søndag 12. juli 2015

Lyd i 2015 - En oppsummering av trender





Dette er ment som en oppdatering på lyd for de som har vært ute av gamet en stund.

Noen teknologiske fremskritt, og mest av alt utbredt informasjonsutveksling på internett, har gjort det mulig å få store forbedringer i lydkvalitet.





Den nye lyden



1. Dynamikk og realisme med effektive høyttalere


Det er den nye lydtrenden - dynamikk, realisme, mere som live.
Høyttalere med høyere effektivitet, mer kapasitet og kontrollert lydspredning er nøkkelen.
Ofte store, med horn, og bruk av pro-drivere.

Domediskanter og små satellitthøyttalere med små basselementer er ut, store bassdrivere, horn og waveguide er inn.

Stort er tilbake for fullt og liten er nå old-school


2. Akustikk


Vi har alltid vært klar over at akustikk og rommet og møblene, sammen med plassering av høyttalere og lytteposisjon har avgjørende betydning for lyden.
Det som er nytt er en generell bevissthet og kunnskap om akustikk, vi godtar ikke lenger et dårlig rom som noe uunngåelig, vi gjør faktisk noe med det for å løse problemet.

Akustisk lydabsorbent på bakveggen ved siden av S1.2 bakre surroundhøyttaler


 

3. Måleutstyr


I dag kan en amatør-hobbyist sette sammen en rigg for akustiske målinger av høyttalere og rom for veldig lite penger, og få samme ytelse som noe en måtte betale i størrelsesorden det en bil koster for å få i gamledagene.

Du trenger en bærbar pc - den har du sikkert allerede, mikrofon, I/O modul for PC, og programvaren REW, som er gratis.

Dette gjør det mulig å faktisk se hva som skjer når du setter opp lydanlegget, du sparer mye tid - hvis bedre lyd er målet, og vil sannsynligvis avsløre en del myter om lyd etterhvert som du holder på.

Når du nå er i stand til å måle, kan du gå i gang med forbedring av akustikk og få integrert de nye effektive høyttalerene som ruller av under 60Hz til det nye bassystemet.

Bare det å kunne integrere bassystemet med hovedhøyttalerene på skikkelig vis slik at det ikke høres ut som det typiske høyttalere-med-subwoofer vil utgjøre en veldig stor forbedring.


PC laptop med REW måleprogram kjørende


 

Mikrofon på stativ måler S1.2 surroundhøyttaler


4. Bassystemer


Store bassystemer dukker opp overalt.
Store horn, eller multiple subwooferenheter med drivere med stort displasement, eller dipolvarianter.

Dette er en forskjell som i aller høyeste grad er veldig hørbar, veldig synlig, og fysisk merkbar.
Hjemmekinoene viste veien med høykapasitets subwoofere med gjengivelse ned til langt under 20Hz.

I dag er det å regne som standard å ha et kapabelt og skikkelig integrert bassystem i et seriøst lydanlegg.  


5. Svindel og slangeoljeprodukter er avslørt


På 90-tallet tok trenden mot å se lyd som noe mystisk og overnaturlig virkelig av.
Etablert vitenskap og metodikk ble erstattet av okkultisme og religion.
Dette ble forsterket av svindelprodusenter med dyre kabler og alle slags produkter som påstås å forbedre lyden, uten at det er noe som helst vitenskapelig teknisk grunnlag for disse påstandene.

De er avslørt.

Jo, mange av disse produsentene lever videre og fortsetter å misjonere for religionen sin - ofte støttet av en menighet av troende, men i dag så kan enhver selv søke på nettet og finne sannheten om disse påstandene.
Vi vet hvorfor svindelprodusenter fortsetter å spre budskapet sitt, vi vet hvorfor folk hører forskjeller som ikke er reelle, og det finnes vitenskapelig dokumentasjon i form av tekniske beskrivelser og kontrollerte lyttetester.

Hvis en selger forteller deg at en bit dyrere ledning vil gi bedre lyd, så er det enten svindel, eller så er selgeren inkompetent.
Jeg ville ikke handlet der.


6. Lydmessig transparent


Det er åpenbart for alle med teknisk bakgrunn at en bit ledning ikke kan endre lyden slik enkelte hevder å kunne høre.
Dette førte til en bedre forståelse for begrepet forventningsbias - at det en ser påvirker det en tror en hører.
Det neste logiske steget da er å stille spørsmål om hvor vidt andre komponenter i en signalkjede også kan være så gode, at de ikke endrer eller tilfører signalet noen feil som er hørbare.

Slik blir begrepet "lydmessig transparent" til - en komponent som er så god at den ikke påvirker lyden på noen måte som er hørbar.

Og blindtester, ofte utført som såkalte ABX-tester, viser sannelig at forskjeller mellom CD-spillere, forsterkere, DA-konvertere ikke er i nærheten av beskrivelsene en kan lese i typiske tester i hifi-magasiner.
Faktisk så viser kontrollerte lyttetester at velkonstruerte apparater ikke endrer lyden på noen måte som er hørbart.

