Kuidas saab DSP viia heli 2016. aastal uutesse kõrgustesse

Lugedes Michel Houellebecqi viimast romaani Submission, tabas mind üks tema väidetest ja sellest, kuidas see puudutab heli tulevikku. Raamatu väljamõeldud peategelane, rääkides autorist, keda ta on uurinud, nendib: "Tema meistriteos oli ummiktee – aga kas see ei kehti ühegi meistriteose kohta?"

Tipptasemel heli on meistriteos. Traditsioonilist helitehnikat on täiustatud, vähemalt selles mõttes, et seda on viidud nii kaugele, kui võimalik. Muidugi võivad uued võimendid ja DAC-id kõlada pisut paremini kui need, mis meil praegu on. Digifailide eraldusvõimet saab tõsta veelgi kõrgemale tasemele. Masstootmise täiustused tõstavad kõlarite kvaliteeti veidi. Siiski on traditsiooniline analoog- ja põhiline digitaalne helitehnika üsna ummikus. Ükski võimendi, DAC-i või passiivse kõlari disaini parandamine ei too tõenäoliselt kaasa helikvaliteedi olulist paranemist.

Hea uudis on see, et 2016. aastal ja järgmise paari aasta jooksul näeme heli taasesituses märkimisväärset paranemist. Oktoobris New Yorgis toimunud helitehnika näitusel näitusepõrandal ringi jalutades ja ettekannetel osaledes oli mulle selge, et digitaalne signaalitöötlus ehk DSP pakub palju võimalusi parema heli saamiseks igas süsteemis… ja parema heli saamiseks. ka väiksematest ja odavamatest toodetest.

DSP on nüüd sisse ehitatud paljudesse D-klassi võimendikiipidesse ja see on saadaval ka hõlpsasti programmeeritavates moodulites, näiteks Danville Signal Processingi moodulites. Kuna tipptasemel helifirmad, nagu Bowers & Wilkins, Dynaudio, MartinLogan ja teised, on hakanud aktiivseid tooteid – st juhtmevabasid kõlareid, heliribasid ja subwoofereid – ehitama, on nad DSP-d üha enam kasutanud. Paljud audiofiilid, keda võib-olla armivad mälestused kohutava kõlaga DSP-režiimidest odavates AV-vastuvõtjates, reageerivad DSP-i mainimisele negatiivselt. Minu kahtlus on aga see, et DSP leiab nendelt madalama hinnaga toodetelt tee eliit- ja kõrgema klassi toodeteni, kuna DSP eelised on liiga võimsad, et neid ignoreerida.

Me mõtleme sageli, et tipptasemel tootjad kulutavad oma toodete viimistlemiseks nii palju aega, kui palju kulub, kuid reaalsus on see, et arendusaeg on iga ettevõtte jaoks alati piiratud ressurss ja ükski toode pole kunagi täiuslik. Alati on aeg, mil insenerid peavad ütlema: "See on piisavalt hea." DSP võimaldab inseneridel nende arendusaja jooksul katsetada palju rohkemate toodete häälestamise võimalusi.

Traditsioonilise analoogheli disaini puhul häälestab insener toodet, muutes füüsiliselt üht või mitut osa, näiteks takistit või kondensaatorit. DSP abil häälestab insener jõudlust arvutis töötava juhtliidese abil. Lisasin teile ülevaate saamiseks Quickfilter Technologies QF3DFX DSP parameetrilise EQ liidese ekraanipildi (allpool). Iga filtri jaoks määrab insener kesksageduse, Q (ribalaiuse), võimenduse või kärpimise koguse ja filtri tüübi (kõrgpääs, ribapääs, madalpääs jne). Iga muudatus võtab vaid sekundid. Inseneril on aega rohkem katsetada ja toote jõudlust kõrgemale tasemele seada, kui seda oleks võimalik saavutada analoogvaldkonnas.

DSP võimaldab ka täpsust, mida analoogskeemid ei suuda taskukohaselt ja praktiliselt saavutada. DSP abil saab insener häälestada kõlarite ristfiltrid detsibelli murdosa täpsusega; analooglülitustega on ristmikud tavaliselt projekteeritud 6 dB sammuga, nii et insener piirdub näiteks -12 dB kõrgsagedusliku kõlariga, kus -14,5 dB on tegelikult parim.

Filtri sagedusi saab DSP-ga määrata kuni hertsi osadeni. Analoogi puhul on selline täpsus praktiliselt võimatu, kuna analoogahelates kasutatavad kondensaatorid ja induktiivpoolid on tavaliselt toodetud tolerantsiga 5 või 10 protsenti. Näiteks kõlari kesksagedusdraiveri kõrgpääsfiltri puhul tooks isegi kondensaatori viieprotsendiline tolerants tulemuseks veavahemiku ligikaudu -25 kuni +30 Hz.

Pange tähele, et QF3DFX liides pakub 10 filtririba kanali kohta. See võimaldab inseneril häälestada väiksemaid kõlari draiveri ja korpuse resonantse ja reageerimisvigu ilma osade maksumust või vooluahela keerukust suurendamata. Analoogfiltritega selle tegemine võtaks kauem aega, tõstaks osade maksumust märkimisväärselt ja mõjutaks helikvaliteeti.

See lihtsalt kriibib DSP potentsiaali pinda, sest ma ei tegele isegi QF3DFX muude võimalustega. Ja selliste ettevõtete nagu Analog Devices ja Texas Instruments suured DSP-kiibid suudavad palju rohkem kui suhteliselt odav QF3DFX.

Muidugi võivad audiofiilid olla mures selle pärast, et DSP nõuab analoogsignaalide digitaalseks teisendamist, kuid analoogsignaali digitaalseks ja uuesti teisendamise äärmiselt peen mõju on mitu suurusjärku vähem oluline kui DSP pakutavad jõudluse täiustused.

Alumine rida: kõlarid töötavad DSP-ga paremini.

Vihje selle kohta, mida DSP suudab teha, oli näha AES-i näitusel, kus Barefoot Audio boks meelitas kohale suurimaid rahvahulki. Ettevõte mitte ainult ei kasuta DSP-d, et häälestada oma salvestusmonitorid (näidatud ülal) peaaegu täiuslikuks ja saada palju rohkem bassi, kui nende väikesed kapid eeldavad, vaid ka DSP-d, et luua oma MEME (multi-emphasis monitor emulation). tehnoloogia. Lüliti abil võimaldab MEME Barefooti monitoridel jäljendada Yamaha legendaarse (ja enam mitte toodetava) NS-10M monitori, klassikaliste Auratone kuubikujuliste salvestusmonitoride ja tavalise tavatarbija hi-fi süsteemi heli.

Audiofiilid ei pruugi soovida oma kõlarite lülitit, et jäljendada erinevaid helisid, kuid nad võivad soovida sellist lülitit, mis häälestab kõlarid erinevatele akustilistele keskkondadele või pakub õrna, mitteinvasiivset toonitasakaalu juhtimist. AES-saade tõestas, et DSP muutub võimsamaks, kuid samas hõlpsamini kasutatavaks. Põnev on kuulda, mida audiotoodete disainerid sellega 2016. aastal saavutavad.