Ny Mercedes E-klass. Den kallas världens smartaste bil. Bilen är bokstavligen fullproppad med alla möjliga tekniska innovationer: den väljer själv önskad hastighet, saktar ner, håller körfältet, till och med bygger om.
Det automatiska nödbromssystemet kan stoppa bilen även när en kollision verkar vara nära förestående. Kort sagt, denna bil låter dig inte hamna i problem på vägen. Om inte en Moskvich kör bakom...
Under nästa uppdatering av sin affärssedan lade den tyska tillverkaren en tydlig betoning på tekniskt innehåll och utrustade modellen med många avancerade elektroniska assistenter och aktiva säkerhetssystem. En väsentlig bekantskap med all tillgänglig funktionalitet gör att vi kan dra slutsatsen att epitetet "smartast", som används av företagsrepresentanter för att karakterisera bilen, har ganska påtagliga skäl.
Den uppdaterade 2016-2017 Mercedes E-Klass är byggd på MRA-modulplattformen, som debuterade för inte så länge sedan på C-Klass-modellen. Denna bas, som är den senaste utvecklingen av företaget, kommer att utgöra grunden för ett antal andra representanter för varumärkeslinjen. mått Tyska nyheter har genomgått förändringar. Så längden på sedanen ökade med 43 mm, vilket uppgick till 4923 mm som ett resultat, och hjulbasen ökade med 65 mm (upp till 2939 mm). Tillverkaren lämnade inga data om bredd och höjd, men enligt inofficiell information minskade dessa kroppsparametrar med 2 respektive 6 mm.
För bilister som är bekanta med modellutbud Mercedes-Benz, den yttre designen av nya E-Klass W213 kommer inte att vara en uppenbarelse. I designen av sedanens exteriör användes lösningar som redan testats på S-klassen med fyra dörrar och GLC-crossovern. Det handlar förstås inte om banal kopiering, utan om ett visst lån av vissa element. Särskild uppmärksamhet förtjänar den intelligenta frontoptiken hos Mercedes E-klass 2016-2017, som har en originalarkitektur av lätta element. Var och en av strålkastarna av Multibeam-typ har 84 lysdioder arrangerade i tre rader och tillåter mycket exakt påverkan på den genererade ljusstrålen. Tack vare detta utesluts å ena sidan bländning av mötande förare. Fordon, å andra sidan förblir alla andra delar av vägen väl upplysta.
Utförandet av andra element som bildar nosen på Mercedes E-klass kan skilja sig beroende på designlinjen, av vilka det finns tre: Exclusive, Avantgarde och AMG Line. Skillnaderna ligger i formen på stötfångaren, storleken och konfigurationen av luftintagen, utformningen av kylargrillen. Till exempel kan ett företagsemblem i form av en stjärna med tre strålar dekorera en falsk radiator eller placeras på huvens lock, samtidigt som den har en mer blygsam storlek. I det senare fallet får kylargrillen en något annorlunda konfiguration med en annan struktur på byglarna och en mer solid kromram. När man tittar på nyheten i profilen avslöjar en elegant siluett av en sedan med lång huva, ett kupolfört tak och en snygg akter. E-klassens sidoväggar visar originalribbor och stora hjulhusutskärningar, kompletterade med snygga fälgar.
I aktern på Mercedes E-klass 2016-2017 drar trenivåljus, kallade "Stardust", till sig uppmärksamhet. Deras yta är bokstavligen prickad med miniatyrutsprång, som, när de är upplysta, skapar en slags belysning. Sådana bakljus kommer endast att finnas som tillval, medan standardutrustning ger enklare optik. Tillsammans med design ägnade Mercedes ingenjörer stor uppmärksamhet åt de aerodynamiska egenskaperna hos kroppsdelar. Resultatet av deras ansträngningar var en minskning av motståndskoefficienten mot mötande flöden från 0,25 till 0,23. Den nya indikatorn är en av de bästa i klassen. Det är värt att notera att en viktig roll för att uppnå bra effektivisering spelas av aktiva spjäll dolda under kylargrillen och luftintag (i vissa modifieringar).
Efter att ha förändrats på utsidan på allvar, har den nya "yeshka" förändrats radikalt även inuti. Dessutom kan den uppdaterade interiören i sedanen ge odds även till interiören i den äldre Mercedes S-klass. Det första att lyfta fram här är utseendet på en digital panel som kombinerade instrumentklustret och det huvudsakliga multimediasystemet i ett block. Två skärmar med en diagonal på 12,3 tum vardera i tandem ser riktigt coola ut och bildar ett enda, tilltalande informationsutrymme. Du kan hantera all denna prakt med ett par pekplattor placerade på ratten. Det alternativa styrande organet är Pekplatta med en joystick, som traditionellt sker i passagerartunneln.
Det finns tre alternativ för informationspresentation för instrumentbrädan: Classic, Sport och Progressive. Den första efterliknar den klassiska analoga layouten med dubbla rattar, den andra har nästan samma konfiguration men i en annan färgschema, det tredje är det mest extravaganta alternativet med en rund urtavla och ytterligare data på båda sidor. Vi kommer inte att uppehålla oss vid andra funktioner i kabinen. Passagerare kommer att mötas här av högkvalitativa ytbehandlingsmaterial (äkta läder, trä, faner), ett par superbekväma framsäten med valfria massagefunktioner, en trevlig Led-lampor med 64 färgalternativ och möjlighet att justera ljusstyrkan, lyxig Burmester-akustik med 23 högtalare med en total effekt på 1450 watt (i de initiala konfigurationerna ett lite mindre avancerat ljudsystem), uppvärmda mitt- och dörrarmstöd. I allmänhet är allt på samma S-klass nivå, och i vissa avseenden ännu coolare.