I dag er det lett å påvise om en komponent er lydmessig transparent.
Du måler den.
Når alle endringer av det opprinnelige signalet er godt under terskelen for det som kan høres, så er den lydmessig transparent.

I utgangspunktet kan alt sammen fram til koblingsterminalene gjøres lydmessig transparent.

Ta en titt tilbake på amplifier sound quality article - testfilene er fremdeles tilgjengelig.
Kan du høre forskjell på forsterkerene som er testet?
Kan du høre forskjell på det originale musikksignalet og det som har passert gjennom en AV-receiver 4 - FIRE - ganger?

Konsekvensen av det faktum at en kan bruke en AV-receiver i signalkjeden og være sikker på at den er fullstendig lydmessig transparent er bedre lyd for mindre penger.
Mindre penger fordi de er masseprodusert i større antall og ment for et litt annet marked, og bedre fordi du nå har signalprosesseringskapasitet som bass management og tidsforsinkelse for alle høyttalere slik at subwooferene kan bli integrert på rett vis.

Men vær veldig klar over at dette ikke betyr at det ikke er noen forskjell på funksjonalitet og ytelse - utgangseffekt for forsterkere må være rett dimensjonert, og forskjeller i funksjonalitet kan gjøre ett apparat mere egnet enn et annet.


..



I tillegg til de nevnte punktene, er det nytt hvordan vi mottar og spiller av kildemateriale - musikk og filmer og nå i dag alt annet fra internett, for eksempel youtube eller nett-tv.
Nå er det streaming fra internett og pc-avspilling, fysiske medier som CD forsvinner.
I denne verdenen har de gamle vinylplatene fått sin renessanse, og er nå kjent som - vinyl.




Databasert avspilling av musikkfiler. Kodi media player. 





Hvis du er i Ålesund kan du besøke Kvålsvoll Design AS demorommet og oppleve mange av disse lydtrendene selv.
Du er velkommen.

lørdag 1. mars 2014

Gulvrefleksjon-fix



Gulvrefleksjon-fix med to små tillegg til interiøret


Puff klar for litt musikk
  



Ved måling på høyttalere har jeg  brukt kasser, tepper og puter foran høyttalerene for å dempe den første golvrefleksjonen.
Dette er anvendelig både for utendørs og innendørs målinger, og har i det minste en viss effekt på refleksjonen slik at målenøyaktigheten blir bedre i et slikt raskt oppsett. 

Kanskje dette også kan brukes inne i et vanlig rom, og faktisk se bra ut og inngå som en naturlig del av interiøret.

I Den Moderate Kinoen er fronthøyttalerene trangt innklemt mellom mange ting, slik at refleksjoner som påvirker responsen er uunngåelig, spesielt i mellomtoneområdet.  
Golvrefleksjone blir vnaligvis ikke behandlet med akustisk demping, dette medfører også praktiske ulemper i de fleste tilfeller.
Men i et rom som dette kan det være mer praktisk og hensiktsmessig å dempe golvrefleksjoner enn å prøve på demping og relokasjon av andre ting.

Initielle eksperimenter med kasser dekt med puter og pledd viser at dette er en god ide, frekvensresponsen viser en signifikant forbedring.
Dette kan realiseres som en puff i moderat størrelse.


Frekvensrespons initiell testing - grå: tomt golv, cyan: kasse og puter




Den ferdige designen er en puff med mål 38x38x30cm, laget av med kjerne av vanlig møbelskumplast trekt med møbelstoff, og valgfritt pledd eller pute på toppen.
Ser bra ut og integrerer fint som del av hele interiøret i rommet.



Skumplast-kjerne for akkurat rett akustisk absorpsjon




Ferdig puff




Plassert foran hver fronthøyttaler gir de en målbar forbedring av frekvensrespons og impulsrespons i mellomtonen. 
En plassering et sted rundt midten mellom høyttaler og lytteposisjon vil ofte vikre bra. I dette rommet er det et bord i veien og de beste plasseringene er nokså nær høyttalerene.


Puff installert





Frekvensresponsen viser redusert peak 700Hz og dip ved 400Hz i mellomtonen
 



Filtrert IR ved 1000Hz viser også en forbedring




Group delay viser reduksjon av refleksjoner i mellomtoneområdet






Fullfrekvens IR viser ingen signifikant forbedring, ikke uventet, da høyttalerene har veldig kontrollert spredning ved høyere frekvenser



torsdag 14. november 2013

Hvor høyt er det - Krav til lydtrykk for filmer og musikk



 
Vi ser at dimensjonering av lydsystemer til minst 120dB kapasitet er fornuftig og ikke overkill hvis realistisk lydgjengivelse er målet.

Hvor høyt er det.

Hvor høyt lydtrykk kan en forvente å bli eksponert for, og hvilket lydtrykksnivå må brukes for spesifikasjon av krav til utstyret.    

