Akustisk modellering kan ge oss ljudet av avancerad utrustning utan den höga kostnaden

Akustisk modellering kan ge oss ljudet av avancerad utrustning utan den höga kostnaden
32 AKTIER


Jag är musiker. Eller åtminstone brukade jag vara. Jag har inte spelat mycket de senaste 20 åren, men jag har fortfarande min tillförlitliga Martin D-18 akustisk sexsträngad gitarr, som jag köpte ny på Ann Arbor Folklore Center 1971 för $ 371 (ett pris jag kan bekräfta eftersom jag fortfarande har originalkvittot!). Under de mellanliggande åren förvärvade jag ett par andra gitarrer, inklusive en Fender Stratocaster tillverkad i USA. När jag köpte min Strat behövde jag också en förstärkare. Jag ville ha ett som skulle tillåta mig att utforska många olika ljud, vara tillräckligt kompakt för att stoppa i ett hörn av min studio och kostade inte mycket.





Som inspelningsingenjör och skivproducent vet jag hur noggrant professionella gitarrister väljer den utrustning de använder för att producera sina individuella ljud. Albert Lee kommer bara att spela sin signatur Music Man elgitarr via en Lexicon PCM 42 digital fördröjningslinje - andra fördröjningslinjer kommer inte att göra det. Han äger flera av dessa vintage-enheter. Och studion och Supertramp-gitarristen Carl Verheyen skämtade inte när han berättade för mig under intervjun Collector's Edition DVD att hans ljud beror på att använda efterklang och fördröjning: 'Jag kan helt enkelt inte spela utan dem.' Från instrument till kablar och processorer till förstärkare, musiker av denna kaliber definierar sig själva med sitt ljud. Och de sparar inga kostnader för att försöka uppnå det. Låter bekant, eller hur?





För flera år sedan såg jag gitarrvirtuosen Eric Johnson kolla in en original Fender Twin Reverb förstärkare på mitten av 1960-talet på en gitarrshow i Dallas. Eric spelade på mitt olyckliga Jennifer Warnes-album för många år sedan och är en av de mest detaljorienterade musiker jag någonsin haft nöjet att spela in. Dessa musiker har öron och resurser att söka efter och köpa utrustning som deras hjärtan önskar. Carl har en Marshall Stack för sitt enorma rockljud och andra gitarrer och förstärkare när han vill ha en jazzigare ton. Han äger antagligen några dussin gitarrer och lika många förstärkare.





Men vad ska vi andra göra? Jag vill inte ha eller behöver en annan förstärkare för varje musikstil jag gillar att spela. Jag vill ha en enda förstärkare som kan replikera ljudet från Carls Marshall stack eller Eric's vintage Fender Twin i en enda enhet. Vad ska man göra?

Akustisk modellering

Svaret är akustisk modellering. Det visar sig att smarta ingenjörer och innovativa programmerare i denna digitala tidsålder har skapat system som kan replikera ljudet från vilken analog utrustning som helst - inklusive gitarrförstärkare, vintage signalprocessorer, rull-till-hjuls banddäck och avancerad HiFi-utrustning. Använda kraftfullt - och billigt - digitala signalprocessorer, det är möjligt att utforma hårdvara och mjukvara som kan mäta och replikera den akustiska energi som når våra öron från valfri analog komponent, kabel eller högtalare.



imessage på mac skickar inte meddelanden

Denna enkla idé förbises ofta när vi strävar efter att hitta bättre och bättre ljud - det så kallade absoluta ljudet. Vi tenderar att fokusera på utrustningen, kablarna, format, samplingsfrekvenser, ordlängder och andra faktorer. I slutet av dagen är allt som spelar roll de akustiska vågorna som når våra örontrummor. Den trohet vi upplever finns helt i områdena för komprimering och sällsynthet av luftmolekylerna som når våra öron. Allt!