När det gäller att utrusta med elektroniska assistanssystem har nya Mercedes-Benz E-Klass 2016-2017 tagit ytterligare ett, eller till och med två steg framåt. Drive Pilot adaptiv farthållare klarar av att hålla avståndet till framförvarande fordon i hastigheter upp till 210 km/h, följ filmarkeringar, observera hastighetsgränsen enl. vägskyltar eller begränsningar lagrade i navigationssystemet. Evasive Steering Assist hjälper föraren att manövrera när en fotgängare plötsligt dyker upp samtidigt som han behåller kontrollen över fordonet. Adaptiv övervakning av döda vinkeln Blind Spot Assist styr sidointervallet och ingriper vid risk för kollision. Autonomt parkeringssystem Remote Parking Pilot låter dig parkera en bil på ett begränsat utrymme utan närvaro av en förare bakom ratten. Hanteringen utförs med hjälp av mobil-app via Bluetooth-protokollet som ger kontroll över maskinen när prylen befinner sig inom en radie av tre meter. Komplettera listan över assistenter Active Lane-change Assistant, som självständigt hittar ett "fönster" för att byta fil, och ett Car-to-X-kommunikationssystem som låter dig utbyta data med andra bilar och vägtjänster. De presenterade systemen tar på sig en hel del av de funktioner som vanligtvis tilldelas föraren, och bildar tillsammans en förenklad version av autopiloten.
Från försäljningsstart kommer den uppdaterade Mercedes-modellen att erbjudas med två drivlinaalternativ: en 2,0-liters bensinmotor med 184 hk. (modifiering av Mercedes E200) och en 2,0-liters dieselmotor med en avkastning på 195 hk. (Mercedes E220d). Båda fyrcylindriga enheterna, som genererar 300 respektive 400 Nm, kommer att paras ihop med en 9G-Tronic automatisk växellåda, vilket avsevärt sparar bränsle. Till exempel förbrukar E 220d-versionen i genomsnitt cirka 3,9 liter per 100 kilometer – en imponerande siffra för segmentet.
Lite senare kommer utbudet av dieselmotorer att fyllas på med en 150-hästkraftsenhet, som tilldelas basens roll. Den får också sällskap av en 3,0-liters sexcylindrig motor med en avkastning på 258 hk. och ett vridmoment på 620 Nm (modifiering av Mercedes E 350d). Utbudet av bensinmotorer kommer att omfatta en 2,0-liters 245-hästkrafter och 3,0-liters 333-hästkrafter (E 400 4Matic) enheter.Mercedes-Benz E-Klass 2016-2017 och en hybridmodifiering kommer att förvärvas. Del kraftverk kommer att innehålla en fyrcylindrig bensinmotor och en elmotor, som tillsammans producerar upp till 279 hk. kraft och upp till 600 Nm vridmoment. Det antas att hybriden Mercedes E 350e inte kommer att förbruka mer än 2,1 liter per 100 km och förmedlar elkraft upp till 30 km. Genom att använda båda kraftenheter, kommer sedanen att accelerera till 100 km/h på 6,2 sekunder.
Upphängningen av den uppdaterade bilen både fram och bak har en multi-link-konfiguration med tre inställningar. Avantgarde- och Sport-versionerna skiljer sig från Comfort med en reducerad markfrigång på 15 mm. För den nya Mercedes E-klassen finns också en flerkammarluftfjädring tillgänglig, vilket gör att du kan ändra styvheten och markfrigången.
Windows Sonic för hörlurar är inaktiverat som standard, men du kan aktivera det för virtuellt surroundljud. Detta alternativ är också tillgängligt på Xbox ett.
Hur man aktiverar Windows Sonic
Du kan enkelt aktivera eller inaktivera den här funktionen med hjälp av ljudikonen i meddelandefältet. Högerklicka på högtalarikonen, välj rumsligt ljud och välj Windows Sonic för hörlurar för att aktivera det. Välj Stäng av här för att inaktivera Windows Sonic.
Om du inte ser ett alternativ här eller i kontrollpanelen för att aktivera rumsligt ljud, då ljud enhet stöder det inte. Till exempel kommer det här alternativet inte att vara tillgängligt när du använder den bärbara datorns inbyggda högtalare.
Du kan också komma åt den här funktionen från Kontrollpaneler. För att köra den gå till Kontrollpanel → Utrustning och ljud → Ljud.
Dubbelklicka på den uppspelningsenhet du vill använda aktivera windows sonic, gå till fliken rumsligt ljud och välj Windows Sonic för hörlurar i rullgardinsmenyn.
Du kan också aktivera Dolby Atmos för hörlurar i samma rullgardinsmeny. Detta är en liknande surroundljudsteknik för hörlurar, men den använder Dolby-teknik och kräver ett köp i appen för att låsa upp.
Du kan också aktivera eller inaktivera inställningen på fliken Spatial Audio.
På Xbox One-konsolen finns det här alternativet i menyn Systemet → inställningar → Skärm och ljud → Ljudutgång. Välj Windows Sonic för hörlurar under Headsetljud.
Vad är Spatial Sound
Detta är samma data som Dolby Atmos tar emot, varför Windows Sonic ger fullt stöd för Dolby Atmos i den senaste Windows-versioner 10. I kombination med en Dolby Atmos-aktiverad mottagare och högtalarsystem kommer du att höra ljud som om de kommer från 3D-rymden - både vertikalt och horisontellt - för att förbättra surroundeffekt.
Så, till exempel, om ljudet kommer ovanifrån och till höger, i förhållande till din position i en film, ett TV-program eller ett videospel, kommer takhögtalaren på höger sida att göra det ljudet högre och snabbare.
Dolby Access-appen från Windows Store guidar dig för att ställa in Dolby Atmos hemmabioljud på Windows 10 PC.
Hur fungerar rumsligt ljud i hörlurar?
Rumslig data är bara användbar om du har ett Dolby Atmos-system som faktiskt kan använda det. Även om du har ett traditionellt 7.1-surroundljudsystem blir du bara normal surround-ljud med åtta ljudkanaler - sju högtalare plus en subwoofer.
Denna positionsdata kan dock ge rumsligt ljud i alla par hörlurar. Du behöver bara aktivera antingen "Windows Sonic för hörlurar" eller "Dolby Atmos för hörlurar". Båda fungerar på liknande sätt, men Dolby-versionen använder Dolby-teknik och kräver ett appköp, medan Windows Sonic bara använder Microsoft-teknik och kommer gratis med Windows 10 och Xbox One.
