiuolaikinę įrašų dinamiką iš CD, aparatūra turės būti patobulinta. Bus įdomu stebėti.Apie THD (harmoninius) ir apie IMD (intermoduliacinius) iškraipymus trumpai parašyta Audioholics žurnale – THD and IMD Distortion.
Harmoniniai THD iškraipymai mažiau svarbūs Ne-harmoniniai IMD iškraipymai garsui labai pavojingi
Dėkoju forumo rėmėjui Ugniui S. už finansinę paramą ir einu atidirbti… 😊
Tie, kas vis dar klausosi CD grupėje Paulius Garbačiauskas paminėjo 1979-aisiais sukurtą Compact Disc Digital Audio (CD) garso įrašų formatą. CD tuoj nurungė daugybę buvusių ir pasidarė populiariausias. Jokioje kitoje fizinėje laikmenoje nerasite tiek muzikos, joks kitas šaltinis nebus toks patogus naudoti, koks yra CD.
Koks buvo kelias iki skaitmeninių įrašų pabandžiau apžvelgti temoje Muzikos įrašymas. Pasirodo, šaunusis CD buvo Muzikos žudikas; iš CD ta pačia garso kokybe buvo galima persirašyti į juostas ir kasetes, albumus buvo galima nukopijuoti į CD-R diskelius, P2P ryšio technologijomis ir visokiais Kazaa Donkey dalintis muzika, kompiuteriu redaguoti garsą arba kažkieno sukurtą epizodą panaudoti savo kūryboje. Rinkoje atsirado CD kopijuokliai, leidžiantys per minutę nukopijuoti valandos trukmės muzikos albumą. Pradžioje milžiniškas pajamas generavęs ir šviesų rytojų žadėjęs CD ėmė valgyti savo uodegą…
Skaitmena buvo džiaugsmas kokybiško garso mylėtojams, bet nukentėjo muzikantai, sumenko muzikos pramonės pelnas, sunyko užsakymai ir dauguma didžiųjų įrašų studijų bankrutavo.Vakar Vilmantas Dūda aukščiau paminėtoje diskusijoje parašė:
maskviečio konsultantai nesugebėjo Goto kokybiškai pasyviais krosoveriais sujungti ir pasikankinus viskas buvo išparduota. VD topinis berilinis Goto iš jo sistemos dakeliavo iki manęs.Man atrodo, kad patyrusio audiofilo sprendimui išardyti daugiajuostes AS su Goto garsiakalbiais įtakos turėjo kitas nusižengimas akustikai – įrašų sceną atkurti gali taškinis spinduliuotuvas. Su daugiajuostėmis ruporinėmis to reikalavimo įvykdyti praktiškai neįmanoma.
Vilmantui atsakiau:
Goto garsiakalbiai pritaikyti dirbti siauroje dažnių juostoje, todėl reikia konstruoti daugiajuostę GAS. Akustika sako, kad tai nėra geriausias būdas atkurti muziką – jei kolonėlių modulių daug, jie užims daug ploto ir garso atkūrimo sistemos rezoliucija bus prasta (bus prastai atkuriama scena).
Jei garsiakalbiai geri, atskirų dažnių modulių sujungimas nėra labai jautrus dalykas. Štai kodėl manau, kad paklausęs daugiajuosčių su Goto maskvietis nusivylė prasta rezoliucija ir nusprendė sistemą išardyti.
Mano vertinimu, japoniški Goto ir Ale garsiakalbiai buvo anti-moksliški akustiniai keitikliai. Šie gamintojai suprato rinkodarą, suvokė, kad rinkoje yra niša. Gamino praeities technologijomis, sugalvodavo neišardomų konstrukcijų, neviešindavo parametrų. Gamyba buvo vienetinė, naudodavo brangiausias medžiagas. Garsiakalbiai buvo įspūdingo svorio su primityviai paprastais, praėjusio amžiaus pradžioje naudotais viduriais. Gamybos pabaigoje Goto pradėjo gaminti kompresinius draiverius su berilio membranomis, bet jo paties berilio skarda buvo su priemaišomis, o “garažinė” membranų štampavimo technologija nevykusi (buvo daug broko).
Prisimenu tokią patirtį.