Jag tänkte på den magiska akustiska modelleringen och dess potentiella tillämpning på avancerat ljud efter att ha läst ännu en löjlig granskning av en 'budget' -linje av RCA-sammankopplingar, högtalarkablar och strömkablar på en annan audiofilwebbplats från en välkänd kabel tillverkare. Budget betyder i det här fallet cirka $ 600 för en RCA-kabel på en meter! När du läser recensioner med glödande beskrivningar som 'ljud som är sammanhängande och exakt', 'scennärvaro och mikrodynamisk precision' eller 'gör att system låter sammanhängande och underhållande', hitta en annan informationskälla om avancerade ljudsystem. Jag inser att personlig smak och estetiskt val är viktiga faktorer i vår hobby, men de måste ta baksätet till vetenskap, teknik och teknik - eller åtminstone borde de . Vilken teknisk specifikation ska vi använda för att mäta 'mikrodynamisk precision'? Kom igen. Vi förtjänar bättre.





En Mighty Morphing gitarrförstärkare

När jag kom tillbaka till min sökning efter en lämplig gitarrförstärkare, introducerades jag för Line 6 musikinstrumentföretaget under ett besök i min lokala musikbutik. Ägaren av butiken vände mig till Line 6, ett mycket innovativt företag som grundades 1996 av Marcus Ryle, en tidigare student vid CSU Dominguez Hills (universitetet där jag för närvarande undervisar i ljudteknik). Företaget verkar från Calabasas, Kalifornien och har varit så framgångsrikt att Yamaha köpte dem.

Yamaha_Guitar_Group.jpg





Marcus hade den lysande idén att noggrant analysera 'ikoniska' gitarrförstärkare och sedan utforma digitala algoritmer som skulle kunna replikera den analoga signalvägen, kretsarna och ljudet hos förstärkaren i fråga. Jag hade faktiskt chansen att besöka deras anläggning och fick en turné av Marcus för många år sedan. Han tog mig till 'förstärkare' -studion där de hade alla märken och modeller av de bästa gitarrförstärkarna som någonsin producerats - vintage och modern design. Line 6-ingenjörsteamet dissekerade varje krets och återskapade den analoga signalvägen med digitala processorer och programvara. Och det fungerade! Min lilla Spider-förstärkare har en vridratt som kan ändra ljudet från en Marshall-stack till en Fender Twin med en vridning på en ratt. Med andra vred och omkopplare kan användaren finjustera eller justera individuella parametrar för ett grundläggande ljud. Jag kan gå från '' thunder crunch '' -förvrängning till ett 'twangy country' -ljud direkt.

Line_6_Amp_Farm.jpgMin gitarrspelande son var inte övertygad om att allt annat än en analog förstärkare kunde leverera hans ljud, så han köpte en mycket dyr och stor Mesa Boogie-förstärkare och högtalarkabinett. Det dröjde inte länge innan han insåg att det inte skulle klippa den att gå upp och nerför trappan och ta den in och ut ur bilen. Han valde slutligen en Line 6-förstärkare och har aldrig sett tillbaka.

appar som du kan titta på filmer på

Och det är inte bara analoga gitarrförstärkare som har ersatts av digital modellering. De flesta kommersiella inspelningar spelas in och blandas med Digital Audio Workstations (DAW) som Pro Tools, Logic eller Nuendo. Och praktiskt taget all bearbetning - utjämning, reverb, dynamikbearbetning som kompression och begränsning, etc. - som brukades göras med analoga utombordare har ersatts med digitala plug-ins som modellerar sina analoga föregångare. Till exempel existerar den sagolika och 'måste ha' UREI 1176 kompressorn / begränsaren nu i kod tillsammans med nästan alla andra vintage bitar av signalbehandlingsutrustning. Jag sålde min 1176 för ett par år sedan. Det finns också digitala plugin-program som gör saker som bara kan hända i den digitala domänen.

Virtuella instrument har fått samma behandling. DAWs och andra digitala musikgeneratorer kan mycket exakt återskapa ljudet från alla akustiska trumset, tangentbord eller andra musikinstrument. Dessa är inte riktigt exempel på akustisk modellering, utan snarare användningen av virtuella instrument - vad vi brukade kalla samplers - dominerar mycket av den kommersiella musiken som släpps idag. Klassiska rörmikrofoner har genomgått samma modelleringsbehandling.