Jeg gjorde noen målinger ved avspilling av musikk og film, for å vise akkurat hvor høyt det er, på et passende høyt lydnivå, og deretter litt høyere.
 
Denne informasjonen kan bli brukt til å finne krav til høyttalere, og også gi en bedre forståelse for hvorfor kvaliteten på lydgjengivelsen ofte er redusert.

Alle målingene er gjort på et kalibrert system.
Kalibreringen er innenfor +-0.5dB, utført med -20dB RMS pink noise og verifisert med frekvensresponsmålinger.
-20dB RMS tilsvarer 85dB fra hver fronthøyttaler, 0dB peak tilsvarer 105dB peak.

Først, litt musikk.
Avspilt på 0dB så ser vi at RMS lydtrykk varierer fra 75dB til 95dB, og peakverdiene går opp mot 113dB.
Dette oppfattes egentlig ikke som veldig høyt, de fleste vil synes dete er et behagelig volum, og bassen antar en viss realisme og gir en liten antysdning til fysisk opplevelse.

Ved 02:30 økes nivået til +8dB, og da blir det ganske høyt, med RMS nivå over 100db, og vi kan observere peaker over 120dB.

Musikk avspilt ved 0dB og +8dB, god innpilling



 Et annet eksempel, som viser noen av problemene med dårligere lydkvalitet i de fleste nyere innspillinger.

Først en god og gammel, så en annen, fra 2009, samme artist, alt spilt av ved 0dB.
vi ser at peaknivået er det sammen, men den nyere innspillingen er mere komprimert dynamisk og har et høyere RMS lydnivå, omtrent 5dB høyere.
Det høyere RMS nivået betyr at det er nødvendig å skru ned volumet med 5dB for å beholde samme lydnivå, problemet med dette er selvsagt at peakene også blir redusert med 5dB, og all realisme og liv blir borte.

Disse innspillingene viser samme peaknivå som det første eksempelet, rundt 113dB.


Musikk, gammel og ny, 0dB

Forskjellen mellom peak og RMS nivå betegnes ofte som "crest-faktor", et tall som sier noe om hvor dynamisk musikken er.
Gode innspillinger har ofte en crest-faktor på 20dB eller mer, mens ny popmusikk kan ha mindre enn 10dB.

Musikkeksemplene osm er analysert her forteller oss at høyttalere må dimensjoneres for minst 113dB hvis vi ønsker å spille musikk på rundt 90-95dB i lydstyrke, og hvis vi øsnker å spille høyt, kreves det mer enn 120dB.

Det er bare transienter med veldig kort varighet som når disse høyeste nivåene, men reproduksjonsutstyret må dimensjoneres til å kunne håndtere disse peakene, ellers vil kvaliteten på lydgjengivelsen bli dårlig.
Hvis høyttalerene ikke er i stand til å håndtere disse peakene vil det først begynne å høres flatt ut, den fysiske opplevelsen av trommer og lydeffekter uteblir, og økes lydnivået enda mer så vil det høres dårlig og forvrengt ut. 

Merk at den svarte RMS linjen i kurvene er SPL-dB(Z), som betyr måling med full båndbredde, lydtrykksnivå for sammenligning i forhold til standarder for støy og støygrenser er mye lavere når C eller A veiing brukes.   

Så, en film.

Master & Commander, DVD-versjonen, den har best lyd, kanonscene midt uti filen.
Her ser vi at kanonene smeller langt over 120dB, mens RMS nivået er stort sett rundt 80-95dB.
Denne scenen, avspilt på 0dB som vist her, oppfattes ikke som ekstremt høt, men opplevelsen er realistisk og kraftig.

Film ved 0dB, Master & Commander actionscene

Konklusjonen er at for realistisk reproduksjon av musikk og filmlyd er det nødvendig å ha kapasitet til lydtrykk godt over det gjennomsnittlige lydnivået, minst 20dB over for det meste av kildemateriale av god kvalitet.

Kravene gitt i artikkelen "How to set up a Home Theater Sound System", og verdier som kan finnes med "Audio Calculator" er realistiske og gyldige, og dimensjonering til mindre kapasitet vil føre til reduksjon i lydkvalitet.

Dette gir oss også noen ideer om hvordan det har seg at mange synes det blir for høyt å spille av en film på 0dB, det kan være at høyttalerene muligens ikke er tilstrekkelig dimensjonert slik at lyden blir forvrengt, og lyd med mye forvrengning oppfattes som høyere. 

Andre faktorer som påvirker opplevd lydnivå er nivået på tidlige refleksjoner og etterklang.
Rommet må ha akustiske egenskaper tilpasset lydgjengivelse for at høyere lydnivåer skal oppfatte som behagelig og ikke for høyt.
 
 

Norsk versjon

Her kommer jeg til å poste utvalgte innlegg fra bloggen min oversatt til norsk språk.