Modelowanie akustyczne może dać nam dźwięk high-endowego sprzętu bez wysokich kosztów

Modelowanie akustyczne może dać nam dźwięk high-endowego sprzętu bez wysokich kosztów
32 AKCJE


Jestem muzykiem. A przynajmniej byłem. Nie grałem dużo przez ostatnie 20 lat, ale nadal mam swoich wiernych Martin D-18 akustyczny Sześciostrunowa gitara, którą kupiłem jako nową w Ann Arbor Folklore Center w 1971 roku za 371 $ (cenę mogę potwierdzić, ponieważ wciąż mam oryginalny paragon!). W międzyczasie kupiłem kilka innych gitar, w tym Fender Stratocaster wyprodukowany w Stanach Zjednoczonych. Kupując Strata, potrzebowałem również wzmacniacza. Chciałem takiego, który pozwoliłby mi odkryć wiele różnych dźwięków, był wystarczająco kompaktowy, aby zmieścić się w kącie mojego studia i nie kosztował dużo.





Jako inżynier dźwięku i producent muzyczny wiem, jak starannie profesjonalni gitarzyści dobierają sprzęt, którego używają do produkcji własnych dźwięków. Albert Lee będzie grał na swojej charakterystycznej gitarze elektrycznej Music Mana tylko przez cyfrową linię opóźniającą Lexicon PCM 42 - inne linie opóźniające nie będą działać. Jest właścicielem kilku z tych zabytkowych urządzeń. A gitarzysta studyjny i gitarzysta Supertramp, Carl Verheyen, nie żartował, kiedy powiedział mi o tym podczas wywiadu dla swojego DVD z wydaniem kolekcjonerskim że jego brzmienie zależy od pogłosu i opóźnienia: „Po prostu nie mogę grać bez nich”. Od instrumentów po kable i procesory po wzmacniacze - muzycy tego kalibru określają się poprzez swoje brzmienie. I nie szczędzą kosztów, próbując to osiągnąć. Brzmi znajomo, prawda?





Wiele lat temu widziałem wirtuoza gitary, Erica Johnsona, sprawdzającego oryginalny wzmacniacz Fender Twin Reverb z połowy lat 60. na pokazie gitarowym w Dallas. Eric grał na moim niefortunnym albumie Jennifer Warnes wiele lat temu i jest jednym z najbardziej zorientowanych na szczegóły muzyków, jakich miałem przyjemność nagrywać. Ci muzycy mają uszy i zasoby, aby szukać i kupować każdy element wyposażenia, którego pragną ich serca. Carl ma Marshall Stack dla swojego ogromnego rockowego brzmienia i innych gitar i wzmacniaczy, gdy chce bardziej jazzowego brzmienia. Prawdopodobnie posiada kilkadziesiąt gitar i tyle samo wzmacniaczy.





Ale co reszta z nas ma zrobić? Nie chcę ani nie potrzebuję innego wzmacniacza dla każdego stylu muzyki, który lubię grać. Potrzebuję pojedynczego wzmacniacza, który może odtworzyć dźwięk stosu Carla Marshalla lub starego Fendera Twin Erica w jednym urządzeniu. Co robić?

Modelowanie akustyczne

Odpowiedzią jest modelowanie akustyczne. Okazuje się, że w erze cyfrowej sprytni inżynierowie elektrycy i nowatorscy programiści stworzyli systemy zdolne do replikacji dźwięku dowolnego analogowego urządzenia - w tym wzmacniacze gitarowe, stare procesory sygnałowe, magnetofony szpulowe i wysokiej klasy sprzęt HiFi. Korzystanie z ogromnej mocy - i niedrogie - cyfrowe procesory sygnałowe, możliwe jest zaprojektowanie sprzętu i oprogramowania, które mogą mierzyć i odtwarzać energię akustyczną docierającą do naszych uszu z dowolnego analogowego komponentu, kabla lub głośnika.