När du aktiverar en av dessa funktioner kommer din Windows-dator (eller Xbox One) att blanda ljud med hjälp av positionsdata, vilket ger virtuellt rumsligt ljud. Så om du spelar ett spel och ljudet kommer från toppen av din karaktär och till höger, kommer ljudet att blandas innan det skickas till dina hörlurar så att du kan höra ljudet från både toppen och höger.
Dessa rumsliga ljudfunktioner fungerar bara med applikationer som tillhandahåller rumslig data för Windows.
Vad sägs om 7.1 virtuellt surroundljud
När du aktiverar Windows Sonic för hörlurar kan funktionen Aktivera 7.1 virtuellt surroundljud i Ljudkontrollpanelen kommer också att vara aktiverat. På Xbox One-konsolen kallas den här funktionen Använd virtuellt surroundljud.
Med 7.1-surroundljud aktiverat kommer Windows att använda 7.1-surroundljud i videospel eller filmer och blanda det till positionskänsligt stereoljud innan det skickas till dina hörlurar, vilket innebär att 5.1-surroundljud också fungerar.
För att kunna använda den här funktionen på rätt sätt måste du ställa in ditt spel eller videospelare för att mata ut 7.1 surroundljud, även om du använder hörlurar. Dina hörlurar kommer att fungera som en virtuell 7.1 surroundljudenhet.
Men till skillnad från äkta surroundljud, använder du fortfarande ett par standard stereohörlurar med två högtalare, en för varje öra. Virtuellt surroundljud ger dock bättre ljudpositionering, vilket är särskilt användbart när du spelar på PC eller Xbox.
Funktionen virtuellt surroundljud fungerar med alla applikationer som ger 7.1-ljud. Många spel och filmer som inte ger rumsligt ljud har stöd för 7.1 surroundljud, så detta är kompatibelt med många andra applikationer.
Moderna hemunderhållningssystem är designade och skapade för att framkalla en maximal känslomässig respons hos en person, fördjupa honom i handlingen i en film, lyssna på musik eller ett datorspel så att han tillfälligt glömmer omvärldens verklighet och är helt nedsänkt i "virtuell" verklighet. För att uppnå denna uppgift är det naturligtvis nödvändigt att handlingen som sker på skärmen framkallar en känslomässig respons hos en person, bildkvaliteten måste också vara maximal, nära de bilder som vi är vana vid att se i verkliga livet. Det är också välkänt att en betydande del av informationen om omvärlden (mer än 25%) står för ljud. Högkvalitativt surroundljud är en garanti för att en person kommer att få maximal känslomässig laddning från en film eller musikframställning.
Den traditionella lösningen på problemet med att skapa surroundljud i lyssningsrummet är att bygga flerkanalssystem där ljudet överförs av främre, mittre och bakre högtalare. Med deras hjälp kan du uppnå en mycket jämn och trovärdig ljudbild, där effekterna kommer att omge lyssnaren precis som ljudteknikern tänkt sig. För att öka återgivningens trohet erbjuder många tillverkare av ljudutrustning att följa vägen för att öka antalet kanaler (och följaktligen högtalare) och bygga inte fem, utan sex, sju eller till och med nio-kanals hemmabiosystem . Tillverkarnas skäl är förståeliga. Att bygga flerkanaliga ljudsystem är verkligen det säkraste sättet att förbättra troheten. Dessutom kräver en ökning av antalet kanaler en ökning av antalet akustiska system, längden på kopplingstrådar, användningen av mer komplexa och dyrare förstärkare, och låter dig därför öka vinsten från försäljning av utrustning.
ÖKA INTE MEN MINSKA!
Det finns dock företag som går en annan väg och erbjuder sig 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, någon kan inte tilldela ett speciellt rum för ett hemunderhållningssystem där det skulle vara möjligt att lägga alla nödvändiga kopplingsledningar och allokera utrymme för att installera bakhögtalare, någon har redan en "normal" stort system hemmabio, och han vill bygga ett extra (backup)system i ett litet rum - ett sovrum, kontor eller barnrum, där han också vill få surroundljud "med lite blod".
Det verkar som att det inte är möjligt att få surroundljud utan användning av bakre högtalare. Om det inte finns någon ljudkälla bakom, så finns det ingenstans för ljudet att komma ifrån. Bevisen för detta påstående kan dock ifrågasättas med ett enkelt påstående. En person har bara två öron, vilket ger honom all nödvändig information om platsen för källan till ljudsignalen, vilket betyder att det i teorin bara räcker med två högtalare (hörlurar eller akustiska system) för att sända den, vilket återger ljudsignal i vilken denna information finns. Vi bör inte glömma att vår hörsel inte bara är en abstrakt, oförklarlig egenskap. Hörseln har sina egna mekanismer, inklusive mekanismerna för lokalisering av ljudkällor i rymden, som har studerats i decennier av inte de mest dumma människor. 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 öppet fält, men inomhus. Rummet har väggar och tak som reflekterar ljudvågor. Genom att korrekt beräkna utformningen av akustiska system är det möjligt att säkerställa att den reflekterade ljudsignalen kommer till lyssnaren från sidan och bakifrån - d.v.s. simulera ljudet från de bakre högtalarna.
Att "bli av" med centerhögtalaren är inte särskilt svårt - bara "mixa" dess signal i ljudet från höger och vänster frontkanal och ljudet lokaliseras i utrymmet i mitten mellan dem.
Naturligtvis ger implementeringen av dessa metoder i praktiken betydande svårigheter, men försök att skapa positionellt tredimensionellt ljud med endast främre högtalare har pågått under lång tid och vissa resultat har uppnåtts. Inklusive massproducerade audio-video-uppsättningar för hemmet. För att bättre förstå funktionerna i deras arbete, låt oss titta 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 (öra). Ljudsignalerna 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 hörselgångarna dras slutsatser om ljudkällans placering .
