Акустичне моделювання може дати нам звук висококласного обладнання без високої вартості
Я музикант. Або, принаймні, я був. Я мало грав останні 20 років, але в мене все ще є моя надійна шестиструнна акустична гітара Martin D-18, яку я купив новою в Фольклорному центрі Енн-Арбор у 1971 році за 371 долар (ціна, яку я можу підтвердити, тому що я ще є оригінал квитанції!). У минулі роки я придбав пару інших гітар, у тому числі Fender Stratocaster, виготовлену в Сполучених Штатах. Коли я купив свій Strat, мені також потрібен був підсилювач. Мені потрібен був такий, який би дозволив мені досліджувати багато різних звуків, був достатньо компактним, щоб його можна було поставити в кутку моєї студії, і не коштував багато.
Як інженер звукозапису та продюсер, я знаю, наскільки ретельно професійні гітаристи обирають обладнання, яке вони використовують для створення своїх індивідуальних звуків. Альберт Лі гратиме на своїй фірмовій електрогітарі Music Man лише через цифрову лінію затримки Lexicon PCM 42 – інші лінії затримки не підійдуть. Він володіє кількома такими вінтажними пристроями. І студійний гітарист Supertramp Карл Верхейєн не жартував, коли під час інтерв’ю для свого DVD Collector’s Edition сказав мені, що його звук залежить від використання реверберації та затримки: «Я просто не можу грати без них». Від інструментів до кабелів і процесорів до підсилювачів, музиканти такого рівня визначають себе своїм звуком. І вони не шкодують коштів, щоб цього досягти. Звучить знайомо, правда?
Багато років тому я спостерігав, як гітарний віртуоз Ерік Джонсон перевіряв оригінальний підсилювач Fender Twin Reverb середини 1960-х років на гітарному шоу в Далласі. Ерік грав на моєму нещасливому альбомі Дженніфер Уорнс багато років тому і є одним із найбільш орієнтованих на деталізацію музикантів, яких я коли-небудь мав задоволення записувати. Ці музиканти мають достатній слух і ресурси, щоб шукати та купувати будь-яке обладнання, яке забажає їхнє серце. У Карла є Marshall Stack для його величезного рок-звучання та інші гітари та підсилювачі, коли він хоче джазового звуку. Ймовірно, він володіє кількома десятками гітар і стільки ж підсилювачів.
Але що нам робити іншим? Я не хочу або не потребую різні підсилювачі для кожного стилю музики, яку я люблю грати. Мені потрібен єдиний підсилювач, який міг би відтворити звук стека Маршалла Карла або вінтажного Fender Twin Еріка в одному пристрої. Що робити?
Акустичне моделювання
Відповідь – акустичне моделювання. Виявляється, у цю цифрову епоху кмітливі інженери-електрики та інноваційні програмісти створили системи, здатні відтворювати звук будь-якого аналогового обладнання, включаючи гітарні підсилювачі, старовинні сигнальні процесори, бобінні магнітофонні деки та висококласні пристрої. HiFi обладнання. Використовуючи надзвичайно потужні – і недорогі – процесори цифрових сигналів, можна розробити апаратне та програмне забезпечення, яке може вимірювати та відтворювати акустичну енергію, яка досягає наших вух від будь-якого аналогового компонента, кабелю чи динаміка.
Цю просту ідею часто ігнорують, коли ми прагнемо знайти все кращий і кращий звук – так званий абсолютний звук. Ми зазвичай зосереджуємося на обладнанні, кабелях, форматах, частотах дискретизації, довжині слів та інших факторах. Зрештою, все, що має значення, це акустичні хвилі, які досягають наших барабанних перетинок. Точність, яку ми відчуваємо, повністю міститься в областях ущільнення та розрідження молекул повітря, що досягають наших вух. все!
