Förra året rullade HyperX ut ett helt gäng nya headset i en mängd olika pris- och användarsegment: från esports Drone och mainstream Stinger till ett riktigt flaggskepp som kombinerar utmärkt ljud och en av bästa mikrofonerna: HyperX Cloud Revolver. Under denna tid lyckades företaget samla in tillräckligt med feedback om Senaste Modell för att återsläppa den, lägga till en funktion med virtuell 7.1, samtidigt som den förbättras på alla fronter.

Vad är virtuellt surroundljud egentligen? Hur kan man ens hävda surroundljud om ett stereoheadsets hårdvara nästan inte skiljer sig från modeller med virtuellt surroundljud? Låt oss försöka svara på alla dessa frågor i ordning, och samtidigt se vad som har förändrats i Revolver, som fick bokstaven S i slutet.

Hur fungerar ljud?

Du kan fördjupa dig oändligt i den fysiska processen för strålning och perception av ljudvågor och skriva en stor artikel, men vi analyserar ett specifikt fall, så vi kommer att begränsa oss till en enkel och ganska grov beskrivning: det räcker med att komma ihåg essensen av de processer som äger rum.

Vid ljudåtergivning av utrustning finns en kraftfull magnet i mitten av högtalaren. Dess fält kan användas för att stötas bort och attraheras av det genom att leda ström genom en trådspole som är fäst vid ett ljudavgivande membran. Ljudkällan producerar vissa elektriska vibrationer, de passerar genom spolen, exciterar ett magnetfält, det interagerar med magnetens motsvarande fält och spolen börjar röra sig och drar membranet med sig. Rörelserna av denna struktur fram och tillbaka påverkar de luftlager som gränsar till den.

Resultatet är vågor som divergerar i alla riktningar: lågtryck, högt tryck, lågtryck, högtryck. Därefter penetrerar dessa vågor vårt öra, interagerar med trumhinnan, och sedan sker den omvända processen - hjärnan "avkodar" vibrationerna till vad vi förstår som ljud, och många års träning av neuronsystemet gör att vi kan förstå tal, särskilja musik från ljudet av fallande spillror, och så vidare.

Samma sak händer när man slår, säg, en pinne på en tom tunna: den kinetiska energin från nedslaget leder till vibrationer av ytan, som skakar luften, och då enligt samma princip.

Surround-ljud

Ljudhastigheten i rymden är villkorligt konstant, beroende på mediets densitet, men för de existensförhållanden som är bekanta för hjärnan är det nästan ingen skillnad i ljudets hastighet vid högt och lågt atmosfärstryck. Återigen, genom evolution och mognad, har hjärnan lärt sig att hitta mönster mellan riktningen från vilken ljudet kom och skillnaden i signaler mellan höger och vänster öra. När det gäller naturen tillhandahålls skillnaden i ljudets ankomst till vänster och höger öra av själva vibrationskällan. I filmer tilldelas ljudkällor i skapelsestadiet, i spel beräknas de i realtid, i förhållande till kamerans position och det omgivande rummet, och om någon närmar sig dig bakifrån ges en signal till motsvarande ljudkanaler , går den till högtalarna, som vibrerar luften. Vågorna stör de som reflekteras från väggarna, som sänds ut av andra högtalare, adderar och subtraherar, beroende på fas, och når så småningom öronen. Därefter förstår hjärnan, lärd av livserfarenhet och århundraden av evolution, att den nu måste ge kommandot till sina ben att "springa iväg", eller åtminstone vända sig om och identifiera källan visuellt.

Nyanserna av surroundljud

Människokroppen bär på flera unika mönster. Alla människor har olika fingeravtryck, ögats iris och formen på öronen, som praktiskt taget inte förändras under uppväxtprocessen: storleken på enskilda delar av örat kan förändras, men dess lättnad och inre struktur är ganska skalad och ändra något. Från ungefär två månader av livet börjar hjärnan lära sig att använda öronen för sitt avsedda syfte: hörselförmågor utvecklas, och under hela livet finslipar den förmågan att bestämma ljudets riktning, inte bara genom skillnaden i ljudvibrationer som kommer i tid, men också av hur ljudet reflekteras/absorberas av olika delar av öronen innan det når trumhinnan. Mekanismen är komplex, men ganska effektiv: det är inte bara att de flesta utvecklade däggdjur har komplexformade öron - reptiler, (i synnerhet ormar) är nästan döva och uppfattar ett begränsat frekvensområde.

Öronundersökningar

En speciell skyltdocka som simulerar huvudets struktur och dess beteende när det gäller absorption, reflektion och utbredning av ljudvågor, ett gäng högprecisionsmikrofoner, ett rum med en ljudabsorberande beläggning, ett tåg av teraflops, ett dussin forskare och mycket tid på beräkningar, gjorde det möjligt att skapa allmänna förändringsmönster i ljudvågen som kommer till öronen. Skillnaden mellan utsignalen, mikrofonen bredvid skyltdockan och mikrofonerna i "öronen" gjorde det möjligt att avgöra hur människokroppen påverkar ljudutbredningen.

Allt detta var nödvändigt för maximal datarensning från förorenande påverkan. Därefter applicerades dessa data som ett filter på originaldata, och huvudmätningarna gjordes med olika modelleröron. Studien letade efter mönster mellan formen på ytterörat och hur signaler som kommer från olika håll förvrängs – och de hittades. Det är dessa förändringar i signalformen (naturligtvis i genomsnitt) som används för att omvandla "vanligt" ljud till "surround" ljud när man använder stereohörlurar utan extra högtalare.

Fungerar, men inte perfekt

Ljudkortet i fjärrkontrollen kan fungera i två lägen: stereo och 7.1. Systemet bryr sig inte om hur många högtalare du faktiskt har, det kommer att ge sju ljudkanaler. Spelmotorn eller multimediaspelaren läser denna information och producerar lämpligt ljudpanorama och skickar den önskade ljudströmmen till varje kanal. Därefter kommer det inbyggda chippet till spel: det lägger till skillnaden i signalankomst för vänster och höger öra och tillämpar de genomsnittliga förändringarna som erhållits från studierna. Såvida du inte har mycket framträdande öron, leder denna process på ett sätt till att lura din hjärna att bestämma riktning, även om den inte är lika bra som den gör i en verklig miljö.

HyperX Cloud Revolver S

Den största skillnaden mellan S-versionen och dess föregångare är förstås en ny fjärrkontroll med inbyggt ljud, möjlighet att ansluta via USB och stöd för virtuell 7.1, men utöver dessa ändringar har något uppdaterats i headset.

Designen av fodralet förblev densamma, men materialen ändrades, ingen mer "spel" svart och röd färg. Många användare gillade den strikta designen av CloudX-headsetets mittlinje, och återutgivningen av flaggskeppet fick motsvarande färger: klassisk svart med grå/silverelement. Ny modell med mikrofonen frånkopplad ser det ut som vanliga audiofilhörlurar i technostil.

Förbättringar

Pannbandets elastiska egenskaper har reviderats: stålfästet har blivit mjukare och nya Revolver S klämmer inte ihop huvudet lika hårt. På liknande sätt valdes parametrarna för det självjusterande pannbandet om. Med hänsyn till alla förändringar sitter headsetet mycket mjukare på huvudet och sätter ännu mindre press på hjärnan.

Resten av strukturen lämnades oförändrad. Högtalarkopparna har två frihetsgrader och anpassar sig till vilken huvudform som helst, öronkuddarna och stödbågen är fyllda med polyuretanskum med minneseffekt, som är täckt med högkvalitativt konstläder med mikroperforering - designen andas och transporterar bort fukt .

Headsetet passar perfekt på nästan vilket huvud som helst, anpassar sig automatiskt till ägaren och gör att du bekvämt kan kommunicera, spela eller lyssna på musik flera timmar i rad.

Kommunikation

Mikrofonen migrerade utan några ändringar. Samma löstagbara flexibla stång används, anslutningen görs genom en klassisk 3,5 mm koppling. Den håller sin form, kan lätt rätas ut, och den pålitliga och måttligt böjbara kroppen kommer att förhindra att du skadar den interna tråden.

Själva elementet är fortfarande detsamma: elektret, kondensor, starkt riktat. Utmärkt känslighet, brusreducering med en ”stråle” riktad direkt mot din mun, inbyggt skydd mot blåsning, och nu även inbyggd mikrofonvolymkontroll i USB-fjärrkontrollen.

USB-ljud

Ljudkortet är kombinerat med en ljudkontrollpanel. Designen är minimalistisk: tre knappar (växling av Dolby 7.1-läge, equalizerförinställning och avstängning av mikrofonen), tre indikatorlampor, två stora och bekväma hjul för att justera volymen på den inkommande och utgående ljudsignalen. Det finns en klämma på baksidan, du kan hänga fjärrkontrollen på din ärm eller krage, eller så kan du fästa den i samma USB-kabel och därigenom förkorta dess nästan oändliga (2+ meter) längd.