Den mänskliga hörapparaten är en mycket effektiv enhet skapad av naturen. Överraskande, för de flesta ljudsignaler kan vi lokalisera källan med en mycket en hög grad pålitlighet. Konfigurationen av aurikeln möjliggör rumslig avkodning av de inkommande signalerna och levererar en ljudsignal till trumhinnan, som redan innehåller information om källans placering i rymden.
Mycket intressant är det faktum 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 av skillnaden i amplituderna för inkommande signaler, tidsskillnaden, såväl som de spektrala skillnaderna i ljud i höger och vänster hörselgång. Hjälpmekanismer inkluderar vanligtvis ljudreflektioner från en persons kropp och axlar, analys av efterklangseffekter, såväl som effekten av psykologisk perception, vilket bringar ljudkällans hörbara plats i linje med dess plats, som vi ser med våra ögon .
DET MÄNNISKA ÖRATS STRUKTUR. 1. Hörselgång 2. Trumhinna 3. Hammare 4. Städ 5. Stigbygel 6. Ovalt fönster 7. Eustachian tube 8. Cochlea 9. Hörselnerv
GRUNDLÄGGANDE MEKANISMER FÖR LJUDUPPTAGANDE
Lokalisering efter ljudintensitetsnivå
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 att det ena örat kommer att vara så att säga "i skuggan" som huvudet och bålen skapar. Naturligtvis kommer skillnaden i ljudtrycksnivåer på trumhinnorna att bero på källans vinkel. Genom att analysera denna skillnad kan vår hjärna sluta sig till ljudkällans riktning. Denna mekanism, baserad på skillnaden i intensitetsnivåerna för signalerna till öronen, är ganska effektiv, men bara vid ljudfrekvenser över 2000 Hz. Faktum är att vid en ljudvågslängd som är jämförbar med diametern på ett mänskligt huvud, upphör örat längst från källan att vara i den "akustiska skuggan", vilket beror på fenomenet ljudvågsdiffraktion på huvudets yta .
Lokalisering efter tidsskillnaden för ljudsignaler
För mer låga frekvenser mekanismen för att analysera fasförskjutningen av ljudsignaler som kommer till olika öron spelar in. På grund av "separationen" av öronen i rymden, tillbringar en ljudsignal som kommer från en källa som ligger i en viss vinkel mot frontens riktning olika tider för 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 en ökning av frekvensen (och följaktligen med en minskning av ljudvågens längd) ökar fasförskjutningen av signalerna som kom från samma källa till olika öron, och så snart den når ett värde nära hälften längden på ljudvågen slutar denna lokaliseringsmekanism att fungera, eftersom vår hjärna inte entydigt kan avgöra om ljudsignalen i en av hörselgångarna ligger efter den andra eller tvärtom ligger före den. Naturligtvis, ju större vinkeln är mellan riktningen till ljudkällan och det mänskliga huvudets symmetriplan, desto större fasförskjutning i signalerna som kom 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 huvudets frontalriktning. När vi uppfattar en ljudsignal kommer vi att få en viss fasförskjutning i vänster öra i förhållande till höger, och baserat på analysen av denna förskjutning kommer vår hjärna att göra en slutsats om källans placering. Betrakta nu en ljudkälla placerad i en vinkel på 30 grader mot den riktning i vilken baksidan av huvudet "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 en vertex 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 ljudkällornas placering med hjälp av fasskillnadsanalys för höger och vänster hörselgång, har kallats "osäkerhetens kon".
För att eliminera denna osäkerhet använder en person den tredje, kanske den mest effektiva mekanismen för rumslig lokalisering av ljud.
Lokalisering genom spektrala skillnader av ljudsignaler
En annan mekanism för mänsklig ljudlokalisering, som för övrigt är den mest exakta, hänvisar till komplexa ljudsignaler och impulser och är baserad på vår hjärnas förmåga att analysera ljudets spektrala sammansättning. När en komplex ljudsignal (dvs en signal med olika frekvenser närvarande i spektrumet) 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 annorlunda. 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 har den mänskliga öronen medvetet en sådan komplex form– i själva verket är det ett exakt uträknat frekvensfilter som naturen har försett oss med.
Filtreringen av ljud med olika frekvenser av öronen beror på riktningen till källan. När riktningen ändras reflekteras ljudsignalen annorlunda än delarna av öronen och följaktligen sker en förstärkning och dämpning av 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 framför eller bakom. Av ganska uppenbara skäl har mekanismerna baserade på uppskattningen av skillnaden i intensitet och fasförskjutning, som vi skrev om ovan, i det här fallet praktiskt taget inte fungerar. Aurikeln, å andra sidan, filtrerar signalerna 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 förresten praktiskt taget inte finns i naturen, lämpar sig för lokalisering med stor svårighet, och upplösningen av mänsklig hörsel är extremt liten. Höga frekvenser (över 8000 Hz) är praktiskt taget inte mottagliga för lokalisering, precis som det är omöjligt att bestämma platsen för ljudkällor med mycket låg frekvens (mindre än 150 Hz) - det är inte för inte som tillverkarna rekommenderar att du placerar subwoofers i ett hem teater på den plats som är mest bekväm för dig i lyssningsrummet. Noggrann spektral bearbetning av den återgivna signalen är en av de prioriterade uppgifterna för tillverkare av surroundsystem.
Det är viktigt att förstå att vår hjärna inte riktigt är en dator som, när den uppfattar de impulser som genereras i hörselgångarna, utför beräkningar enligt någon mycket 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. Detta ger vår hjärna ytterligare information som den kan analysera. Om källan är orörlig, för att lokalisera den, gör personen undermedvetet mikrorörelser av huvudet (till exempel flyttar det knappt märkbart 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 MEKANIMER FÖR RUMSLIG UPPFINNELSE AV LJUD
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. Det fortplantande ljudet kan reflekteras från dem eller absorberas, vilket resulterar i att ljudets spektrala och tidsmässiga egenskaper kommer att förändras. Den mänskliga hjärnan analyserar dessa förändringar och drar utifrån dem ytterligare slutsatser om riktningen till ljudkällan. Högsta värde denna effekt har när man bestämmer platsen för källor som är över 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 dämpningen av ljudet inte inträffar omedelbart, utan gradvis, på grund av just dessa reflektioner, kallas efterklang. Tiden det tar för ljudnivån i ett rum att minska med 60 dB kallas efterklangstid. Det kännetecknar både rummets dimensioner (i små rum per tidsenhet finns det ett större antal reflektioner, och ljudet avtar snabbare än i stora), och de reflekterande egenskaperna hos dess ytor (väggar, golv och tak).
