Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Ambisonics .

Амбиофоника - это общедоступный метод, который использует цифровую обработку сигналов (DSP) и два громкоговорителя непосредственно перед слушателем, чтобы улучшить воспроизведение стереофонического и объемного звука 5.1 для музыки, фильмов и игр в домашних кинотеатрах, игровых ПК, рабочие станции или приложения для студийного мониторинга. Впервые реализованный с использованием механических средств в 1986 году [1] [2], сегодня ряд производителей аппаратного обеспечения и подключаемых модулей VST предлагают Ambiophonic DSP. [3] устраняет Ambiophonics перекрестных помех , присущие обычным «стерео» треугольник размещения громкоговорителей, и , таким образом , формирует громкоговоритель-бинауральное звуковое поле , который эмулирует headphone- бинауральныезвук, и создает для слушателя улучшенное восприятие «реальности» записанных слуховых сцен. Вторую пару динамиков можно добавить сзади, чтобы обеспечить воспроизведение объемного звука на 360 °. Дополнительные динамики объемного звучания могут быть использованы для создания атмосферы зала, включая высоту, при желании.

Амбиофоника, стереофоника и человеческий слух [ править ]

В стереофонике воспроизводимый звук искажается перекрестными помехами, когда сигналы от любого динамика достигают не только намеченного, но и противоположного уха, вызывая гребенчатую фильтрацию , искажающую тембр центральных голосов, и создавая ложные «ранние отражения» из-за задержки звука. звук достигает противоположного уха. Кроме того, слуховые образы ограничены между левым (L) и правым (R) динамиками, обычно расположенными под углом ± 30 ° по отношению к слушателю, таким образом, включая 60 °, только 1/6 горизонтального круга, при этом слушатель находится в центр. Человеческий слух может определять местонахождение звука не только по кругу на 360 °, но и по всей сфере.

Ambiophonics устраняет перекрестные помехи динамиков и их вредные эффекты. Используя амбиофонию, слуховые изображения могут теоретически распространяться в стороны, на ± 90 ° влево и вправо, включая передний полукруг 180 °, в зависимости от акустики прослушивания и от того, в какой степени запись улавливает межуровневые различия. (ILD) и межуральная разница во времени (ITD), которые характеризуют слух человека с двумя ушами. Большинство существующих двухканальных дисков (LP и CD) содержат данные ILD и ITD, которые не могут быть воспроизведены «треугольником» стереодинамиков из-за присущих им перекрестных помех. При воспроизведении с использованием амбиофонии истинные качества таких существующих записей раскрываются с естественными сольными голосами и более широкими изображениями, на практике до 150 °.

Также возможно делать новые записи, используя основные бинауральные микрофоны, такие как амбиофон [3], который оптимизирован для воспроизведения Ambiophonic (стерео-совместимый), поскольку он захватывает и сохраняет те же ILD и ITD, которые можно было бы испытать со своим собственные уши во время записи. Наряду с реалистичными пространственными качествами сохраняется более правильный тембр (цветовой тон) звуков. Использование ORTF , Jecklin Disk и сферических микрофонов без ушной раковины (наружного уха) может дать аналогичные результаты. (Обратите внимание, что микрофонные приемы, подобные этим, основанные на бинауральных сигналах, но без ушной раковины, также дают совместимые результаты при использовании обычных стереофонических громкоговорителей, объемного звука 5.1 и mp3-плееров.)

Корни и исследования [ править ]

В 1981 году Carver Corporation включила фильтрацию, чтобы попытаться предварительно вычесть помехи от перекрестных помех в своей аналоговой консоли управления Carver C4000 . Это называлось «Звуковая голография». [4]

Ранняя попытка аппаратного обеспечения компенсации перекрестных помех между громкоговорителем и ухом заключалась в применении небольшого сдвинутого по фазе левого канала к отдельному драйверу в правом кабинете громкоговорителя, и наоборот. Это было продано в 1982 году Polk Audio как «истинное стерео» в их динамиках серий SDA-SRS, SDA1 и SDA2 [5] [6] путем лицензирования патента Carver Sonic Holography. [7]

В 1991 году корпорация Roland запустила Roland Sound Space [8], систему, которая создавала трехмерное звуковое пространство с помощью стереодинамиков. Для одних слушателей это сработало лучше, чем для других. [ необходима цитата ]

Амбиофоника - это смесь новых исследований и ранее известных психоакустическихпринципы и бинауральные технологии. Эти знания позволили производить запись и воспроизведение звука, приближающееся к реалистичному звуковому полю в ушах слушателя, которое сравнимо с тем, что можно было бы воспринимать в концертном зале, в кино или в игровой среде. Такой уровень точности был недостижим до тех пор, пока не были тщательно изучены принципы человеческого слуха и акустики и не стали доступны доступные ПК с достаточной скоростью обработки. В Casa Della Musica в Университете Пармы, Италия, или в лаборатории прослушивания в Filmaker Technology, Пенсильвания, США, можно сравнить возможности этих систем с амбиофоникой, амбизоникой, стереофоникой, объемным звуком 5.1 2D и гибридными полносферными 3D системами. методы передачи пространственности и тональности реального восприятия.Разработчики предоставили множество научных статей и загружаемых инструментов для реализации амбиофоники бесплатно для личного использования.[9]

Результаты и ограничения [ править ]

Перемещая динамики ближе друг к другу, чтобы создать стереодиполь , и используя цифровую обработку сигналов (DSP), такую ​​как бесплатное ПО RACE (Recursive Ambiophonic Crosstalk Elimination) или аналогичное программное обеспечение, [10] амбиофоническое воспроизведение может генерировать широкие слуховые изображения с большинства обычных компакт-дисков / LP / DVD или MP3 с музыкой, фильмами или играми и, в зависимости от записи, восстанавливают реалистичную локализацию, пространственность и цвет тона, которые они уловили. Для большинства испытуемых результаты впечатляют, предполагая, что амбиофоника может оживить интерес к высококачественному воспроизведению звука как в стерео, так и в объемном.