Dolby 7.1

Läget aktiveras genom att trycka på en enda knapp (utan den mixar hörlurarna setet 7.1 till stereo). Den fungerar när den är ansluten till en PC eller PS4 / PS4 Pro. Det kräver inga drivrutiner, det bestäms av systemet ur kartongen, det finns inget behov av att installera ytterligare programvara. I filmer med flerkanaligt ljud fungerar tekniken bra: specialeffektens riktningskänsla förstärks, om än inte lika radikalt som med "ärligt" surroundljud.

I spel är effekten starkt beroende av många faktorer. I racingsimulatorer kunde jag höra fienden "bakom mig" och känna från vilken sida de försökte komma runt mig. I vissa skyttar var det möjligt att mer exakt bestämma fiendens position genom gehör, men inte i alla. Det var inte alltid möjligt att förstå riktningen för de "diagonala" ljuden: motståndaren var framför-vänster eller bakom-vänster. Själva rörelseriktningen känns i alla fall bättre än med en konventionell stereo, och bra. Åsikterna från vänner som lyckades lyssna på headsetet var delade.

Vissa hörde tydligt ljudets riktning, andra kunde bestämma riktningen mycket villkorligt: ​​framför, till vänster, till höger, ibland bakom. När det gäller att lyssna på vanligt innehåll (till exempel musik), kommer Dolby 7.1 helt enkelt att sträcka stereobasen. Det kommer att finnas en viss känsla av att vara i ett stort rum med högtalare snarare än ljud som kommer från hörlurar.

Equalizer förinställningar

I grundläge(alla indikatorlampor är avstängda) headsetet stör inte ljudströmmen på något sätt: det återger det du lyssnar på i den form som det tog emot ljudsignalen från datorn. Det första läget är en ökning av låga frekvenser, det andra är en sträckning av mellantonerna och en allmän "tillplattadning" av frekvenssvaret, det tredje är en ökning av röstomfånget och ljudets skärpa.

Den ena kan användas för motsvarande musikgenrer, den andra kan användas för att finjustera ljudet med spelarens mjukvaruequalizer, och den sista kan användas i spel för att bättre höra ringljud som fotsteg och röster från partimedlemmar .

Ljud av musik frekvenssvar

Revolver S behåller ljudkänslan från sin föregångare. Enhetlig fyllning av låga, mellan- och höga frekvenser, en liten topp vid 3 KHz, vilket ger en känsla av "renhet" i ljudet. För hörlurar med relativt låg impedans är ljudet förvånansvärt balanserat. Rockkompositioner låter snyggt, gitarrer, sång, trummor - allt hörs extremt tydligt, det finns ingen känsla av att vara tagen ur sitt sammanhang eller en tydlig dominans av ett av ljuden över det andra (enl. minst på de spår som är ordentligt mixade av ljudteknikern och balanserade över scenen). Jazz och blues med mässing bryter aggressivt in i medvetandet och fyller det med övertoner och hes sång, där den "svarta" spelstilen omedelbart känns igen. Klassiska verk och spelet av en modern orkester är fylligt och voluminöst; när du lyssnar känner du bokstavligen den subtila resonansen av en massa liknande instrument som spelar unisont.

Att lyssna på musik är trevligt och individuella preferenser b O Fler låg- eller mellanfrekvenser kan alltid kompenseras med en equalizer. Spelapplikationer kräver att hörlurarna har ett brett stereopanorama och en tydlig känsla för ljudriktningen, och headsetet gör detta bra.

Frekvenssvarskurvan mättes av specialister från PCgames vid en monter vars pris är jämförbart med en bra bil. En skyltdocka av huvudet och bålen, lämplig nivå av utrustning för att registrera och analysera signalen, överensstämmelse med alla metoder och flera upprepade mätningar för att ta ett genomsnitt av de erhållna värdena och söka efter avvikelser.

Förvrängning:

Balans:

TL;DR: HyperX Revolver S - fulladdad

Det är inte första gången som spelavdelningen av Kingston HyperX lyssnar på användarfeedback, noggrant studerar, analyserar och drar rätt slutsatser från konsumenternas erfarenheter av sina produkter. Headsetet uppgraderades på alla fronter, utan att "klippa" några av de befintliga fördelarna.

Vill du ha en mer mogen, formell design? Här är han. Kroppen är fortfarande densamma, men inga fler ljusröda accenter. Knappt märkbara sömmar med lätta trådar, en silverlogotyp och vita sektorer, som inte avslöjar gadgetens spelursprung.

Har du klagat på att konkurrenterna har surroundljud för pengarna? Ett universellt ljudkort som fungerar med PC och PlayStation ingår redan. Den här hårdvaran kräver inga speciella drivrutiner och all programvara som förbrukar resurserna på din dator, allt kommer att fungera ur lådan. Och för ägare av dyra ljudkort och musikälskare från mobila prylar kan headsetet fortfarande anslutas via klassiska 3,5 mm-kontakter; en förlängningssladd ingår.

Klängde headsetet för hårt mot ditt huvud och ville inte lossna, vilket långsamt zombifierade bäraren och tvingade dig att distribuera HyperX-produkter bland dina vänner? Vi tog itu med den första, men den andra är tyvärr inte en bugg, utan en funktion. Bra prylar Det skulle vara synd att inte rekommendera det till dina partimedlemmar; du kan besegra nästa världsondska med dem, men de hör ingenting igen.

Fantastiskt ljud och en av de bästa mikrofonerna i headsetbranschen finns fortfarande kvar. Är det dags att inventera?

Utrustning, pris, var man kan köpa

Fullständiga specifikationer och utrustning för HyperX Cloud Revolver S:

Hörlurar

• Typ: Stängd, med självjusterande pannband;
• Vikt: 360 g + mikrofon 16 g;
• Högtalare: membrandiameter 50 mm, neodymmagnetkärna;
• Frekvensområde: 12 Hz – 28 KHz;
• Impedans: 30 Ω;
• Ljudtrycksnivå: 100,5dBSPL/mW vid 1KHz
• Harmonisk distorsion:< 2%;
• Strömförbrukning: standbyläge - 30 mW, max - 500 mW;

Kabellängd och kontakter

• Headset (4-poligt 3,5 mm-uttag): 1 m;
• Ljudkort (USB): 2,2 m;
• Förlängningskabel (2x3,5 mm uttag): 2 m.

Mikrofon

• Avkänningselement: elektret, kondensor;
• Riktningsmönster: dubbelriktat, brusreducerande;
• Frekvensområde: 50 Hz – 18 KHz;
• Känslighet: -44 dbV (0dB=1V/Pa,1kHz).

De ber om ungefär samma summa för den uppdaterade modellen som de bad om den gamla: 12 990 rubel. Och i början av april kommer du att personligen kunna röra, prova och lyssna på headsetet i sin helhet. affiliate-nätverk HyperX. Jo, för att inte missa försäljningsstarten, då i Eldorado kl

På senare tid kunde man se hur stereobio kom in i världen av kommersiella och hemmabiografer, och nu är ultrahögupplöst 4K-video nästa på tur. Ljudet släpar inte efter bilden: 3D Audio har kommit till hemmabiosystemet, en komplett ljudmiljö för betraktaren – inte bara i horisontalplanet, utan även i den tredje dimensionen. I engelska språket Termen immersive används för detta.

Voice of God och andra ljudkanaler

Auro-3D-formatet introducerades i maj 2006 av det belgiska företaget Galaxy Studios. Den första mainstreamfilmen som spelades in i detta format var filmen Red Tails, inspelad 2012 av George Lucas. Den grundläggande skillnaden mellan Auro-3D och Dolby Surround EX- och DTS-formaten som var vanliga vid den tiden var att utvecklarna, förutom traditionella 7.1-kanaler i samma plan, föreslog att man skulle använda den tredje dimensionen - det vill säga att placera Akustiska system(Högtalare) inte bara runt lyssnaren utan även ovanpå, som ett andra "lager", i en vinkel på 30 grader mot fronthögtalarna och surroundkanalerna.

Ytterligare förbättringar av formatet ledde till uppkomsten av ett annat "lager" - ovanför lyssnarnas huvuden, som symboliskt kallades Guds röst. Det maximala antalet kanaler (inte att förväxla med antalet högtalarsystem) nådde 13,1, det vill säga det blev faktiskt dubbelt så mycket som i formaten 7.1 och 6.1 som då användes. Införandet av övre kanaler gjorde det möjligt att mer exakt förmedla ett antal händelser i ljudspår film, såsom föremål som flyger över publiken (ljudet från en helikopter eller stridsflygplan), atmosfäriska effekter (ylande vind, åska).

Om taket är för lågt blir akustiken för nära betraktaren. I det här fallet rekommenderar Dolby att du använder speciella högtalarsystem som fungerar "genom reflektion" från taket - enligt företaget blir resultatet av högre kvalitet.

