Forum Replies Created
-
Posts
-
Metų pradžioje iš JAV į Tėviškę buvo parvykęs vargonininkas Virginijus Barkauskas. Sausio 4 d. su Musica Humana koncertavo Lietuvos Valstybinėje Filharmonijoje. Apie tautietį buvau girdėjęs, esame pabendravę PM, bet dabar turėjau progos spausti ranką, padėkoti už galimybę Naujuosius pradėti su vargonų Muzika.
Plačiau apie koncertą čia.Salėje fotografuoti draudžiama, bet truputį nusižengiant iš kelių parsineštų epizodų sudėliojau trumpą filmuką (3:59 min.).
Pratęsiant apie Combi filtravimą.
Anksčiau paminėtuose straipsniuose rašoma apie muzikos instrumentų garsą, bet tas pats atsitinka ir klausant kolonėlių. Rekomenduoju perskaityti straipsnį Audioholics e-žurnale, kuriame tokie žodžiai:
Comb Filtering and Acoustical Interference are two audio terms that relate to the manner in which two or more sound sources (such as two speakers or two drivers within a speaker system) interact and affect each other.
Comb Filtering: This is basically a delayed version of a primary signal that is produced when two or more loudspeakers are playing the same signal at different distances from the listener. In any enclosed space such as a music or theater room, listeners hear a mixture of direct and reflected sound. Because the reflected sound takes longer to reach our ears, it constitutes a delayed version of the direct sound and a comb filter is created where the two combine at the listener.
Acoustical Interference: This phenomenon occurs when a single sound source such as a loudspeaker shares the same bandwidth across multiple drivers within the cabinet separated by a physical distance greater than the wavelength of propagation. If the interference is destructive at some given frequency, it will also be destructive at multiples of this frequency. This gives rise to a graph such as shown below, which takes on the appearance of a comb. The extent of audibility depends on the position of the listener relative to the speaker and the physical distance between the offending drivers relative to the lowest frequency the commonly produce.
Siūlau idėmiai perskaityti išvadas, kur rašoma apie kolonėlių su daug garsiakalbių problemas. Daugelis konstruktorių ir gamintojų nesuvokia, bet įrašų klausytojams problemos yra svarbios.
Comb filtro iliustracija iš Sound On Sound su komentaru apie šį akustikos reiškinį. Matome, kad AD ruože net mažiausias garso šaltinio arba klausymo vietos (galvos) poslinkis turi didelę įtaką garso suvokimui.
Muzikos mylėtojas parašė:
Visa sistema susiderina tarpusavyje, laidai atitinka, įrašas geras, bet pvz. kolonėlės pastumtos porą cm per toli ir pasukimo kampas porą laipsnių nedasuktos. Viskas, garsas eina is “apačios” ir visas tobulos garso sistemos skambėjimas sprogsta lyg muilo burbulas. Teorija yra gerai, bet praktika yra daug smagiau, ypač kai net atrodo iš nelabai skambančios sistemos pavyksta išspausti kai muzika liejasi po visą kambarį.Gal bus įdomi mano nuomonė.
Pirmiausia pasakysiu, kad teorija ir praktika atitinka viena kitą. Gali būti, kad teorija nesuprasta, arba praktika buvo “nešvari”, bet šių dalykų atitikimas seniai įrodytas.
Stereofonija reikalauja klausyti sėdint centre, bet stereo zona nėra “pora centimetrų” net klausant aukščiausio lygio GAS. Laidai bet kokio lygio GAS aplamai problemų nekelia, bet yra dalykas, galintis suklaidinti nepatyrusį klausytoją.
Iš tiesu paslinkus galvą per labai nedidelį atstumą galime išgirsti, kad prapuola tam tikri dažniai, pagrinde aukštieji. Tai yra dėl žinomo reiškinio – Combi filtravimo, pasireiškiančio dėl laikinio (fazinio) pasiskirstymo tarp kelių tą patį garsą spinduliuojančių šaltinių. Štai šis dalykas yra selektyvus (turi stačius garso pokyčio šlaitus). Reiškinio pajutimas priklauso nuo signalo, o geriausiai patiriamas klausant triukšmą. Taip pat priklauso nuo kolonėlių ir nuo kambario (nuo garso atspindžių). Esu pastebėjęs, kad kuo aukštesnio lygio GAS, tuo šis efektas ryškesnis. Tai taip pat lengva paaiškinti teoriškai.