Maždaug prieš 35 metus Goto paprašėme atsiųsti 15″ žemadažnio garsiakalbio parametrus kolonėlėms sukonstruoti. Ponas S. Goto atrašė – “mūsų garsiakalbiai muziką atkuria geriausiai” ir nė žodžio apie parametrus. Dabar yra daugiau duomenų ir galiu aiškiai pasakyti – nesuklydome, nes su 5 kartus brangesniais už geriausius Altec, JBL arba TAD garsiakalbius, su 15″ Goto žemadažniais kokybiškų žemųjų išgirsti neįmanoma.
Geras scenos atkūrimas yra kolonėlių rezoliucijos dedamoji. Šiais laikais plati dažninė, maži iškraipymai pasiekiami paprastai ir už nebrangiai. Sunkiau būna atkurti šiuolaikinių įrašų dinaminį diapazoną, bet ne visiems įrašams to reikia. Kitas garso kokybės aukštis būtų mikrodinamika, bet čia mažiau pasirinkimų – jei nėra galimybių klausyti pilnai ruporinių AS, reikia rinktis kuo didesnio jautrio AS, signalo kelią iki garsiakalbio ričių atlaisvinant nuo pasyvinių filtrų.
Aukšta kolonėlių rezoliucija yra sunkiausias uždavinys, nes tai lygtis su 2 nežinomaisiais – glotni dažninė ir taškinis garso spinduliavimas sunkiai realizuojamas uždavinys.Nemėgstantiems fizikos pateiksiu scenos atkūrimo iliustraciją.
Norime atkurti medyje tupėjusios gegutės kukavimą. Tokį garsą gali atkurti bet kuris plačiajuostis. Jei įrašėme stereo mikrofonu, o atkursime dviem Auraton-5C kolonėlėmis, gegutė užkukuos toje vietoje, kur tupėjo įrašant.
Jei papildomai aplink kiekvieną 5C ratu pastatysime dar kelias kolonėles, garso spinduliuotuvo efetyvus plotas bus didesnis ir girdėsime pasikeitusį kukavimą. Vieni pasakys, kad garsas platesnis, kad girdi didelę gegutę. Kitiems patiks garsesnis kukavimas, treti džiaugsis išgirdę daug gegučių, bet kur tupėjo toji kukuojanti pasakyti negalėsime.
Prisimenu kai 2012 m. vasarą pas mane į perklausą buvo atvykę Vilmantas D. su savo bičiuliu Erlandu P. Klausėme mano įrašų, Vilmantas buvo atsivežęs savųjų. Įstrigo viena V. D. garsiai ištarta emocija – “galiu pirštu pataikyti dainininkei tiesiai į burną”.Scenos atkūrimas yra vienas svarbiausių GAS parametrų.
Sugrįžtant prie kolonėlių garso spinduliavimo gaunasi tokia situacija:
Stereo sistema su 15″ koaksialiniu bus taškinis spinduliuotuvas, nes AD garsas sklinda iš garsiakalbio centre įmontuoto ruporo. VD dažnių garsų “geometrija” taip pat nedidelė. Nors VD atkuria 15″ žemadažnis, aukštesnius darbinius dažnius didelė membrana spinduliuoja siauresniu kampu (90 – 60°). Ruporo sklaida dažnių skyrimo zonoje būna plačiausia, taip pat būna 90 – 120°, gaunamas geras AS modulių sklaidos suderinimas ir kontroliuojama kolonėlių sklaida.
Paveikslėlyje šalia esančių TAD studijinių monitorių spinduliuotuvo efektyvus plotas vertikalioje plokštumoje didesnis. Tokia struktūra paplitusi labiausiai, nes leidžia naudoti geresnius garsiakalbius. Čia taip pat atsiveria galimybės pasirinkti reikiamą ruporą. Padidėjusį spinduliavimo plotą galima kompensuoti klausant iš toliau, bet klausymo atstumas gali būti nedidelis. TSM-2 monitoriai kelia truputį didesnius reikalavimus kambariui, nes stačiakampiai ruporai garsą spinduliuoja plačiau už apvaliuosius. Įrašų studijose atsipindžiai būna maži, todėl ši schema vyraujanti. Klausant namie nuo atspindžių gelbsti kolonėlių pasukimas link klausymo centro, garso absorbtoriai, atitraukimas nuo sienų, pakėlimas nuo grindų, pakreipimas. Didelio jautrio AS su koaksialiniais arba su atskirais ruporais reikalauja labai gerų
(= brangių) garsiakalbių, bet tai viena geriausių AS konstrukcijų.