Objekt tillvägagångssätt

Den äldsta spelaren på bioljudmarknaden, Dolby Laboratories, använder två "lager" högtalarsystem i sitt nya Dolby Atmos-format. Den första är placerad runt lyssnaren enligt det klassiska schemat, och den andra i taket - i par till vänster och höger. Men det viktigaste är ett i grunden nytt sätt att mixa ljudspår. Istället för den vanliga mixningen kanal för kanal, använder studion inspelningsmetoden "objekt". Regissören arbetar med ljudfiler och anger varifrån dessa ljud ska spelas i tredimensionellt utrymme, när och med vilken volym. Till exempel, om det är nödvändigt att återskapa ljudet från en bil i rörelse, anger regissören tidpunkten för utseende, volymnivå, rörelsebana, plats och tidpunkt för avslutning av ljudet av "objektet".

Dessutom kommer ljud från studion till biografen inte i form av inspelade spår, utan som en uppsättning ljudfiler. Denna information bearbetas av en processor, som beräknar filmens ljudspår varje gång i realtid, med hänsyn till antalet högtalare i salen, deras typ och plats. Tack vare exakt kalibrering finns det ingen hänvisning till något "typiskt" antal kanaler, och du kan använda olika antal högtalare i olika salar (varje hall är kalibrerad och konfigurerad individuellt) - processorn kommer själv att beräkna hur och var den ska skicka ljud för att få det optimala ljudpanorama. Det maximala antalet samtidigt behandlade ljudobjekt är 128, och antalet oberoende högtalare som stöds samtidigt är upp till 64.

Dolby Atmos är inte bunden till ett specifikt antal ljudkanaler. Ljudbilden bildas av processorn i realtid från "objekt" och enligt ett "program" sammanställt av filmens ljudtekniker. I det här fallet tar processorn hänsyn till den exakta platsen för högtalarsystemen, deras typ och kvantitet - allt detta är förbestämt i inställningarna vid kalibrering av varje specifik hall. Det är sant, hur man implementerar ett sådant tillvägagångssätt i en hemmabio är ännu inte helt klart.

Proffs och amatörer

Efter deras introduktion till kommersiella biografer började båda 3D-ljudformaten erövra hemmamarknaden. Auro-3D startade lite tidigare; flera hemelektroniktillverkare introducerade de första processorerna och mottagarna med stöd för formatet redan i början av 2014. Dolby Laboratories tog inte lång tid att vänta och presenterade i mitten av september förra året mycket prisvärda lösningar baserade på billiga mottagare. Dessutom, i början av 2015, tillkännagav en annan stor aktör, det amerikanska företaget DTS, sitt tredimensionella ljudformat - DTS: X (som det bara är känt att det, liksom Dolby Atmos, är objektorienterat och kommer att vara stödde många konsumentelektroniktillverkare).

Samtidigt har kommersiell och hemmabio betydande skillnader i vissa aspekter. Filmrullar är ett minne blott och digitala kopior av filmer används nu nästan allmänt i filmdistribution. Filmens ljudspår "kommer ut" från servern som en digital ljudström med hög bithastighet och praktiskt taget ingen komprimering. Servrarna som filmerna lagras på kan sända upp till 16 digitala kanaler sådana data parallellt.

Det mest populära hemfilmsmediet är Blu-ray-skivor. Vanligtvis innehåller den ett ljudspår inspelat i ett av de två mest populära formaten - DTS HD Master Audio eller Dolby True HD. Det finns också skivor inspelade med gamla DTS- och Dolby Digital-codecs med 2.1-ljud (vänster-höger och LFE). Om spåret för filmen ursprungligen spelades in i en studio i 5.1- eller 7.1-format, är det ganska enkelt att överföra det till disk, den enda skillnaden är ytterligare datakomprimering i samband med den begränsade kapaciteten hos det digitala mediet. Hur kommer de nya Auro-3D- och Dolby Atmos-formaten att anpassa sig när de överförs från professionell bio till hemmabio?

Vägen hem

För Auro-3D kommer överföringen att vara praktiskt taget sömlös. Om en film ursprungligen spelades in i en studio i 13.1- eller 11.1-format, kommer den att överföras till Blu-ray-skivor med exakt samma antal kanaler. För bakåtkompatibilitet använder Auro-3D en speciell algoritm som kan "lägga till" de övre kanalerna till DTS HD MA-codec, som officiellt stöder maximalt 7.1 kanaler - till exempel är information för den övre vänstra kanalen inkapslad i den vänstra kanalen , information för den övre centrala kanalen är inkapslad i mittkanalen etc. etc. Om mottagaren eller processorn har stöd för avkodning av Auro-3D-codec kommer den att "ta ut" den inbäddade informationen och mata den till lämpliga kanaler . Om inte, avkodar den helt enkelt data som ett vanligt 7.1-spår och hoppar över den "extra" informationen. Således kommer en skiva med en film i Auro-3D-format i alla fall att läsas korrekt av alla moderna spelare och kännas igen av vilken processor eller mottagare som helst som stöder DTS HD MA. Och om processorn eller mottagaren har en inbyggd Auro-3D-avkodare, kan utgången vara ett ljudspår med 9.1, 11.1 eller till och med 13.1 kanaler. Det finns också möjligheten att "uppmixa" - en processor som kan fungera med Auro-3D kan konvertera även en vanlig tvåkanals stereoinspelning till, säg, 13.1.

Auro-3D använder en högtalarlayout i tre lager och en mer traditionell flerkanalig ljudinspelningsmetod. Detta ger utmärkt bakåtkompatibel standard med nuvarande format och portabilitet till hemsystem.

Situationen med Dolby Atmos i en hemmabio är mycket mer komplicerad: processorn beräknar en ganska stor dataström i realtid och matar ut ljud till lämpliga akustiska kanaler (med hänsyn till hur många det finns i en viss installation). För närvarande föreslår Dolby Atmos-specifikationerna för hemmabruk att man använder högtalarkonfigurationer från 5.1.2 till 7.1.4, där den första siffran är antalet "vanliga" kanaler: vänster-center-höger-sida-bak, den andra är den låga -frekvenseffektkanal, och den tredje - de så kallade "övre" kanalerna (overhead). Samtidigt kostar den enda processorn för kommersiellt bruk (Dolby CP850) mer än en miljon rubel, och kostnaden för hemmottagare med Atmos-stöd börjar från endast 30-40 tusen. Ändå, även för de mest prisvärda hemmottagarna, meddelas både avkodning och stöd för "uppmixning", även om exakt hur detta görs inte är helt klart.

En annan inte särskilt tydlig poäng är att för att korrekt beräkna ljudfältet måste du veta exakt plats alla akustiska system. I en kommersiell biograf löses detta problem genom att kalibrera utrustningen, men i hemmottagare finns, såvitt känt, inte denna möjlighet. Hur, i det här fallet, frågan om att få ett fullfjädrat Atmos-ljud "som i en film" hemma löses är fortfarande oklart. Det är sant att formatet ännu inte har fått sina slutliga egenskaper. Flera premiumprocessortillverkare har till och med försenat utgivningen av uppdateringar med Dolby Atmos-stöd på grund av förändringar i signalbehandlingsalgoritmen, som de säger görs av Dolby-utvecklare. Så det kan antas att Dolby i efterföljande uppdateringar kan göra justeringar av ljudbehandlingsprocessen och/eller kalibrering av systemet för en specifik plats för högtalarsystem.

Kompatibilitetsproblem

Eftersom Auro-3D använder den traditionella metoden för kanal-för-kanal-mixning, och Dolby och DTS använder objektorienterad ljudredigering, är det inte möjligt att konvertera ett format till ett annat. Dessutom är det inte lätt att bygga en hemmabio som kan fungera korrekt med alla format. Kompatibilitetsproblemet ligger i de olika installationskraven för högtalarsystem. Dolby Atmos använder två "lager" akustik, medan Auro-3D använder tre. Man kan föreställa sig att Dolby Atmos-ljudspåret skulle kunna spelas genom Auro-3D-delen av högtalarna, men det är osannolikt att det stämmer. Kraven på högtalarplacering är ganska stränga för båda formaten, och med tanke på känsligheten för exakt positionering för att uppnå mjuka övergångar kan detta utgöra en utmaning för hemmabiodesigners och installatörer (information om högtalarplacering för DTS:X är ännu inte tillgänglig).

Utsikter

Trots alla oklarheter i beskrivningen av Dolby Atmos måste vi erkänna att detta format har större potential än Auro-3D. För det första är den objektorienterade metoden för inspelning klart mer lovande än den traditionella kanal-för-kanal-metoden. För det andra är stöd för Dolby Atmos i massmodeller av AV-receiver från företag som Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon tillgängligt "i basen", medan en licens för Auro3D kommer att behöva köpas som en valfri mjukvaruuppdatering för $199 , vilket märks för budgetmodeller.

