Minulý rok společnost HyperX uvedla na trh celou řadu nových náhlavních souprav v různých cenových a uživatelských segmentech: od esportovního dronu a mainstreamového Stingeru až po skutečnou vlajkovou loď, která kombinuje vynikající zvuk a jeden z nejlepší mikrofony: HyperX Cloud Revolver. Během této doby se společnosti podařilo shromáždit dostatek zpětné vazby poslední model k jeho opětovnému vydání, přidáním funkce s virtuální 7.1 a zároveň jejím vylepšením na všech frontách.

Co je to vlastně virtuální prostorový zvuk? Jak lze vůbec nárokovat prostorový zvuk, když se hardware stereo headsetu téměř neliší od modelů s virtuálním prostorovým zvukem? Pokusme se na všechny tyto otázky odpovědět popořadě a zároveň se podívat, co se změnilo v Revolveru, který dostal na konci písmeno S.

Jak zvuk funguje?

Můžete se donekonečna ponořit do fyzikálního procesu vyzařování a vnímání zvukových vln a napsat velký článek, ale rozebíráme konkrétní případ, takže se omezíme na jednoduchý a spíše hrubý popis: stačí si zapamatovat podstatu probíhajících procesů.

V případě reprodukce zvuku zařízením je silný magnet umístěn ve středu reproduktoru. Jeho pole lze použít k odpuzování a přitahování průchodem proudu cívkou drátu, která je připojena k membráně vydávající zvuk. Zdroj zvuku vytváří určité elektrické vibrace, procházejí cívkou, vybudí magnetické pole, interaguje s odpovídajícím polem magnetu a cívka se začne pohybovat a táhne s sebou membránu. Pohyby této struktury tam a zpět ovlivňují vrstvy vzduchu, které ji ohraničují.

Výsledkem jsou vlny rozbíhající se ve všech směrech: nízký tlak, vysoký tlak, nízký tlak, vysoký tlak. Dále tyto vlny pronikají do našeho ucha, interagují s ušním bubínkem a pak dochází k opačnému procesu - mozek „dekóduje“ vibrace na to, co chápeme jako zvuk, a mnoho let tréninku neuronového systému nám umožňuje rozumět řeči, rozlišovat hudba ze zvuku padajících sutin a tak dále.

Totéž se stane, když narazíte řekněme na klacek na prázdný sud: kinetická energie nárazu vede k vibracím hladiny, která rozechvívá vzduch, a pak podle stejného principu.

Prostorový zvuk

Rychlost zvuku ve vesmíru je podmíněně konstantní v závislosti na hustotě média, ale pro podmínky existence známé mozku není téměř žádný rozdíl v rychlosti zvuku při vysokém a nízkém atmosférickém tlaku. Opět, prostřednictvím evoluce a zrání, se mozek naučil najít vzorce mezi směrem, odkud zvuk přišel, a rozdílem signálů mezi pravým a levým uchem. V případě přírody je rozdíl v příchodu zvuku do levého a pravého ucha zajištěn samotným zdrojem vibrací. Ve filmech jsou zdroje zvuku přiřazeny ve fázi vytváření, ve hrách jsou počítány v reálném čase, vzhledem k poloze kamery a okolnímu prostoru, a pokud se k vám někdo přiblíží zezadu, je dán signál do příslušných zvukových kanálů. , jde do reproduktorů, které rozvibrují vzduch. Vlny interferují s těmi, které se odrážejí od stěn, vyzařované jinými reproduktory, sčítají a ubírají v závislosti na fázi a nakonec se dostanou do uší. Dále mozek, poučený životními zkušenostmi a staletími evoluce, chápe, že nyní potřebuje dát příkaz svým nohám, aby „uteč“ nebo se alespoň otočily a vizuálně identifikovaly zdroj.

Nuance prostorového zvuku

Lidské tělo nese několik jedinečných vzorů. Všichni lidé mají různé otisky prstů, oční duhovku a tvar uší, který se v procesu dospívání prakticky nemění: velikost jednotlivých částí ucha se může měnit, ale jeho reliéf a vnitřní struktura jsou spíše šupinaté. a mírně změnit. Zhruba od dvou měsíců života se mozek začíná učit používat uši k zamýšlenému účelu: rozvíjejí se sluchové schopnosti a po celý život si zdokonaluje schopnost určovat směr zvuku nejen rozdílem ve zvukových vibracích přicházejících v čase, ale také tím, jak se zvuk odráží / absorbuje různými částmi ušního boltce, než dosáhne ušního bubínku. Mechanismus je složitý, ale docela účinný: nejde jen o to, že většina vyvinutých savců má uši složitého tvaru - plazi (zejména hadi) jsou téměř hluší a vnímají omezený rozsah frekvencí.

Ušní vyšetření

Speciální figurína, která simuluje strukturu hlavy a její chování z hlediska pohlcování, odrazu a šíření zvukových vln, hromada vysoce přesných mikrofonů, místnost s povlakem pohlcujícím zvuk, vlak teraflopů, tucet vědců a mnoho času stráveného výpočty umožnilo vytvořit obecné vzorce změn ve zvukové vlně, přicházející do uší. Rozdíl mezi výstupním signálem, mikrofonem vedle figuríny a mikrofony v „uších“ umožnil zjistit, jak lidské tělo ovlivňuje šíření zvuku.

To vše bylo nutné pro maximální očištění dat od znečišťujících vlivů. Dále byla tato data použita jako filtr na původní data a byla provedena hlavní měření různé modely uši. Studie hledala vzory mezi tvarem vnějšího ucha a tím, jak jsou signály přicházející z různých směrů zkreslené – a byly nalezeny. Právě tyto změny tvaru signálu (samozřejmě zprůměrované) se používají k přeměně „běžného“ zvuku na „prostorový“ zvuk při použití stereo sluchátek bez dalších reproduktorů.

Funguje, ale není dokonalý

Zvuková karta v dálkovém ovladači může pracovat ve dvou režimech: stereo a 7.1. Systému je jedno, kolik reproduktorů skutečně máte, poskytne sedm kanálů zvuku. Herní engine nebo multimediální přehrávač přečte tyto informace a vytvoří příslušné zvukové panorama a odešle požadovaný zvukový tok do každého kanálu. Dále vstupuje do hry vestavěný čip: přidává rozdíl v příchodu signálu pro levé a pravé ucho a aplikuje průměrné změny získané ze studií. Pokud nemáte velmi výrazné uši, tento proces do jisté míry oklame váš mozek, aby určil směr, i když ne tak dobře jako ve skutečném prostředí.

HyperX Cloud Revolver S

Hlavním rozdílem mezi verzí S a jejím předchůdcem je samozřejmě nový dálkový ovladač s vestavěným zvukem, možnost připojení přes USB a podpora virtuálního 7.1, ale kromě těchto změn se v sluchátka.

Design pouzdra zůstal stejný, ale změnily se materiály, už žádné „herní“ černé a červené zbarvení. Mnoha uživatelům se líbil přísný design headsetu CloudX střední řady a reedice vlajkové lodi dostala odpovídající barvy: klasickou černou s šedo/stříbrnými prvky. Nový model s odpojeným mikrofonem to vypadá jako průměrná sluchátka pro audiofily v techno stylu.

Vylepšení

Elastické vlastnosti čelenky byly přepracovány: ocelový držák se stal měkčím a nový Revolver S nestlačuje hlavu tak pevně. Podobným způsobem byly znovu zvoleny parametry pro samonastavitelnou čelenku. S přihlédnutím ke všem změnám sedí headset na hlavě mnohem měkčeji a ještě méně tlačí na mozek.

Zbytek konstrukce zůstal nezměněn. Mušle reproduktoru mají dva stupně volnosti a přizpůsobí se jakémukoli tvaru hlavy, náušníky a opěrný oblouk jsou vyplněny polyuretanovou pěnou s paměťovým efektem, která je potažena kvalitní koženkou s mikroperforací - design dýchá a odvádí vlhkost .

Headset perfektně padne téměř na každou hlavu, automaticky se přizpůsobí majiteli a umožní vám pohodlně komunikovat, hrát nebo poslouchat hudbu několik hodin v řadě.

Sdělení

Mikrofon migroval bez jakýchkoli změn. Použita je stejná odnímatelná ohebná tyč, připojení je provedeno přes klasický 3,5mm konektor. Drží tvar, lze jej snadno narovnat a spolehlivé a středně ohebné tělo zabrání poškození vnitřního drátu.

Samotný prvek je stále stejný: elektretový, kondenzátorový, vysoce směrový. Výborná citlivost, redukce šumu „paprskem“ namířeným přímo na ústa, vestavěná ochrana proti foukání a nově také vestavěné ovládání hlasitosti mikrofonu v USB dálkovém ovladači.

USB zvuk

Zvuková karta je kombinována s ovládacím panelem zvuku. Design je minimalistický: tři tlačítka (přepínání režimu Dolby 7.1, přednastavení ekvalizéru a vypnutí mikrofonu), tři indikační LED diody, dvě velká a pohodlná kolečka pro nastavení hlasitosti příchozího a odchozího audio signálu. Na zadní straně je klip, dálkové ovládání si můžete pověsit na rukáv či límec, nebo jej můžete připevnit na stejný USB kabel a zkrátit tak jeho téměř nekonečnou (2+ metry) délku.