Klausant muzikos įrašus problemos nelieka, bet klausytojus (pirkėjus) suklaidinti lengva – davei paklausyti Combi, atmintyje įstrigs “porą centimetrų” ir apgaulingą patirtį ims taikyti visur ir visada.Comb filter response paveikslėlis iš Wikipedia:
Nesunku pastebėti klausos ypatumą – mūsų klausa nevienodai jautri įvairiems garsumo lygiams; esant 30 dB garsumo lygiui klausos dinaminis diapazonas yra platesnis, apima 58 dB, arba garsiausio ir tyliausio garsų santykis yra 800 kartų, o pagarsinus iki 90 dB, klausos dinamis diapazonas susiaurėja iki 32 dB, kai garsiausio ir tyliausio garsų santykis tėra 40 kartų. 20 kartų sumažėjimas yra reikšmingas pasikeitimas, leidžiantis daryti išvadą, kad kuo garsiau klausome, tuo mažiau galime išgirsti. ?
Klausos jautrio priklausomybė nuo garsumo
Prisiminiau mikrodinamikos tyrinėjimo epizodus, kai atėjusiems pasiūlydavau sukalibruoti ausis. Pradžioje nustatydavau santykinai tylų (~60 dBC) ramios muzikos iš CD garsumą, o kai pasakydavo, kad girdi gerai, garsumą sumažindavau dvigubai. Pasikeitimai būdavo nežymūs, visi girdėdavome puikiai. Tada sumažindavau 4 kartus ir palaukęs klausdavau ar gerai girdi. Vėl atsakydavo, kad girdi, bet sumažinus dar 4 kartus, kai kurie pasakydavo, kad girdi, bet būdavo pasakančių, kad jau reikia klausyti įsitempus, muzikoje propuolė žemieji arba trūksta viduriniųjų dažnių. Tada garsumą padidindavau iki maždaug 55 dBC, mūsų klausa jau būdavo įpratusi girdėti tyliai ir prasidėdavo perklausa.
Mikrodinamiką bandėme suvokti tamsoje, klausydami labai tyliai, bet viskas puikiai girdėjosi. O kai pūsteli trimitas ar kitokia dūda, atrodo galima apkursti nuo garsumo!Mikrodinamika praktikoje reiškia tai, kad klausant tyliai, muzikoje galime atrasti daugiau Muzikos. Neseniai įvykusi mikrodinamikos perklausa tai patvirtino; išklausėme Pink Floyd Grantchester Meadows ir dalyvis nustebo išgirdęs nebe vieną, o dvi gitaras, taip pat kitų negirdėtų garsų. Žinoma, svarbią reikšmę turi kolonėlės, bet šiandien mes apie kitką.
H. Fletcher ir W. Munson 1933 metais pirmieji išmatavo žmogaus ausies jautrį skirtingiems garso dažniams. Panaudojo ausines, klausytojams pateikdami įvairaus dažnio grynojo tono garsinius signalus ir greta to palyginimui 1000 Hz signalą. Buvo svarbu išsiaiškinti, kokios amplitudės skirtingo dažnio signalai yra juntami tokiu pačiu garsumu, kaip ir palyginamasis 1000 Hz signalas. Mokslininkai gavo vienodo garso jutimo kreives.
Kadangi garsumo suvokimas yra psichologinė savybė, reikėjo surasti vidutinę auditorijoje dalyvavusių klausytojų suvokimo reikšmę. Apatinis garsumo kontūras yra tyliausias garsinis signalas (girdėjimo slenkstis), o aukščiausias – skausmo slenkstis.
2003 metais buvo atliktas klausos jautrio patikslinimas ir buvo patvirtintas ISO 226:2003 standartas.
Vienodo garsumo kreivės pagal ISO 226:2003 standartą
Pažiūrėkime į 3 vienodo garsumo kreives 0 – 120 fonų diapazone:
Vienas bičiulis replikavo – paklausiau tyliai Jamal ir PF, įjungus loudness visi svirpliai išsilakstė net tyliau grojant. Tiesa tikri audiofilai loudness nenaudoja, patys kalti.
Loudness yra puikus išradimas, bet techniškai sunku jį pritaikyti.
Problema ta, kad tonkompensacijos lygis priklauso nuo SPL (garsumo), o tai pirmiausia yra akustikos dalykas. Kitaip sakant, loudness korekcija priklauso nuo kolonėlių efektyvumo (jautrio), kambario akustinių sąvybių ir klausymo atstumo. Kolonėlių jautris gali skirtis 10 dB ar daugiau, tam pačiam garsumui pasiekti kambario dydis turi didelės įtakos, bet stiprintuvų konstruktoriai negali tai žinoti. Štai kodėl loudness išgyveno krizę. 🙁 Jei stiprintuve kažkoks vienas +6dB@100Hz “loudness” nustatymas, šūvis bus ta kryptimi, bet į taikinį nepataikysime. 🙂
Geresnis variantas būtų keli loudness nustatymai, leidžiantys pasirinkti klausos jautrio praradimo kompensavimą. Aukščiausios klasės šiuolaikiniuose stiprintuvuose matome kelis nustatymus: 1: +2dB 2: +4dB 3: +6.5 dB @100Hz, bet tai aukščiausios klasės labai brangūs aparatai.
