Pułapki systemowe

Najlepszym systemem w audio pod względem jakości dźwięku jest mono.

Dwie kolumny trudniej dobrze ustawić. Dla jednej niemal zawsze uda się znaleźć idealne miejsce, z parą jest gorzej. W reżyserce powinno się to udać, ale w domu zawsze są problemy z optymalnym ustawieniem nie tylko pary, ale nawet pojedynczej kolumny.

Adaptacja akustyki w przypadku pojedynczego źródła dźwięku też byłaby prostsza, chociaż paneli potrzeba zawsze tyle samo. Jednak miejsc pierwszych odbić, gdzie trzeba je ustawiać bardzo dokładnie, w systemie mono jest o połowę mniej.

Dwa źródła dźwięku nie pomagają sobie, tylko przeszkadzają.

Rys. 1.

Na rysunku 1. widać pomiar L+R. Charakterystyka jest „podświetlona”, ponieważ „trawa” i trzy zapaści w zakresie wysokich tonów są dzięki temu bardziej widoczne.

Rys. 2.

Na rysunku 2. wykresy są już przedstawione z uśrednieniem do 1/3 oktawy – w przeciwnym razie „trawy” byłoby za dużo i rysunek stałby się mało czytelny. Ani kanał prawy nie wygląda dobrze, ani lewy, zresztą to tylko etap pośredni w wykonywaniu adaptacji. Faktycznie chodzi o to, że suma obu kanałów wygląda gorzej niż każdy z osobna. Mankamenty z obu stron nie kasują się, ale jakby sumują.

Gdyby odległości od głośników do mikrofonu były identyczne, fale tylko by się sumowały, a nie sumowały i odejmowały w zależności od częstotliwości. Jednak uszy słuchacza nigdy nie znajdują się w identycznej odległości od obu kolumn, więc takie zjawisko powodowane interferencją to codzienność. Taki dźwięk słyszymy na co dzień, najczęściej nie zdając sobie z tego sprawy.

Stereo od strony jakości nie poprawia niczego, tylko wszystko pogarsza. Dźwięk stereofoniczny jest „fajniejszy”, ale jakościowo – gorszy. Dodawanie kolejnych kanałów powoduje dalsze, obiektywne obniżenie jakości, chociaż subiektywna „fajność” brzmienia wzrasta.

W świecie audiofilskim wszyscy wyobrażają sobie jednak, że dążą do podniesienia jakości. Dodanie drugiego kanału pogarsza parametry, podobnie jak i dołożenie kolejnych. Jednak w reklamach „więcej” zawsze oznacza „lepiej”, chociaż w praktyce często polega to na tym, że dostajemy czegoś mniej. Zniekształceń i zakłóceń, przykładowo.

W audio – czy też w okolicach audio – takich pułapek jest więcej. Zwiększanie częstotliwości próbkowania czy głębi bitowej poza standard 44,1 kHz / 16 bitów w warunkach domowych nic nie daje. Czyli np. SACD to marketing w postaci klinicznej.

Z niektórych pułapek jest wyjście, z wielu – nie. Czy istnieje alternatywa dla sprzętu stereo w sensie zredukowania liczby kanałów do jednego? A czy istnieje metoda na obejście dewastacyjnych metod realizacji dźwięku? Jak sobie poradzić ze zredukowaną prawie do zera – czy dosłownie do zera – dynamiką? A czy ktoś zna sposób na manipulowanie przez realizatorów spektrum dźwięku instrumentów?

Jest jeszcze, w jakimś sensie systemowy, problem kolumn głośnikowych, które w ogromnej większości buczą i huczą. Można go obejść, budując kolumny samodzielnie. Jeszcze prostszy sposób polega na użyciu słuchawek. Dźwięku słuchawkowego nikt nie lubi, ale wtedy kolumny nie buczą i nie huczą, bo ich nie ma, a dodatkowo nie buczy i nie huczy samo pomieszczenie. 

Poza tym w świecie audio mamy dwie naturalne pułapki systemowe. Pierwszą jest starzenie się słuchu, a druga polega na tym, że słuchanie głośnego dźwięku powoduje jego uszkodzenie. Uszkodzenie słuchu, nie dźwięku, oczywiście.

Kłopot zaczyna się wtedy, gdy ktoś będzie chciał wykazać, że faktycznie występuje jakiś problem systemowy. Dźwięku nie widać, a skoro można kogoś przekonać, że jeden ołówek jest dłuższy niż drugi, choć są takie same, to jak wykazać, że jest jakiś problem z dźwiękiem? No i jak zdanie jednej osoby ma się do tej całej machiny? Kogoś interesuje, że reklamy to bajki służące do grania na emocjach?

Dźwięk jest niewidoczny i trudno jest zauważyć, że jest z nim jakiś problem. Ale nawet wtedy, gdy problem jest widoczny, jak w wypadku ołówków, marketing ze zdumiewającą skutecznością zamyka ludzi w tych matriksowych zbiornikach.

Weźmy dwa przykłady. Telewizor 1366x768 nie był w stanie wyświetlić w dobrej jakości żadnego standardu obrazu. A co było w reklamach? Zresztą takie telewizory można kupić nawet obecnie. I czy ktoś pisze o nich, że to pułapka systemowa, która gwarantuje złą jakość obrazu w każdym standardzie? A kilkanaście lat temu tego typu telewizor w jednym z magazynów został okrzyknięty najlepszym do oglądania filmów – o szarej czerni i smużeniu nie wspominając. Drugi przykład to Horrendalnie Duży kontRast. Od momentu powstania tego kuriozum jesteśmy karmieni bajeczkami o tym, że im jaśniejszy obraz może jakiś telewizor wyświetlić, tym lepiej. A przecież jeszcze niedawno uczono np. na kursach, że nie powinno się siedzieć przed monitorem za długo, bo to męczy wzrok i jest szkodliwe. Ludzie, którzy kupowali nowe telewizory, jako pierwszą rzecz robili wyłączenie trybu sklepowego, bo obraz był za jasny, zbyt kontrastowy, a przez to nienaturalny i męczący wzrok. A teraz mają na stałe włączony tryb krypto-sklepowy, który ma bardzo atrakcyjną, ale mylącą nazwę – będącą faktycznie odwracającym uwagę gestem iluzjonisty. I są „szczęśliwi”, bo od tego pieką i łzawią oczy, a to, co widzą na ekranie, ma się do realnego świata jak truskawki do marmolady zawierającej truskawki w swoim składzie, choć w skromnej ilości. O tym, że żaden domowy wyświetlacz nie jest w ogóle w stanie poprawnie tej aberracji wyświetlić, trzeba już zamilczeć. Ale to jest właśnie klucz do rozwiązania zagadki. Zły obraz spowoduje, że ktoś kupi nowy sprzęt, jeszcze jaśniejszy. Rozwiązanie jednego, sztucznie stworzonego problemu skutkuje powstaniem – a w tym przypadku spotęgowaniem – innego. Dostaje się coś, co ma jakiś problem systemowy, ale też (być może) i jakieś zalety. W marketingu zwraca się uwagę na zalety, choćby pozorne i istniejące tylko na papierze. Jednak to wady powodują powstanie potrzeby kupienia czegoś nowego. A to nowe jest znów pozornym rozwiązaniem starych problemów poprzez wykreowanie nowych. I tak w kółko ze wszystkim.

Horrendalnie Duży kontRast był (i jest) sposobem na odwrócenie uwagi od tego, że panel nie jest w stanie uzyskać poprawnej czerni. W końcu klient się w tym jednak zorientuje (lub nie) i kupi (a jak się nie zorientuje, to też kupi) coś pozornie lub nawet rzeczywiście potrafiącego poradzić sobie z problemem czerni czy może też ze smużeniem. Ale w tym przypadku, gdy panel faktycznie potrafi poradzić sobie z czernią oraz ze smużeniem, nienormalne zwiększanie jasności spowoduje przedwczesne jego zużycie.
Czyli nawet gdy problem widać, ludzie z uporem tkwią w tym matriksie. A co powiedzieć o bezpiecznikach czy kablach cyfrowych, które jakoby poprawiają brzmienie? Dźwięku nie widać, poprawy nie słychać, ale co z tego? Przecież wciąż są ludzie, którzy dają się przekonać, że bezpieczniki grają.

Nasz oddział zrobił się większy... 

Skalowanie z ułamkiem jeszcze raz

Skalowanie w praktyce:

Rys. 1. Test z płyty DVD. Zdjęcie wykonane z małej odległości. Telewizor to model z roku 2010 (1920x1080), natomiast wykorzystany odtwarzacz Blu-ray nadal można kupić jako fabrycznie nowy.

 

Na zdjęciu widać coś ciekawego – mianowicie z sześciu ponumerowanych linii pięć jest "narysowanych" przez skaler odtwarzacza za każdym razem trochę inaczej. Czyli identyczne linie pionowe na płycie testowej są rysowane na pięć różnych sposobów.

Linie poziome, z którymi były problemy w przypadku paneli o rozdzielczościach do 1080p włącznie:

Rys. 2. Warunki zdjęcia jak wyżej.

Tutaj tak samo "narysowana" jest co piąta linia.

To są niewielkie zniekształcenia, ale jednak obniżają jakość obrazu. Użycie telewizora 4K nie poprawi sytuacji, jeżeli odtwarzacz wyśle sygnał w standardzie 1080p. Mimo wszystko warto pamiętać, że nawet skalowanie od razu do 4K nie da nam idealnego odtworzenia tego, co jest na płycie. Najbliżej ideału jest się wtedy, gdy skalowanie będzie całkowitoliczbowe i obraz nie zajmie całego wyświetlacza, tzn. będą marginesy.