Dolby 7.1

Režim se aktivuje stisknutím jediného tlačítka (bez něj sluchátka mixují sestavu 7.1 do sterea). Bude fungovat při připojení k PC nebo PS4 / PS4 Pro. Nevyžaduje žádné ovladače, určuje jej systém po vybalení, není třeba instalovat další software. Ve filmech s vícekanálovým zvukem tato technologie funguje dobře: smysl pro směr speciálního efektu je vylepšen, i když ne tak radikálně jako u „poctivého“ prostorového zvuku.

Ve hrách je účinek vysoce závislý na mnoha faktorech. V závodních simulátorech jsem mohl slyšet nepřítele „za mnou“ a cítit, ze které strany se mě snaží obejít. U některých střelců bylo možné přesněji určit polohu nepřítele sluchem, ale ne u všech. Ne vždy bylo možné porozumět směru „diagonálních“ zvuků: soupeř byl vpředu vlevo nebo vzadu vlevo. Samotný směr pohybu je každopádně cítit lépe než u běžného sterea a to dobře. Názory přátel, kterým se podařilo sluchátka poslouchat, byly rozdělené.

Někteří jasně slyšeli směr zvuku, jiní mohli určit směr velmi podmíněně: vpředu, vlevo, vpravo, někdy i vzadu. V případě poslechu běžného obsahu (například hudby) Dolby 7.1 jednoduše natáhne stereo základ. Budete mít pocit, že jste ve velké místnosti s reproduktory, spíše než zvuk vycházející ze sluchátek.

Předvolby ekvalizéru

V základní režim(všechny indikační LED jsou zhasnuté) náhlavní souprava nijak neruší audio stream: reprodukuje to, co posloucháte, ve formě, ve které přijala audio signál z PC. Prvním režimem je zvýšení nízkých frekvencí, druhým protažení středů a celkové „zploštění“ frekvenční charakteristiky, třetím zvýšení hlasového rozsahu a ostrosti zvuku.

Jeden lze použít pro odpovídající hudební žánry, druhý lze použít k doladění zvuku pomocí softwarového ekvalizéru přehrávače a poslední lze použít ve hrách, abyste lépe slyšeli vyzváněcí zvuky, jako jsou kroky a hlasy členů party. .

Zvuk frekvenční odezvy hudby

Revolver S si zachovává zvukový pocit ze svého předchůdce. Rovnoměrné vyplnění nízkých, středních a vysokých frekvencí, malý vrchol na 3 kHz, což dává pocit „čistoty“ zvuku. Na sluchátka s relativně nízkou impedancí je zvuk překvapivě vyrovnaný. Rockové kompozice znějí úhledně, kytary, zpěv, bicí - vše je slyšet extrémně jasně, není cítit vytržení z kontextu nebo jasná dominance jednoho ze zvuků nad druhým (podle alespoň na těch skladbách, které jsou zvukařem správně namixované a vyvážené napříč scénou). Jazz a blues s dechovkou agresivně vtrhnou do povědomí a naplní je podtexty a chraplavým vokálem, ve kterém je okamžitě rozpoznatelný „černý“ styl provedení. Klasická díla i hra moderního orchestru jsou plné a objemné, při poslechu doslova cítíte onu jemnou rezonanci masy obdobných nástrojů hrajících unisono.

Poslech hudby je příjemný a individuální preference b Ó Více nízkých nebo středních frekvencí lze vždy kompenzovat ekvalizérem. Herní aplikace vyžadují, aby sluchátka měla široké stereo panorama a jasný smysl pro směr zvuku, a náhlavní souprava to dělá dobře.

Křivku frekvenční odezvy změřili specialisté z PCgames na stánku, jehož cena je srovnatelná s dobrým autem. Figurína hlavy a trupu, vhodná úroveň vybavení pro záznam a analýzu signálu, dodržování všech metod a několik opakovaných měření pro zprůměrování získaných hodnot a hledání odchylek.

Zkreslení:

Zůstatek:

TL;DR: HyperX Revolver S - plně nabitý

Není to poprvé, co herní divize Kingston HyperX naslouchá zpětné vazbě uživatelů, pečlivě studuje, analyzuje a vyvozuje správné závěry ze zkušeností spotřebitelů svých produktů. Náhlavní souprava byla vylepšena na všech frontách, aniž by došlo k „řezání“ jakékoli ze stávajících výhod.

Chcete dospělejší, formální design? Tady je. Karoserie je stále stejná, ale už žádné jasně červené akcenty. Sotva znatelné prošívání světlými nitěmi, stříbrné logo a bílé sektory, které neprozrazují herní původ gadgetu.

Stěžovali jste si, že konkurence má za ty peníze prostorový zvuk? Univerzální zvuková karta, která funguje s PC a PlayStation je již součástí dodávky. Tento kus hardwaru nevyžaduje speciální ovladače a žádný software, který spotřebovává zdroje vašeho počítače, vše bude fungovat hned po vybalení. A pro majitele drahých audio karet a milovníky hudby z mobilních vychytávek lze headset stále připojit přes klasické 3,5mm konektory, prodlužovací kabel je součástí balení.

Přilnul vám headset k hlavě příliš pevně a nechtěl se sundat, pomalu zombizoval nositele a nutil vás distribuovat produkty HyperX mezi vaše přátele? První jsme řešili, ale to druhé, pardon, není chyba, ale vlastnost. Dobré vychytávky Byla by škoda to nedoporučit členům vaší party, můžete s nimi porazit další světové zlo, ale oni zase nic neslyší.

Úžasný zvuk a jeden z nejlepších mikrofonů v odvětví headsetů jsou stále tady. Je čas na inventuru?

Vybavení, cena, kde koupit

Kompletní specifikace a výbava HyperX Cloud Revolver S:

Sluchátka

• Typ: Uzavřená, se samonastavitelným čelenkou;
• Hmotnost: 360 g + mikrofon 16 g;
• Reproduktor: průměr membrány 50 mm, jádro neodymového magnetu;
• Frekvenční rozsah: 12 Hz – 28 KHz;
• Impedance: 30 Ω;
• Hladina akustického tlaku: 100,5dBSPL/mW při 1KHz
• Harmonické zkreslení:< 2%;
• Spotřeba energie: pohotovostní režim - 30 mW, maximální - 500 mW;

Délka kabelu a konektory

• Náhlavní souprava (4-pólový 3,5 mm jack): 1 m;
• Zvuková karta (USB): 2,2 m;
• Prodlužovací kabel (2x3,5mm jack): 2m.

Mikrofon

• Snímací prvek: elektret, kondenzátor;
• Směrový vzor: obousměrný, potlačení hluku;
• Frekvenční rozsah: 50 Hz – 18 KHz;
• Citlivost: -44 dbV (0dB=1V/Pa,1kHz).

Za aktualizovaný model žádají přibližně stejnou částku, jakou požadovali za starý: 12 990 rublů. A začátkem dubna si headset budete moci osobně osahat, vyzkoušet a poslechnout celý. affiliate sítě HyperX. No a abyste nepromeškali začátek prodeje, tak v Eldorado na

Nedávno bylo možné vidět, jak stereo kino přišlo do světa komerčních a domácích kin, a nyní je další na řadě video s ultravysokým rozlišením 4K. Zvuk nezaostává za obrazem: do domácího kina přišlo 3D Audio, kompletní zvukové prostředí pro diváka – nejen v horizontální rovině, ale i ve třetím rozměru. V anglický jazyk Používá se k tomu termín imerzivní.

Voice of God a další audio kanály

Formát Auro-3D byl představen v květnu 2006 belgickou společností Galaxy Studios. První mainstreamový film natočený v tomto formátu byl snímek Red Tails, natočený v roce 2012 Georgem Lucasem. Zásadní rozdíl mezi Auro-3D a formáty Dolby Surround EX a DTS, které v té době převládaly, byl v tom, že kromě tradičních 7.1 kanálů umístěných ve stejné rovině vývojáři navrhli použití třetího rozměru - tedy umístění Akustické systémy(Reproduktory) nejen kolem posluchače, ale také nahoře, jako druhá „vrstva“, pod úhlem 30 stupňů k předním reproduktorům a prostorovým kanálům.

Další vylepšení formátu vedlo ke vzniku další „vrstvy“ – nad hlavami posluchačů, které se symbolicky říkalo Boží hlas. Maximální počet kanálů (nezaměňovat s počtem reproduktorových soustav) dosáhl 13.1, to znamená, že se ve skutečnosti stal dvakrát více než v tehdy používaných formátech 7.1 a 6.1. Zavedení horních kanálů umožnilo přesněji zprostředkovat řadu událostí v soundtrack film, jako jsou objekty létající nad publikem (hluk vrtulníku nebo stíhačky), atmosférické efekty (vytí větru, klapot hromu).

Pokud je strop příliš nízký, akustika bude příliš blízko k divákovi. Dolby v tomto případě doporučuje použít speciální reproduktorové soustavy, které fungují „odrazem“ od stropu – výsledek bude podle společnosti kvalitnější.