(Pavyzdį paėmiau iš C-3850 arba C-2850 pradinių stiprintuvų. Vieno jų aprašymas čia.)Turiu progos paminėti, kad universalesnis yra “akustinis” kelias, leidžiantis sumažinti loudness problemą.
Kalbu apie tai, kad garso slopimas priklauso nuo garso bangos formos. Toliausiai sklinda plokščios bangos, bet AS su įprastais garsiakalbiais ir visokios lentyninės kolonėlės tokių suformuoti negali. Konstruodamas naują sistemą stengiausi problemą sumažinti akustiniais būdais ir dabar įrašų galiu klausyti labai tyliai. GAS be tonkompensacijos leidžia išvengti filtrų įnešamų fazės iškraipymų, o tai pagerina audio sistemos rezoliuciją.Belaukiant Naujųjų su dviem grupėmis buvome susitikę “Prie Nidos”. Tyrinėjome mažų-nejautrių ir didelio jautrio kolonėlių garso rezoliuciją, o platesnis pristatymas kitoje temoje.
Čia paminėsiu kelis techninius dalykus.Muzikinį orgazmą patiriu klausydamas labai tyliai sau vienas ant sofos naktį. Mikrodinamika, bet ne didelis garsumas yra sunkioji konstruktoriaus užduotis! Deja, abiejuose renginiuose “Prie Nidos” dalyvių gausa neleido patyrinėti mikrodinamikos.
Tikriausiai esate patyrę, kad kolonėlės geriausiai skamba tam tikrame muzikos garsumo diapazone; prie labai mažos galios girdime kažkokį svirplių koncertą, nes prapuola žemieji, o prie tam tikro didžiausio garsumo prasideda garso kompresavimas ir atsiranda iškraipymai.
Nesu girdėjęs kolonėlių su įprastais garsiakalbiais, kurių būtų galima klausyti labai tyliai. Tarkime, 55 dBA garsumu, kai klausant 2,5 m atstumu į 88 dB jautrio kolonėles paduodama 70 mW galia. Didelio jautrio AS galima klausyti 5 mW galios režimu (SPL ~53 dBA) ar net tyliau.Mikrodinamikai ir kitoms garso erdvėms tyrinėti esu parinkęs kelis įrašus:
Ahmad Jamal – Ahmad‘s Blues (1994)
Willis Jackson with Jack McDuff – Medley (1959)
Pink Floyd – Grantchester Meadows (1969)Amerikiečių Earthworks Inc. yra gerų mikrofonų gamintojas, bet kažkada konstravo kolonėles. Tiksliau sakant, viskas prasidėjo būtent nuo kolonėlių – kolonėlių parametrus reikia išmatuoti ir tada Earthworks įkūrėjas David Blackmer ėmė konstruoti mikrofonus. Turiu nusilenkti šiam žmogui, nes Deividas Blekmeris išrado dbx triukšmų mažinimo sistemą. Ilgai naudojau dbx 3bx ekspanderį dinaminiam diapazonui praplėsti, kuris iki šiol veikia ir išliko pajungtas manojoje GAS.
Šio amžiaus pradžioje buvo gaminamos Earthworks kolonėlės, o šiandien pažvelkime į jų lentynines Sigma 6.2.
Sukonstruotos su pagarba akustikai: geri Vifa garsiakalbiai, kokybiški filtrų komponentai, tvirtas korpusas, protingai parinktas FA dažnis (40 Hz) ir atliktas akustinis AS modulių suderinimas. Kolonėlės su magnetiniu ekranu, o pagardinimui viskas patepta gyvačių tepalu – sulituota sidabro lydmetaliu, laidai iš beoksidinio vario. Kolonėlėse pirmos eilės filtrai su polipropileniais kondensatoriais ir ritėmis be šerdžių – stiprintuvams tai lengvai valdomas apkrovimas. Mediniame korpuse iš vyšnios kainavo 5000, bet už 3500 $ buvo galima nusipirkti pigesniame iš plokštės.
2003 m. Stereophile laboratorijoje Sigma 6.2 buvo tyrinėtos. Geri rezultatai tokias leistų dėti į aukščiausią monitorių lentyną, bet pirma norėčiau patikrinti iškraipymus – prie didesnių SPL čia gali rastis problemų. Vis tik į garso studijas šioms AS prasibrauti pavyko ir ne be pagrindo.