Кроме того, амбиофоника предусматривает дополнительное использование свертки импульсной характеристики концертного зала или другого окружения для генерации сигналов окружения зала практически для любого количества и любого расположения громкоговорителей объемного звучания. [11] [12] Но амбиофоника не для театров, зрительных залов или каких-либо больших групп. Ambiophonics обычно может вместить более одного слушателя, поскольку можно перемещаться вперед и назад по линии, разделяющей динамики пополам. Именно из-за более высокого уровня охвата по этой линии потеря реализма при удалении от центральной линии более драматична в случае амбиофоники, чем стерео. Зона прослушивания может быть увеличена за счет свертки окружения, в результате чего динамики объемного звучания имитируют вклады стен концертного зала.

Методы амбиофоники могут быть реализованы в обычных ноутбуках, ПК, звуковых картах, усилителях Hi-Fi и даже в скромных громкоговорителях с постоянной фазовой характеристикой, особенно в любых кроссоверных регионах. Ни истинно бинауральные записи (фиктивная голова с ушной раковиной), ни отслеживание движения головы не требуются, как при прослушивании через наушники. Коммерческие продукты теперь реализуют амбиофонический DSP, хотя инструменты для использования на ПК также доступны в Интернете. [9]

Объемный звук [ править ]

На практике в своей простейшей реализации с двумя динамиками амбиофоническое воспроизведение открывает слуховые сигналы для изображений с углом наклона до 150 ° по горизонтали (азимуту), в зависимости от бинауральных сигналов, зафиксированных в существующих стереозаписях. Многоканальные записи, сделанные с помощью микрофонных решеток, похожих на амбиофон, для создания 5.1-совместимых записей DVD / SACD могут воспроизводиться с использованием всего четырех динамиков (центральный динамик не используется в амбиофонических схемах). Принимая во внимание «конус замешательства» человеческого слуха с каждой стороны, полный круг воспринимаемого звука в 360 ° был измерен в пределах ± 5 ° от фактического азимута источника, воспроизводя реалистичное пространственное покрытие и тембр (благодаря точному направлению происхождения ранних отражения) многоканальной музыки, фильмов и игрового контента.[3] [13] [14]

В частности, в случае стереоконтента, где окружение было намеренно уменьшено (поскольку естественный уровень, исходящий только от фронтальных 60 °, воспринимается как слишком сильный), дополнительные сигналы для громкоговорителей объемного звучания могут быть получены с использованием измеренной импульсной характеристики Холла, свернутой в ПК с двумя сигналами переднего канала. Для полного амбиофонического воспроизведения один ПК может предоставить DSP для 4-канального подавления перекрестных помех и четыре или более (до 16 в зависимости от ПК) громкоговорителей объемного звучания. [15]

Разработкой амбиофоники занимаются несколько исследователей и компаний, включая Ральфа Глазгала, основателя Ambiophonic Institute; Д-р Анджело Фарина, Пармский университет; Робин Миллер, Filmaker Technology; Waves Audio; Доктор Роджер Уэст, Soundlab; Д-р Радомир Божович, TacT Audio; и профессор Эдгар Чуэири , Принстонский университет.

См. Также [ править ]

  • Звуковая панель

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бок, Т.М. и Кил, Д.Б. мл., «Влияние интерауральных перекрестных помех на стереофоническое воспроизведение. и минимизация межканальных перекрестных помех в мониторинге ближнего поля с помощью физического барьера », препринты AES 2420-A и 2420-B, ноябрь 1986 г.
  2. ^ Glasgal, Ральф, «Отечественный концертный зал,» Stereophile (журнал), июль 1988
  3. ^ a b c Роберт Э. (Робин) Миллер III, «Руководство пользователя подключаемого модуля VST Ambiophonic DSP», www.filmaker.com
  4. ^ Патент США 4218585 , Карвер, Роберт В. , «Габаритный звук устройства и способа производства», выданный 1980-08-19 
  5. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2010-12-01 . Проверено 22 ноября 2010 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  6. ^ http://www.polksda.com/sda2.shtml
  7. ^ США 4 218 585 
  8. ^ http://www.soundonsound.com/sos/jan05/articles/roland.htm
  9. ^ a b Роберт Э. (Робин) Миллер III, «Пространственное определение и массив микрофонов PanAmbiophone для 2D-объемной и 3D-полностью перифонической записи». Препринт AES, октябрь 2004 г.
  10. ^ Инструкции и бесплатные загрузки доступны на http://www.ambiophonics.org/
  11. ^ Глазгал, Ральф, «Локализация на 360 градусов с помощью обработки RACE 4.x», препринт AES 7301, октябрь 2007 г.
  12. ^ Фарина, Анджело и др., «Принципы амбиофонии для записи и воспроизведения объемного звука для музыки. Техники пространственного звука, часть 2, Антология AES 2006 г.
  13. ^ Glasgal, Ральф, «Ambiophonics, 2е издание»
  14. ^ Glasgal, Ральф, «О Ambiophone, Вывод из записи Методология Оптимизирован для Ambiophonic воспроизводства,» AES девятнадцатом конференции, Schloss Elmau, июнь 2001
  15. ^ Роберт Э. (Робин) Миллер III, «Совместимый объемный звук PanAmbiophonic 4.1 и PerAmbiophonic 6.1 для расширенного телевидения - за пределами ITU 5.1», 144-я техническая конференция SMPTE, октябрь 2002 г.
  • Роберт Э. (Робин) Миллер III, документы, http://www.filmaker.com/ .

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт