poniedziałek, 31 sierpnia 2020

Główny paradoks dźwięku w pomieszczeniach

W poście z 18 sierpnia wspomniałem, że w filmie można znaleźć coś na temat "The central paradox" of sound in rooms". Dosłownie to cytat z książki zatytułowanej "Sound Reproduction - Loudspeakers and Rooms", której autorem jest Floyd Toole. Podaję tytuł książki i autora nie dlatego, że to jest jakaś reklama. Po prostu trzeba wyjaśnić skąd to się wzięło.

Co do samego paradoksu, to ta tematyka była tu podejmowana i to wielokrotnie. Na przykład w tym wpisie, w tym też, a także np. tu.

Można powiedzieć, że ten paradoks jest głównym tematem wokół którego się poruszamy. Co jeszcze można powiedzieć o tym paradoksie? Że trzeba go wyjaśnić. Właściwie, to on jest już wyjaśniony, problem polega na tym w jaki sposób go podać, znaczy się to wyjaśnienie, do wiadomości publicznej? Najciekawsze jest to, co się będzie działo, kiedy to się już wydarzy. Audiofile będą mieć nietęgie miny. Na pewno nie uda im się sprzedać sprzętu za tyle, co mówili żonom, że on kosztuje.

9 komentarzy:

  1. Świetna książka, niestety ciągle dostępna tylko w wersji anglojęzycznej. Dość droga, ale warto ją nabyć kosztem zakupu droższych i lepszych kabli, wzmagających basy i odpowiednio wysycających soprany. Ach!, kocham branżę audio za osiągnięcia w dziedzinie poezji ;) Można się z tej publikacji dowiedzieć choćby tego, iż samo stereo oparte tylko na dwóch głośnikach, tworzące tak zwany efekt „phantom center” (dzięki niemu słyszymy wokalistę mniej więcej pośrodku bazy stereo) wprowadza do reprodukcji dźwięku mnóstwo zniekształceń. Za ten fakt odpowiada zjawisko określane terminem „crosstalk”. Przykładowo lewy głośnik słyszymy parą uszu, z tym że do prawego ucha dźwięk dociera z pewnym opóźnieniem i uwzględnieniem tak zwanego „cienia głowy”. To sprawia, iż nie słyszymy w pełni dokładnie tego co dźwiękowo dzieje się pośrodku bazy stereo, ponieważ powstaje tutaj sporo różnego rodzaju zakłóceń. Według Floyda, o ile nie szwankuje mój angielski, dopuszczenie do powstania pierwszych odbić w pomieszczeniu potrafi bardzo pomóc w eliminacji wspomnianego powyżej efektu. Ethan Winer jest bodajże innego zdania, jednak z tego co wiem używa on w swoim stereo głośnika centralnego, który jest najskuteczniejszym rozwiązaniem tej kwestii, o ile ma się nagranie w odpowiednim formacie lub jakieś dodatkowe rozwiązanie, które z dwóch dostępnych kanałów tworzy trzeci kanał centralny. Nawet twórca stereo Alan Blumlein wiedział o potrzebie implementacji kolumny centralnej, zresztą pierwotnie system stereofoniczny był pomyślany jako układ trzech kolumn. Dopiero kina domowe przywróciły to podejście. Jednak większość realizatorów dźwięku uparła się na parkę kolumn i mamy to co mamy. Nagrania, które brzmią tak a nie inaczej i żaden stojaczek pod przewody tego nie zmieni. O rodzaju i sposobie ustawienia mikrofonów już nie będę wspominał. Co więc pozostaje? Kiedyś wymyślono kwadrofonię, która w wielu swoich wariantach oferowała znacznie lepszą reprodukcję dźwięku od standardowego stereo. Floyd Toole naprawdę obszernie o tym fakcie w swojej książce wspomina. Jest jeszcze ambiofonia, czyli stworzenie z parki kolumn wirtualnych słuchawek, dających binauralny dźwięk. Więcej szczegółów znajduje się na stronie: https://www.ambiophonics.org. Są też słuchawki, które