I det dyrare segmentet av processorer för att bygga hemmabio har tillverkare som Trinnov Audio och Datasat Digital, även verksamma på den kommersiella filmmarknaden, meddelat stöd för alla 3D Audio-format. Deras erfarenhet kan ha en mycket fördelaktig effekt på implementeringen av Dolby Atmos för hemmabio: till exempel använder Trinnov en unik tredimensionell mikrofon för att kalibrera sina processorer, vilket gör att den kan exakt bestämma platsen för varje högtalare i rymden och använda dessa data för ytterligare korrigering av ljudfältet.

Redaktörerna tackar tidningen avreport.ru för deras hjälp med att förbereda artikeln.

Moderna hemunderhållningssystem är designade och skapade för att framkalla en maximal känslomässig respons hos en person, för att fördjupa honom i handlingen i en film, lyssna på musik eller ett datorspel så mycket att han tillfälligt glömmer världens verklighet runt honom och är helt nedsänkt i "virtuell" verklighet. För att uppnå denna uppgift är det naturligtvis nödvändigt att handlingen som äger rum på skärmen framkallar en känslomässig reaktion hos en person; bildkvaliteten måste också vara maximal, nära de bilder som vi är vana vid att se i verkligheten. Det är också välkänt att en betydande del av informationen om omvärlden (mer än 25%) kommer från ljud. Högkvalitativt surroundljud är nyckeln till att se till att en person får maximal känslomässig laddning från en film eller musikuppträdande.

Den traditionella lösningen på problemet med att skapa surroundljud i ett lyssningsrum är att bygga flerkanalssystem där ljud överförs av främre, mittre och bakre högtalare. Med deras hjälp kan du uppnå ett mycket enhetligt och trovärdigt ljudpanorama, där effekterna kommer att omge lyssnaren precis som ljudteknikern tänkt sig. För att öka återgivningens tillförlitlighet föreslår många tillverkare av ljudutrustning att ta vägen att öka antalet kanaler (och följaktligen högtalare) och bygga inte fem-, utan sex-, sju- och till och med nio-kanals hem teatersystem. Tillverkarnas skäl är tydliga. Att bygga flerkanaliga ljudsystem är verkligen det mesta den rätta vägenöka reproduktionens tillförlitlighet. Dessutom kräver en ökning av antalet kanaler naturligtvis en ökning av antalet högtalarsystem, längden på kopplingstrådar, användningen av mer komplexa och dyrare förstärkare, och tillåter därför ökande vinster från försäljning av utrustning.

ÖKA INTE, MEN MINSKA!

Det finns dock företag som går en annan väg och föreslår att inte öka, utan snarare minska antalet uppspelningskanaler. De tror helt riktigt att inte alla konsumenter behöver flerkanalsljudsystem. För vissa är detta oacceptabelt av ekonomiska skäl; andra kan inte tilldela ett speciellt utrymme för ett hemunderhållningssystem, där alla nödvändiga lappkablar kan läggas och utrymme allokeras för att installera bakhögtalare; andra har redan en "normal" sådan. stort hemmabiosystem, och han vill bygga ett extra (backup)system i ett litet rum - ett sovrum, kontor eller barnrum, där han också vill få surroundljud med små kostnader.

Det verkar som att det inte är möjligt att få surroundljud utan att använda bakre högtalare. Om det inte finns någon ljudkälla bakom, så finns det ingenstans för ljudet att komma ifrån. Men självklarheten i detta påstående kan ifrågasättas med ett enkelt påstående. En person har bara två öron, vilket ger honom all nödvändig information om platsen för källan till ljudsignalen, vilket innebär att för att överföra den, i teorin, är det bara två högtalare (hörlurar eller akustiska system) som återger ljudet signal som innehåller denna information räcker. Vi bör inte glömma att vår hörsel inte bara är en abstrakt, oförklarlig egenskap. Hörseln har sina egna mekanismer, inklusive mekanismer för att lokalisera ljudkällor i rymden, som inte de mest dumma människor har studerat i årtionden. Genom att förstå dessa mekanismer i teorin kan vi "lura" vårt hörselsystem genom att införa ytterligare frekvens- och faskomponenter i den akustiska signalen som återges av de främre högtalarna. Dessutom sker ljudåtergivning i de flesta fall inte i ett öppet fält, utan inomhus. Rummet har väggar och tak som reflekterar ljudvågor. Genom att korrekt beräkna utformningen av högtalarsystem är det möjligt att säkerställa att den reflekterade ljudsignalen kommer fram till lyssnaren från sidan och bakom - d.v.s. simulera ljudet från de bakre högtalarna.

Att "bli av med" den centrala högtalaren är inte särskilt svårt - du behöver bara "mixa" dess signal på lämpligt sätt i ljudet från de högra och vänstra främre kanalerna och ljudet lokaliseras i utrymmet i mitten mellan dem.

Naturligtvis innebär det betydande svårigheter att implementera dessa metoder i praktiken, men försök att skapa placerat tredimensionellt ljud med endast främre högtalare har pågått under lång tid och vissa resultat har uppnåtts. Inklusive massproducerade audio-video-kit för hemmet. För att bättre förstå funktionerna i deras arbete, låt oss ta reda på hur vår hörsel fungerar, hur den tillåter oss att lokalisera ljudkällor, d.v.s. bestämma riktningen och avståndet till dem.

MÄNSKLIG HÖRSEL

Huvuddragen i vår hörsel, som gör att vi kan bestämma platsen för en ljudkälla i rymden, är dess binaurala struktur - d.v.s. det obestridliga faktumet att en person har 2 mottagare av ljudinformation (öron). Ljudsignaler som uppfattas av våra öron bearbetas i den perifera delen av hörselsystemet, utsätts för spektral-temporal analys, varefter informationen kommer in i motsvarande delar av hjärnan, där, baserat på en jämförelse av de signaler som tas emot från var och en av de hörselgångar dras slutsatser om ljudkällans placering .
Den mänskliga hörapparaten är en mycket effektiv apparat skapad av naturen. Det överraskande är att vi för de flesta ljudsignaler kan bestämma platsen för källan med en mycket hög grad av tillförsikt. Konfigurationen av aurikeln möjliggör rumslig avkodning av inkommande signaler och sändning av en ljudsignal till trumhinnan, som redan innehåller information om källans placering i rymden.

Ett mycket intressant faktum är att för att bestämma platsen för en ljudkälla i rymden använder det auditiva systemet inte en utan flera mekanismer, som var och en är mest effektiv för att lösa ett specifikt problem.

Mekanismerna för hörseluppfattning är vanligtvis indelade i grundläggande och extra. Huvudmekanismerna inkluderar vanligtvis lokalisering baserat på skillnaden i amplituderna för inkommande signaler, tidsskillnader, såväl som spektrala skillnader i ljud i höger och vänster hörselgång. Hjälpmekanismer inkluderar vanligtvis reflektioner av ljud från en persons kropp och axlar, analys av efterklangseffekter, såväl som effekten av psykologisk perception, vilket bringar den hörbara platsen för en ljudkälla i överensstämmelse med dess plats, vilket vi ser med vår ögon.

DET MÄNNISKA ÖRATS STRUKTUR. 1. Hörselgång 2. Trumhinna 3. Hammare 4. Incus 5. Stigbygel 6. Ovalt fönster 7. Eustachian tube 8. Cochlea 9. Hörselnerv

GRUNDLÄGGANDE MEKANISMER FÖR AUDITIV UPPFINNELSE

Lokalisering av ljudsignalens intensitetsnivå

Denna mekanism är baserad på det faktum att när ljud avges av en källa som är placerad i en viss vinkel mot frontens riktning, kommer nivån av ljudtrycket på trumhinnorna i olika öron att vara olika. Detta beror på det faktum att ett öra kommer att vara "i skuggan" skapat av huvudet och bålen. Naturligtvis kommer skillnaden i ljudtrycksnivåer på trumhinnorna att bero på källans vinkel. Genom att analysera denna skillnad kan vår hjärna dra en slutsats om ljudkällans riktning. Denna mekanism, baserad på skillnaden i signalintensitetsnivåer som kommer till öronen, är ganska effektiv, men bara ljudfrekvenser mer än 2000 Hz. Faktum är att med en ljudvåglängd som är jämförbar med diametern på det mänskliga huvudet, upphör örat längst från källan att vara i den "akustiska skuggan", vilket beror på fenomenet med diffraktion av ljudvågen på ytan av ljudvågen. huvud.

Lokalisering efter tidsskillnad för ljudsignaler

För mer låga frekvenser en mekanism för att analysera fasförskjutningen av ljudsignaler som kommer till olika öron spelar in. På grund av öronens "avstånd" i rymden tar det olika tid för en ljudsignal som kommer från en källa i en viss vinkel mot frontens riktning att nå trumhinnorna i olika öron. Detta leder till uppkomsten av en fasförskjutning i signaler som kommer från samma källa till olika öron. Denna fasförskjutning kan analyseras av vår hjärna och utifrån denna analys dras en slutsats om riktningen till ljudkällan.