Objektový přístup

Nejstarší přehrávač na trhu se zvukem pro kina, Dolby Laboratories, používá dvě „vrstvy“ reproduktorových systémů ve svém novém formátu Dolby Atmos. První je umístěn kolem posluchače podle klasického schématu a druhý na stropě - ve dvojicích vlevo a vpravo. Nejdůležitější je ale zásadně nový přístup k míchání zvukových stop. Místo obvyklého mixování kanál po kanálu používá studio metodu „objektového“ nahrávání. Režisér pracuje se zvukovými soubory a určuje umístění v trojrozměrném prostoru, odkud mají být tyto zvuky přehrávány, kdy a v jaké hlasitosti. Pokud je například nutné reprodukovat hluk jedoucího auta, pak režisér uvede čas výskytu, úroveň hlasitosti, trajektorii pohybu, místo a čas ukončení zvuku „objektu“.

Navíc zvuk přichází ze studia do kina nikoli ve formě nahraných stop, ale jako soubor zvukových souborů. Tyto informace zpracovává procesor, který v reálném čase pokaždé vypočítá zvukovou stopu filmu s ohledem na počet reproduktorů v sále, jejich typ a umístění. Díky přesné kalibraci se neodkazuje na žádný „typický“ počet kanálů a v různých sálech můžete použít různý počet reproduktorů (každý sál je kalibrován a konfigurován individuálně) – procesor si sám vypočítá, jak a kam má poslat zvuk pro získání optimálního zvukového panoramatu. Maximální počet současně zpracovaných zvukových „objektů“ je 128 a počet současně podporovaných nezávislých reproduktorů je až 64.

Dolby Atmos není vázán na konkrétní počet zvukových kanálů. Zvukový obraz tvoří procesor v reálném čase z „objektů“ a podle „programu“ sestaveného zvukařem filmu. V tomto případě procesor zohledňuje přesné umístění reprosoustav, jejich typ a množství – to vše je předem předepsáno v nastavení při kalibraci každého konkrétního sálu. Pravda, jak takový přístup realizovat v domácím kině, není zatím zcela jasné.

Profesionálové i amatéři

Po uvedení do komerčních kin začaly oba 3D audio formáty dobývat domácí trh. Auro-3D začalo o něco dříve; několik výrobců domácí elektroniky představilo první procesory a přijímače s podporou tohoto formátu již na začátku roku 2014. Společnost Dolby Laboratories na sebe nenechala dlouho čekat a v polovině září loňského roku představila velmi cenově dostupná řešení založená na levných přijímačích. Začátkem roku 2015 navíc další významný hráč, americká společnost DTS, oznámil svůj trojrozměrný zvukový formát - DTS: X (o kterém se ví pouze to, že je stejně jako Dolby Atmos objektově orientovaný a bude podporoval mnoho výrobců spotřební elektroniky).

Mezitím se komerční a domácí kino v některých aspektech výrazně liší. Filmové kotouče jsou minulostí a digitální kopie filmů se dnes téměř všeobecně používají ve filmové distribuci. Zvuková stopa filmu „vychází“ ze serveru jako digitální audio stream s vysokou bitovou rychlostí prakticky bez komprese. Servery, na kterých jsou filmy uloženy, mohou přenášet až 16 digitální kanály taková data paralelně.

Nejoblíbenějším domácím filmovým médiem je Blu-ray disk. Obvykle obsahuje zvukovou stopu nahranou v jednom ze dvou nejoblíbenějších formátů – DTS HD Master Audio nebo Dolby True HD. Existují také disky nahrané pomocí starých kodeků DTS a Dolby Digital se zvukem 2.1 (levý-pravý a LFE). Pokud byla stopa k filmu původně nahrána ve studiu ve formátu 5.1 nebo 7.1, je její přenos na disk vcelku jednoduchý, jediným rozdílem je dodatečná komprese dat spojená s omezenou kapacitou digitálního média. Jak se přizpůsobí nové formáty Auro-3D a Dolby Atmos při přenosu z profesionálního kina do domácího kina?

Cesta domů

U Auro-3D bude přenos prakticky bezproblémový. Pokud byl film původně nahrán ve studiu ve formátu 13.1 nebo 11.1, bude přenesen na disky Blu-ray s přesně stejným počtem kanálů. Pro zpětnou kompatibilitu používá Auro-3D speciální algoritmus, který dokáže „přidat“ horní kanály do kodeku DTS HD MA, který oficiálně podporuje maximálně 7.1 kanálů – například informace pro levý horní kanál jsou zapouzdřeny v levém kanálu. , informace pro horní centrální kanál jsou zapouzdřeny ve středním kanálu atd. atd. Pokud má přijímač nebo procesor podporu pro dekódování kodeku Auro-3D, pak „vyjme“ vložené informace a předá je příslušným kanálům . Pokud ne, jednoduše dekóduje data jako běžnou stopu 7.1, přičemž přeskočí „doplňkové“ informace. Disk s filmem ve formátu Auro-3D tak bude v každém případě správně přečten jakýmkoli moderním přehrávačem a rozpoznán jakýmkoli procesorem nebo přijímačem, který podporuje DTS HD MA. A pokud má procesor nebo přijímač vestavěný dekodér Auro-3D, pak může být výstupem zvuková stopa 9.1, 11.1 nebo dokonce 13.1 kanálů. Nechybí ani možnost „upmixování“ – procesor, který umí pracovat s Auro-3D, dokáže převést i běžný dvoukanálový stereo záznam třeba do 13.1.

Auro-3D využívá třívrstvé rozložení reproduktorů a tradičnější vícekanálový přístup k nahrávání zvuku. To poskytuje vynikající zpětně kompatibilní standardní se současnými formáty a přenositelností do domácích systémů.

Situace s Dolby Atmos v domácím kině je mnohem složitější: procesor vypočítává poměrně velký datový tok v reálném čase a vydává zvuk do příslušných akustických kanálů (s ohledem na to, kolik jich je v konkrétní instalaci). V současné době specifikace Dolby Atmos pro domácí použití doporučují používat konfigurace reproduktorů od 5.1.2 do 7.1.4, kde první číslo je počet „běžných“ kanálů: levý-střed-pravý-strana-zadní, druhé je nízký - kanál frekvenčních efektů a třetí - tzv. „horní“ kanály (režie). Jediný procesor pro komerční použití (Dolby CP850) přitom stojí více než milion rublů a náklady na domácí přijímače s podporou Atmos začínají pouze od 30 do 40 tisíc. Nicméně i u těch nejdostupnějších domácích přijímačů je oznámeno jak dekódování, tak podpora „upmixování“, i když není zcela jasné, jak přesně se to dělá.

Dalším nepříliš jasným bodem je, že pro správný výpočet zvukového pole potřebujete znát přesná poloha všechny akustické systémy. V komerčním kině je tento problém vyřešen kalibrací zařízení, ale v domácích přijímačích, pokud je známo, tato možnost není poskytována. Jak se v tomto případě vyřeší otázka získání plnohodnotného zvuku Atmos „jako z filmu“ doma, je stále nejasné. Je pravda, že formát ještě nezískal své konečné vlastnosti. Několik výrobců prémiových procesorů dokonce zpozdilo vydání aktualizací s podporou Dolby Atmos kvůli změnám v algoritmu zpracování signálu, které prý provádějí vývojáři Dolby. Dá se tedy předpokládat, že v následujících aktualizacích může Dolby provést úpravy procesu zpracování zvuku a/nebo kalibraci systému pro konkrétní umístění reproduktorových systémů.

Problémy s kompatibilitou

Vzhledem k tomu, že Auro-3D používá tradiční metodu míchání kanál po kanálu a Dolby a DTS používají objektově orientované úpravy zvuku, není možné převádět jeden formát na jiný. Navíc postavit domácí kino, které dokáže korektně pracovat se všemi formáty, také není jednoduché. Problém kompatibility spočívá v různých požadavcích na instalaci reproduktorových systémů. Dolby Atmos používá dvě „vrstvy“ akustiky, zatímco Auro-3D používá tři. Někdo by si mohl představit, že by zvuková stopa Dolby Atmos mohla být přehrávána přes část Auro-3D reproduktorů, ale je nepravděpodobné, že by to bylo správné. Požadavky na umístění reproduktorů jsou pro oba formáty poměrně přísné a vzhledem k citlivosti na přesné umístění pro dosažení plynulých přechodů to může představovat problém pro designéry a instalátory domácího kina (informace o umístění reproduktorů pro DTS:X zatím nejsou k dispozici).

Vyhlídky

Přes všechny nejasnosti v popisu Dolby Atmos musíme uznat, že tento formát má větší potenciál než Auro-3D. Za prvé, objektově orientovaný přístup k nahrávání je zjevně slibnější než tradiční přístup po jednotlivých kanálech. Zadruhé, podpora Dolby Atmos v masových modelech AV receiverů od společností jako Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon je dostupná „v základu“, přičemž licenci na Auro3D bude nutné zakoupit jako volitelnou aktualizaci softwaru za 199 USD. , což je patrné u rozpočtových modelů.