Dešinėje matome daugiajuostę su labai brangiais ALE kompresiniais draiveriais ir dideliais ruporais. Šių kolonėlių spinduliavimo plotas toks didelis, kad reikėtų klausyti iš 12 metrų atstumo, kad klausa nebefiksuotų iš kurio Ultimate III dažnių modulio ateina garsas. Turėtume analogišką situaciją kaip su TSM-2 monitoriais, bet reikalingas nebe kambarys, o akustiškai įrengta mokyklos sporto salė.
Turime nepamiršti, kad klausyti iš toliau nėra paprasta – skirtingo dažnio garsus oras absorbuoja nevienodai, todėl padidinus atstumą reikėtų perderinti filtrus.Atkurti sceną daugiajuostėmis ruporinėmis praktiškai neįmanoma, todėl garso kontrolei įrašų studijose naudojamos 2-juostės. Studijose matome daugiajuostes su įprastais garsiakalbiais, bet garsiakalbiai būna arti vienas kito. Garso kontrolės kambariuose ypatingai maži atspindžiai nuo sienų, todėl rezoliucija dėl to nenukenčia. Buvo laikai, kai JBL konstravo 3-4 juostų studijinius monitorius, bet 1981 m. sugrįžo prie 2-juosčių monitorių ir iki šiol didieji yra dvijuosčiai.
Prasčiausia situacija su apvaliais ruporais. Apvalūs vilioja mažiausiais iškraipymais, bet užima daug vietos, ruporai uždengia viens kitą, atsiranda difrakciniai iškraipymai ir jokiomis priemonėmis taškinio spinduliuotuvo iš Goto arba Ale garsiakalbių sukonstruoti nepavyks. Problemas galima sumažinti pasirenkant siaurus Smito ruporus – taip daro Westlake Audio. Kitas kompromisas yra mažus ruporus sumontuojami didesniųjų “burnoje”. Daugiajuosčių monitorių su apvaliais ruporais studijose nesu matęs.
Privačios garso įrašų studijos kontrolės kambarys Mumbajuje.Diskusija apie skaitmeninį garsą nukrypo link kolonėlių, bet skaitytojo laiškas paskatino stabtelti.
Muzikos mylėtojas paprašė pakomentuoti šį V. D. tekstą:
tokiu atveju yra viena problema – sistema skamba kaip “iš sėdynės” , čia jau turbūt tikrai nesvarbu ar vinilas ar CD ar MC.
Mano atveju tik supertweeteris turi 96dB filtrą nupjaunantį žemiau ~22K, tweeteris labai staigiai krenta ties tuo dažniu akustiškai ir jokio papildomo filtro jam nereikia. Prijungus supertweeteri jokių papildomu IMD VD-AD ruože išmatuoti nepavyksta, išgirsti taip pat.
Taip Vilmantas Dūda pasisakė dėl sprendimo mano garso sistemoje prislopinti aukščiausią muzikos oktavą.Aukščiausiųjų muzikos dažnių slopinimą pasirinkau po tyrinėjimų. Kažkada siekiau lygaus atkūrimo iki 20 kHz, o apie klausos nuovargį nesusimastydavau. Iš Kalifornijos parsigabenęs Altec Lansing Model-19 ir pusmetį paklausęs, parametrinį išlygintoją nusprendžiau sureguliuoti taip, kad iki 20 kHz garsas klausymo vietoje būtų vienodo garsumo. Muzikos paklausiau kelias dienas ir išlygintojo aukštųjų dažnių reguliatorius vėl sugrąžinau į neutralią padėtį.
