Sobre os benefícios dos fantasmas. A arte do áudio

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Sobre os benefícios dos "fantasmas"

A arte do áudio

Bem, é isso! Ou resmungamos hipócritamente com o amplificador Hi-Fi por seu timbre inalterável, ou pensamos seriamente: “Não deveríamos classificar os home theaters caros com processamento eletrônico codificado em vários canais como High End intocáveis ... Extremos não apenas em opiniões , mas e em equipamentos, se opõe a um meio econômico com uma abordagem mais descontraída do som e um preço democrático. Tendo assim delineado os limites da influência deste material, podemos falar com calma sobre o dispositivo e os princípios de operação do som surround eletrônico processadores.Além disso, o tópico foi solicitado pelo correio editorial com suas perguntas, queridos leitores.

Não estamos falando de processadores reais de "teatro" (por exemplo, desenvolvimentos da Dolby Laboratries), mas dos numerosos Surround'ax encontrados em sistemas micro-mini-midi modernos e áudio portátil com esse nome ou, por exemplo, sob a abreviatura DSP (Digital Signal Processor). Aqui é hora de mencionar pela primeira vez "o que não há no mundo": fontes sonoras imaginárias, imagens virtuais, se quiser, fantasmas ou fantasmas sonoros - "fofo e fofo" (curioso jogo de palavras: sonhei com um som ...). Em suma, a grande maioria dos sistemas eletrônicos que modificam o som estéreo de programas musicais partem da ideia de formar, com o auxílio de um par estéreo convencional (dois alto-falantes separados por uma certa distância), tal campo acústico que pode ser sentido em um ambiente completamente diferente (em vez de uma cozinha - o espaço de um estádio rugindo de alegria ), ou ao aumentar o número de fontes sonoras (cinema), ou ao expandir o espaço sonoro (rádio de mesa com a voz de um sistema com uma base estéreo de dois metros).

Um pouco de história sobre a questão do som surround. O estéreo, baseado no princípio binoural (dois ouvidos!), é autossuficiente. Dois canais se estabeleceram há muito tempo e com firmeza em equipamentos domésticos, eles desenham uma boa imagem espacial, permitem localizar instrumentos musicais de ouvido. A diferença marcante entre estéreo e mono não o forçará a mudar seu sistema estéreo para uma fonte de som tristemente solitária. E se você usar quatro canais de informação e quatro alto-falantes? Quadrophony (Q-sound) não foi uma noz fácil de quebrar: o aumento do preço foi claramente insuficiente para o efeito alcançado. O estéreo se manteve firme, mas sua posição está atualmente sob ataque dos entusiastas do Home Cinema multicanal.

E ao lado dos problemas do som surround, havia apenas um lugar para ferramentas eletrônicas simples de processamento de som: DSP, som 3D, Surround, Sound Retrieval System, Incredible Sound ... Como regra, esses sistemas, usando um ou outro circuito e solução técnica, projetada, por exemplo, na forma de um microcircuito, são implementados um ou mais algoritmos para processamento de fase de frequência do sinal elétrico original. No alvorecer dos gravadores estéreo portáteis, os esquemas mais simples de expansão artificial da base estéreo já eram usados, operando de acordo com o método de subtração. E aqui estão alguns exemplos de "geradores fantasmas de som" modernos: Processador de áudio digital controlado (SGS-Thomson, tdA7344), Matrix surround IC (NEC, PC1853), Spatializer (Desper Products), RSS (Roland), SRS ou Vivid 3D (Hughes ), Som Incrível (Philips Research Laboratories).

A existência dessas ferramentas é justificada pelo relativo baixo custo e versatilidade. E o mais importante - devido ao fato de que, para a manifestação de efeitos sonoros adicionais, um par estéreo é suficiente. A base de elementos de vários processadores é atualmente usada ativamente por desenvolvedores de equipamentos de áudio de consumo. Assim, por exemplo, muitos modelos modernos de mini-sistemas Sharp e Kenwood são equipados com processadores Sound Retrieval System (SRS) da empresa americana Hughes; A Dutch Philips produz uma ampla gama de equipamentos (de áudio portátil a TV) com a função Incredible Sound; o Spatializer é instalado no gravador de rádio Panasonic-"cobra". Devo dizer que, na maioria das vezes, os DSPs são bastante próximos entre si em termos de resultado final.

Vejamos um exemplo específico de como os DSPs são usados. Com base na tecnologia SRS, os engenheiros da Sharp desenvolveram um sistema de som surround virtual - Virtual Surround, que funciona com sinal estéreo de qualquer fonte (cassete, CD, LD, TV, vídeo, rádio) e não requer alto-falantes adicionais. Os designers criaram duas gradações de som tridimensional com uma expansão virtual da base estéreo: modo de música (Virtual I - parece que os alto-falantes são afastados de sua posição original), modo de cinema (Virtual 2 - há uma ilusão de alto-falantes laterais adicionais). Além disso, é possível recriar o ambiente acústico de uma sala de concertos de tamanho médio (Hall, a reverberação é perceptível), uma catedral com cúpula (Dome, um longo tempo de reverberação se manifesta como o eco de múltiplas reflexões) e o " espaço "live" de uma sala de concertos (Live).