Den spektrala sammansättningen av de reflekterade signalerna i stora och små rum är också olika, så efterklangen bär information om rummets storlek. Förutom storleken kännetecknar den reverberande signalens spektrum de material som de reflekterande ytorna är gjorda av. Till exempel är ett reverb som har en hög nivå av högfrekvent innehåll förknippat med ett rum med hårda väggar som reflekterar höga frekvenser väl. Om efterklangsljudet är dämpat, kommer lyssnaren till slutsatsen att rummets väggar är täckta med mattor, draperier och andra högfrekventa absorbenter.
Förutom att bestämma rummets egenskaper, är inklusive efterklangssignalen i det återgivna ljudet också användbart för att bestämma avståndet till ljudkällan. Genom att utvärdera förhållandet mellan nivån av direkt och reflekterat ljud kan vi sluta oss till om det är nära (svagt efterklang) eller långt borta (starkt efterklang) Simulering av efterklang i positionsbaserade surroundljudssystem är nödvändigt för att förmedla rumsligt innehåll. Den ger information om rummets storlek och egenskaper, avståndet till ljudkällan och bidrar på så sätt mycket till realismen i uppspelningsinspelningen.
För att simulera efterklangseffekter används ofta en geometrisk modell av det återgivna ljudutrymmet. Denna modell tar hänsyn till lyssnarens position, ljudkälla och reflekterande ytor. Genom att introducera reflektionskoefficienter tillåter den geometriska modellen att bygga ett system av imaginära källor, vars nivå dämpas i enlighet med dessa koefficienter, och att erhålla ett ganska rimligt efterklangsmönster, med hänsyn till tidiga ljudreflektioner från väggar.
Funktioner av psykoakustisk uppfattning
Att skapa 3-dimensionellt positionsljud med 2 högtalare är en mycket komplex, nästan omöjlig uppgift idag. Detta påstående skulle vara sant om det inte vore ett viktigt inslag i vår hörsel. Faktum är att när det finns en brist på information, eller när sådan information kommer som inte motsvarar vad som finns lagrat i vårt minne, mänsklig hjärna självständigt kompletterar ljudbilden till den som passar in i hans idéer om ljuden som finns i verkliga världen. 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" till honom så att han "hämtar från minnet" den där 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, vilket, det verkar, helt enkelt är nödvändigt för en adekvat uppfattning av musik. Ändå visar sig informationen ändå räcka för en mer eller mindre tillförlitlig överföring – hjärnan kompletterar den saknade ljudinformationen på egen hand.
Dessutom ska vi inte glömma att det förutom ljud även finns en bild i en hemmabio, 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 huvudsakliga) informationskanalen gör det möjligt att avsevärt förenkla proceduren för att "lura vår hjärna" och därför uppnå den ökända "närvaroeffekten" som vi faktiskt strävar efter. för när du tittar på film i hemmabio.
VILKA UTMANINGAR SKA SURROUND LJUDSYSTEM LÖSA?
Så vår hörapparat använder olika mekanismer för att bestämma platsen för ljudkällan i rymden. Eftersom alla dessa mekanismer är baserade på att jämföra signalerna som kommer in i hjärnan med de som är "lagrade" i dess minne, kan du med hjälp av vissa ljudbehandlingsalgoritmer "lura" den och få den att tro att ljudkällan finns där på det finns faktiskt inte. Det är på detta som 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 övervägandet av specifika algoritmer för att konstruera en virtuell ljudmiljö kommer vi att överväga de viktigaste uppgifterna som dessa system måste lösa.
Bestämning av riktningen till ljudkällan
Som nämnts ovan används alla tre huvudsakliga rumsliga lokaliseringsalgoritmerna för att bestämma riktningen till ljudsignalens källa: - genom amplitudskillnaden för signalerna i hörselgångarna, genom fasfördröjningen av ljudet som kom till höger och vänster öra, och även genom att uppskatta den spektrala sammansättningen av den ljudtransformerade öronen, beroende på riktningen för dess distribution.
Vertikal (höjd) lokalisering
Allt vi pratade om ovan gällde i första hand lokaliseringen av en ljudkälla i ett horisontellt plan. Det verkar dock för oss att vi inte kommer att avslöja en speciell hemlighet om vi säger att en person kan bestämma riktningen till 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, vid bedömning av vinkeln i horisontalplanet, det grundläggande verktyget är hörselns binaurala egenskap (d.v.s. närvaron av två ljudsignalmottagare - öron), är höjdbestämningen huvudsakligen monoaural - i första hand används aurikelns struktur . Som redan nämnts är aurikeln ett slags frekvensfilter med filtreringsparametrar som beror på riktningen till källan. I en komplex ljudsignal förstärks vissa frekvenser av pinna, medan andra dämpas. När höjden på källan ändras ändras också frekvenssvaret för signalen som kommer in i hörselgången.
Bestämma avståndet till källan
Förutom det faktum att en person kan bestämma riktningen till en ljudkälla, tillåter hörselns egenskaper honom att uppskatta avståndet till den. En av mekanismerna för att bestämma avståndet är uppskattningen av ljudsignalens intensitet. Till exempel, på relativt små avstånd, motsvarar en ökning av avståndet till källan med en faktor 2 en förändring av ljudtrycksnivån med 6 dB. Denna mekanism fungerar dock inte alltid, eftersom ljudnivån från en svag men nära källa kan vara densamma som från en kraftfull, men långt borta.