V dražším segmentu procesorů pro stavbu domácích kin oznámili výrobci jako Trinnov Audio a Datasat Digital, působící rovněž na komerčním filmovém trhu, podporu všech formátů 3D Audio. Jejich zkušenosti mohou mít velmi příznivý vliv na implementaci Dolby Atmos pro domácí kino: například Trinnov používá unikátní trojrozměrný mikrofon ke kalibraci svých procesorů, což mu umožňuje přesně určit umístění každého reproduktoru v prostoru a použít tato data k dodatečné korekci zvukového pole.

Redakce děkuje časopisu avreport.ru za pomoc při přípravě článku.

Moderní systémy domácí zábavy jsou navrženy a vytvořeny tak, aby v člověku vyvolaly maximální emocionální odezvu, ponořily ho do děje filmu, poslechu hudby nebo počítačové hry natolik, že dočasně zapomněl na realitu světa. kolem sebe a je zcela ponořen do „virtuální“ reality. Pro splnění tohoto úkolu je samozřejmě nutné, aby děj odehrávající se na plátně vyvolal v člověku emocionální odezvu, také kvalita obrazu musí být maximální, blízká obrázkům, které jsme zvyklí vídat v reálu. Je také dobře známo, že značná část informací o okolním světě (více než 25 %) pochází ze zvuku. Vysoce kvalitní prostorový zvuk je klíčem k tomu, aby člověk získal maximální emocionální náboj z filmu nebo hudebního představení.

Tradičním řešením problému vytváření prostorového zvuku v poslechové místnosti je vybudování vícekanálových systémů, ve kterých je zvuk přenášen předními, středními a zadními reproduktory. S jejich pomocí lze dosáhnout velmi jednotného a věrohodného zvukového panoramatu, ve kterém efekty obklopí posluchače přesně tak, jak zvukař zamýšlel. Aby se zvýšila spolehlivost reprodukce, mnoho výrobců audio zařízení navrhuje jít cestou zvýšení počtu kanálů (a tedy i reproduktorů), budovat ne pěti-, ale šesti-, sedmi- a dokonce devítikanálový domov. divadelní systémy. Důvody výrobců jsou jasné. Budování vícekanálových audiosystémů je opravdu to nejvíc správná cesta zvýšit spolehlivost reprodukce. Kromě toho zvýšení počtu kanálů přirozeně vyžaduje zvýšení počtu reproduktorových soustav, délky propojovacích vodičů, použití složitějších a dražších zesilovačů, a proto umožňuje zvýšení zisků z prodeje zařízení.

NEZVYŠUJTE, ALE SNIŽUJTE!

Existují však společnosti, které jdou jinou cestou a navrhují nezvyšovat, ale spíše snižovat počet přehrávacích kanálů. Zcela správně se domnívají, že ne všichni spotřebitelé potřebují vícekanálové audio systémy. Pro některé je to z ekonomických důvodů nepřijatelné, jiní nemohou vyčlenit speciální místnost pro systém domácí zábavy, ve kterém by bylo možné položit všechny potřebné záplatovací kabely a vyčlenit prostor pro instalaci zadních reproduktorů, jiní již mají „normální“. velký systém domácího kina a chce si v malé místnosti – ložnici, kanceláři nebo dětském pokoji – vybudovat doplňkový (záložní) systém, do kterého chce také získat prostorový zvuk s malými náklady.

Zdálo by se, že získání prostorového zvuku bez použití zadních reproduktorů není možné. Pokud za ním není žádný zdroj zvuku, pak není odkud zvuk přicházet. O samozřejmosti tohoto tvrzení však lze pochybovat jedním jednoduchým tvrzením. Člověk má pouze dvě uši, které mu poskytují všechny potřebné informace o umístění zdroje zvukového signálu, což znamená, že k jeho přenosu teoreticky stačí pouze dva reproduktory (sluchátka nebo akustické systémy) reprodukující zvuk. stačí signál, který tuto informaci obsahuje. Neměli bychom zapomínat, že náš sluch není jen nějaká abstraktní, nevysvětlitelná vlastnost. Sluch má své mechanismy, včetně mechanismů pro lokalizaci zdrojů zvuku v prostoru, které ne ti nejhloupější lidé studovali desítky let. Teoretické pochopení těchto mechanismů nám umožňuje „oklamat“ náš sluchový systém zavedením dalších frekvenčních a fázových složek do akustického signálu reprodukovaného předními reproduktory. Kromě toho k reprodukci zvuku ve většině případů nedochází na otevřeném poli, ale v interiéru. Místnost má stěny a strop, které odrážejí zvukové vlny. Správným výpočtem návrhu reproduktorových soustav lze zajistit, že odražený zvukový signál bude k posluchači dorážet ze strany a zezadu - tzn. simulovat zvuk zadních reproduktorů.

„Zbavit se“ centrálního reproduktoru není nijak zvlášť obtížné – stačí jeho signál vhodně „přimíchat“ do zvuku pravého a levého předního kanálu a zvuk se lokalizuje do prostoru uprostřed mezi nimi.

Implementace těchto metod v praxi samozřejmě přináší značné potíže, ale pokusy o vytvoření umístěného trojrozměrného zvuku pouze pomocí předních reproduktorů probíhají již dlouhou dobu a bylo dosaženo určitých výsledků. Včetně sériově vyráběných domácích audio-video sad. Abychom lépe porozuměli rysům jejich práce, pojďme přijít na to, jak funguje náš sluch, jak nám umožňuje lokalizovat zdroje zvuku, tzn. určit směr a vzdálenost k nim.

LIDSKÝ SLUCH

Hlavním znakem našeho sluchu, který nám umožňuje určit polohu zdroje zvuku v prostoru, je jeho binaurální struktura – tzn. nevyvratitelný fakt, že člověk má 2 přijímače zvukových informací (uši). Zvukové signály vnímané našima ušima jsou zpracovávány v periferní části sluchového systému, podrobeny spektrálně-časové analýze, po které se informace dostávají do odpovídajících částí mozku, kde na základě porovnání signálů přijatých z každého z nich zvukovodů se vyvozují závěry o umístění zdroje zvuku .
Lidské sluchadlo je velmi účinné zařízení vytvořené přírodou. Překvapivé je, že u většiny zvukových signálů můžeme určit umístění zdroje s velmi vysokou mírou spolehlivosti. Konfigurace boltce umožňuje prostorové dekódování příchozích signálů a odeslání zvukového signálu do ušního bubínku, který již obsahuje informaci o umístění zdroje v prostoru.

Velmi zajímavým faktem je, že k určení umístění zdroje zvuku v prostoru sluchový systém nepoužívá jeden, ale několik mechanismů, z nichž každý je nejúčinnější při řešení konkrétního problému.

Mechanismy sluchového vnímání se obvykle dělí na základní a pomocné. Mezi hlavní mechanismy obvykle patří lokalizace na základě rozdílu amplitud příchozích signálů, časových rozdílů a také spektrálních rozdílů zvuku v pravém a levém zvukovodu. Mezi pomocné mechanismy obvykle patří odrazy zvuku od těla a ramen člověka, analýza efektů dozvuku a také vliv psychologického vnímání, které uvádí slyšitelné umístění zdroje zvuku do souladu s jeho umístěním, které vidíme naším oči.

STRUKTURA LIDSKÉHO UCHU. 1. Sluchový kanál 2. Bubínek 3. Kladivo 4. Incus 5. Třmen 6. Oválné okénko 7. Eustachova trubice 8. Slimák 9. Sluchový nerv

ZÁKLADNÍ MECHANISMY SLUCHOVÉHO VNÍMÁNÍ

Lokalizace podle úrovně intenzity zvukového signálu

Tento mechanismus je založen na skutečnosti, že když je zvuk vydáván zdrojem umístěným pod určitým úhlem k přednímu směru, úroveň akustického tlaku na ušní bubínky v různých uších bude různá. To je způsobeno tím, že jedno ucho bude „ve stínu“ vytvořeném hlavou a trupem. Rozdíl v hladinách akustického tlaku na bubínku bude přirozeně záviset na úhlu zdroje. Analýzou tohoto rozdílu je náš mozek schopen vyvodit závěr o směru zdroje zvuku. Tento mechanismus, založený na rozdílech v úrovních intenzity signálu přicházejících do uší, je poměrně účinný, ale pouze zvukové frekvence více než 2000 Hz. Faktem je, že při vlnové délce zvuku srovnatelné s průměrem lidské hlavy přestává být ucho nejdále od zdroje v „akustickém stínu“, což je způsobeno fenoménem difrakce zvukové vlny na povrchu hlava.

Lokalizace časovým rozdílem zvukových signálů

Více nízké frekvence do hry vstupuje mechanismus pro analýzu fázového posunu zvukových signálů přicházejících do různých uší. Kvůli „vzdálenosti“ uší v prostoru trvá zvukovému signálu přicházejícímu ze zdroje umístěného pod určitým úhlem k přednímu směru různou dobu, než dosáhne bubínku v různých uších. To vede k výskytu fázového posunu v signálech přicházejících ze stejného zdroje do různých uší. Tento fázový posun může být analyzován naším mozkem a na základě této analýzy je učiněn závěr o směru ke zdroji zvuku.