Uzyskanie 100% jakości oryginału jest w wypadku DVD trudne.

Okazuje się, że bardzo duży wpływ na odbiór ma aranżacja oświetlenia. Oglądanie w dzień przy odsłoniętych oknach można włożyć między bajki. Tzn. oglądać można, ale naprawdę coś widać dopiero w odpowiednim oświetleniu.

Czy aranżacja oświetlenia jest dobra, kontroluje się w dwóch etapach. W nocy (lub ewentualnie w dzień po zasłonięciu okien, ale to muszą być naprawdę dobre zasłony) trzeba sprawdzić, czy wyświetlacz robi wrażenie zupełnie czarnego. Jeżeli to nie jest salka kinowa albo ciemnia fotograficzna, nigdy nie będzie zupełnie ciemno i zresztą nie o to chodzi. Jednak w słabym świetle na wyświetlaczu nie powinno być widocznych żadnych odbić źródeł światła. Okna powinny być zasłonięte wystarczająco dobrze, żeby ich odbicia nie były widoczne na ekranie. Jeśli nie zupełnie niewidoczne, to przynajmniej słabo widoczne.

Drugi etap polega na włączeniu oświetlenia, które będzie działać w czasie oglądania filmów. To naturalnie robi się po zmroku. Oświetlenie jest zaaranżowane dobrze, jeżeli również sztuczne źródła światła nie będą się odbijać na ekranie. Wyświetlacz musi sprawiać wrażenie, jakby był zupełnie czarny. Przypadek idealny polega na tym, że źródłem światła jest ściana za monitorem/telewizorem.

Widz nie może mieć źródeł światła w polu widzenia oraz nie mogą się one odbijać na ekranie. Pozostaje jeszcze kwestia, jak silne ma być to oświetlenie. Bardziej skrupulatni znajdą konkretne zalecenia, co ma sens wtedy, gdy można to pomierzyć. W praktyce dla wyświetlaczy OLED wystarczy bardzo słabe światło. Dla wyświetlaczy LCD powinno być silniejsze, bo problem przeświecającego podświetlenia w słabym świetle będzie uwypuklony.

Dokładniejsze sprawdzenie oświetlenia w pokoju i jego ewentualna korekta może zrobić różnicę. Warto się nad tym pochylić, bo zysk w porównaniu do nakładów jest bardzo duży.

Skalowanie do wyższych rozdzielczości - jak uniknąć błędów

Przeskalowanie DVD do 1080p jest niewykonalne bez pogorszenia jakości. 1080 podzielone przez 576 daje 1,875. Żeby skalowanie nie powodowało strat jakości linii, powinno być 1152. Jest ich jednak o 72 za mało. Jednak odtwarzacze DVD, jak również odtwarzacze Blu-ray, skalują do 1080p w ten sposób, że o obrazie można powiedzieć wszystko, tylko nie to, że jest nieostry.

SD do 1080p dobrze przeskalować się nie da, bo nie jest to skalowanie całkowitoliczbowe i aby ukryć rozmycie obrazu, sztucznie się go wyostrza. W różnym stopniu, różnymi sposobami i z różnym skutkiem.

Chcąc wykorzystać starszy telewizor i odtwarzacz, nie da się uzyskać bardzo dobrej jakości obrazu, nie wspominając o zniekształconym, bo przyspieszonym dźwięku. Można jednak trochę poprawić obraz w ten sposób, że odtwarzacz zostanie ustawiony na wysyłanie sygnału 576. Wtedy telewizor zadziała tak, że obraz zostanie wyświetlony z overscanem, ale już samo skalowanie będzie x 2. Prawdopodobnie nie będzie to równe 2, ale trochę więcej niż 2. Obraz będzie znacznie bardziej naturalny, bez sztucznego wyostrzenia i uwypuklenia artefaktów kompresji.

Mając telewizor 1080p i nowoczesny odtwarzacz 4K, można uzyskać dobry dźwięk, bo niektóre potrafią odtworzyć film z szybkością 24 fps, ale też popsuć obraz. Aby tego uniknąć, trzeba ustawić standard sygnału na 576.

Najlepsza sytuacja jest, gdy telewizor i odtwarzacz mają rozdzielczość 4K. Jednak i wtedy trzeba ustawić sygnał na wyjściu odtwarzacza na 576. Wtedy telewizor wykona skalowanie SD od razu do 4K, co da bardzo dobrą jakość. Prawdopodobnie lepiej będzie zrezygnować z „ulepszania” obrazu przy użyciu AI.

Ogólnie rzecz ujmując, z DVD odtwarzacz musi wysłać sygnał oryginalny, bez skalowania. Mając sprzęt 4K, można też przetestować, czy lepiej skaluje telewizor, czy odtwarzacz, jednak zawsze musi to być skalowanie od SD do 4K.