Я задумався про магію акустичного моделювання та його потенційне застосування для аудіо високого класу після того, як прочитав ще один смішний огляд «бюджетної» лінійки міжроз’ємів RCA, кабелів для гучномовців і шнурів живлення на іншому аудіофільському веб-сайті з добре відомого кабелю. виробник. Бюджет у цьому випадку означає близько 600 доларів за один метровий кабель RCA! Щоразу, коли ви читаєте огляди з яскравими описами на зразок «звук, який є узгодженим і точним», «присутність на сцені та мікродинамічна точність» або «робить звучання систем узгодженим і цікавим», знайдіть інше джерело інформації про аудіосистеми високого класу. Я визнаю, що особистий смак і естетичний вибір є основними факторами нашого хобі, але вони повинні відійти на другий план, ніж наука, інженерія та технології – або, принаймні, повинні. Які технічні характеристики ми маємо використовувати для вимірювання «мікродинамічної точності»? Давай. Ми заслуговуємо на краще.
Могутній гітарний підсилювач із морфінгом
Повертаючись до моїх пошуків підходящого гітарного підсилювача, я познайомився з компанією, що виробляє музичні інструменти Line 6, під час відвідування місцевого музичного магазину. Власник магазину звернув мене до Line 6, дуже інноваційної компанії, заснованої в 1996 році Маркусом Райлом, колишнім студентом CSU Dominguez Hills (університет, де я зараз викладаю аудіотехніку). Компанія працює в Калабасасі, Каліфорнія, і була настільки успішною, що її купила Yamaha.
У Маркуса виникла геніальна ідея ретельно проаналізувати «культові» гітарні підсилювачі, а потім розробити цифрові алгоритми, які могли б відтворити шлях аналогового сигналу, схему та звук відповідного підсилювача. Я справді мав нагоду відвідати їхній заклад, і Маркус провів для мене екскурсію багато років тому. Він привів мене до студії підсилювачів, де були всі марки та моделі найкращих гітарних підсилювачів, які коли-небудь вироблялися – старовинного та сучасного дизайну. Команда інженерів Line 6 розібрала кожну схему та відтворила шлях аналогового сигналу за допомогою цифрових процесорів і програмного забезпечення. І це спрацювало! Мій маленький підсилювач Spider має поворотну ручку, яка може змінювати звук зі стека Marshall на Fender Twin одним поворотом ручки. Інші ручки та перемикачі дозволяють користувачеві точно налаштовувати або регулювати окремі параметри основного звуку.
Мій затятий син, який грає на гітарі, не був переконаний, що щось, окрім аналогового підсилювача, може забезпечити його звук, тому він придбав дуже дорогий і великий підсилювач Mesa Boogie і динамік. Минуло небагато часу, перш ніж він зрозумів, що тягати цього гіганта вгору та вниз по сходах, садити та висаджувати його зі своєї машини не допоможе. Зрештою він вибрав підсилювач Line 6 і ніколи не озирався назад.
І це не тільки аналогові гітарні підсилювачі, які були замінені цифровим моделюванням. Більшість комерційних записів записуються та мікшуються за допомогою цифрових аудіоробочих станцій (DAW), таких як Pro Tools, Logic або Nuendo. Практично вся обробка – вирівнювання, реверберація, динамічна обробка, як-от стиснення та обмеження тощо – яка раніше виконувалася за допомогою аналогового зовнішнього обладнання, була замінена цифровими плагінами, які моделюють аналогові попередники. Наприклад, легендарний і «необхідний» компресор/лімітер UREI 1176 тепер існує в коді разом із майже всіма іншими старовинними пристроями обробки сигналів. Я продав свій 1176 пару років тому. Існують також цифрові плагіни, які роблять речі, які можливі лише в цифровій сфері.