idealnie rozwiązują wspomniany „crosstalk”, jednak poprzez ominięcie małżowiny usznej sprawiają, iż zmysł słuchu nie radzi sobie z „wyciągnięciem” dźwięku z głowy. Paradoksalnie by nie słyszeć muzyki między uszami stosuje się tutaj rozwiązania oparte o dodanie do dźwięku efektu „crosstalk”, co sprawia, iż powracamy do stereofonicznej normy. Zatem świat audio to jeden wielki kompromis między naszymi oczekiwaniami, a tym co serwują nam realizatorzy dźwięku. Pośrodku tego są jeszcze producenci sprzętu i ich poematy. To także świat, w którym nie ma standaryzacji i trzeba pogodzić się z różnorodnością uzyskiwanych efektów. Jak sobie z tym poradzić? Najlepiej zacząć od uwolnienia emocji, zyskania świadomości i zaprzestania bycia naiwnym :) Dla zainteresowanych podam jeszcze jeden link: https://speakerdata2034.blogspot.com/2019/06/harman-consumer-brands-spinorama-data.html. Floyd pracował kiedyś dla dużej firmy na literkę „H”. Prawdopodobnie jeszcze wtedy podjął inicjatywę by stworzyć bazę pomiarów parametrów dźwiękowych różnych zestawów kolumn, ponieważ producenci coraz częściej unikają podawania takich danych, co sprawia, iż sprzęt jest nabywany na marketingowe wyczucie. Przyznam się, iż skład listy jest intrygujący, a monitory studyjne nie są wcale aż tak perfekcyjne. Pozdrawiam :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Co do zastosowania w stereofonii dwóch kanałów przyczyny tego są proste: dwa kanały łatwiej było zapisać na tanim i łatwym do domowego odczytu nośniku niż 3. Dwukanałowy wzmacniacz jest prostszy i tańszy od trzykanałowego. Dwa głośniki są tańsze od trzech. Dzisiaj w erze techniki cyfrowej to wydaje się śmieszne, ale jeszcze 50 lat temu ta uboga, dwugłośnikowa stereofonia była poważnym problemem technicznym, tj. nie same nagrania, a tych nagrań dystrybucja i odtworzenie ich przez słuchacza. Dopiero rozwój zapisu cyfrowego pozwolił to definitywnie zmienić, ale koszty zmiany ogólnie przyjętego nie tylko w nagraniach, ale również w radiofonii standardu byłyby niewspółmierne do kosztów, z racji tego że znakomita większość słuchaczy nagrań po prostu stereofonią się nie przejmuje. Dla garstki entuzjastów zaś pozostają niszowe wydawnictwa z muzyką w różnych formatach wielokanałowych

      Usuń
    2. Książka do ściągnięcia za friko, wystarczy wpisać w google frazę:
      "central paradox floyd toole" chyba pierwsza pozycja. Czuwaj!

      Usuń
    3. Zgadzam się. Tanio i prosto, zgodnie z tym jak działa ludzki nawyk. Najmniejsza linia oporu. Historia stereofonii jest tego znamienitym przykładem. Osobiście w jednym nie zgadzam się z Autorem bloga. To nie branża audio wciska nam kit, to my go sobie wciskamy, pomijając bardziej świadome osoby. To nasze lustro. Pewnie kiedyś ktoś w branży zapoczątkował erą masowego ściemniania, jednak już wtedy wiedzieli, iż ludzie to kupią. Przecież wnikliwie nas obserwują i znają nasze pragnienia. Teraz marketing to już głównie testowanie granic absurdu. Akustyka jest w dużej mierze poznana. Problemy z reprodukcją dźwięku są także znane. Mimo tego: „Profesjonaliści mają nas w garści”, cytując Floyda. Trochę wiem na ten temat, jednak akceptuję stan rzeczy i poszukuję sensownych kompromisów. Inaczej będę w kółko słuchał dobrze wykonanego remasteru przez kogoś kto wreszcie zastosował istniejącą wiedzę w praktyce.