På små avstånd till källan kommer mekanismen för att uppskatta förändringen i de spektrala komponenterna i en komplex signal in i bilden, vilket uppstår på grund av förvrängningen av ljudvågens framsida av huvudet och auriklarna.En av de viktigaste mekanismerna som gör att vi kan bestämma avståndet till källan i rummet är jämförelsen av direkta signaler och reflekterade 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 överföra ljud från en rörlig källa räcker inte bara de mekanismer som har beskrivits ovan. I enlighet med dopplereffekten ändras frekvensen av ljudet från en rörlig källa (ljudet blir högre när objektet närmar sig och lägre när objektet rör sig bort). När ett föremål passerar förbi lyssnarens position ändras dess ljud dramatiskt i tonhöjd.
Luftburet ljudabsorption
När man överför ljudet från avlägsna föremål måste man ta hänsyn till att luft absorberar höga frekvenser mycket starkare än låga. Det betyder att ju längre bort den virtuella ljudkällan är från dig, desto mer dämpat bör ljudet vara.
Undvikande av hinder
Filmintriger antyder ofta att ljudet kommer till lyssnaren på grund av ett hinder på vägen till dess källa. För att simulera ljud som kommer bakom ett hinder måste man ta hänsyn till att vågor med små längder jämfört med hindrets storlek inte kommer att kunna gå runt det och kommer att dämpas effektivt. Således kommer de högfrekventa komponenterna i ljudkällan som ligger bakom hindret att dämpas kraftigt jämfört med de lågfrekventa.
METODER FÖR ATT KONSTRUERA VIRTUELLA LJUDMILJÖSYSTEM
Binaural ljudåtergivning
En av metoderna för att konstruera ett 3-dimensionellt ljudutrymme med 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 förmågan att placera två mikrofoner med ett perfekt linjärt frekvenssvar direkt i hörselgångarna på ett mänskligt huvud. I det här fallet kommer ljudsignalerna som tas emot av dessa mikrofoner 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 applicerar dem på hörlurarna (hörlurarna) som vi skulle kunna sätta i stället för mikrofonerna, d.v.s. återigen direkt in i hörselgångarna, då skulle det ljud vi uppfattar motsvara källans primära ljudfält och skulle även innehålla all nödvändig information för att lokalisera dess källa i 3-dimensionellt rum.
Experiment för att skapa binaural ljudsystem utfördes med hjälp av en speciell skyltdocka som imiterar 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, den så kallade "närvaroeffekten" förstärks, vilket är vårt mål hemma. underhållningssystem.
Men, som du kanske kan gissa, är inte allt så smidigt, annars hade vi glömt bort de vanliga stereofonin och flerkanaliga hemmabiosystemen.
För det första är alla människor olika och de skiljer sig alla i form av huvud, kropp, öron, etc., därför är de register som gjorts med det "konstgjorda huvudet" mer än genomsnittet, och detta räcker ibland inte för att förvirra vår hjärnan och skapa en illusion av tredimensionalitet.
För det andra, även om vi gör en idealisk inspelning av signalen direkt i hörselgångarna på det "konstgjorda huvudet", 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 gillar helt enkelt inte att lyssna på musik i hörlurar, samtidigt som de upplever betydande obehag. Speciellt detta obehag beror också på det faktum att när du använder högkvalitativa hörlurar av sluten typ eller Hi-Fi, pressas våra hörlurar mot huvudet, och denna position är onaturlig för dem, vilket leder till en minskning av noggrannheten av rumsuppfattning och trötthet.
Den utbredda användningen av binaurala ljudsystem hämmas också av det faktum att inspelningar för dem uppenbarligen måste göras på ett speciellt sätt (vanliga stereoinspelningar fungerar inte, eftersom de inte innehåller all information som behövs för rumslig lokalisering). Det finns i princip sådana inspelningar, men de är extremt få, och de är ganska dyra, så de bör betraktas mer som ett demonstrationsmaterial än en verklig möjlighet att använda i hemunderhållningssystem.
HRTF-funktioner
Idén att spela in och återge 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. Som regel erhålls dessa funktioner experimentellt genom att mäta parametrarna för ljudsignalen med hjälp av dummies som beskrivs ovan.
Många experiment har gjort det möjligt för utvecklarna av rumsliga ljudsystem att skapa omfattande databaser, vars användning i moderna ljudprocessorer gör det möjligt att uppnå imponerande resultat. Faktum är att om den signalbehandlande ljudprocessorn är tillräckligt snabb för att beräkna ljudegenskaper med hjälp av HRTF i realtid, kommer systemet den körs på att kunna skapa 3-dimensionellt ljud utan användning av speciella binaurala inspelningar och hörlurar i hörselgångarna. Biblioteket med HRTF-filter skapas förresten som ett resultat av laboratoriemätningar 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 konventionella högtalare 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 till konventionella högtalare. Vi antar också att funktionerna som används i processorn tillåter oss att ta hänsyn till det faktum att ljudsignalerna inte avges av hörlurar, utan av högtalare långt från lyssnaren. Men även med detta kan vi inte bara få det önskade resultatet. Faktum är att hörlurar utan problem låter dig föra 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 med konventionella högtalare. Signalen som sänds ut av vänster högtalare kommer att uppfattas av båda öronen - både vänster och höger, och vice versa.
Antag att med hjälp av 2 akustiska system är det 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 separata ljudimpulser något separerade i tiden, använder vår hjärna endast den första impulsen för att beräkna riktningen till källan, och tillskriver samma rumsliga koordinater till alla efterföljande impulser. ettor.
I den situation som diskuterats ovan verkar det för lyssnaren som om endast vänster (dvs. 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 påverkan Crosstalk Cancellation-algoritmen utvecklades, vilket innebär 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 skrämmande uppgift att bygga ett 3D-ljud med två akustiska system. 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 ur fas. Naturligtvis beror mycket på egenskaperna hos själva ljudåtergivningsbanan och först och främst på de akustiska systemen.