W odniesieniu do komputerów, to w przypadku monitorów 1440p lub 4K (jak również 5K) nie trzeba nic zmieniać w ustawieniach obrazu. Jedyna rzecz to zmiana szybkości odtwarzania na 24 fps. Natomiast jeżeli ktoś ma monitor 1920 x 1080 (lub 1920 x 1200), to powinien w VLC wykadrować obraz przez odjęcie w sumie 72 linii z dołu i z góry. Czyli obcina się po 36 na górze i na dole. Filmy kinowe i tak mają tam czarne pasy, a obcięte boki nikogo nie powinny martwić. W końcu jeszcze niedawno telewizja nadawała w 4:3, więc obraz był wykadrowany znacznie mocniej. Korzystając z kadrowania, trzeba też obciąć boki, w przeciwnym razie obraz „nie urośnie” na wysokość, jak i współczynnik skalowania.

Taki sposób kadrowania DVD wydaje się dawać optymalną jakość na wyświetlaczu Full HD (1920 x 1080), tzn. na każdą poziomą linię oryginału powinny przypadać dwa rzędy pikseli monitora. Możliwe, że trzeba odciąć inną liczbę linii. Do wykonania rysunku został użyty monitor 1920 x 1200.

 

Skalowanie DVD jest o tyle interesujące, że zapis na płycie w naszym standardzie zawsze ma 576 x 720 i proporcje 4:3, natomiast obraz wyświetlany może być 4:3 albo 16:9, natomiast „piksele” na płycie DVD nie są kwadratami.

Na koniec pytanie. Czy ktoś spotkał się w czasach odtwarzaczy DVD z funkcją skalowania i odtwarzaczy Blu-ray ze zdaniem, że skalują one płyty DVD źle? Bo że skalują świetnie, to pisali wszyscy. Przypuszczalnie pisali to ci sami, którzy „słyszeli” wpływ kabla cyfrowego na jakość dźwięku.

Czy w filmach źle słychać tylko dialogi?

Post „Czy w polskich filmach źle słychać dialogi?” został opublikowany w styczniu 2022 r. Zobaczmy teraz, czy może w ogóle czegoś w filmach nie słychać? Jak to zostało wcześniej powiedziane we wpisie „Dlaczego audio to ciemna strona księżyca?”, realizatorzy dźwięku od momentu, gdy dostali do dyspozycji wystarczająco zaawansowany sprzęt, zaczęli sztucznie dewastować nagrania i niestety ta destrukcja trwa do dzisiaj.

Skoro w kinie używa się sprzętu profesjonalnego, to nie mają sensu, tak by się mogło wydawać, jakieś dziwne kombinacje wymyślone mniej więcej 70 lat temu, żeby dźwięk brzmiał dobrze tylko na aparaturze wysokiej klasy. Poza tym nikt nie odtwarza ścieżek filmowych przez radio AM i nie nagrywa ich na kasetowe dyktafony. Więc można się spodziewać, że dźwięk do filmów jest realizowany normalnie. Z wpisu „DS9 i ogon kometarny” wiemy, że niekoniecznie tak zawsze jest.

Spójrzmy na poniższy rysunek.

Rys. 1. Niedosłuch to obniżenie HL (Hearing Level) o ponad 25 dB. W wieku sześćdziesięciu lat lekki niedosłuch występuje już od około 6000 Hz. 

Na rysunku są dwie normy. Na pierwszy rzut oka widać tylko jedną – dla 60 lat. Ale pozioma linia 0 dB (zero dB) jest drugą normą – dla osiemnastolatków.

Ta norma dla 60 lat jest trochę wyśrubowana. Jeśli ktoś się w niej zmieści, to znaczy, że nie pracował w warunkach narażających go na hałas, nie słuchał muzyki głośno, nie chodził na koncerty rockowe czy na strzelnicę, no i ma dobre zdrowie. I na swoje lata ma świetny słuch.

Zatem do 6000 Hz sześćdziesięciolatkowie słyszą jeszcze dobrze, a powyżej tej częstotliwości już gorzej z powodu niedosłuchu. I właśnie dlatego linię na wysokości 6000 Hz znajdziemy na wykresach ze ścieżką dźwiękową pewnego filmu.

Rys. 2.

Na rys. 2. widać coś, co można określić jako normalną realizację dźwięku. To wszystko usłyszy osoba młoda i stara. Młodszy słyszy dźwięk bogatszy i ciekawszy, ale jeden i drugi słyszy to samo, choć nie takie samo.

Rys. 3.

Na rys. 3. widać coś znajomego. Tak przecież wygląda widmo wielu utworów muzycznych realizowanych dewastacyjną metodą stosowaną przez realizatorów dźwięku. Czyżby to zatem była muzyka? Owszem, to właśnie jest muzyka w tym filmie. Niestety są tu „stalaktyty”, które usłyszy tylko osoba młoda. Starszy najwyżej jeszcze załapie się na te już bardzo wąziutkie kawałeczki stalaktytów, konkretnie poniżej 6 kHz i troszkę powyżej. Więc muzyka leciutko jeszcze „cyka”, ale i to za pewien czas zaniknie.