S rostoucí frekvencí (a v souladu s tím i s klesající vlnovou délkou zvuku) se fázový posun signálů přicházejících ze stejného zdroje do různých uší zvyšuje, a jakmile dosáhne hodnoty blízké polovině vlnové délky zvuku, tento mechanismus lokalizace přestává fungovat, protože náš mozek nedokáže jednoznačně určit, zda zvukový signál v jednom ze zvukovodů zaostává za druhým, nebo jej naopak posouvá dopředu. Přirozeně, čím větší je úhel mezi směrem ke zdroji zvuku a rovinou symetrie lidské hlavy, tím větší je fázový posun v signálech přicházejících do uší. V souladu s tím se s rostoucí frekvencí zvuku zmenšuje úhel, pod kterým můžeme pomocí tohoto mechanismu lokalizovat zdroj.

Kužel nejistoty

Kromě, tato metoda lokalizace trpí dalším omezením. Představte si, že zdroj zvuku je pod úhlem 30 stupňů k přední části vaší hlavy. Když vnímáme zvukový signál, obdržíme určitý fázový posun v levém uchu vůči pravému a na základě analýzy tohoto posunu náš mozek vyvodí závěr o umístění zdroje. Uvažujme nyní zdroj zvuku umístěný pod úhlem 30 stupňů ke směru, kterým se „dívá“ zadní část hlavy, nebo (což je totéž) pod úhlem 150 stupňů k přednímu směru. U tohoto zdroje bude fázový posun úplně stejný jako u prvního. Pokud se neomezíme pouze na ty zdroje, které jsou na stejné úrovni s ušima, ale vezmeme v úvahu i ty, které se nacházejí nahoře nebo dole, pak můžeme v úvahách pokračovat a získat kužel s vrcholem umístěným ve zvukovodu. Na základě tohoto kužele lze lokalizovat zdroje zvuku, pro které bude fázový rozdíl v pravém a levém uchu stejný. Tento efekt, který narušuje přesné a jednoznačné určení polohy zdrojů zvuku pomocí analýzy fázového rozdílu pro pravý a levý sluchový kanál, se nazývá „kužel nejistoty“.

Aby člověk tuto nejistotu odstranil, používá třetí, možná nejúčinnější mechanismus prostorové lokalizace zvuku.

Lokalizace pomocí spektrálních rozdílů zvukových signálů

Další mechanismus pro lokalizaci lidského zvuku, který je mimochodem nejpřesnější, se vztahuje ke komplexním zvukovým signálům a impulsům a je založen na schopnosti našeho mozku analyzovat spektrální složení zvuku. Když je komplexní zvukový signál (tj. signál, jehož spektrum obsahuje různé frekvence) vyzařován zdrojem umístěným pod určitým úhlem k rovině symetrie hlavy, bude spektrální složení zvuku v pravém a levém uchu odlišné. . To je způsobeno za prvé stínícím efektem hlavy, který je silnější na vysokých frekvencích (proto bude v uchu nejvzdálenějším od emitoru méně vysokofrekvenčních složek). Navíc ne nadarmo má lidský boltec tak složitý tvar – ve skutečnosti jde o přesně vypočítaný frekvenční filtr, kterým nás příroda obdařila.

Filtrování zvuků různých frekvencí ušním boltcem závisí na směru zdroje. Při změně směru se zvukový signál odráží odlišně od částí boltce a v důsledku toho se různé části spektra přijímaného zvukového signálu zesilují a zeslabují. Analýza spektrálního složení zvukového signálu vstupujícího do zvukovodů je také hlavním mechanismem při určování, zda je zdroj zvuku umístěn vpředu nebo vzadu. Mechanismy založené na posuzování rozdílu intenzity a fázového posunu, o kterých jsme psali výše, v tomto případě z pochopitelných důvodů prakticky nefungují. Boltec filtruje signály přicházející zepředu a zezadu odlišně, takže můžeme vyvodit závěr o jejich umístění.

Komplexní spektrální složení pro snadnou lokalizaci

Obecně lze říci, že nejlépe se určí umístění zdrojů zvuku, které vyzařují signál se složitým spektrálním složením. Čisté tóny, které se mimochodem v přírodě prakticky nikdy nevyskytují, lze jen velmi obtížně lokalizovat a rozlišovací schopnost lidského sluchu je extrémně nízká. Vysoké frekvence (nad 8000 Hz) je prakticky nemožné lokalizovat a stejně tak nelze určit umístění zdrojů zvuku velmi nízkých frekvencí (méně než 150 Hz) - ne nadarmo výrobci doporučují umístit subwoofery do domácí kino na libovolném místě v poslechové místnosti, které je pro vás nejvhodnější. Přesné spektrální zpracování reprodukovaného signálu je jednou z priorit výrobců systémů prostorového zvuku.
Je důležité pochopit, že náš mozek není přesně Počítací stroj, která při vnímání impulsů generovaných ve zvukovodech provádí výpočty pomocí nějakého složitého algoritmu. Mozek ve skutečnosti neprovádí výpočty, ale spíše porovnávání. Porovnává informace přijaté z uší s informacemi již uloženými v naší paměti. Jinými slovy, mechanismus lokalizace zdroje je založen především na osobní zkušenost osoba. Naše paměť uchovává informace o tom, jak znějí určité zdroje v různých bodech prostoru. Když slyšíme zvuk, náš mozek porovná příchozí informace s informacemi uloženými v paměti, vybere tu nejvhodnější a na základě toho udělá závěr o umístění zdroje v prostoru.

Dalším bodem, na který bych rád upozornil, je, že přesnost určení polohy zdroje zvuku v prostoru se výrazně zvyšuje, když zdroj nestojí, ale pohybuje se v prostoru. Dává to našemu mozku Dodatečné informace které může analyzovat. Pokud je zdroj stacionární, pak k jeho lokalizaci člověk podvědomě provádí mikropohyby hlavy (například sotva znatelně pohybuje ze strany na stranu). Tyto mikropohyby zcela stačí na to, aby mozek dostal informace, které řádově zvyšují přesnost určení polohy zdroje v prostoru.

DODATEČNÉ MECHANISMY VNÍMÁNÍ PROSTOROVÉHO ZVUKU

Odraz a stínění zvuku rameny a trupem

Při popisu procesů prostorové lokalizace zdroje zvuku je třeba vzít v úvahu skutečnost, že naše uši jsou v těsné blízkosti ramen a trupu. Šířící se zvuk se od nich může odrážet nebo pohlcovat, v důsledku čehož se změní spektrální a časové charakteristiky zvuku. Lidský mozek tyto změny analyzuje a na jejich základě vyvozuje dodatečné závěry o směru zdroje zvuku. Nejvyšší hodnota tento efekt má při určování umístění zdrojů umístěných nad nebo pod hlavou posluchače.

Dozvuk

Jak víte, při přehrávání zvuku v místnosti slyšíme nejen přímý zvukový signál, ale také signály odražené od stěn. Tyto signály jsou výsledkem vícenásobných odrazů a mají poměrně složitou strukturu. Efekt, při kterém nedochází k útlumu zvuku okamžitě, ale postupně, díky stejným odrazům, se nazývá dozvuk. Doba, za kterou se hladina zvuku v místnosti sníží o 60 dB, se nazývá doba dozvuku. Charakterizuje velikost místnosti (v malých místnostech za jednotku času, velké množství zpětné odrazy, a zvuk slábne rychleji než u velkých), stejně jako odrazové vlastnosti jeho povrchů (stěny, podlahy a stropy).

Rozdílné je i spektrální složení odražených signálů ve velkých a malých místnostech, takže dozvuk nese informaci o velikosti místnosti. Spektrum dozvukového signálu kromě velikosti charakterizuje materiály, ze kterých jsou odrazné plochy vyrobeny. Například dozvuk, ve kterém je vysoká úroveň vysokofrekvenčních složek, je spojen s místností s pevnými stěnami, které dobře odrážejí vysoké frekvence. Pokud je zvuk dozvuku matný, pak posluchač dospěje k závěru, že stěny místnosti jsou pokryty koberci, závěsy a jinými vysokofrekvenčními absorbéry.

Kromě určení charakteristiky místnosti je zahrnutí dozvukového signálu do reprodukovaného zvuku užitečné také pro určení vzdálenosti ke zdroji zvuku. Posouzením poměru úrovně přímého a odraženého zvuku můžeme usoudit, zda je blízko (slabý dozvuk) nebo daleko (silný dozvuk). Poskytuje informace o velikosti a vlastnostech místnosti, vzdálenosti od zdroje zvuku a výrazně tak dodává reprodukované nahrávce na realističnosti.

Pro simulaci efektů dozvuku se často používá geometrický model reprodukovaného zvukového prostoru. Tento model zohledňuje polohu posluchače, zdroj zvuku a reflexní plochy. Zavedením koeficientů odrazu geometrický model umožňuje sestavit systém imaginárních zdrojů, jejichž úroveň je tlumena v souladu s těmito koeficienty, a získat poměrně věrohodný obraz dozvuku, který zohledňuje rané odrazy zvuku od stěn. .