Išlyginus dažninę garsas pasidarė varginantis ir nebeliko to muzikos klausymo malonumo kaip tai buvo pastačius ruporines Altec-19 vietoje 5-juosčių B&O Beovox M-100. Netrukus suradau pagrindimą: studijiniams garso monitoriams rekomenduojama dažninė su -6 dB/okt nuosekliai mažėjančiu SPL nuo 5 kHz. John Eargle savo knygose tvirtino tą patį, tik išskyrė 4 šiek tiek skirtingus dažninės formavimo būdus įvairios paskirties įrašų studijoms. Ne visi monitorių gamintojai rekomendacijų laikėsi, bet jei papuldavo klausyti su išlyginta dažnine (pvz., Genelec), daugeliui kartu buvusių bičiulių garsas būdavo aštrus ir varginantis. “Varginančio garso” tyrinėjimų kryptį turėjau nukreipti ne į ruporus, o į kolonėlių AD modulių iškraipymus.Konstruojant aktyvinę GAS su 1” beriliniais AD kompresiniais garsiakalbiais galėjau suformuoti bet kokią dažninę. Apvalaus ruporo iškraipymai patys mažiausi, kompresinio garsiakalbio jautris (dinaminė atsarga) leidžia laisvai formuoti dažninę. Vėl tyrinėjau, matavau iškraipymus ir klausiau. Pasirinkau krentančią dažninę, nes galėjau klausyti ilgai, garsas nevargino.
Mano GAS perklausose dalyvavo daug įvairaus amžiaus klausytojų. Įvairių įrašų klausydavome nuo labai tyliai iki garsiai, bet pastabų, kad trūksta aukštųjų dažnių nesulaukiau. Galiu pasakyti, kad dažniau patiriu, kad aukštuosius būtų galima dar -1 dB pažeminti, nes randu aštriai skambančių kūrinių. Paskutinysis buvo žinomo tenoro J. O. iš Niujorko Metropolitan operos teatro įrašo epizodas, kuris geriau skambėjo per Stax elektrostatines ausines. Yra įrašų, kuriuose AD įrašyti santūriau, klausyti būtų galima ir su išlyginta dažnine, bet nedidelis duslumas man netrukdo. Tiems kam tai labai svarbu turėtų rinktis stiprintuvą su tembro reguliatoriais. Dar geriau – su tembro reguliatoriais ir tonkompensavimo funkcija.Garso skaidrumui didelę reikšmę turi kambario akustika. Čia gelbsti aktyvinė struktūra, leidžianti priderinti prie kambario, įrašų ir klausytojo norų. Svarbu tai, kad įrašai skirtingi. Pasyvinė GAS turi būti parinkta arba aktyvinė suderinta taip, kad didžioji fonotekos dalis skambėtų gerai. Derindamas savo GAS stengiuosi AD atkūrimą sureguliuoti taip, kad galėčiau klausyti “aštriausius” savo fonotekos įrašus. Paminėjau, kad nežiūrint visų pastangų turiu CD, kuriuose yra aštriai skambančių epizodų. Matyt įraše nepalankiai pasiskirsto garso harmonikos ir atsiranda didesni intermoduliaciniai iškraipymai. Norint to išvengti reikėtų pradėti nuo kambario, kokie būna įrašų studijose, kolonėles sumontuoti sienoje, o aštrius įrašus tiesiog išmesti. 🙂
Sugrįžtant prie Vilmanto vertinimo, kad mano GAS skamba kaip iš sėdynės, reiktų nepamiršti, kad žmonių klausa turi didelį išsibarstymą.
Paveikslėlyje klausos jautrio grafikas, kuriame pilka zona rodo, kad girdime skirtingai.
Grafikas rodo, kad žmonių aukštųjų dažnių girdėjimas gali skirtis 10 – 15 dB arba 3 – 6 kartus. Įrašuose aukštųjų dažnių lygis tikriausiai taip pat skiriasi tiek pat, todėl muzikos klausytojams nelengva išsirinkti aparatūrą. Retai kuris šiuolaikinis stiprintuvas turi tembro reguliatorius, todėl kolonėlių pritaikymas prie kambario, muzikos ir klausytojo yra didelis iššūkis! Atrodytų, suformuoti reikiamą dažninę galima skaitmeniniais kambario rezonansų išlygintojais, bet ši priemonė atsineša degradacijų, todėl siūlau nepaskubėti.
- You must be logged in to reply to this topic.