Rys. 4.

Na rys. 4. jest widmo akcji filmu. Bez dialogów i bez muzyki. Taki sposób realizacji dźwięku powoduje, że pewne rzeczy są dla osoby starszej słabo słyszalne, ale jednak jeszcze słyszalne. Strzałka wskazuje „puste” miejsce. Dlaczego realizator nie pociągnął tych „stalaktytów” trochę niżej? Na pewno starsi widzowie mieliby lepszy odbiór. Efekty dźwiękowe byłyby bardziej czytelne.

Rys. 5.

W przykładzie z rys. 5. trzeba się trochę postarać, żeby dźwięki powyżej linii 6000 Hz zidentyfikować. Te „paciorki” są właściwie nawet jeszcze trochę wyżej. Najlepiej spytać dzieci, może lepiej wnuki, co to jest. Film jest od lat 16., więc te wnuki nie mogą być za małe. Poza tym widać, że od 2 do 6 kHz jakoś wiele się nie dzieje. A szkoda, bo to jest właśnie zakres, który my (starsi panowie) jeszcze całkiem znośnie słyszymy. 

Rys. 6.

To jest film nagrany z telewizji przy użyciu nagrywarki DVD z twardym dyskiem. Nagranie ma już kilkanaście lat i chyba nikt już takiego sprzętu nie używa. Na DVD widmo jest bardzo podobne, co może być pewnym zaskoczeniem.

Film jest z lektorem, który został mocno „podrasowany” i zagłusza oryginalną ścieżkę dźwiękową. Lektor mówi zrozumiale, a także to, co mówią do siebie, względnie krzyczą, bohaterowie, też jest czytelne i to pomimo zagłuszającego lektora.

Dialogi są zrozumiałe. Problem z dźwiękiem polega na tym chorym przesuwaniu widma w górę, względnie na wycinaniu pasma, które jest jeszcze słyszalne w wieku 60 lat (dokładnie 59) i także w wieku późniejszym.

DVD na 24 fps w 8k

DVD jest nośnikiem, który sprawia sporo problemów, prawdopodobnie nawet więcej niż płyta winylowa. W odniesieniu do winyli każdy zainteresowany tematem zna ich specyfikę. W przypadku płyt DVD tak nie jest.

Wiadomo, że dobrą jakość dźwięku z DVD dla filmów kinowych można uzyskać, spowalniając tempo odtwarzania z 25 do 24 klatek na sekundę. Są dostępne stacjonarne odtwarzacze, które to potrafią zrobić, jednak przez wiele lat, a często nawet obecnie, oglądaliśmy filmy na DVD w tempie przyspieszonym. Okazuje się jednak, że nawet teraz mało kto wie, jak osiągnąć dobrej jakości obraz. Otóż standardy HD Ready i Full HD nie pozwalają na uzyskanie dobrej jakości obrazu z DVD. Sprzęt o rozdzielczościach 1280×720 (1366×768) i 1920×1080 nie jest w stanie poprawnie przeskalować DVD.

Tak wygląda porównanie jakości skalowania SD dla linii pionowych na trzech wyświetlaczach o różnych rozdzielczościach:

Rys. 1. Skalowanie linii pionowych jest prawidłowe na wszystkich wyświetlaczach. Rysunki trzeba oceniać w skali 1:1. 

Wyświetlacz 1440×900 występuje tu w zastępstwie telewizora HD Ready 1280×720.

Jak widać, skalowanie linii pionowych nie stanowi problemu nawet na starym monitorze o najniższej rozdzielczości. Standard HD Ready byłby już raczej niewystarczający. Sytuacja zmienia się w odniesieniu do linii poziomych:

Rys. 2. Skalowanie linii poziomych jest bardziej wymagające.

Tu dwa wyświetlacze mają z tym problem. HD Ready wypadłby jeszcze gorzej.

Poprawne przeskalowanie DVD na wyświetlacz o większej ilości linii niż oryginalnie ma SD jest możliwe, gdy tych linii będzie co najmniej dwa razy więcej. 720×2=1440, zatem wymaganie jest spełnione dla wyświetlaczy użytych w powyższych przykładach, ale nie dla HD Ready. Z kolei 576×2=1152 i tu 1080 linii to trochę za mało, nie wspominając o 900, 768 czy 720.

Jeśli wyświetlacz ma mniej linii niż x2, to przy skalowaniu powstaje sytuacja, że jedna linia powinna być częściowo biała i częściowo czarna, co jest niemożliwe. Natomiast jeśli linii będzie więcej niż 2, ale z ułamkiem, także powstanie błąd, jednak już znacznie trudniejszy do zauważenia i niemający praktycznego znaczenia.