Vlastnosti psychoakustického vnímání

Vytvoření 3-rozměrného pozičního zvuku pomocí 2 reproduktorů je velmi obtížný úkol, dnes téměř nemožný. Toto tvrzení by bylo pravdivé, nebýt jedné důležité vlastnosti našeho sluchu. Faktem je, že při nedostatku informací nebo při příchodu informací, které neodpovídají tomu, co je uloženo v naší paměti, lidský mozek samostatně dotvoří zvukový obraz na takový, který zapadá do jeho představ o zvucích, které existují ve skutečnosti. svět. Jinými slovy, abychom „oklamali“ náš mozek, není vůbec nutné přesně znovu vytvořit požadovaný zvukový obraz. Stačí mu jen „naznačit“, aby „vytáhl z paměti“ 3-rozměrný obrázek, který potřebujeme. Obdobou je způsob záznamu hudby ve formátu MP3. Každý ví, že tyto nahrávky postrádají mnoho informací, které by se zdály být prostě nezbytné pro adekvátní vnímání hudby. Přesto je stále dostatek informací pro více či méně spolehlivý přenos – mozek si chybějící zvukovou informaci doplní sám.

Navíc bychom neměli zapomínat, že v domácím kině je kromě zvuku i obraz, tzn. Náš mozek přijímá kromě zvuku také vizuální informace. To je velmi významný bod, protože se objevil další (mimochodem hlavní) informační kanál nám umožňuje výrazně zjednodušit postup „uvedení našeho mozku v omyl“ a dosáhnout tak onoho pověstného „efektu přítomnosti“, o který se vlastně snažíme při sledování filmů v domácím kině.

JAKÉ PROBLÉMY BY MĚLY ŘEŠIT SYSTÉMY SURROUND ZVUKU?

Naše sluchadlo tedy používá různé mechanismy k určení polohy zdroje zvuku v prostoru. Protože všechny tyto mechanismy jsou založeny na porovnávání signálů vstupujících do mozku s těmi, které jsou „uloženy“ v jeho paměti, pomocí určitých algoritmů zpracování zvuku jej můžete „oklamat“ a přimět jej, aby se domníval, že zdroj zvuku je umístěn tam, kde se nachází. ve skutečnosti žádná není. Přesně v tom jsou moderní algoritmy pro konstrukci 3-rozměrného zvukového prostoru počítačové hry a co je pro naši publikaci důležitější, domácí audio-video systémy.

Než přejdeme k úvahám o konkrétních algoritmech pro konstrukci virtuálního zvukového prostředí, zvážíme hlavní úkoly, které musí tyto systémy vyřešit.

Určení směru ke zdroji zvuku

Jak již bylo zmíněno výše, pro určení směru ke zdroji zvukového signálu se používají všechny tři hlavní algoritmy prostorové lokalizace: - rozdílem amplitud signálů ve zvukovodech, fázovým zpožděním zvuku přicházejícího vpravo a vlevo uší, jakož i posouzením spektrálního složení transformovaného zvukového boltce v závislosti na směru jeho šíření.

Vertikální (výšková) lokalizace

Vše, o čem jsme mluvili výše, se týkalo především lokalizace zdroje zvuku v horizontální rovině. Zdá se nám však, že mnoho tajemství neprozradíme, řekneme-li, že člověk dokáže určit směr zdroje zvuku nejen v horizontální, ale i ve vertikální rovině. Mechanismus určování výšky zdroje má určité odlišnosti od výše popsaných metod. Pokud je při posuzování úhlu v horizontální rovině základním nástrojem binaurální vlastnost sluchu (tj. přítomnost dvou přijímačů zvukového signálu - uší), pak je určení výšky převážně monofonní - struktura sluchu. primárně se používá ušní boltec. Jak již bylo zmíněno, boltec je jakýmsi frekvenčním filtrem s parametry filtrování v závislosti na směru ke zdroji. U komplexního zvukového signálu jsou určité frekvence ušním boltcem zesíleny, jiné naopak zeslabeny. Když se změní výška zdroje frekvenční odezva změní se i signál vstupující do zvukovodu.

Určení vzdálenosti ke zdroji

Kromě toho, že člověk dokáže určit směr zdroje zvuku, vlastnosti sluchu mu umožňují odhadnout vzdálenost k němu. Jedním z mechanismů pro určení vzdálenosti je odhad intenzity zvukového signálu. Například s relativně krátké vzdálenosti dvojnásobné zvýšení vzdálenosti od zdroje odpovídá změně hladiny akustického tlaku o 6 dB. Tento mechanismus však není vždy účinný, protože hladina zvuku ze slabého, ale blízko umístěného zdroje může být stejná jako ze silného, ​​ale vzdáleného zdroje.

V malých vzdálenostech ke zdroji vstupuje do hry mechanismus posuzování změn spektrálních složek komplexního signálu, ke kterému dochází v důsledku zkreslení čela zvukové vlny hlavou a ušima Jeden z nejdůležitějších mechanismů, který nám umožňuje určení vzdálenosti ke zdroji v místnosti je porovnáním přímých signálů a odražených signálů od stěn a stropu. Efekt dozvuku vám tedy umožňuje použít jeden z nejpřesnějších mechanismů pro lokalizaci zdroje zvuku v místnosti.

Přehrávání zvuku pohybujících se objektů

K věrohodnému přenosu zvuku z pohybujícího se zdroje nestačí pouze ty mechanismy, které byly popsány výše. Podle Dopplerova jevu se mění frekvence zvuku z pohybujícího se zdroje (zvuk se zvyšuje, když se objekt přibližuje a snižuje, když se vzdaluje). Když objekt projde kolem pozice posluchače, jeho zvuk se prudce změní ve výšce.

Absorpce zvuku ve vzduchu

Při přenosu zvuku vzdálených předmětů je třeba počítat s tím, že vzduch pohlcuje vysoké frekvence mnohem silněji než nízké. To znamená, že čím dále je virtuální zdroj zvuku od vás, tím matnější by měl být jeho zvuk.

Vyhýbání se překážkám

Filmové zápletky často naznačují, že zvuk přichází k posluchači kvůli překážce umístěné na cestě k jeho zdroji. Pro simulaci zvuku vycházejícího zpoza překážky je nutné počítat s tím, že vlny o malých délkách ve srovnání s velikostí překážky ji nebudou moci obcházet a budou účinně tlumeny. Vysokofrekvenční složky zvuku zdroje umístěného za překážkou tak budou oproti nízkofrekvenčním značně utlumeny.

METODY STAVBY VIRTUÁLNÍCH SYSTÉMŮ ZVUKOVÉHO PROSTŘEDÍ

Binaurální reprodukce zvuku

Jednou z metod konstrukce 3-rozměrného zvukového prostoru pomocí 2 reproduktorů jsou takzvané binaurální zvukové systémy. Myšlenka binaurálního nahrávání a přehrávání se objevila již poměrně dávno, což nám však nebrání se jí věnovat podrobněji.

Předpokládejme, že máme možnost umístit dva mikrofony s absolutně lineární amplitudově-frekvenční odezvou přímo do zvukovodů hlavy člověka. V tomto případě zvukové signály, vnímaný těmito mikrofony bude obsahovat všechny informace potřebné k určení umístění zdroje zvuku mozkem (o tom jsme psali výše). Předpokládejme, že se nám podařilo zaznamenat tyto signály beze změn. Pokud je pak přivedeme do sluchátek (sluchátek), které bychom mohli umístit na místo mikrofonů, tzn. opět přímo do zvukovodů, pak by námi vnímaný zvuk odpovídal primárnímu zvukovému poli zdroje a obsahoval by také všechny potřebné informace k lokalizaci jeho zdroje v 3-rozměrném prostoru.

Experimenty s vytvořením binaurálních zvukových systémů byly prováděny pomocí speciální figuríny, která simuluje lidskou hlavu, a pokračují dodnes. Je třeba poznamenat, že v tomto směru bylo dosaženo významného pokroku. Například bylo poznamenáno, že s binaurálním schématem reprodukce zvuku se výrazně zvyšuje schopnost posluchače lokalizovat zdroje zvuku ve 3-rozměrném prostoru a zvyšuje se takzvaný „efekt přítomnosti“, což je náš cíl v oblasti domácí zábavy. systémy.
Jak však snadno tušíte, ne vše je tak plynulé, jinak bychom na konvenční stereofonní a vícekanálové systémy domácího kina dávno zapomněli.

Za prvé, všichni lidé jsou různí a všichni se liší tvarem hlavy, těla, ucha atd., takže záznamy pořízené pomocí „umělé hlavy“ jsou více než průměrné, a to někdy nestačí k tomu, aby vstoupily do omylu našeho mozku a vytvořit iluzi trojrozměrnosti.

Zadruhé, i když uděláme ideální záznam signálu přímo do zvukovodů „umělé hlavy“, nemůžeme zaznamenané signály reprodukovat přímo ve zvukovodech skutečného posluchače.

Za třetí, neexistuje žádné zařízení, které by dokázalo naprosto přesně zaznamenat a reprodukovat zvuk (jakékoli zařízení provádí své vlastní změny a v tomto případě jsou důležité nejmenší nuance).