Віртуальні інструменти отримали таке ж ставлення. DAW та інші цифрові музичні генератори можуть дуже точно відтворити звук будь-якої акустичної барабанної установки, клавіатури чи іншого музичного інструменту. Насправді це не приклади акустичного моделювання, а скоріше використання віртуальних інструментів – те, що ми звикли називати семплерами – домінує в більшості комерційної музики, що випускається сьогодні. Класичні лампові мікрофони пройшли таку ж обробку моделювання.
Вимірювання та моделювання
Існують методи ретельного вимірювання акустичної енергії, яка потрапляє в наші вуха, за допомогою дуже маленьких і дуже точних мікрофонів, розміщених у зовнішньому вусі. Як я вже згадував у своєму матеріалі про 3D, захоплюючий звук, AIX Studios багато разів використовувався як ідеальна кімната для прослуховування і став улюбленцем власників Smyth Research A8 «room realiser» для вимірювань. Цей пристрій відтворює акустичні властивості середовища прослуховування та певного набору динаміків за допомогою блоку обробки та набору електростатичних навушників Stax (або будь-яких навушників хорошої якості). Власники коробки Smyth бронювали пару годин у моїй кімнаті мікшування та мастерингу, щоб виміряти їхні особисті функції передачі, пов’язані з головою (HRTF), і завантажити їх у пристрої Smyth. У поєднанні з активним трекером голови практично неможливо відрізнити звук, який створюють гучномовці в реальному просторі для прослуховування, і цифрову версію, створену Smyth Research A8 і доставлену через навушники. Іншими словами,
У багатьох великих пост-продакшн-компаніях співробітники контролю якості перевіряють на великих сценах дубляжу, а потім сидять у маленьких кімнатах розміром із шафою, щоб слухати дубляж іноземними мовами через бокси Smyth. Через навушники відтворюється звук великої багатоканальної кімнати. Навіщо витрачати час у великій кімнаті, якщо її можна моделювати через навушники?
Ось моя ідея на мільйон доларів: давайте заохочувати використання акустичного моделювання, щоб надати звукові якості монументально високоякісних еталонних аудіосистем із широкою смугою пропускання для тих із нас з обмеженим бюджетом за допомогою магії акустичного моделювання. Якщо звук у наших вухах можна ретельно вловити та проаналізувати, точні параметри будь-якого звукового фактора можна визначити та звести в таблицю. Амплітуда всіх музичних компонентів, частотний розподіл і діапазон, фазові співвідношення, компенсація, спотворення та інші елементи можуть бути точно визначені та відтворені за допомогою методів акустичного моделювання. Оскільки так багато музики розповсюджується за допомогою цифрових мереж і відтворюється за допомогою програмних програвачів, не повинно бути важко додати додатковий код, щоб відтворити будь-який звук, який ми хочемо. Почнемо з чогось простого, як-от "звук"
Ми всі знаємо, що питання кабелів, які активно впливають на звук вашої системи, є темою для гарячих обговорень. За останні кілька днів коментатор назвав мене тролем за те, що я не вірю в «мікродинамічну точність» як атрибут кабелів. І рецензія на австралійському аудіофільському сайті витратила перші кілька абзаців на те, щоб відкинути будь-кого, хто вірить у науку та техніку, перш ніж вихваляти переваги дорогих кабелів. Багато аудіофілів схиляються до суб’єктивної сторони цього аргументу замість того, щоб прийняти науку. Але акустичне моделювання може бути вирішенням цієї неприємної проблеми.