Problem jest nie tylko z DVD i wyświetlaczami do rozdzielczości 1080p włącznie, bo tu mnożnik jest mniejszy niż 2. Kłopoty są też z Blu-ray na wyświetlaczach o rozdzielczościach większych niż ma standard Full HD, ale nie dwa razy większych. Proszę zobaczyć:

Rys. 3. Oglądanie materiałów 1080p na monitorze 2560x1440 nie gwarantuje idealnej ostrości.

Żeby poprawnie przeskalować obraz z płyty Blu-ray, rozdzielczość 2560×1440 to za mało (w trybie na pełny ekran).

Do oglądania DVD telewizor 1080p nie będzie idealny, natomiast monitor 2560×1440 jak najbardziej. Z kolei do oglądania filmów z Blu-ray najlepszy będzie telewizor 1080p lub 4K. Monitor 5K będzie tak samo dobry jak 4K.

Można spotkać się z opiniami, że im większa rozdzielczość, tym gorsze skalowanie. Nie jest to prawda, co widać na powyższych rysunkach. Faktem jest natomiast, że im większa rozdzielczość telewizora, tym on z reguły jest większy. Po zamianie telewizora FHD na 4K subiektywne wrażenie jakości DVD spadnie, chociaż jakość obiektywnie wzrośnie, jeżeli się będzie oglądać z takiej samej odległości, a ekran będzie fizycznie większy. Jeżeli się ustawi oba telewizory w taki sposób, że ich wielkość kątowa będzie taka sama, obraz na 4K będzie lepszy.

Trochę to smutne, że przez wiele lat oglądaliśmy filmy DVD w złej jakości. A przecież kilkanaście lat temu każdy, kto posiadał telewizor 1080p i odtwarzacz Blu-ray, po prostu by wyśmiał osobę mówiącą mu, że jego sprzęt nie gwarantuje dobrej jakości z płyty DVD. Tak samo i teraz ktoś może oglądać materiały 1080p na monitorze 1440p i nie zdawać sobie sprawy, że nie osiąga optymalnej jakości. Klęską jakościową był natomiast telewizor 1366×768, na którym żaden standard nie mógł być wyświetlony prawidłowo.

Rezonanse kolumn głośnikowych - pomiary

Kiedyś pewna dość znana osoba z kręgu audio powiedziała w odniesieniu do słuchawek, że po zastosowaniu EQ grałyby tak samo. Inna, równie znana osoba, odpowiedziała na to pytaniem: czy wszystko jest takie same? Nie wszystko jest takie same, ale po wyrównaniu charakterystyki słuchawek przy pomocy EQ będą brzmieć bardzo podobnie.

W przypadku kolumn głośnikowych stosowanie EQ nic nie da, bo i tak będą grać bardzo różnie. Jest to spowodowane nie tylko tym, jak to się często podkreśla, że kolumny promieniują różną szerokością wiązki w odniesieniu do częstotliwości. Ale nawet gdyby wstawić je do komory bezechowej i zastosować EQ, zawsze to będzie inny dźwięk. Odmienne brzmienie różnych typów kolumn jest spowodowane, poza charakterystyką częstotliwościową, odmienną ilością i intensywnością rezonansów oraz czasem ich zanikania.

Przykład pierwszy pokazuje kolumny bardzo dobre. Niewiele rezonansów, które szybko wygasają.

 

Rys. 1.

Skale osi częstotliwości zaczynają się i kończą w różnych miejscach. Czerwona linia pokazuje od którego miejsca zaczyna się wodospad. Z kolei wykres wodospadowy kończy się na 30 kHz.

Rys. 2.

Po wyrównaniu charakterystyk częstotliwościowych kolumn z rysunków 1 i 2 ich brzmienie wciąż będzie bardzo różniło się od siebie. O ile w ogóle udałoby się wyrównać charakterystykę kolumn z rys. 2 w przedziale 5-6 kHz. EQ jednak nic nie zmieni w odniesieniu do rezonansów. Chociaż są tacy, którzy twierdzą, że ich się nie słyszy, to ja radzę zrobić (jeszcze raz?) kilka testów, jak to zostało opisane we wcześniejszych postach, i ocenić samemu czy to słychać, czy nie. Nawet jak się obudowę napcha matą tłumiącą do granic możliwości, to i tak coś z tych rezonansów - oraz tłumień - będzie słychać.

Trzeci przykład pokazuje, że wyrównanie charakterystyki i tu nic nie da. Rezonanse są za silne i wygasają zdecydowanie za wolno.

Rys. 3.

Czwarty przykład to jest coś nieprawdopodobnego. Mimo tak złej charakterystyki i paskudnych rezonansów, recenzenci uznali te kolumny za całkiem dobre.

Rys. 4.

Na rys. 4 jest BHP w czystej postaci: Buczy, Huczy, bo jest Pusta.

Piąty przykład to dwie kolumny.

Rys. 5.