narzędzie do naprawy oprogramowania dla systemu Windows 10

Ten prosty pomysł jest często pomijany, gdy staramy się znaleźć coraz lepszy dźwięk - tak zwany dźwięk absolutny. Koncentrujemy się na sprzęcie, kablach, formatach, częstotliwościach próbkowania, długościach słów i innych czynnikach. Pod koniec dnia wszystko, co się liczy, to fale akustyczne docierające do naszych bębenków usznych. Wierność, której doświadczamy, jest całkowicie zawarta w obszarach zagęszczenia i rozrzedzenia cząsteczek powietrza docierających do naszych uszu. Wszystko!

O magii modelowania akustycznego i jego potencjalnym zastosowaniu w high-endowym audio pomyślałem po przeczytaniu kolejnej absurdalnej recenzji `` budżetowej '' linii interkonektów RCA, kabli głośnikowych i przewodów zasilających na innej audiofilskiej stronie ze znanego kabla. producent. Budżet w tym przypadku to około 600 dolarów na metrowy kabel RCA! Ilekroć czytasz recenzje z błyskotliwymi opisami, takimi jak „dźwięk, który jest spójny i precyzyjny”, „obecność na scenie i mikrodynamiczna precyzja” lub „sprawia, że ​​system brzmi spójnie i zabawnie”, znajdź inne źródło informacji o wysokiej klasy systemach audio. Rozumiem, że osobisty gust i estetyka są głównymi czynnikami w naszym hobby, ale muszą ustępować miejsca nauce, inżynierii i technologii - a przynajmniej powinni . Jakiej specyfikacji technicznej mamy użyć do pomiaru „mikrodynamicznej precyzji”? Daj spokój. Zasługujemy na coś lepszego.





Wzmacniacz gitarowy Mighty Morphing

Wracając do poszukiwań odpowiedniego wzmacniacza gitarowego, podczas wizyty w moim lokalnym sklepie muzycznym zapoznałem się z firmą produkującą instrumenty muzyczne Line 6. Właściciel sklepu skierował mnie do Line 6, bardzo innowacyjnej firmy założonej w 1996 roku przez Marcusa Ryle'a, byłego studenta CSU Dominguez Hills (uczelni, na której obecnie uczę inżynierii dźwięku). Firma działa w Calabasas w Kalifornii i odniosła taki sukces, że Yamaha je kupiła.

Yamaha_Guitar_Group.jpg





Marcus wpadł na genialny pomysł, aby dokładnie przeanalizować „kultowe” wzmacniacze gitarowe, a następnie zaprojektować cyfrowe algorytmy, które mogłyby odtworzyć analogową ścieżkę sygnału, obwody i dźwięk danego wzmacniacza. Miałem okazję odwiedzić ich zakład i wiele lat temu oprowadził mnie Marcus. Zabrał mnie do studia „wzmacniacza”, gdzie mieli wszystkie marki i modele najlepszych wzmacniaczy gitarowych, jakie kiedykolwiek wyprodukowano - projekty vintage i nowoczesne. Zespół inżynierów Line 6 przeanalizował każdy obwód i odtworzył analogową ścieżkę sygnału za pomocą procesorów cyfrowych i oprogramowania. I zadziałało! Mój mały wzmacniacz Spider ma pokrętło, które za pomocą pokrętła zmienia dźwięk ze stosu Marshalla na Fender Twin. Inne pokrętła i przełączniki pozwalają użytkownikowi precyzyjnie dostroić lub dostosować poszczególne parametry podstawowego dźwięku. Mogę natychmiast przejść od przesterowania typu „thunder crunch” do „twangy country”.