Med ökande frekvens (och följaktligen med minskande ljudvåglängd) ökar fasförskjutningen av signaler som kommer från samma källa till olika öron, och så snart den når ett värde nära halva ljudvåglängden, denna mekanism lokalisering slutar fungera eftersom vår hjärna inte entydigt kan avgöra om ljudsignalen i den ena hörselgången släpar efter den andra eller tvärtom, för den framåt. Naturligtvis, ju större vinkeln är mellan riktningen mot ljudkällan och det mänskliga huvudets symmetriplan, desto större fasförskjutning i signalerna som kommer till öronen. Följaktligen, när ljudfrekvensen ökar, minskar vinkeln vid vilken vi kan lokalisera källan med denna mekanism.

Osäkerhetens kon

Förutom, den här metoden lokalisering lider av en annan begränsning. Föreställ dig att ljudkällan är i en vinkel på 30 grader mot framsidan av ditt huvud. När vi uppfattar en ljudsignal kommer vi att få en viss fasförskjutning i det vänstra örat i förhållande till det högra, och baserat på analysen av denna förskjutning kommer vår hjärna att dra en slutsats om källans placering. Låt oss nu betrakta en ljudkälla som ligger i en vinkel på 30 grader mot den riktning i vilken bakhuvudet "ser ut" eller (vilket är samma) i en vinkel på 150 grader mot frontens riktning. För denna källa kommer fasförskjutningen att vara exakt densamma som för den första. Om vi ​​inte begränsar oss bara till de källor som är på samma nivå med öronen, utan också överväger de som är placerade ovanför eller under, så kan vi fortsätta vårt resonemang och få en kon med spetsen placerad i hörselgången. Utifrån denna kon kan ljudkällor lokaliseras där fasskillnaden i höger och vänster öra blir densamma. Denna effekt, som stör den exakta och entydiga bestämningen av platsen för ljudkällor med hjälp av fasskillnadsanalys för höger och vänster hörselkanal, kallas "osäkerhetens kon".

För att eliminera denna osäkerhet använder en person den tredje, kanske den mest effektiva mekanismen för rumslig ljudlokalisering.

Lokalisering genom spektrala skillnader av ljudsignaler

En annan mekanism för mänsklig ljudlokalisering, som för övrigt är den mest exakta, relaterar till komplexa ljudsignaler och impulser och är baserad på förmågan att analysera den spektrala sammansättningen av ljud av vår hjärna. När en komplex ljudsignal (dvs en signal vars spektrum innehåller olika frekvenser) sänds ut av en källa som är placerad i en viss vinkel mot huvudets symmetriplan, kommer den spektrala sammansättningen av ljudet i höger och vänster öra att vara olika . Detta beror för det första på huvudets avskärmande effekt, som är starkare vid höga frekvenser (därför kommer det att finnas färre högfrekventa komponenter i örat längst bort från sändaren). Dessutom är det inte för inte som den mänskliga öronen har en så komplex form - i själva verket är det ett exakt beräknat frekvensfilter som naturen har försett oss med.

Att filtrera ljud av olika frekvenser av öronen beror på källans riktning. När riktningen ändras reflekteras ljudsignalen annorlunda än delar av öronen och följaktligen förstärks och försvagas olika delar av spektrumet av den mottagna ljudsignalen. Analys av den spektrala sammansättningen av ljudsignalen som kommer in i hörselgångarna är också huvudmekanismen för att avgöra om ljudkällan är placerad framför eller bakom. Av uppenbara skäl fungerar de mekanismer som bygger på att bedöma skillnaden i intensitet och fasskift, som vi skrev om ovan, praktiskt taget inte i det här fallet. Aurikeln filtrerar signaler som kommer framifrån och bakifrån på olika sätt, så vi kan dra en slutsats om deras placering.

Komplex spektral sammansättning för enkel lokalisering

Generellt sett kan vi säga att platsen för ljudkällor som avger en signal med en komplex spektral sammansättning bestäms bäst. Rena toner, som för övrigt praktiskt taget aldrig finns i naturen, kan lokaliseras med stor svårighet och upplösningen av mänsklig hörsel är extremt låg. Höga frekvenser (över 8000 Hz) är praktiskt taget omöjliga att lokalisera, och på samma sätt är det omöjligt att bestämma platsen för ljudkällor med mycket låga frekvenser (mindre än 150 Hz) - det är inte för inte som tillverkarna rekommenderar att du placerar subwoofers i en hemmabio var som helst i lyssningsrummet som passar dig bäst. Noggrann spektral bearbetning av den återgivna signalen är en av prioriteringarna för tillverkare av surroundljudsystem.
Det är viktigt att förstå att vår hjärna inte är det precis Räknemaskin, som, som uppfattar impulser som genereras i hörselgångarna, gör beräkningar med hjälp av någon komplex algoritm. Faktum är att hjärnan inte gör beräkningar, utan snarare jämförelser. Den jämför informationen som tas emot från öronen med den information som redan finns lagrad i vårt minne. Källlokaliseringsmekanismen bygger med andra ord i första hand på personlig erfarenhet person. Vårt minne lagrar information om hur vissa källor låter på olika punkter i rymden. När vi hör ett ljud jämför vår hjärna den inkommande informationen med den som är lagrad i minnet, väljer den lämpligaste och drar utifrån detta en slutsats om källans placering i rymden.E

En annan punkt som jag skulle vilja uppmärksamma är att noggrannheten vid bestämning av en ljudkällas placering i rymden ökar avsevärt när källan inte är stationär, utan rör sig i rymden. Det ger vår hjärna Ytterligare information som han kan analysera. Om källan är stationär, för att lokalisera den gör personen undermedvetet mikrorörelser av huvudet (till exempel knappt märkbart att flytta det från sida till sida). Dessa mikrorörelser är tillräckligt för att hjärnan ska ta emot information som ökar noggrannheten för att bestämma källans position i rymden med en storleksordning.

YTTERLIGARE MEKANISMER FÖR RUMSLIG LJUDUPPfattning

Reflektion och avskärmning av ljud av axlar och bål

När man beskriver processerna för rumslig lokalisering av en ljudkälla är det nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att våra öron är i närheten av axlarna och bålen. Spridande ljud kan reflekteras från dem eller absorberas, som ett resultat av vilket ljudets spektrala och tidsmässiga egenskaper kommer att förändras. Den mänskliga hjärnan analyserar dessa förändringar och, baserat på dem, drar ytterligare slutsatser om ljudkällans riktning. Högsta värde denna effekt har när man bestämmer platsen för källor som är placerade ovanför eller under lyssnarens huvud.

Eko

Som ni vet, när vi spelar ljud i ett rum, hör vi inte bara en direkt ljudsignal, utan också signaler som reflekteras från väggarna. Dessa signaler är resultatet av flera reflektioner och har en ganska komplex struktur. Effekten där ljuddämpning inte inträffar omedelbart, utan gradvis, på grund av samma reflektioner, kallas efterklang. Den tid under vilken ljudnivån i ett rum minskar med 60 dB kallas efterklangstid. Det kännetecknar rummets storlek (i små rum, per tidsenhet, stor kvantitet rereflektioner, och ljudet bleknar snabbare än i stora), liksom de reflekterande egenskaperna hos dess ytor (väggar, golv och tak).

Den spektrala sammansättningen av reflekterade signaler i stora och små rum är också olika, så efterklang bär information om rummets storlek. Förutom storleken kännetecknar efterklangssignalens spektrum de material som de reflekterande ytorna är gjorda av. Till exempel är efterklang där det finns en hög nivå av högfrekventa komponenter förknippat med ett rum med solida väggar som reflekterar höga frekvenser väl. Om efterklangsljudet är matt, kommer lyssnaren till slutsatsen att rummets väggar är täckta med mattor, draperier och andra högfrekventa absorbenter.

Förutom att bestämma rummets egenskaper, är inkluderingen av en efterklangssignal i det återgivna ljudet också användbart för att bestämma avståndet till ljudkällan. Genom att bedöma förhållandet mellan nivån av direkt och reflekterat ljud kan vi sluta oss till om det är nära (svag efterklang) eller långt borta (stark efterklang) Simulering av efterklang i placerade surroundljudssystem är nödvändigt för att förmedla rumsligt innehåll. Den ger information om rummets storlek och egenskaper, avståndet till ljudkällan och tillför därmed avsevärt realism till den återgivna inspelningen.

För att simulera efterklangseffekter används ofta en geometrisk modell av det återgivna ljudutrymmet. Denna modell tar hänsyn till lyssnarens position, ljudkällan och reflekterande ytor. Genom att införa reflektionskoefficienter gör den geometriska modellen det möjligt att konstruera ett system av imaginära källor, vars nivå dämpas i enlighet med dessa koefficienter, och att få en ganska rimlig efterklangsbild som tar hänsyn till tidiga reflektioner av ljud från väggarna. .