A konečně, mnoho lidí jednoduše nerado poslouchá hudbu ve sluchátkách a zažívá značné nepohodlí. Tento diskomfort je způsoben zejména tím, že při používání kvalitních studiových nebo Hi-Fi sluchátek jsou naše uši přitisknuté k hlavě a tato poloha je pro ně nepřirozená, což vede ke snížení v přesnosti prostorového vnímání a rychlé únavě.
Širokému používání binaurálních zvukových systémů také brání skutečnost, že nahrávky pro ně samozřejmě musí být pořizovány zvláštním způsobem (pravidelným stereo nahrávky nejsou vhodné, protože nenesou všechny informace potřebné pro prostorovou lokalizaci). V zásadě takové nahrávky existují, ale je jich velmi málo a jsou poměrně drahé, takže je třeba je považovat spíše za demonstrační materiál než za skutečnou příležitost pro použití v systémech domácí zábavy.

HRTF funkce

Myšlenka nahrávání a přehrávání trojrozměrného zvuku pomocí binaurálních systémů byla vyvinuta s příchodem a vylepšením procesorů pro zpracování zvuku. Zvukový signál vstupující do lidských zvukovodů je skutečně získáván určitou transformací (frekvenčně, fázově a úrovňově) signálu vysílaného zdrojem zvuku. Funkce, kterými se tato transformace provádí, se nazývají HRTF (Head Related Transfer Function nebo Head Transfer Function). Netřeba dodávat, že tyto funkce jsou příliš složité na to, aby je bylo možné získat konvenčními výpočetními metodami. Typicky jsou tyto funkce získány experimentálně měřením parametrů audio signálu pomocí figurín popsaných výše.

Četné experimenty umožnily vývojářům prostorových audio systémů vytvořit rozsáhlé databáze, jejichž použití v moderních zvukových procesorech jim umožňuje dosáhnout působivých výsledků. Pokud je zvukový procesor provádějící zpracování signálu dostatečně rychlý na to, aby vypočítal zvukové charakteristiky pomocí HRTF v reálném čase, pak systém, na kterém běží, bude schopen vytvořit 3-rozměrný zvuk bez potřeby speciálních binaurálních nahrávek a sluchátek do sluchátek. kanály. Mimochodem, knihovna HRTF filtrů je vytvořena jako výsledek laboratorních měření provedených pomocí figuríny hrdě nazývané KEMAR (Knowles Electronics Manikin for Auditory Research) nebo pomocí speciálního „digitálního ucha“.

Algoritmus pro zrušení přeslechů

Moderní procesory vám umožňují obejít se zcela bez sluchátek a používat běžné reproduktorové soustavy využívající takzvaný algoritmus Crosstalk Cancellation. Podstata tohoto algoritmu je následující. Předpokládejme, že používáme signál zpracovaný zvukovým procesorem pomocí funkcí HRTF na běžných reproduktorových soustavách. Předpokládejme také, že funkce použité v procesoru umožňují vzít v úvahu skutečnost, že zvukové signály nevydávají sluchátka, ale reproduktory vzdálené od posluchače. Ani s tímto však nemůžeme jednoduše dosáhnout požadovaného výsledku. Sluchátka totiž bez problémů umožňují k tomuto uchu připojit signál určený pro pravé ucho a pouze do něj, levé ucho jej neuslyší. Totéž lze provést se signálem určeným pro levé ucho. Při použití běžných reproduktorů to bohužel není možné. Signál vydávaný levým reproduktorem bude vnímán oběma ušima – levým i pravým a naopak.

Předpokládejme, že pomocí 2 akustických systémů je nutné umístit virtuální zdroj zvuku umístěný v určitém bodě vlevo od posluchače. Pokud byl zvuk tohoto zdroje nahrán dvěma mikrofony oddělenými vzdáleností ekvivalentní vzdálenosti mezi ušima, pak je dost pravděpodobné, že pravé ucho nejprve uslyší přeslechový signál z levého reproduktoru a teprve poté užitečný signál z že jo. Kvůli Haasovu efektu (nebo jinak efektu přednosti) bude užitečný signál pravého sloupce v tomto případě zcela ignorován. Haasův efekt mimochodem spočívá v tom, že při zpracování paketu zvukových informací, který se skládá z jednotlivých zvukových impulzů, které jsou v čase mírně odděleny, náš mozek použije pouze první impulz k výpočtu směru ke zdroji a přiřadí stejné prostorové souřadnice všem následujícím. jedničky.

Ve výše diskutované situaci se bude posluchači zdát, že zní pouze levý (tj. nejblíže nahranému virtuálnímu zdroji) reproduktor. V tomto případě nebude možné získat prostorové zvukové panorama Negativní vliv Přeslechy signálu v tom či onom kanálu pro vnímání zvukové informace, byl vyvinut algoritmus Crosstalk Cancellation, který spočívá v „přimíchání“ signálu určeného pro pravý reproduktor do levého reproduktoru, avšak s určitým časovým zpožděním. Toto zpoždění je zvoleno tak, že zvuk přicházející do pravého ucha z levého reproduktoru není ve fázi se „smíšeným“ signálem z pravého reproduktoru. Zároveň se vzájemně neutralizují a levé ucho bude vnímat pouze signál z levého reproduktoru a pravé ucho pouze z pravého.

Dokonce i teoreticky, jak vidíte, se vše ukazuje jako docela obtížné, ale v praxi je vytvoření 3-D zvuku pomocí dvou reproduktorových systémů nesmírně obtížný úkol. Zejména všechny výpočty, o kterých jsme psali výše, lze provést pouze pro konkrétní poslechovou oblast, která se nazývá Sweet Spot (doslova „sladká skvrna“). Jakmile posluchač opustí tuto oblast, algoritmus Crosstalk Cancellation přirozeně přestane fungovat, protože požadované signály již nebudou přicházet v protifázi. Samozřejmě hodně záleží na vlastnostech samotné zvukové reprodukce a především na akustických systémech.

Většina výrobců je stále omezena na používání zjednodušených algoritmů pro konstrukci 3-D zvuku pomocí průměrných (pro většinu lidí vhodných) funkcí HRTF. Bohužel ve výsledku se také vytvořený zvukový obraz ukazuje jako velmi průměrný nebo nefunguje vůbec.

Systémy fungující na principu odrazu od stěn

Pro vytvoření efektu virtuálního zvukového prostředí není vůbec nutné provádět složité procesorové zpracování zvukového signálu. Můžete využít toho, že audiosystémy většinou fungují v uzavřených místnostech, které mají povrchy odrážející zvuk – stěny, podlahy a stropy. Právě tento princip využívá například anglická společnost KEF, která pro tuto společnost vydala reproduktorový systém skládající se z tradičního modulu UniQ, který zajišťuje ozvučení předních a středových kanálů, stejně jako ploché zvukové panely NXT umístěné po stranách reproduktorových systémů a vydávající zvuk ze zadních kanálů. Při správném umístění reproduktorových soustav vzhledem k místu poslechu a stěnám místnosti bude zvuk zadních kanálů odražený od stěn místnosti přicházet k posluchači nikoli zepředu, ale ze strany, čímž se zajistí uvěřitelné prostředí.

Systémy pouze s CPU

Mezi systémy, které využívají procesorové zpracování k vytvoření efektu virtuálního prostředí, patří v zásadě téměř každý moderní AV přijímač. Téměř všechna tato zařízení mají nějaký druh algoritmu pro simulaci zadních efektů pouze pomocí dvou reproduktorů. Zajímavé řešení navrhla německá společnost Audica, která vyrábí stylové designové reproduktorové soustavy. Například jeden z našich testů zahrnoval 2kanálový virtuální prostorový systém, ale nepoužíval 2 přední reproduktory, ale přední a zadní. Tyto reproduktory jsou umístěny vodorovně (podobně jako středové reproduktory v konvenčních 5kanálových systémech kin) a mají schopnost připojit více kanálů najednou (pravý, levý a středový pro přední reproduktory a levý a pravý zadní pro zadní reproduktory) . V tomto případě každý kanál reprodukce zvuku používá vlastní sadu dynamických hlav umístěných v jediném krytu. Tyto reproduktory vyžadují připojení k běžnému AV receiveru a jak ukázalo další testování, je vhodné je používat s určitými algoritmy pro rozšíření zvukového prostoru.

Systémy se speciální konfigurací a zpracováním reproduktorů

Jak jsme již zmínili, vývoj a implementace sady funkcí HRTF pro systém, který reprodukuje zvuk prostřednictvím konvenčních reproduktorů, je velmi obtížný úkol. V tomto ohledu mnoho výrobců dělá určitý kompromis, zpracovává zvuk pomocí zjednodušeného algoritmu, ale používá speciální konfiguraci pro instalaci reproduktorů do reproduktoru.

Například společnost Polk Audio navrhla horizontální prostorový reproduktor, ve kterém je hlavní virtuální zadní signál posílán do jedné sady reproduktorů a korekční signál pro odstranění přeslechového efektu je posílán do jiné sady reproduktorů, oddělených od hlavních reproduktorů. ve vzdálenosti přibližně rovné vzdálenosti mezi lidskými ušima.

Společnost Aleks Digital Technology navrhla použít sadu skládající se z horizontálního reproduktoru se třemi sadami předních reproduktorů a dvěma bočními reproduktory umístěnými na koncích reproduktoru. Virtuálního prostorového efektu je dosaženo prostřednictvím zpracování analogového audio signálu, které vám pomocí manipulace s fázovými posuny umožňuje posílat potřebný signál do konkrétní sady dynamických hlav.