A bem da verdade, deve-se notar que o volume adquirido artificialmente custa não apenas dinheiro, mas também está associado a artefatos indesejados que podem se manifestar, por exemplo, em violação do equilíbrio tonal. No entanto, esse tipo de distorção forma apenas sensações espaciais. E agora, para os mais curiosos e pacientes, gostaria de me propor a lidar com a questão: "Como exatamente você consegue efeitos surround em um aparelho de som convencional com a ajuda da eletrônica?" Vamos tomar como base os materiais sobre o sistema amplamente utilizado nos equipamentos Philips - Incredible Surround Sound, objeto de uma invenção de Ronald Aarts e Robert Dekkers (os autores são funcionários do laboratório de pesquisa da Philips).

Vale a pena enfatizar mais uma vez que a qualidade do som estéreo da maioria dos sistemas portáteis, sistemas multimídia e TV é limitada pela pequena distância entre os alto-falantes; som. Essa circunstância, aparentemente, foi o motivo da busca por uma nova solução técnica. A essência da invenção "Extensão da base estéreo ao reproduzir som - Som incrível (som incrível)" ajudará a entender o esquema. Mostra: um ouvinte, uma unidade de processamento de sinal, um par estéreo, alto-falantes imaginários ("fantasmas") e uma imagem da propagação de ondas sonoras diretas (não refletidas). É mostrado que as fontes virtuais realmente expandem a distância e o ângulo entre os alto-falantes esquerdo e direito.

Os autores, resumindo os dados de estudos psicoacústicos, realizados inclusive em pessoas reais, obtiveram a dependência da mudança na pressão sonora na orelha esquerda e direita quando os alto-falantes reais são movidos sequencialmente da posição inicial para a estendida. Segue-se da ilustração que as ondas sonoras que chegam ao ouvinte dos alto-falantes deslocados diferirão significativamente das iniciais em termos de parâmetros de fase e frequência, dependendo do tempo de chegada da frente de onda aos tímpanos da esquerda e orelha direita, os efeitos de sombreamento e difração de onda na cabeça do ouvinte.

A dependência funcional encontrada da transformação do som, que foi chamada de Head Related Transfer Function (HRTF), estava de certa forma embutida no circuito eletrônico que processa o sinal estéreo de saída. A introdução de mudanças apropriadas nos canais esquerdo e direito leva à reconstrução pelos alto-falantes existentes na área do ouvinte exatamente da estrutura do campo acústico, que é característico da posição modificada dos emissores. Assim, o ouvinte tem a sensação real de que o espaço sonoro se abre diante dele. Pode-se supor que as informações obtidas pelos autores foram exaustivas e a função tinha uma estrutura linear, pois na prática é controlada por meio de um simples potenciômetro de canal. Portanto, em equipamentos de áudio (por exemplo, um rádio portátil AZ8070), tornou-se possível alterar suavemente o modo de extensão base de estéreo comum (0% de extensão) para a manifestação máxima do efeito - 100% "som incrível".

A propósito, um grupo de especialistas estrangeiros, tendo feito uma comparação usando o método de "teste duplo-cego" dos sistemas de expansão estéreo artificial mencionados em nosso artigo, notou o melhor equilíbrio tonal e som natural em Incredible Sound, apesar do fato que esta solução técnica é muito fácil de implementar na prática e é muito barata...

E nos laboratórios de pesquisa, novos caçadores de fantasmas continuam em busca de som natural, e não se surpreenda se amanhã um enorme "fantasma" sonoro se materializar em uma sala com a ajuda de um pequeno gravador de rádio.

Autor: Sergey Klobukov

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Em seu artigo na PLoS ONE, pesquisadores de Harvard apenas descrevem a diversidade de cronotipos em diferentes pessoas, cujos ritmos de sono e vigília, segundo os autores do trabalho, em alguns casos podem diferir em dez horas.

Dorothee Fischer e seus colegas usaram dados coletados de 2003 a 2014 como parte de um grande projeto de saúde: várias dezenas de milhares de pessoas de 15 a 64 anos relataram uma variedade de informações sobre seu estilo de vida, inclusive quando vão para a cama e quando acordam . No entanto, para determinar o cronotipo, eles não tomaram o tempo de adormecer e acordar, mas o ponto médio entre um e outro; por exemplo, se uma pessoa adormeceu à meia-noite e acordou às oito da manhã, então o "meio do sono" caiu sobre ela às quatro da manhã. (Ao mesmo tempo, o estudo usou apenas os dados relacionados ao sono nos finais de semana, quando nenhum trabalho interfere em uma boa noite de sono.)

Como resultado, os cronotipos ficaram assim distribuídos: para a maioria (ou seja, 50%), o "meio do sono" foi entre 2h24 e 4h15; para 25%, o ponto médio era mais cedo, para os outros 25% mais tarde, e mais cedo e mais tarde poderia chegar à meia-noite e às 9h53, respectivamente (lembre-se novamente que, neste caso, meia-noite e 9h53 não são o horário para adormecer e acordar, e a hora do meio do sono). O cronótipo dependia fortemente da idade: por exemplo, para jovens de 17 a 19 anos, o “sono de meio período” era às 4h30 da manhã e, para os de sessenta anos, às três da manhã.

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