Funktioner av psykoakustisk uppfattning

Att skapa 3-dimensionellt positionsljud med 2 högtalare är en mycket svår uppgift, nästan omöjlig idag. Detta påstående skulle vara sant om det inte vore ett viktigt inslag i vår hörsel. Faktum är att när det saknas information eller när information kommer fram som inte motsvarar det som finns lagrat i vårt minne, kompletterar den mänskliga hjärnan självständigt ljudbilden till en som passar in i dess föreställningar om de ljud som finns i verkligheten. värld. Med andra ord, för att "lura" vår hjärna är det inte alls nödvändigt att exakt återskapa den önskade ljudbilden. Det räcker med att bara "antyda" honom så att han "hämtar från minnet" den 3-dimensionella bilden som vi behöver. En analogi är metoden för att spela in musik i MP3-format. Alla vet att dessa inspelningar saknar mycket information som helt enkelt verkar vara nödvändig för en adekvat uppfattning av musik. Ändå finns det fortfarande tillräckligt med information för en mer eller mindre tillförlitlig överföring - hjärnan kompletterar den saknade ljudinformationen på egen hand.

Dessutom ska vi inte glömma att i en hemmabio finns det förutom ljud också en bild, d.v.s. Förutom ljud tar vår hjärna även emot visuell information. Detta är en mycket viktig punkt, eftersom utseendet på en annan (förresten, den viktigaste) informationskanal gör det möjligt för oss att avsevärt förenkla proceduren att "villleda vår hjärna" och därför uppnå den ökända "närvaroeffekten", som vi faktiskt strävar efter när vi tittar på filmer på hemmabio.

VILKA PROBLEM SKA SURROUNDLJUDSYSTEM LÖSAS?

Så vår hörapparat använder olika mekanismer för att bestämma platsen för en ljudkälla i rymden. Eftersom alla dessa mekanismer är baserade på att jämföra signaler som kommer in i hjärnan med de som är "lagrade" i dess minne, med hjälp av vissa ljudbehandlingsalgoritmer kan du "lura" den och få den att tro att ljudkällan finns där den är belägen. faktum att det inte finns någon. Det är precis vad moderna algoritmer för att konstruera ett 3-dimensionellt ljudutrymme i datorspel och, ännu viktigare för vår publikation, ljud- och videosystem för hemmet.

Innan vi går vidare till att överväga specifika algoritmer för att konstruera en virtuell ljudmiljö kommer vi att överväga de viktigaste uppgifterna som dessa system måste lösa.

Bestämma riktningen till en ljudkälla

Som nämnts ovan, för att bestämma riktningen till källan för en ljudsignal, används alla tre huvudsakliga rumsliga lokaliseringsalgoritmer: - av amplitudskillnaden för signaler i hörselgångarna, av fasfördröjningen av ljudet som kommer till höger och vänster öron, samt genom att bedöma den spektrala sammansättningen av den transformerade ljudörikeln beroende på riktningen för dess spridning.

Vertikal (höjd) lokalisering

Allt vi pratade om ovan gällde i första hand lokaliseringen av ljudkällan i horisontalplanet. Det verkar dock för oss att vi inte kommer att avslöja mycket av en hemlighet om vi säger att en person kan bestämma riktningen för en ljudkälla inte bara i det horisontella, utan också i det vertikala planet. Mekanismen för att bestämma källhöjden har vissa skillnader från de metoder som beskrivits ovan. Om, när man bedömer vinkeln i horisontalplanet, det grundläggande verktyget är hörselns binaurala egenskap (d.v.s. närvaron av två mottagare av ljudsignalen - öronen), är höjdbestämningen huvudsakligen mono - strukturen av ljudsignalen aurikel används främst. Som redan nämnts är aurikeln ett slags frekvensfilter med filtreringsparametrar beroende på riktningen till källan. I en komplex ljudsignal förstärks vissa frekvenser av aurikeln, medan andra tvärtom dämpas. När källans höjd ändras frekvenssvar signalen som kommer in i hörselgången kommer också att ändras.

Bestämma avståndet till källan

Förutom det faktum att en person kan bestämma riktningen för en ljudkälla, tillåter hörselns egenskaper honom att uppskatta avståndet till den. En av mekanismerna för att bestämma avståndet är att uppskatta ljudsignalens intensitet. Till exempel med relativt korta avstånd en ökning av avståndet till källan med 2 gånger motsvarar en förändring av ljudtrycksnivån med 6 dB. Denna mekanism är dock inte alltid effektiv, eftersom ljudnivån från en svag, men nära belägen källa kan vara densamma som från en kraftfull, men avlägsen källa.

På små avstånd till källan kommer en mekanism för att bedöma förändringar i de spektrala komponenterna i en komplex signal in i bilden, vilket uppstår på grund av distorsion av ljudvågsfronten av huvudet och öronen.En av de viktigaste mekanismerna som gör att vi kan bestämma avståndet till en källa i ett rum är jämförelsen av direkta signaler och reflekterade signaler från väggar och tak. Således låter efterklangseffekten dig använda en av de mest exakta mekanismerna för att lokalisera en ljudkälla i ett rum.

Spela upp ljudet av rörliga föremål

För att på ett rimligt sätt kunna förmedla ljud från en rörlig källa räcker inte bara de mekanismer som beskrevs ovan. Enligt dopplereffekten ändras frekvensen av ljud från en rörlig källa (ljudet blir högre när objektet närmar sig och lägre när det rör sig bort). När ett föremål passerar förbi lyssnarens position ändras dess ljud kraftigt i tonhöjd.

Absorption av ljud i luft

När du sänder ljudet från avlägsna föremål är det nödvändigt att ta hänsyn till att luft absorberar höga frekvenser mycket starkare än låga. Det betyder att ju längre bort en virtuell ljudkälla är från dig, desto mattare bör ljudet vara.

Undviker hinder

Filmintriger antyder ofta att ljud kommer till lyssnaren på grund av ett hinder på vägen till dess källa. För att simulera ljud som kommer bakom ett hinder är det nödvändigt att ta hänsyn till att vågor med små längder jämfört med storleken på hindret inte kommer att kunna gå runt det och kommer att dämpas effektivt. Således kommer högfrekventa komponenter i ljudet från en källa bakom ett hinder att dämpas kraftigt jämfört med lågfrekventa.

METODER FÖR ATT BYGGA VIRTUELLA LJUDMILJÖSYSTEM

Binaural ljudåtergivning

En metod för att konstruera ett 3-dimensionellt ljudutrymme med hjälp av 2 högtalare är de så kallade binaurala ljudsystemen. Idén med binaural inspelning och uppspelning dök upp för ganska länge sedan, vilket dock inte hindrar oss från att överväga det mer i detalj.

Låt oss anta att vi har möjlighet att placera två mikrofoner med en absolut linjär amplitud-frekvensrespons direkt i hörselgångarna i en persons huvud. I detta fall ljudsignaler, som uppfattas av dessa mikrofoner kommer att innehålla all information som behövs för att bestämma platsen för ljudkällan av hjärnan (vi skrev om detta ovan). Låt oss anta att vi lyckades spela in dessa signaler utan ändringar. Om vi ​​sedan matar dem till hörlurar (hörlurar), som vi skulle kunna placera i stället för mikrofonerna, d.v.s. återigen direkt in i hörselgångarna, då skulle ljudet vi uppfattar motsvara källans primära ljudfält och skulle också innehålla all nödvändig information för att lokalisera dess källa i 3-dimensionellt rum.

Experiment för att skapa binaurala ljudsystem utfördes med en speciell skyltdocka som simulerar ett mänskligt huvud, och fortsätter till denna dag. Det bör noteras att betydande framsteg har gjorts i denna riktning. Till exempel har det noterats att med ett binauralt ljudåtergivningsschema ökar lyssnarens förmåga att lokalisera ljudkällor i 3-dimensionellt utrymme avsevärt, och den så kallade "närvaroeffekten" förstärks, vilket är vårt mål inom hemunderhållning system.
Men som du lätt kan gissa är inte allt så smidigt, annars hade vi länge glömt bort konventionell stereofoni och flerkanals hemmabiosystem.

För det första är alla människor olika och de skiljer sig alla åt i form av huvud, kropp, öra, etc., så registreringar gjorda med ett "konstgjort huvud" är mer än genomsnittet, och detta är ibland inte tillräckligt för att komma in i vilseledande vår hjärna och skapa en illusion av tredimensionalitet.

För det andra, även om vi gör en idealisk inspelning av en signal direkt i hörselgångarna på ett "konstgjort huvud", kan vi inte reproducera de inspelade signalerna direkt i hörselgångarna hos en riktig lyssnare.

För det tredje finns det ingen utrustning som absolut kan spela in och återge ljud (vilken utrustning som helst gör sina egna ändringar, och i det här fallet är de minsta nyanserna viktiga).