Mätning och modellering

Smyth_Realiser_A16.jpgDet finns tekniker för att noggrant mäta den akustiska energin som tränger in i öronen med mycket små och mycket exakta mikrofoner placerade precis innanför ytterörat. Som jag nämnde i min bit på 3D, uppslukande ljud , AIX Studios har använts många gånger som ett perfekt lyssningsrum och blev en favorit bland ägare av Smyth Research A8 'rumsförverkligare' för mätningar. Den här enheten återskapar de akustiska egenskaperna hos en lyssningsmiljö och en specifik uppsättning högtalare via en behandlingsbox och en uppsättning Stax elektrostatiska hörlurar (eller några hörlurar av god kvalitet). Ägare av Smyth-rutan skulle boka ett par timmar i mitt blandnings- och mastreringsrum för att få mäta sina personliga huvudrelaterade överföringsfunktioner (HRTF) och laddas i sina Smyth-enheter. I kombination med den aktiva headspåraren finns det nästan inget sätt att se skillnaden mellan ljud som produceras av högtalare i det faktiska lyssningsutrymmet och den digitalt skapade versionen som producerats av Smyth Research A8 och levereras via hörlurar. Med andra ord, de individer som mättes i min masteringstudio gick iväg med en $ 250.000-studio på ett SD-kort.

Många stora efterproduktionsanläggningar får sina kvalitetsstyrningspersoner mätta i sina stora dub-scener och sitter sedan i ett litet rum i garderobstorlek för att lyssna på främmande språk-dubbar genom Smyth-lådor. Ljudet från det stora flerkanaliga rummet återskapas via hörlurar. Varför slösa tid i det stora rummet när du kan modellera det via hörlurar?

Rullgardinsmenyval för kablar, vintageutrustning och andra tweaks

Här är min miljon-dollar-idé: Låt oss uppmuntra användningen av akustisk modellering för att få de ljudkvaliteterna av monumentalt avancerad bredbandbredd, referensljudsystem till oss av oss på begränsade budgetar genom magin med akustisk modellering. Om ljudet i våra öron kan fångas och analyseras noggrant kan de exakta parametrarna för vilken sonfaktor som helst identifieras och tabelleras. Amplituden för alla musikkomponenter, frekvensfördelning och räckvidd, fasförhållanden, annullering, förvrängning och andra element kan bestämmas exakt och återskapas med hjälp av akustisk modelleringsteknik. Eftersom så mycket musik distribueras med digitala nätverk och reproduceras med programvaruspelare, borde det inte vara svårt att lägga till ytterligare kod för att replikera något ljud vi vill ha. Låt oss börja med något enkelt som 'ljudet' från kablar.

Vi vet alla att frågan om att kablar är aktiva bidrag till ljudet i ditt system är ett mycket diskuterat ämne. Precis under de senaste dagarna kallade en kommentator mig ett troll för att jag inte trodde på 'mikrodynamisk precision' som attribut för kablar. Och en granskning på en australisk audiofilssida tillbringade de första styckena med att avfärda alla som tror på vetenskap och teknik innan de lovade dyra kablar. Massor av audiofiler tenderar mot den subjektiva sidan av detta argument istället för att acceptera vetenskapen. Men akustisk modellering kan vara lösningen på denna irriterande fråga.

asqp_macdevices_600px.jpgJag känner Jonathan Reichbach, rektor och ägare på Sonic Studio och programmerare för den prisbelönta Amarra-spelaren. Vad händer om jag kunde övertyga honom och andra tillverkare att lägga till en rullgardinsmeny eller en serie kryssrutor till sina spelare? Att välja en viss inställning skulle lägga till några rader med DSP-kod i signalvägen och modellera de exakta 'soniska' egenskaperna hos dyra RCA-anslutningar, högtalarkablar, strömkablar eller vad som helst. Jag kan föreställa mig knappar och en tillhörande kontrollreglage som gör det möjligt för enskilda användare att lägga till eller minska mängden 'mikrodynamisk precision', 'scennärvaro', 'koherens' eller 'lågnivådetalj' till ljudet i deras system. Föreställ dig besparingarna! Istället för att behöva granska dyra samtrafikförbindelser, högtalarkablar och nätsladdar skulle alla möjligheter vara tillgängliga som plugin-program i de digitala musikspelarna. Om det faktiskt finns mätbara skillnader i de akustiska vågformerna som når dina öron när en $ 1000 USB- eller HDMI-kabel byts in över en standardkabel, så mäter vi helt enkelt dessa skillnader och programmerar dem i plugin-programmet. Jag antar inte att avancerade kabeltillverkare kommer att stödja denna insats, men teknikens marsch är ostoppbar.