W tym zestawieniu ta z lewej strony ma trzy zakresy z problemami. Przy czym ten ostatni przypada na częstotliwości rzędu 20 kHz, więc nie ma się tym co przejmować. Niemniej jednak wyrównanie charakterystyk nie zmieni wiele, co widać wyraźnie.

A w ostatnim przykładzie mamy już pomiarową katastrofę, za którą trzeba było zapłacić naprawdę duże pieniądze. Para tych kolumn kosztowała tyle, co dobry nowy samochód i to wcale nie taki z tych najmniejszych...

Rys. 6.

I posiadacze tego... czegoś, byli przekonani, że na tym... czymś słyszą wpływ kabli na sałnd kłality, o innych rzeczach nie wspominając.

Wyrównanie charakterystyki kolumn z rys. 6. wymagałoby użycia komputera, chociaż i wtedy efekt mógłby być dość umiarkowany. Rezonansów jest jak zatrzęsienie. A jak na ironię producent zamocował głośnik wysokotonowy w taki sposób, żeby nie przenosiły się na niego drgania obudowy. Jak widać skuteczność tego jest "powalająca".

A jaka by była reakcja słuchacza w salonie? W odniesieniu do pokazanych tu kolumn za najlepsze uznałby pewnie te najgorsze, z rys. 6. Gdyż brzmiałyby "najciekawiej" i miały "najbogatszy" dźwięk. No i pewnie też najgłośniejszy.

Zrobienie kolumn z wyrównaną charakterystyką i bardzo krótkim czasem wygasania nie stanowi większego problemu. I choć w pomiarach wypadałyby świetnie, a obiektywnie gwarantowałyby najlepszą możliwą jakość dźwięku, to w salonie mało kto uznałby je za dobre. Nie, że za najlepsze, w ogóle za dobre. Dla wielu mogłyby się okazać najgorsze.

BHP kolumn głośnikowych na przestrzeni kilku dekad - przykłady

Ten post może być niezrozumiały, jeżeli Czytelnik nie zapoznał się z wcześniejszymi, poczynając od Kolumny głośnikowe, czyli the dark side of the speaker. BHP oznacza tu Buczące Huczące Puste.

Pierwszy przykład BHP jest znacznie starszy niż widoczna data publikacji.

Rys. 1.

Bardzo mało materiału dźwiękochłonnego było w tych kolumnach.

W latach siedemdziesiątych Akira Nakamura wiedział, że dobre wytłumienie kolumn polega na całkowitym wypełnieniu ich wnętrza materiałem dźwiękochłonnym. W tamtych czasach jednakowoż większość sprzętu grającego była w ogóle pozbawiona jakiegokolwiek wytłumienia. Cofając się w lata sześćdziesiąte okaże się, że było podobnie. A jeszcze dalej wstecz praktycznie nic nie miało wytłumienia.

Radio, które było w domu prowadzącego blog w latach siedemdziesiątych, no i też pod koniec lat sześćdziesiątych, nazywało się Stolica. Warto sprawdzić, jeśli ktoś nie wie, jak to radio wyglądało wewnątrz, zdjęcia są łatwe do znalezienia. Otóż nie ma w nim żadnego wygłuszenia, zresztą nikomu to by nie przyszło do głowy. Lampy się mocno rozgrzewają.

Jak taka obudowa wpływa na dźwięk można sobie sprawdzić wyszukując pośród szafek, komód, kredensów czy regałów coś takiego, gdzie półka, a właściwie to wnęka, będzie mieć objętość zbliżoną do skrzynki lampowego radia. Jeśli się powie jakieś krótkie słowo lub głoskę do tej wnęki, to można się będzie przekonać, że dźwięk w niej na krótką chwilę uwięźnie. A test z telefonem, jak to opisane jest w zalinkowanym poście, pozwoli usłyszeć wpływ tłumień i rezonansów na brzmienie. 

Telewizor, który w tamtych czasach stanowił drugą część sprzętu RTV w domu prowadzącego blog, nazywał się Opal. To czarno-biały telewizor lampowy. Również w nim brak jakiegokolwiek wygłuszenia, bo jakżeby przecież, no i pusta, półotwarta skrzynka. Tu też można się przekonać jak taka skrzynka, trochę większa niż radiowa, wpływa na dźwięk wyszukując odpowiedni mebel.

W ten sposób jak Stolica i Opal było wykonane prawie wszystko, co grało. Wszystkie radia, magnetofony, radiomagnetofony, telewizory, gramofony itd. Teraz też jest podobnie w odniesieniu do telewizorów i mniej ambitnego sprzętu audio. Brzmienie "pustej skrzynki" kiedyś było standardem, a i obecnie nie jest niczym wyjątkowym.

Na drugi przykład po takim wstępie popatrzymy już trochę inaczej:

Rys. 2. Płaskie membrany... Nawet w "Sondzie" padło stwierdzenie, że takie membrany grają jeszcze lepiej. Chociaż w programie tame membrany były kwadratowe.