Line_6_Amp_Farm.jpgMój zagorzały syn grający na gitarze nie był przekonany, że wszystko oprócz wzmacniacza analogowego może dostarczyć jego dźwięk, więc kupił bardzo drogi i duży wzmacniacz Mesa Boogie i kolumnę głośnikową. Nie minęło dużo czasu, zanim zdał sobie sprawę, że ciągnięcie tego behemota po schodach i wsiadanie i wysiadanie z samochodu go nie przerwie. Ostatecznie zdecydował się na wzmacniacz Line 6 i nigdy nie oglądał się za siebie.

ile miejsca zajmuje Windows 10

I nie tylko analogowe wzmacniacze gitarowe zostały zastąpione przez modelowanie cyfrowe. Większość nagrań komercyjnych jest nagrywana i miksowana przy użyciu cyfrowych stacji roboczych audio (DAW), takich jak Pro Tools, Logic lub Nuendo. I praktycznie całe przetwarzanie - wyrównywanie, pogłos, przetwarzanie dynamiki, takie jak kompresja i ograniczanie itp. - które kiedyś odbywało się za pomocą analogowych urządzeń zewnętrznych, zostało zastąpione wtyczkami cyfrowymi, które modelują ich analogowych poprzedników. Na przykład legendarny i „must have” kompresor / limiter UREI 1176 istnieje teraz w kodzie wraz z prawie każdym innym zabytkowym sprzętem przetwarzającym sygnał. Sprzedałem swój 1176 kilka lat temu. Istnieją również wtyczki cyfrowe, które robią rzeczy, które mogą się zdarzyć tylko w domenie cyfrowej.

Instrumenty wirtualne zostały potraktowane w ten sam sposób. Programy DAW i inne cyfrowe generatory muzyczne mogą bardzo dokładnie odtworzyć dźwięk dowolnego zestawu perkusji akustycznej, klawiatury lub innego instrumentu muzycznego. To nie są tak naprawdę przykłady modelowania akustycznego, a raczej wykorzystanie wirtualnych instrumentów - co nazywaliśmy samplerami - dominuje w większości komercyjnej muzyki wydawanej w dzisiejszych czasach. Klasyczne mikrofony lampowe przeszły ten sam zabieg modelujący.

Pomiary i modelowanie

Smyth_Realiser_A16.jpgIstnieją techniki dokładnego pomiaru energii akustycznej, która dociera do naszych uszu, za pomocą bardzo małych i bardzo dokładnych mikrofonów umieszczonych w uchu zewnętrznym. Jak wspomniałem w moim kawałek na 3D, wciągający dźwięk , AIX Studios było wielokrotnie wykorzystywane jako idealne pomieszczenie odsłuchowe i stało się ulubionym pomieszczeniem posiadaczy urządzenia do pomiaru pokoju Smyth Research A8. To urządzenie odtwarza właściwości akustyczne środowiska odsłuchowego i określonego zestawu głośników za pośrednictwem skrzynki przetwarzającej i zestawu słuchawek elektrostatycznych Stax (lub dowolnych słuchawek dobrej jakości). Właściciele Smyth Boxa zarezerwowaliby kilka godzin w moim pokoju do miksowania i masteringu, aby zmierzyć swoje osobiste funkcje transferu Head-related (HRTF) i załadować je do swoich urządzeń Smyth. W połączeniu z aktywnym head trackerem praktycznie nie ma sposobu, aby odróżnić dźwięk wytwarzany przez głośniki w rzeczywistej przestrzeni odsłuchowej od wersji stworzonej cyfrowo przez Smyth Research A8 i dostarczanej przez słuchawki. Innymi słowy, osoby, które były mierzone w moim studiu masteringowym, odeszły ze studiem za 250 000 dolarów na karcie SD.

Wiele dużych zakładów postprodukcyjnych ma swoich pracowników kontroli jakości mierzonych na swoich dużych scenach dubowych, a następnie siedzą w małych, szafowych pokojach, aby słuchać dubów w językach obcych przez pudełka Smytha. Dźwięk dużego pomieszczenia wielokanałowego odtwarzany jest przez słuchawki. Po co tracić czas w dużym pokoju, skoro można go modelować przez słuchawki?