De flesta tillverkare begränsar sig fortfarande till att använda förenklade 3D-ljudkonstruktionsalgoritmer med medelvärde (lämplig för de flesta) HRTF-funktioner. Tyvärr, som ett resultat, visar sig den skapade ljudbilden också vara väldigt medelmåttig eller inte fungera alls.
Väggreflektionssystem
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 de flesta ljudanläggningar fungerar i slutna rum som har ljudreflekterande ytor – väggar, golv och tak. Det är denna princip som används till exempel av det engelska företaget KEF, som släppte ett högtalarsystem bestående av den traditionella UniQ-modulen för detta företag, som ger ljud till front- och centerkanalerna, samt platta NXT-ljudpaneler placerade på sidorna av högtalarna och avger ljud från de bakre kanalerna. Med rätt placering av högtalarna 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 processorsystem
I princip kan nästan vilken modern AV-receiver som helst hänföras till system som använder processorbearbetning för att skapa en virtuell miljöeffekt. Nästan alla dessa enheter har någon form av algoritm för att simulera bakre effekter med bara två högtalare. En intressant lösning föreslogs av det tyska företaget Audica, som producerar snygga designade högtalarsystem. Till exempel, i ett av våra tester, deltog ett 2-kanaligt virtuellt surroundsystem, men det använde inte 2 främre högtalare, utan en främre och bakre högtalare. Dessa högtalare är placerade horisontellt (liknar mittkanalhögtalarna i konventionella 5-kanals teatersystem) och har möjlighet att ansluta flera kanaler samtidigt (höger, vänster och mitt för den främre högtalaren och vänster och höger bak för den bakre högtalaren) . Samtidigt använder varje ljudåtergivningskanal sin egen uppsättning dynamiska huvuden inneslutna i ett enda hölje. Dessa högtalare kräver anslutning till en konventionell AV-receiver, och som ett ytterligare test 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 utvecklingen och tillämpningen av en uppsättning HRTF-funktioner för ett system som återger ljud genom konventionella högtalare en mycket svår uppgift. I detta avseende gör många tillverkare en viss kompromiss, bearbetar ljud enligt en förenklad algoritm, men använder en speciell konfiguration för att installera högtalare i en högtalare.
Till exempel föreslog Polk Audio en horisontell Surround Bar-högtalare där den virtuella bakre huvudsignalen matas till en uppsättning högtalare, och den korrigerande signalen för att eliminera överhörningseffekten matas till en annan uppsättning högtalare som är åtskilda från de viktigaste med ett avstånd. ungefär lika med avståndet mellan mänskliga öron.
Aleks Digital Technology erbjöd sig att använda ett set bestående av en horisontell högtalare med tre uppsättningar fronthögtalare och två sidohögtalare placerade i ändarna av högtalarna. Effekten av en virtuell miljö 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 tillverkning av elektrostatiska högtalare hög nivå. I Final-systemet matas ljudet, som bearbetas av processorn, till 2 frontala elektrostatiska system. Som ni vet har elektrostater en bipolär riktningskarakteristik. Genom att mata dem med en extra signal med fasfördröjning kan du få ett nästan homogent ljudutrymme som omger lyssnaren var som helst i lyssningsrummet.
Det japanska företaget Yamaha, känt för sina många framgångar inom området för digital ljudbehandling, fortsätter att utveckla riktningen för ljudprojektorer, som har blivit en mycket framgångsrik kommersiell produkt i flera länder runt om i världen. Tanken med en ljudprojektor är att placera ett stort antal dynamiska huvuden i ett högtalarplan. Var och en av högtalarna har sin egen förstärkare och styrs av en digital processor som kan utföra fasmanipulation.
På senare tid har vi sett stereobio gå in i en värld av kommersiella och hemmabiografer, och nu är ultrahögupplöst 4K-video på väg. Ljudet släpar inte efter bilden: 3D Audio har kommit till hemmabiosystemet, betraktarens kompletta ljudmiljö - inte bara i horisontalplanet, utan också i den tredje dimensionen. PÅ 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 2012 års film Red Tails av George Lucas. Grundläggande skillnad Auro-3D från formaten Dolby Surround EX och DTS som rådde vid den tiden var att utvecklarna, förutom de traditionella 7.1-kanalerna i samma plan, föreslog att man skulle använda den tredje dimensionen – det vill säga att placera högtalarsystemen (AC) inte bara runt lyssnaren, utan även på toppen, ett andra "lager", i 30 graders vinkel mot fronthögtalarna och surroundkanalerna.
Ytterligare förbättringar av formatet ledde till uppkomsten av ett annat "lager" - ovanför lyssnarnas huvuden, som symboliskt kallades Guds röst ("Guds röst"). Det maximala antalet kanaler (inte att förväxla med antalet högtalare) nådde 13,1, det vill säga det blev faktiskt dubbelt så många som i de då använda 7.1- och 6.1-formaten. Införandet av övre kanaler gjorde det möjligt att mer exakt förmedla ett antal händelser i ljudspår film, såsom föremål som flyger över publiken (buller från helikopter eller jetjager), atmosfäriska effekter (ylande vind, åska).
Om taket är för lågt blir akustiken för nära betraktaren. I det här fallet rekommenderar Dolby att använda speciella högtalare som fungerar "på reflektion" från taket - enligt företaget blir resultatet bättre.
Objekt tillvägagångssätt
Den äldsta spelaren i bioljudbranschen, Dolby Laboratories, använder två "lager" högtalare 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 i grunden nytt tillvägagångssätt att mixa ljudspår. Istället för den vanliga kanal-för-kanal-mixningen använder studion inspelningsmetoden "objekt". Regissören arbetar med ljudfiler och anger en plats i det tredimensionella rummet, varifrån dessa ljud ska spelas, när och med vilken volym. Till exempel, om det är nödvändigt att återskapa ljudet från en bil i rörelse, anger regissören tiden för utseendet, volymnivån, rörelsebanan, platsen och tiden när ljudet av "objektet" slutar.