      To prawda. Tylko, iż w sieci hula pierwsza edycja, a w sprzedaży jest już trzecia ;) Celowo pominąłem ten fakt by nie pozbawiać Floyda zarobku. Pozdrawiam :)

      Usuń
  2. To jest właśnie przykre. Znam ludzi, którzy mówią "a to masz dużą różnicę miedzy mono a stereo?" albo "no stereo to już jakoś słychać fajnie, mono jakby gorzej" What?!!!
    A na wpis czekamy, czekamy...

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie trzeba czekać. Ten wpis pojawił się dawno temu na tym blogu :)

      Usuń
  3. Książkę sobie ściągnąć można. I już się ma ponad 500 stron po angielsku, które to strony paradoksu niestety nie wyjaśniają.

    OdpowiedzUsuń
  4. We wspomnianej książce Floyda jest poruszony jeszcze jeden ciekawy obszar. Dotyczy on zagadnień bliskiego i dalekiego pola. Według autora pozycja odsłuchowa powinna mieć miejsce w obszarze dalekiego pola, czyli w rejonie gdzie dominują głównie same odbicia. Sam początek dalekiego pola jest ściśle uzależniony od średnicy największego z głośników w danej kolumnie. Dlaczego tak miałoby być? W bliskim polu rozchodzenie się fal dźwiękowych nie jest jeszcze ustabilizowane, a poziom dźwięków różnych częstotliwości również nie jest do końca ustalony. To zjawisko wprowadza zamieszanie także w pomiarze parametrów głośnika. Pomiar w bliskim polu zamazuje głównie informacje na temat odpowiedzi częstotliwościowej. Do pełnego obrazu sytuacji powinno się dokonać pomiaru w strefie dalekiej, z zastosowaniem korekcji o 6 db (bowiem zachodzi tutaj zjawisko nazywane „inverse-square law”). W branży dla tego celu ustalono raczej dla wygody magiczną odległość jednego metra. Poza tym w bliskiej strefie gubimy też coś co jest nazywane polem dźwiękowym. O ile dobrze zrozumiałem to jest to swoisty "balon dźwiękowy" zawierający nie tylko dźwięki instrumentów ale i informacje o akustyce, co daje pogląd na rozmiar pomieszczenia, w którym dokonywano rejestracji. To jakby przeniesienie za pomocą głośników jednego pomieszczenia do drugiego, z jego wszystkimi nagranymi aspektami. Zatem wybieramy dźwiękowy mikroskop bliskiego pola lub pełnię tego co jest w nagraniu, znacznie bardziej zniekształconą o to co dzieje się akustycznie w pokoju odsłuchowym. Tak czy inaczej jest to zawsze swoisty kompromis. Warto też dodać tutaj to, iż elementy rozpraszające dźwięk stanowią jego dodatkowe źródło. Zaleca się by pozycja odsłuchowa znajdowała się względem nich w odległości trzykrotności długości danej fali (czyli około 3 metry dla zakresu od 300 do 500 Hz), co w małym pokoju jest nie do przejścia. Poza tym odległość krytyczna w małym pomieszczeniu traci sens względem usłyszenia w pełni pola dźwiękowego, chyba iż ktoś znajdzie sposób na zmieszczenie sali operowej w malutkim pokoiku. Może dlatego większość muzyki jest nagrywana w małych klitkach, a wrażenia akustyczne są dodawane sztucznie (tzw. "słodzenie dźwięku). Kompromis, jeden wielki kompromis. Naprawdę ktoś jeszcze wierzy w kondensatory, pozłacane wtyki, kable i bezpieczniki? Pozdrawiam :)

    OdpowiedzUsuń
  5. Bez przesady z tym stereo. Bo zaraz powieje audiofilskim bojkotem dwóch głośników.
    Jeśli z typowego stereo źle słychać dźwięki środkowe, to znaczy że coś jest nie tak z akustyką. A nie z ilością głośników.

    Ubu.

    OdpowiedzUsuń