Velmi zajímavé řešení navrhla dánská společnost Final Sound, známá výrobou elektrostatických reproduktorů nejvyšší úrovně. V systému Final je zvuk, podrobený procesorovému zpracování, přiváděn do 2 předních elektrostatických systémů. Jak je známo, elektrostaty mají bipolární směrovou charakteristiku. Přivedením dodatečného signálu s fázovým zpožděním je možné získat téměř rovnoměrný zvukový prostor obklopující posluchače v kterémkoli místě v poslechové místnosti.

Japonská společnost Yamaha, známá svými četnými úspěchy v oboru digitální zpracování zvuk, nadále rozvíjí směr zvukových projektorů, které se staly velmi úspěšným komerčním produktem v řadě zemí světa. Myšlenkou zvukového projektoru je umístit velké množství dynamických měničů do jedné reproduktorové roviny. Každý reproduktor má svůj zesilovač a je řízen digitálním procesorem, který dokáže provádět klíčování fázovým posunem.

Razer Surround poskytuje nejlepší zážitek z virtuálního 7.1 prostorového zvuku bez ohledu na to, jaký headset používáte.

Mnoho existujících technologií pro vytváření virtuálního prostorového zvuku je nepřesných, protože lidé vnímají simulovaný zvukový prostor odlišně. Právě kvůli tomu je virtuální prostorový zvuk často horší než běžné sady reproduktorů.

Algoritmy za Razer Surround vytvářejí neuvěřitelně přesné prostředí prostorového zvuku a umožňují uživateli přizpůsobit pozici zdrojů zvuku. Právě tato kalibrace umožňuje Razer Surround poskytovat přesnost ve hře a dát hráčům herní výhodu.

Nejlepší virtuální prostorový zvuk 7.1 ve své třídě

Razer Surround je moderní systém zpracování, které generuje virtuální prostorový zvuk 7.1. Vysoce kvalitní zvuk vám umožní ponořit se do hry. Konvenční virtuální systémy pro zpracování zvuku využívají principy univerzálnosti: zvuk je tvořen na základě průměrné velikosti a tvaru uší. S tímto přístupem je nemožné přizpůsobit zvuk konkrétnímu uživateli.

Razer Surround vám umožňuje přizpůsobit zvuk a vybrat ideální nastavení. Systém zohledňuje tvar uší a možnosti headsetu a na základě toho vytváří co nejrealističtější zvuk.

Ukládání osobních nastavení do cloudu

Nejprve nastavíte parametry zvukového prostředí absolvováním série jednoduchých zvukových testů. Na základě získaných dat systém pomocí unikátních algoritmů zpracování generuje realistické zvuky přicházející z libovolného směru a vzdálenosti: jsou zohledněny zpoždění, překrývání zvuků, amplituda a další faktory. Vlastní parametry kalibrace se automaticky ukládají do cloudu, takže nemusíte opakovat nastavení.

Když přijdete do klubu, navštívíte přátele nebo se účastníte šampionátu, jednoduše se přihlásíte do systému – a na základě individuální kalibrace algoritmů zpracování zvuku se okamžitě nakonfiguruje optimální zvukové prostředí. Vstup do hry je vlastně velmi jednoduchý.

Podporuje všechny stereo sluchátka!

Razer Surround dostanete jako bonus. Když používáte běžnou stereo náhlavní soupravu, zvukové možnosti jsou realizovány jen z poloviny.

Kalibrací v Razer Surround Wizard objevíte skutečný potenciál moderního herního zvuku – naučíte se sledovat své nepřátele svým sluchem. Vaše hry budou znít nově a budete ponořeni do tohoto světa.

Windows Sonic, skrytý hluboko ve Windows 10, je špičková technologie pro vytváření virtuálního prostorového zvuku ve hrách a filmech. Pojďme zjistit, jak tuto funkci aktivovat.

Aktualizace Creators Update přináší mnoho nových provozních funkcí systém Windows 10. Některé z těchto nových funkcí získaly velkou pozornost a staly se široce známými, ale některé další nejsou vůbec tak populární a stále zůstávají ve stínu. To je případ nové funkce formátování Sonic pro prostorový zvuk sluchátek, což je v podstatě emulátor prostorového zvuku pro sluchátka.

Nový formát prostorového zvuku v " Aktualizace tvůrců» je primárně navržen pro vylepšení zvukového zážitku HRTF (přenosová funkce související s hlavou), zabudovaný do Microsoft HoloLens. Tato technologie funguje skvěle s jakýmikoli kvalitními stereo sluchátky.

Nedávno jsem to začal studovat nová vlastnost na počítači při sledování skvělých sci-fi filmů na Netflixu. Připojil jsem svůj bezdrátový herní headset Creative Sound Blaster Tactic3D Rage, zapnul funkci prostorového zvuku sluchátek Windows Sonic, zvýšil hlasitost a byl jsem unesen úžasným zvukem speciálních efektů a hudby ve filmech, které jsem sledoval.

Nenechte si ujít:

Formát Windows Sonic Spatial Sound funguje opravdu dobře jak s hrami, tak s filmy. A do jisté míry to funguje i s vaší digitální hudbou.

Co je prostorový zvuk?

Dolby Atmos pro sluchátka

Ve Windows 10 máte na výběr, který algoritmus virtuálního prostorového zvuku chcete použít:

• Dolby Atmos je placená možnost, za její použití musíte zaplatit 14,99 $;
• Windows Sonic je bezplatná volba, technologii vyvinula společnost Microsoft.

Kterou z těchto dvou technologií si vyberete, je jen na vás. Řeknu jen, že bezplatná verze od Microsoftu dává velmi dobrý výsledek a neuslyšíte velký rozdíl mezi Windows Sonic a Dolby Atmos, i když opakuji, je na vás, abyste se rozhodli.

Popis Windows Dev Center říká, že funkce Prostorový zvuk v Creators Update podporuje Dolby Atmos pro sluchátka. Pro aktivaci této funkce je potřeba nainstalovat aplikaci Dolby Access, kterou si musíte stáhnout z Windows Store. Můžete si ji stáhnout na 30 dní zdarma, ale za plné využití musíte si koupit právo používat za 14,99 $. Audio a video ukázky, které přicházejí se zkušební aplikací Dolby Access, jsou úžasné, doporučuji vám je poslouchat na vlastní uši.

Sluchátka pro prostorový zvuk Sonic

Proč tak trvám na tom, aby byla sluchátka dobrá? Je to jednoduché - prostě dobrá sluchátka dokáže vytvořit poměrně trojrozměrný zvukový obraz a poskytnout potřebnou úroveň detailů zvuku. Samozřejmě můžete k počítači připojit naprosto jakákoli sluchátka, ale v jednoduchých a levných modelech prostě neuslyšíte rozdíl, nebo se vám zvuk může stát ještě horším než dříve.

Nastavení Windows Sonic pro sluchátka

Nastavení zvuku Rozhraní Windows Sonic pro sluchátka je jednoduchý. Zkontrolujte svůj Verze Windows 10, musíte mít nainstalovanou globální aktualizaci Creators Update.

Nejprve připojte sluchátka k počítači. Pokud před zahájením nastavení nepřipojíte sluchátka, nebudete mít přístup k funkci Sonic Spatial Sound.

Po připojení sluchátek klikněte pravým tlačítkem na ikonu Reproduktory na hlavním panelu. Z kontextové nabídky vyberte Prostorový zvuk (žádný), jak je znázorněno na obrázku výše.

Když vyberete Prostorový zvuk, zobrazí se dialogové okno Vlastnosti reproduktoru s vybranou kartou Prostorový zvuk, jak je znázorněno na obrázku výše.

Chcete-li pokračovat, klikněte na šipku dolů a vyberte Windows Sonic pro sluchátka, jak je znázorněno na obrázku výše.

Když to uděláte, uvidíte, že " Zapněte 7.1 virtuální prostorový zvuk» se nainstaluje automaticky, jak je znázorněno na obrázku výše. Toto nastavení umožňuje správné vícekanálové zpracování, takže zvuk, který slyšíte v náhlavní soupravě, bude vnímán jako plnější a přesněji umístěný.

Kontrola účinků povolení funkce Windows Sonic

No a teď ta nejzajímavější část – kontrola efektivity virtuálního prostorového zvuku. Pamatujte, že aby Windows Sonic fungoval, potřebuje materiál. To znamená, že pokud chcete při sledování filmů prostorový zvuk, ujistěte se, že má film zvukovou stopu 5.1 nebo 7.1. Pokud má film běžnou 2.0 stereo stopu, kýženého prostorového zvuku se nedočkáte.

Totéž platí pro hry, pokud zvukový engine hry podporuje zvukový výstup 5.1 nebo 7.1, pak budete v pohodě, ale některé hry to neumí, a tak v nich bude funkce Windows Sonic k ničemu. Ale pro klid duše mohu říci, že 95 % moderních her je dokonale schopno poskytovat zvuk ve formátu 5.1, takže zapněte Windows Sonic a vydejte se do boje!