En av mina favoritkryssrutor för kabelattribut skulle ge möjlighet att ändra kabelns riktning för dem som tror att elektroner flyter bättre i en riktning i en kabel. Om du kan mäta det kan vi modellera det.

Men de soniska 'fördelarna' med kablar skulle bara vara början. Debatter kommer säkert att fortsätta om det finns faktiska mätbara skillnader mellan kablar av olika slag. Det kan vara intressant att granska rådata från fångsteget av vår analys och se om olika strömkablar producerar olika vågformer i våra öron.

överföra filer från mac till pc windows 10

Det råder dock ingen tvekan om att elektronik kan producera olika soniska signaturer. Det innovativa företaget som stöder denna idé skulle kunna förvärva den 'bästa av de bästa' ljudutrustningen, analysera kretsarna, bygga programvaruekvivalenter och tillhandahålla förinställningar som skulle replikera egenskaperna hos utrustning som gjorts av kända tillverkare som McIntosh, Meridian, Goldmund, och andra. Användare skulle kunna välja sina favoriter genom att helt enkelt bläddra igenom en lista på en pekskärm och trycka på Välj-knappen.

Högtalare från audiofiltillverkare som Wilson, Magico och B&W kunde också modelleras och reproduceras akustiskt precis som elektronik. Faktum är att modelleringshögtalare potentiellt kan ha störst nytta. Audiophiles kan köpa en mycket kapabel uppsättning högtalare med full räckvidd och få dem 'digitala' för att matcha egenskaperna hos högtalare som kostar 100 gånger mer.

Möjligheterna är oändliga

Det skulle vara möjligt att ta saker ett steg längre och replikera processer som Master Quality Authenticated (MQA) eller Fidelizer genom akustisk modellering. När allt kommer omkring använde uppfinnarna av MQA liknande analytiska tekniker för att mäta '' ljudet '' från de ursprungliga mästarna för att bevara det ljudet när de reproduceras korrekt med deras licensierade - och mycket dyrt - avkodare och programvaruverktyg. Vad händer om någon helt enkelt mäter signalerna som når våra öron genom ett dyrt MQA-utrustat system och ändrar den slutliga utsignalen så att den matchar MQA-versionen genom akustisk modellering? Det finns ingen anledning till att detta inte kunde göras. Verkligen.

Slutsats

Audiofiler förtjänar korrekt information om alla komponenter som bidrar till att återge det absoluta ljudet. Från hårdvara till programvara, strömkablar till digitala sammankopplingar, vi måste maximera trohet utan att maximera kostnaderna. Akustisk modellering är svaret. Eller åtminstone är det en svar. Arbetet och effekten som Marcus Ryle och Line 6 har haft på musikinstrumentindustrin var revolutionerande. Plug-ins som Waves och Izotope tillhandahåller inspelningsbranschen har varit omvandlande. Vem behöver sällsynt och dyr rörutrustning längre när en motsvarighet finns i rullgardinsmenyn på Pro Tools? Det är dags för audiofilindustrin / konsumentelektronikbranschen att omfamna akustisk modellering också. Inga fler $ 600 RCA-kablar! Inga fler $ 8000 Ethernet-kablar! Allt som kan göras i den analoga domänen kan göras i kod. Välkommen till den analoga framtiden genom digital modellering!

Ytterligare resurser
Kommer Apples AirPods Pro att starta en 3D-ljudrevolution? på HomeTheaterReview.com.
AV Bliss handlar om mer än bara ljud och video på HomeTheaterReview.com.
Är Sony Giving Atmos-fansen axeln med PlayStation 5? på HomeTheaterReview.com.