Slutligen, många människor gillar helt enkelt inte att lyssna på musik i hörlurar och upplever betydande obehag. Speciellt detta obehag beror också på att när man använder högkvalitativa hörlurar av sluten typ eller Hi-Fi, blir våra öron pressade mot huvudet, och denna position är onaturlig för dem, vilket leder till en minskning i noggrannheten av rumsuppfattning och snabb trötthet.
Den utbredda användningen av binaurala ljudsystem hämmas också av det faktum att inspelningar för dem uppenbarligen måste göras på ett speciellt sätt (vanligt stereoinspelningarär inte lämpliga eftersom de inte innehåller all information som behövs för rumslig lokalisering). I princip finns sådana inspelningar, men det finns väldigt få av dem, och de är ganska dyra, så de bör betraktas mer som demonstrationsmaterial än en verklig möjlighet att använda i hemunderhållningssystem.

HRTF-funktioner

Idén att spela in och spela upp 3-dimensionellt ljud med hjälp av binaurala system utvecklades med tillkomsten och förbättringen av ljudbehandlingsprocessorer. Ljudsignalen som kommer in i de mänskliga hörselkanalerna erhålls faktiskt på grund av en viss transformation (i frekvens, fas och nivå) av signalen som emitteras av ljudkällan. Funktionerna med vilka denna transformation utförs kallas HRTF (Head Related Transfer Function eller Head Transfer Function). Det behöver inte sägas att dessa funktioner är för komplexa för att erhållas med konventionella beräkningsmetoder. Vanligtvis erhålls dessa funktioner experimentellt genom att mäta parametrarna för ljudsignalen med användning av dummies som beskrivs ovan.

Många experiment har gjort det möjligt för utvecklare av rumsliga ljudsystem att skapa omfattande databaser, vars användning i moderna ljudprocessorer tillåter dem att uppnå imponerande resultat. Faktum är att om ljudprocessorn som utför signalbehandlingen är tillräckligt snabb för att beräkna ljudkarakteristika med HRTF i realtid, kommer systemet den körs på att kunna skapa 3-dimensionellt ljud utan behov av speciella binaurala inspelningar och hörlurar i hörseln kanaler. Förresten skapas ett bibliotek med HRTF-filter som ett resultat av laboratoriemätningar som gjorts med en skyltdocka som stolt kallas KEMAR (Knowles Electronics Manikin for Auditory Research) eller med ett speciellt "digitalt öra".

Överhörningsavstängningsalgoritm

Moderna processorer låter dig klara dig utan hörlurar alls, och använder vanliga högtalarsystem med den så kallade Crosstalk Cancellation-algoritmen. Kärnan i denna algoritm är som följer. Låt oss anta att vi använder en signal som behandlas av en ljudprocessor som använder HRTF-funktioner på konventionella högtalarsystem. Låt oss också anta att funktionerna som används i processorn tillåter oss att ta hänsyn till det faktum att ljudsignaler inte avges av hörlurar, utan av högtalare på avstånd från lyssnaren. Men även med detta kan vi inte bara få det önskade resultatet. Faktum är att hörlurar utan problem låter dig ansluta en signal avsedd för höger öra till detta öra och bara till det, det vänstra örat kommer inte att höra det. Detsamma kan göras med signalen avsedd för vänster öra. Tyvärr är detta inte möjligt när man använder konventionella högtalare. Signalen som sänds ut av vänster högtalare kommer att uppfattas av båda öronen - vänster och höger, och vice versa.

Låt oss anta att det med hjälp av 2 akustiska system är nödvändigt att placera en virtuell ljudkälla placerad vid en viss punkt till vänster om lyssnaren. Om ljudet från denna källa spelades in av två mikrofoner separerade med ett avstånd som motsvarar avståndet mellan öronen, är det ganska troligt att höger öra först kommer att höra överhörningssignalen från vänster högtalare och först därefter den användbara signalen från höger. På grund av Haas-effekten (eller på annat sätt prioritetseffekten) kommer den användbara signalen från den högra kolumnen i detta fall att ignoreras helt. Haas-effekten är förresten att när vi bearbetar ett paket med ljudinformation som består av individuella ljudpulser något åtskilda i tid, använder vår hjärna endast den första pulsen för att beräkna riktningen till källan, och tilldelar samma rumsliga koordinater till alla efterföljande ettor.

I den situation som diskuterats ovan kommer det att tyckas för lyssnaren att endast vänster (d.v.s. närmast den inspelade virtuella källan) högtalare låter. I detta fall kommer det inte att vara möjligt att erhålla ett rumsligt ljudpanorama, för att eliminera Negativ påverkanÖverhörning av en signal i en eller annan kanal för uppfattningen av ljudinformation utvecklades Crosstalk Cancellation-algoritmen, som går ut på att "mixa" in i den vänstra högtalaren en signal avsedd för höger högtalare, men med en viss tidsfördröjning. Denna fördröjning är vald på ett sådant sätt att ljudet som kommer till höger öra från vänster högtalare är ur fas med den "blandade" signalen från höger högtalare. Samtidigt neutraliserar de varandra, och vänster öra kommer bara att uppfatta signalen från vänster högtalare och höger öra endast från höger.

Även i teorin, som du kan se, visar sig allt vara ganska svårt, men i praktiken är det en extremt svår uppgift att bygga 3D-ljud med två högtalarsystem. I synnerhet kan alla beräkningar som vi skrev om ovan endast göras för ett specifikt lyssningsområde, som kallas Sweet Spot (bokstavligen "sweet spot"). Så snart lyssnaren lämnar detta område kommer överhörningsavstängningsalgoritmen naturligtvis att sluta fungera, eftersom de erforderliga signalerna inte längre kommer fram i motfas. Naturligtvis beror mycket på egenskaperna hos själva ljudåtergivningsbanan och först och främst på de akustiska systemen.

De flesta tillverkare är fortfarande begränsade till att använda förenklade algoritmer för att konstruera 3D-ljud med hjälp av genomsnittliga (lämpliga för de flesta) HRTF-funktioner. Tyvärr, som ett resultat, visar sig den skapade ljudbilden också vara väldigt medelmåttig eller inte fungera alls.

System som fungerar enligt principen om reflektion från väggar

För att skapa effekten av en virtuell ljudmiljö är det inte alls nödvändigt att utföra komplex processorbearbetning av ljudsignalen. Du kan dra fördel av att ljudanläggningar mestadels fungerar i slutna rum som har ljudreflekterande ytor – väggar, golv och tak. Det är denna princip som används av till exempel det engelska företaget KEF, som har släppt ett högtalarsystem bestående av en traditionell UniQ-modul för detta företag, som ger ljud till front- och centerkanalerna, samt platta NXT-ljudpaneler placerade på sidorna av högtalarsystemen och avger ljud från de bakre kanalerna. Med rätt placering av högtalarsystemen i förhållande till lyssningspositionen och rummets väggar kommer ljudet från de bakre kanalerna som reflekteras från rummets väggar att komma till lyssnaren inte framifrån utan från sidan, vilket ger en trovärdig miljö.

Enbart CPU-system

I princip inkluderar system som använder processorbehandling för att skapa effekten av en virtuell miljö nästan vilken modern AV-receiver som helst. Nästan alla dessa enheter har någon form av algoritm för att simulera bakre effekter med endast två högtalare. En intressant lösning föreslogs av det tyska företaget Audica, som producerar snygga designade högtalarsystem. Till exempel involverade ett av våra tester ett 2-kanaligt virtuellt surroundsystem, men det använde inte 2 främre högtalare utan en främre och en bakre. Dessa högtalare är anordnade horisontellt (liknar mittkanalhögtalarna i konventionella 5-kanals teatersystem) och har möjlighet att ansluta flera kanaler samtidigt (höger, vänster och mitt för de främre högtalarna och vänster och höger bak för de bakre högtalarna) . I det här fallet använder varje ljudåtergivningskanal sin egen uppsättning dynamiska huvuden inrymda i ett enda hölje. Dessa högtalare kräver anslutning till en vanlig AV-receiver, och som ytterligare tester visade, är det lämpligt att använda dem med vissa algoritmer för att utöka ljudutrymmet.

System med speciell högtalarkonfiguration och bearbetning

Som vi redan har nämnt är det en mycket svår uppgift att utveckla och implementera en uppsättning HRTF-funktioner för ett system som återger ljud genom konventionella högtalare. I detta avseende gör många tillverkare en viss kompromiss, bearbetar ljud med en förenklad algoritm, men använder en speciell konfiguration för att installera högtalare i en högtalare.

Till exempel har Polk Audio föreslagit en horisontell surroundbar-högtalare, där den huvudsakliga virtuella bakre signalen skickas till en uppsättning högtalare, och en korrigeringssignal för att eliminera överhörningseffekten skickas till en annan uppsättning högtalare, separerade från huvudhögtalarna på ett avstånd som är ungefär lika med avståndet mellan mänskliga öron.