Opcje menu rozwijanego dla kabli, sprzętu vintage i innych ulepszeń

Oto mój pomysł za milion dolarów: zachęcajmy do stosowania modelowania akustycznego, aby dzięki magii modelowania akustycznego przynieść walory dźwiękowe monumentalnie high-endowych, szerokopasmowych referencyjnych systemów audio do tych z nas, którzy dysponują ograniczonymi budżetami. Jeśli dźwięk dochodzący do naszych uszu może zostać skrupulatnie wychwycony i przeanalizowany, można zidentyfikować i zestawić dokładne parametry dowolnego czynnika dźwiękowego. Amplituda wszystkich komponentów muzycznych, rozkład częstotliwości i zakres, relacje fazowe, eliminacja, zniekształcenie i inne elementy można precyzyjnie określić i odtworzyć za pomocą technik modelowania akustycznego. Ponieważ tak dużo muzyki jest rozpowszechnianych za pomocą sieci cyfrowych i odtwarzanych za pomocą odtwarzaczy programowych, nie powinno być trudne dodanie dodatkowego kodu w celu odtworzenia dowolnego dźwięku, jaki chcemy. Zacznijmy od czegoś prostego, jak „dźwięk” kabli.

Wszyscy wiemy, że kwestia aktywnego współdziałania kabli w dźwięku Twojego systemu jest przedmiotem gorącej dyskusji. Przez kilka ostatnich dni komentator nazwał mnie trollem za to, że nie wierzyłem w „mikrodynamiczną precyzję” jako atrybut kabli. Recenzja na australijskiej stronie audiofilskiej poświęciła kilka pierwszych akapitów na odrzucenie każdego, kto wierzy w naukę i inżynierię, zanim wychwalał zalety drogich kabli. Wielu audiofilów skłania się ku subiektywnej stronie tego argumentu, zamiast akceptować naukę. Ale modelowanie akustyczne może być rozwiązaniem tego dokuczliwego problemu.

asqp_macdevices_600px.jpgZnam Jonathana Reichbacha, dyrektora i właściciela Sonic Studio i programisty wielokrotnie nagradzanego odtwarzacza oprogramowania Amarra. Co jeśli mógłbym przekonać go i innych twórców do dodania rozwijanego menu lub szeregu pól wyboru do swoich graczy? Wybranie konkretnego ustawienia dodałoby kilka wierszy kodu DSP do ścieżki sygnału i zamodelowałoby dokładne „dźwiękowe” charakterystyki drogich interkonektów RCA, kabli głośnikowych, przewodów zasilających lub czegokolwiek innego. Mogę sobie wyobrazić przyciski i związany z nimi suwak sterujący, który pozwoliłby poszczególnym użytkownikom dodać lub zmniejszyć ilość „mikrodynamicznej precyzji”, „prezencji scenicznej”, „koherencji” lub „niskiego poziomu szczegółowości” do dźwięku ich systemów. Wyobraź sobie oszczędności! Zamiast przesłuchiwania drogich interkonektów, kabli głośnikowych i przewodów zasilających, wszystkie możliwości byłyby dostępne jako wtyczki w cyfrowych odtwarzaczach muzycznych. Jeśli faktycznie istnieją mierzalne różnice w kształtach fal akustycznych, które docierają do twoich uszu, gdy kabel USB lub HDMI o wartości 1000 USD zostanie zamieniony na standardowy kabel, po prostu mierzymy te różnice i programujemy je we wtyczce. Nie wyobrażam sobie, żeby producenci kabli z wyższej półki poparli ten wysiłek, ale marszu technologii jest nie do powstrzymania.

Jedno z moich ulubionych pól wyboru atrybutów kabla zapewniłoby możliwość zmiany kierunku kabla dla tych, którzy uważają, że elektrony płyną lepiej w jednym kierunku w kablu. Jeśli możesz to zmierzyć, możemy to wymodelować.