Я знаю Джонатана Райхбаха, керівника та власника Sonic Studio та програміста відзначеного нагородами програмного програвача Amarra. Що, якби я зміг переконати його та інших виробників додати спадне меню або серію прапорців до своїх програвачів? Вибір конкретного параметра додасть кілька рядків коду DSP до сигнального тракту та змоделює точні «звукові» характеристики дорогих з’єднань RCA, кабелів гучномовців, шнурів живлення тощо. Я можу уявити собі кнопки та відповідний повзунок керування, який дозволить окремим користувачам додавати або зменшувати кількість «мікродинамічної точності», «присутності на сцені», «когерентності» або «низького рівня деталізації» до звуку своїх систем. Уявіть, яка економія! Замість того, щоб шукати дорогі з’єднувачі, кабелі гучномовців і шнури живлення, усі можливості будуть доступні як плагіни в цифрових музичних плеєрах. Якщо насправді існують вимірювані відмінності в акустичних хвилях, які досягають ваших вух, коли кабель USB або HDMI за 1000 доларів США замінюється на стандартний кабель, ми просто вимірюємо ці відмінності та програмуємо їх у плагін. Я не думаю, що виробники високоякісних кабелів підтримають ці зусилля, але марш технологій не зупинити.
Один із моїх улюблених прапорців для атрибутів кабелю надає можливість змінювати напрямок кабелю для тих, хто вважає, що електрони краще рухаються в одному напрямку в кабелі. Якщо ви можете це виміряти, ми можемо це змоделювати.
Але звукові «переваги» кабелів були б лише початком. Безумовно, триватимуть дискусії щодо того, чи існують реальні вимірювані відмінності між кабелями різних типів. Було б цікаво переглянути необроблені дані на етапі захоплення нашого аналізу та побачити, чи різні шнури живлення створюють різні форми сигналів у наших вухах.
Проте немає сумніву, що електроніка здатна створювати різні звукові сигнатури. Інноваційна компанія, яка підтримує цю ідею, могла б придбати «найкраще з найкращого» аудіообладнання, проаналізувати схеми, створити еквіваленти програмного забезпечення та надати попередні налаштування, які б відтворювали характеристики обладнання відомих виробників, таких як McIntosh, Meridian, Goldmund, і інші. Користувачі зможуть вибрати свої улюблені, просто прокрутивши список на сенсорному екрані та натиснувши кнопку «Вибрати».
Динаміки аудіофільських виробників, таких як Wilson, Magico та B&W, також можна акустично моделювати та тиражувати, як електроніку. Фактично, моделювання динаміків потенційно може мати найбільшу користь. Аудіофіли можуть придбати дуже потужний набір повнодіапазонних динаміків і цифрово «налаштувати» їх відповідно до характеристик динаміків, які коштують у 100 разів дорожче.
Можливості безмежні
Можна було б піти далі й відтворити такі процеси, як Master Quality Authenticated (MQA) або Fidelizer, за допомогою акустичного моделювання. Зрештою, винахідники MQA використовували подібні аналітичні методи для вимірювання «звуку» оригінальних майстер-класів, щоб зберегти цей звук під час належного відтворення за допомогою їхніх ліцензованих – і дуже дорогих – декодерів і програмних засобів. Що, якби хтось просто виміряв сигнали, що надходять до наших вух через дорогу систему, оснащену MQA, і змінив кінцевий вихідний сигнал, щоб він відповідав версії MQA за допомогою акустичного моделювання? Немає причин, чому це не можна зробити. Дійсно.
Висновок
Аудіофіли заслуговують на точну інформацію про всі компоненти, які сприяють відтворенню абсолютного звуку. Від апаратного забезпечення до програмного забезпечення, від шнурів живлення до цифрових з’єднань, нам потрібно максимізувати точність без максимізації витрат. Акустичне моделювання – це відповідь. Або принаймні це відповідь. Робота та вплив Маркус Райл і Line 6 на індустрію музичних інструментів були революційними. Плагіни, які Waves і Izotope надають для індустрії звукозапису, були трансформаційними. Кому більше потрібне рідкісне та дороге лампове обладнання, якщо еквівалент доступний у спадному меню на Pro Tools? Настав час для аудіофільської індустрії/індустрії споживчої електроніки також охопити акустичне моделювання. Більше ніяких кабелів RCA за 600 доларів! Більше ніяких кабелів Ethernet вартістю $8000! Все, що можна зробити в аналоговій області, можна зробити в коді.
Джерело запису: hometheaterreview.com