 

Poduszki wyglądają bardzo ładnie. Ich działanie za to jest słabe, bo potrzebne by były jeszcze co najmniej trzy. Ale o tym wtedy wiedzieli tylko nieliczni. To akurat nie zmieniło się do dziś. Kolumny jednak mogły grać całkiem dobrze. Musiały trochę buczeć, bo na niskie częstotliwości dwie poduszki przy ściance nie miały wpływy prawie żadnego, ale już komora głośnika średniotonowego wygląda na wypełnioną całkowicie. Wobec tego średnie tony, i oczywiście wysokie, musiały być bardzo klarowne. Warto jeszcze zwrócić uwagę, że na górnej ściance jest materiał dźwiękochłonny. On też nie działa prawie wcale.

W odniesieniu do płaskich membran, to obecnie są rzadkością. Jednak tak zrobiony głośnik też jest trochę bardziej płaski. Warstwa materiału dźwiękochłonnego bezpośrednio za nim może być grubsza niż za zwykłym.

Kolejne przykłady to już XXI wiek.

Rys. 3. W porównaniu do lampowych radioodbiorników i telewizorów faktycznie jest sporo materiału dźwiękochłonnego. A że on przyklejony do ścianki prawie wcale nie działa, to już inna rzecz.

Odnośnie tego przykładu oraz kolejnych pojawiają się jednak wątpliwości. Czy tak było faktycznie, czy też może fotograf wyciągał część materiału dźwiękochłonnego, żeby zdjęcia wyszły ładniejsze? Raczej nic nie wyciągał, ale kto to może wiedzieć poza fotografem i posiadaczami sprzętu, którzy go porozkręcali...

Rys. 4. Aktywnych kolumn dobrze wytłumić się nie da. Ale gdyby wzmacniacze i zasilacze były na zewnątrz, to i owszem.

Ten przykład pokazuje, że dobre wytłumienie kolumn aktywnych jest niewykonalne. Podobnie jak wytłumienie wnętrza lampowego radia i telewizora. Nawet jakby ktoś chciał dać więcej maty tłumiącej, do tych aktywnych kolumn, nie do telewizora z rozgrzanymi do czerwoności lampami, to nie ma miejsca, a skrzynka w sumie spora. Nie będzie chyba większej przesady w stwierdzeniu, że aktywne monitory studyjne nie mają prawa dobrze grać, bo się ich nie da porządnie wytłumić.

Rys. 5. Za wzór do naśladowania metody wygłuszenia obudowy ten przykład służyć nie może, ale jak wykonać dobre usztywnienie owszem tak.

Mata na ściankach nie daje prawie nic. Musi buczeć, bo to komora niskotonowa.

Rys. 6. Zwrotnica jest bardzo skomplikowana, ale większą rolę odgrywa wygłuszenie obudowy.

 

W odniesieniu do rys. 6. to wydaje się, że ten głośnik jest jakiś krzywy, przy czym nie chodzi o pierścień na pierwszym planie. Wytłumienie - standardowe, czyli nie dające prawie nic.

 

Rys. 7. Ta zwrotnica ma pięćdziesiąt części. Wyrównano w ten sposób przebieg impedancji kosztem charakterystyki częstotliwościowej.

 

W opisie tych kolumn podano, że faktycznie nie ma żadnego wytłumienia poza tym, co widać. Ponadto te bardzo cienkie ścianki są wyklejone sprasowaną matą poliestrową. Porowaty materiał tłumiący na ściankach nie ma racji bytu w komorze niskotonowej. Przy ściankach nie ma ruchu cząsteczek powietrza, więc żaden materiał porowaty nie działa. A sprasowana wata to chyba wciąż materiał porowaty. Poza tym, żeby obudowa nie rezonowała, wstawiono te "usztywnienia" z pleksy.

Przykładów mogłoby być więcej i znacznie młodszych. Najnowszy z powyższych ma już kilkanaście lat i żaden z głośników nie jest już produkowany. 

Buczenie i huczenie jest taką jakby tradycją od dziesięcioleci. Mało komu to przeszkadza, raczej wręcz przeciwnie, przecież doradcy na forach piszą, żeby nie wytłumiać bardziej. A w poradnikach DIY piszą inni doradcy, że ścianki właśnie się wykłada matą. Tak się robi, ale akurat nie powinno się tak robić.

Stary sprzęt grający zawsze trochę huczał. Można znaleźć kolumny dobrze wygłuszone, czyli grające poprawnie. Ale w recenzjach nikt na to nie zwrócił nigdy uwagi. A te bucząco-huczące wywoływały nawet więcej entuzjazmu wśród recenzentów. Może jak nic nie huczy, to jest jakoś dziwnie i czegoś brakuje.

Przyzwyczajenie jest drugą naturą. Może jednak przyszedł już czas na odzwyczajanie się od huczenia?