Ale „zalety” dźwiękowe kabli to dopiero początek. Debaty z pewnością będą kontynuowane na temat tego, czy istnieją rzeczywiste mierzalne różnice między różnymi typami kabli. Może być interesujące przejrzenie surowych danych z etapu przechwytywania naszej analizy i sprawdzenie, czy różne kable zasilające wytwarzają różne kształty fal w naszych uszach.

jak wymienić tło w Photoshopie

Nie ulega jednak wątpliwości, że elektronika jest w stanie wytwarzać różne sygnatury dźwiękowe. Innowacyjna firma, która popiera ten pomysł, mogłaby zakupić `` najlepszy z najlepszych '' sprzęt audio, przeanalizować obwody, zbudować odpowiedniki oprogramowania i zapewnić ustawienia, które będą replikować cechy sprzętu wyprodukowanego przez znanych producentów, takich jak McIntosh, Meridian, Goldmund, i inni. Użytkownicy będą mogli wybrać swoje ulubione, po prostu przewijając listę na ekranie dotykowym i naciskając przycisk Wybierz.

Głośniki audiofilskich producentów, takich jak Wilson, Magico i B&W, również mogą być modelowane akustycznie i replikowane, podobnie jak elektronika. W rzeczywistości modelowanie głośników może potencjalnie przynieść największą korzyść. Audiofile mogliby kupić bardzo wydajny zestaw głośników szerokopasmowych i cyfrowo „dostroić” je tak, aby pasowały do ​​charakterystyk głośników kosztujących 100 razy więcej.

Możliwości są nieskończone

Możliwe byłoby pójście o krok dalej i odtworzenie procesów, takich jak Master Quality Authenticated (MQA) lub Fidelizer, poprzez modelowanie akustyczne. W końcu twórcy MQA zastosowali podobne techniki analityczne do pomiaru `` dźwięku '' oryginalnych mistrzów, aby zachować ten dźwięk po prawidłowym odtworzeniu przy użyciu ich licencjonowanych - i bardzo drogie - dekodery i narzędzia programowe. A co by było, gdyby ktoś po prostu zmierzył sygnały docierające do naszych uszu za pomocą drogiego systemu wyposażonego w MQA i zmienił końcowy sygnał wyjściowy tak, aby pasował do wersji MQA poprzez modelowanie akustyczne? Nie ma powodu, dla którego nie można tego zrobić. Naprawdę.

Wniosek

Audiofile zasługują na dokładne informacje o wszystkich elementach, które przyczyniają się do odtworzenia dźwięku absolutnego. Od sprzętu po oprogramowanie, od kabli zasilających po cyfrowe interkonekty - musimy zmaksymalizować wierność bez maksymalizacji kosztów. Odpowiedzią jest modelowanie akustyczne. A przynajmniej tak na odpowiedź. Praca i wpływ, jaki Marcus Ryle i Line 6 wywarli na przemysł instrumentów muzycznych, były rewolucyjne. Wtyczki, które Waves i Izotope zapewniają przemysłowi nagraniowemu, zmieniły się. Kto potrzebuje już rzadkiego i drogiego sprzętu lampowego, kiedy jego odpowiednik jest dostępny w rozwijanym menu w Pro Tools? Nadszedł czas, aby przemysł audiofilski / przemysł elektroniki użytkowej również objął modelowanie akustyczne. Nigdy więcej kabli RCA za 600 $! Nigdy więcej kabli Ethernet o wartości 8000 USD! Wszystko, co można zrobić w dziedzinie analogowej, można wykonać w kodzie. Witamy w analogowej przyszłości dzięki modelowaniu cyfrowemu!

Dodatkowe zasoby
Czy AirPods Pro firmy Apple rozpocznie rewolucję dźwięku 3D? na HomeTheaterReview.com.
AV Bliss to coś więcej niż tylko audio i wideo na HomeTheaterReview.com.
Czy Sony daje fanom Atmos na oślep z PlayStation 5? na HomeTheaterReview.com.