Aleks Digital Technology-företaget föreslog att man skulle använda en uppsättning bestående av en horisontell högtalare med tre uppsättningar främre högtalare och två sidohögtalare placerade i ändarna av högtalaren. Den virtuella surroundeffekten uppnås genom analog ljudsignalbehandling, som genom att manipulera fasskiften låter dig skicka den nödvändiga signalen till en viss uppsättning dynamiska huvuden.

En mycket intressant lösning föreslogs av det danska företaget Final Sound, känt för att producera elektrostatiska högtalare på högsta nivå. I Final-systemet matas ljudet, som utsätts för processorbearbetning, till 2 främre elektrostatiska system. Som är känt har elektrostater en bipolär riktningsegenskaper. Genom att mata dem med en extra signal med fasfördröjning är det möjligt att erhålla ett nästan enhetligt ljudutrymme som omger lyssnaren var som helst i lyssningsrummet.

Det japanska företaget Yamaha, känt för sina många prestationer inom området digital bearbetning ljud, fortsätter att utveckla riktningen för ljudprojektorer, som har blivit en mycket framgångsrik kommersiell produkt i ett antal länder runt om i världen. Tanken med en ljudprojektor är att placera ett stort antal dynamiska förare i ett högtalarplan. Varje högtalare har sin egen förstärkare och styrs av en digital processor som kan utföra fasskiftning.

Razer Surround ger den bästa virtuella 7.1-surroundljudupplevelsen, oavsett vilket headset du använder.

Många befintliga tekniker för att skapa virtuellt surroundljud är felaktiga eftersom människor uppfattar det simulerade ljudutrymmet på olika sätt. Det är på grund av detta som virtuellt surroundljud ofta är sämre än konventionella högtalaruppsättningar.

Algoritmerna bakom Razer Surround skapar en otroligt exakt surroundljudmiljö och låter användaren anpassa placeringen av ljudkällor. Det är denna kalibrering som gör att Razer Surround kan ge spelets noggrannhet och ge spelare ett spelförsprång.

Klassens bästa 7.1 virtuellt surroundljud

Razer Surround är modernt system bearbetning som genererar virtuellt 7.1 surroundljud. Ljud av hög kvalitet gör att du kan fördjupa dig i spelet. Konventionella virtuella ljudbehandlingssystem använder principerna för universalitet: ljudet bildas baserat på den genomsnittliga storleken och formen på öronen. Med detta tillvägagångssätt är det omöjligt att anpassa ljudet för en specifik användare.

Razer Surround låter dig anpassa ditt ljud och välja dina ideala inställningar. Systemet tar hänsyn till öronens form och headsetets möjligheter och skapar utifrån detta ett så realistiskt ljud som möjligt.

Lagra personliga inställningar i molnet

Först ställer du in parametrarna för ljudmiljön genom att klara en rad enkla ljudtester. Baserat på erhållen data genererar systemet, med hjälp av unika bearbetningsalgoritmer, realistiska ljud som kommer från vilken riktning och avstånd som helst: förseningar, överlappning av ljud, amplitud och andra faktorer beaktas. Anpassade kalibreringsparametrar sparas automatiskt i molnet så att du inte behöver upprepa inställningarna.

När du kommer till en klubb, besöker vänner eller deltar i ett mästerskap loggar du helt enkelt in i systemet – och den optimala ljudmiljön konfigureras omedelbart baserat på individuell kalibrering av ljudbehandlingsalgoritmer. Att komma in i spelet är faktiskt väldigt enkelt.

Stöder alla stereoheadset!

Razer Surround ges till dig som en bonus. När du använder ett vanligt stereoheadset är ljudkapaciteten bara till hälften realiserade.

Genom att kalibrera i Razer Surround Wizard kommer du att upptäcka den verkliga potentialen hos modernt ljud i spelet – du lär dig att spåra dina fiender med din hörsel. Dina spel kommer att låta nya och du kommer att fördjupas i den här världen.

Gömd djupt i Windows 10, Windows Sonic är en banbrytande teknik för att skapa virtuellt surroundljud i spel och filmer. Låt oss ta reda på hur du aktiverar den här funktionen.

Creators Update ger många nya funktioner Windows-system 10. Vissa av dessa nya funktioner har fått mycket uppmärksamhet och blivit allmänt kända, men några andra är inte alls så populära och ligger fortfarande i skymundan. Detta är fallet med den nya formatfunktionen Sonic för rumsligt ljud för hörlurar, som i huvudsak är en surroundljudsemulator för hörlurar.

Nytt rumsligt ljudformat i " Uppdatering för skapare» är i första hand utformad för att förbättra ljudupplevelsen med HRTF (huvudrelaterad överföringsfunktion), inbyggd i Microsoft HoloLens. Denna teknik fungerar utmärkt med alla stereohörlurar av god kvalitet.

Jag har nyligen börjat studera detta ny funktion på din dator medan du tittar på fantastiska Sci-Fi-filmer på Netflix. Jag kopplade in mitt Creative Sound Blaster Tactic3D Rage trådlösa spelheadset, slog på Windows Sonic-hörlurarnas rumsliga ljudfunktion, höjde volymen och blev imponerad av det fantastiska ljudet från specialeffekterna och musiken i filmerna jag tittade på.

Missa inte:

Windows Sonic Spatial Sound-formatet fungerar riktigt bra med både spel och filmer. Och i viss mån fungerar det till och med med din digitala musik.

Vad är rumsligt ljud?

Dolby Atmos för hörlurar

I Windows 10 kan du välja vilken virtuell surroundljudsalgoritm du ska använda:

• Dolby Atmos är ett betalalternativ, du måste betala $14,99 för att använda det;
• Windows Sonic är ett gratis alternativ, tekniken utvecklades av Microsoft.

Vilken av dessa två tekniker du ska välja är upp till dig. Jag ska bara säga att gratisversionen från Microsoft ger ett mycket bra resultat och du kommer inte att höra någon stor skillnad mellan Windows Sonic och Dolby Atmos, även om, jag upprepar, det är upp till dig att bestämma.

Windows Dev Center-beskrivningen säger att Spatial Sound-funktionen i Creators Update stöder Dolby Atmos för hörlurar. För att den här funktionen ska aktiveras måste du installera Dolby Access-applikationen, som du måste ladda ner från Windows Store. Du kan ladda ner det i 30 dagar gratis, men för full användning du måste köpa rätten att använda för $14,99. Ljud- och videodemonerna som följer med testversionen av Dolby Access är fantastiska, jag uppmuntrar dig att lyssna på dem med dina egna öron.

Hörlurar för Sonic Spatial Sound

Varför är jag så insisterande på att hörlurarna ska vara bra? Det är enkelt - bara bra hörlurar kan skapa en ganska tredimensionell ljudbild och ge den nödvändiga nivån av ljuddetaljer. Naturligtvis kan du ansluta absolut alla hörlurar till din dator, men i enkla och billiga modeller kommer du helt enkelt inte att höra skillnaden, eller så kan ljudet bli ännu sämre för dig än det var tidigare.

Konfigurera Windows Sonic för hörlurar

Ställa in ljudet Windows-gränssnitt Sonic för hörlurar är enkelt. Kolla din Windows version 10 måste du ha den globala Creators Update installerad.

Anslut först dina hörlurar till din dator. Om du inte ansluter hörlurar innan du startar installationen har du inte tillgång till Sonic Spatial Sound-funktionen.

När du har anslutit hörlurarna högerklickar du på högtalarikonen i aktivitetsfältet. Från snabbmenyn väljer du Spatial Audio (None) som visas i bilden ovan.

När du väljer Spatial Audio kommer du att se dialogrutan Högtalaregenskaper med fliken Spatial Audio vald, som visas i bilden ovan.

För att fortsätta klickar du på nedåtpilen och väljer Windows Sonic för hörlurar som visas i bilden ovan.

När du gör detta kommer du att se att " Slå på 7.1 Virtual Surround Sound» installeras automatiskt enligt bilden ovan. Denna inställning möjliggör korrekt flerkanalig bearbetning, så att ljudet du hör i headsetet kommer att uppfattas som fylligare och mer exakt placerat.

Kontrollerar effekterna av att aktivera Windows Sonic-funktionen

Tja, nu är den mest intressanta delen - att kontrollera effektiviteten av virtuellt surroundljud. Kom ihåg att för att Windows Sonic ska fungera behöver det material. Det betyder att om du vill ha surroundljud när du tittar på film, se till att filmen har ett 5.1 eller 7.1 ljudspår. Om filmen har ett vanligt 2.0 stereospår får du inte det eftertraktade surroundljudet.

Detsamma gäller för spel, om spelets ljudmotor stöder 5.1 eller 7.1 ljudutgång så kommer du att klara dig, men vissa spel kan inte och så Windows Sonic-funktionen kommer att vara värdelös i dem. Men för sinnesfridens skull kan jag säga att 95 % av moderna spel är perfekt kapabla att leverera ljud i 5.1-format, så slå på Windows Sonic och ge dig ut i strid!