Dessutom kommer ljudet inte från studion till biografen i form av inspelade spår, utan som en uppsättning ljudfiler. Denna information bearbetas av processorn, som beräknar filmens ljudspår i realtid varje gång, med hänsyn till antalet högtalare i salen, deras typ och plats. Tack vare exakt kalibrering finns det ingen referens 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 vart den ska skickas ljudet för att få det optimala ljudpanorama. Det maximala antalet samtidigt behandlade ljud-"objekt" är 128, och antalet samtidigt stödda oberoende högtalare är upp till 64.
Dolby Atmos är inte bunden till ett specifikt antal ljudkanaler. Ljudbilden bildas av processorn i realtid från "objekt" och enligt det "program" som sammanställts av filmens ljudtekniker. Samtidigt tar processorn hänsyn till den exakta placeringen av de akustiska systemen, deras typ och antal - allt detta är förregistrerat i inställningarna vid kalibrering av varje särskilt rum. 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 göra intåg på hemmamarknaden. Auro-3D startade lite tidigare, flera tillverkare av hemelektronik introducerade de första processorerna och mottagarna med formatstöd i början av 2014. Dolby Laboratories lät inte vänta på sig och presenterade i mitten av september förra året en mycket prisvärd lösning baserad på billiga mottagare. Dessutom, i början av 2015, tillkännagav en annan stor aktör, det amerikanska företaget DTS, sitt 3D-ljudformat - DTS: X (som hittills bara är känt att det, liksom Dolby Atmos, är objektorienterat och kommer att stödjas många konsumentelektroniktillverkare).
Samtidigt har kommersiell och hemmabio allvarliga skillnader i vissa aspekter. Filmrullar är ett minne blott och digitala kopior av filmer används nu nästan allmänt i filmdistribution. Soundtracket till filmen "lämnar" servern som en digital ljudström med hög bithastighet och nästan ingen komprimering. Servrar som lagrar filmer kan överföra upp till 16 digitala kanaler sådana data parallellt.
Det mest populära mediet för hemmabio är Blu-ray-skivor. Som regel 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 de gamla DTS- och Dolby Digital-codecna med 2.1-ljud (vänster-höger och LFE). Om ett filmspår ursprungligen spelades in i en studio i 5.1- eller 7.1-format är det ganska enkelt att överföra det till skiva, den enda skillnaden är den extra datakomprimeringen som är förknippad med den begränsade kapaciteten hos det digitala mediet. Men 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 nästan "sömlös". Om filmen 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 mittkanalen är inkapslad i mittkanalen, 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 normalt 7.1-spår och hoppar över den "extra" informationen. Således kommer en skiva med en Auro-3D-film i alla fall att läsas korrekt av alla moderna spelare och kännas igen av någon av de processorer eller mottagare 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 möjlighet att "uppmixa" (uppmixa) - en processor som kan fungera med Auro-3D kan till och med räkna om en vanlig tvåkanals stereoinspelning, säg i 13.1.
Auro-3D använder en högtalarlayout i tre lager och ett mer traditionellt tillvägagångssätt med flerkanalig ljudinspelning. Detta ger utmärkt bakåtkompatibilitet av standarden 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 Dolby Atmos specifikationer för hemmabruk det föreslås att använda högtalarkonfigurationer från 5.1.2 till 7.1.4, där den första siffran är antalet "normala" kanaler: vänster-center-höger-sida-bak, den andra är lågfrekventa effektkanalen, och den tredje är de så kallade "top"-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 punkt är att för att korrekt beräkna ljudfältet är det nödvändigt att veta den exakta platsen för alla högtalare. I en kommersiell biograf löses detta problem genom att kalibrera utrustningen, men så vitt vi vet finns inte denna möjlighet i hemmottagare. Hur, i det här fallet, frågan om att få ett fullfjädrat Atmos-ljud "som i en film" löses hemma är fortfarande oklart. Det är sant att formatet ännu inte har fått sina slutliga egenskaper. Flera premiumprocessortillverkare har till och med försenat Dolby Atmos-aktiverade uppdateringar på grund av signalbehandlingsändringar som de säger är gjorda av Dolby-utvecklare. Så det kan antas att Dolby i framtida uppdateringar kan göra justeringar av ljudbehandlingen och/eller systemkalibreringen för en specifik högtalarplats.
Kompatibilitetsproblem
Eftersom Auro-3D använder traditionell metod kanalmixning, och Dolby och DTS - objektorienterad ljudredigering, är det omöjligt att konvertera ett format till ett annat. Dessutom är det inte lätt att bygga en hemmabio som kan fungera korrekt med alla format. Problemet med kompatibilitet ligger i de olika kraven för att installera högtalare. Dolby Atmos använder två "lager" akustik, medan Auro-3D använder tre. Man skulle kunna anta att ett Dolby Atmos-ljudspår skulle kunna spelas genom Auro-3D-delen av högtalaren, men det är osannolikt att det stämmer. Kraven på högtalarplacering är mycket snäva för båda formaten, och med tanke på känsligheten för exakt positionering för mjuka övergångar kan detta vara ett problem för hemmabiodesigners och installatörer (information om dts:X-högtalarplacering är ännu inte tillgänglig).
framtidsutsikter
Trots all vaghet i beskrivningen av Dolby Atmos måste det erkännas att detta format har mer potential än Auro-3D. För det första är den objektorienterade metoden för inspelning klart mer lovande än den traditionella per-kanal-metoden. För det andra är stöd för Dolby Atmos i massmodeller av AV-receiver från sådana företag som Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon tillgängligt "i basen", medan licensen för Auro3D måste köpas som en valfri mjukvaruuppdatering för $199 , vilket märks för budgetmodeller.
Inom det dyrare segmentet av processorer för att bygga hemmabio har tillverkare som Trinnov Audio och Datasat Digital, som också arbetar på den kommersiella filmmarknaden, även aviserat 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 du kan exakt bestämma platsen för varje högtalare i rymden och använda denna data för att ytterligare korrigera ljudfältet.
Redaktionen vill tacka tidningen avreport.ru för deras hjälp med att förbereda artikeln.
