Hur DSP kan ta ljud till nya höjder 2016

Hur DSP kan ta ljud till nya höjder 2016

Barfota-MM27-thumb.jpgNär jag läste Michel Houellebecqs senaste roman Submission slogs jag av ett av uttalandena som han gjorde och hur det gäller ljudets framtid. Bokens fiktiva huvudperson, som talar om en författare han har studerat, säger, 'Hans mästerverk var en återvändsgränd - men är det inte sant för något mästerverk?'





High-end ljud är ett mästerverk. Traditionell ljudteknik har perfekterats, åtminstone i den meningen att den har skjutits så långt det går. Visst, nya förstärkare och DAC kan låta lite bättre än de vi har nu. Upplösningen på digitala filer kan höjas till ännu högre nivåer. Förbättringar i massproduktion kommer att stöta högtalarkvaliteten något. Fortfarande är traditionell analog och grundläggande digital ljudteknik ganska mycket i en återvändsgränd. Ingen förbättring av förstärkar-, DAC- eller passiv högtalarkonstruktion leder sannolikt till en signifikant förbättring av ljudkvaliteten.





Den goda nyheten är att vi kommer att se betydande förbättringar i ljudåtergivning under 2016 och under de närmaste åren. När jag gick runt på showgolvet och deltog i presentationer på Audio Engineering Show i New York City i oktober var det uppenbart för mig att digital signalbehandling, eller DSP, erbjuder många möjligheter för bättre ljud i alla system ... och för bättre ljud från mindre och billigare produkter också.





DSP är inbyggt i många klass D-förstärkarkretsar nu, och det finns också i moduler som är enkla att programmera, som de från Danville signalbehandling . Eftersom avancerade ljudföretag som Bowers & Wilkins, Dynaudio, MartinLogan och andra har börjat bygga aktiva produkter - dvs. trådlösa högtalare, soundbars och subwoofers - har de använt DSP mer och mer. Många audiofiler, kanske ärrade av minnen av fruktansvärt klingande DSP-lägen i billiga AV-mottagare, reagerar negativt på varje omnämnande av DSP. Min misstanke är dock att DSP kommer att hitta sin väg från dessa lägre produkter till mer elit, avancerade produkter eftersom fördelarna med DSP är för starka för att ignorera.

Vi tänker ofta på avancerade tillverkare som spenderar den tid det tar att finjustera sina produkter, men verkligheten är att utvecklingstiden alltid är en begränsad resurs för något företag och ingen produkt är någonsin perfekt. Det finns alltid en tid då ingenjörerna måste säga, 'Det är tillräckligt bra.' DSP tillåter ingenjörer, inom den utvecklingstid de har, att experimentera med många fler möjligheter inom produktjustering.



I traditionell analog ljuddesign finjusterar en tekniker en produkt genom att fysiskt byta en eller flera delar, såsom ett motstånd eller kondensator. Med DSP finjusterar ingenjören prestanda med hjälp av ett kontrollgränssnitt som körs på en dator. Jag har inkluderat en skärmdump (nedan) av det parametriska EQ-gränssnittet från en Quickfilter Technologies QF3DFX DSP för att ge dig en idé. För alla filter anger ingenjören mittfrekvensen, Q (bandbredd), mängden boost eller cut och typ av filter (high-pass, bandpass, low-pass, etc.). Varje ändring tar bara några sekunder. Ingenjören har tid att experimentera mer och att anpassa en produkt till en högre prestandanivå än vad som kan uppnås inom den analoga domänen.

DSP-interface.jpg





DSP tillåter också en precision som analoga kretsar inte kan uppnå på ett överkomligt och praktiskt sätt. Med hjälp av DSP kan en ingenjör ställa in högtalarens delningsfilter till fraktioner av en decibel med analoga kretsar, delningsdelar är vanligtvis utformade i steg om 6 dB, så ingenjören är begränsad till, säg, en -12dB högfrekvensavrullning på en bashögtalare där -14,5 dB avrullning är det som faktiskt är bäst.

Filterfrekvenser kan specificeras ned till bråkdelar av ett hertz med DSP. Med analog är sådan precision praktiskt taget omöjlig eftersom kondensatorerna och induktorerna som används i analoga kretsar typiskt tillverkas med toleranser på 5 eller 10 procent. Till exempel på ett högpassfilter för en mellanregisterdrivare i en högtalare, till och med en tolerans på fem procent i en kondensator skulle resultera i ett felintervall på ungefär -25 till +30 Hz.





Observera att QF3DFX-gränssnittet erbjuder 10 filterband per kanal. Detta låter ingenjören ställa in mindre högtalardrivrutiner och skåpresonanser och svarsfel utan att öka delkostnaden eller kretsens komplexitet. Att göra detta med analoga filter skulle ta längre tid, öka delkostnaden avsevärt och eventuellt påverka ljudkvaliteten.

Detta skrapar bara ytan på DSP: s potential eftersom jag inte ens går in i QF3DFXs andra funktioner. Och stora DSP-chips från företag som Analog Devices och Texas Instruments kan göra mycket mer än det relativt billiga QF3DFX kan.

Naturligtvis kan audiofiler vara bekymrade över att DSP kräver att analoga signaler konverteras till digitala, men de extremt subtila effekterna av att konvertera en analog signal till digital och tillbaka igen är flera storleksordningar mindre betydelsefulla än de förbättringar i prestanda som DSP erbjuder.

Slutsats: Högtalare fungerar bättre med DSP.

varför fungerar inte amazon prime

En antydan till vad DSP kan göra var synlig på AES-showen, där Barefoot Audio-monteren lockade några av de största publiken. Företaget använder inte bara DSP för att ställa in sina inspelningsmonitorer (visas ovan) till nästan perfektion - och för att få mycket mer basutgång än vad deras små skåp skulle föreslå - men det använder också DSP för att skapa sin MEME (Multi-Emphasis Monitor) Emulation) -teknik. Med vridningen av en omkopplare tillåter MEME Barefoot-bildskärmar att efterlikna ljudet från Yamahas legendariska (och inte längre tillverkade) NS-10M-skärm, de klassiska Auratone-kubformade inspelningsskärmarna och ett typiskt HiFi-system för konsumenter.

Audiofiler kanske inte vill ha en omkopplare på högtalarna för att emulera olika ljud, men de kanske vill ha en som finjusterar högtalaren till olika akustiska miljöer ... eller ger en mild, icke-invasiv tonbalanskontroll. AES-showen visade att DSP blir kraftfullare men ändå lättare att använda. Det blir spännande att höra vad ljudproduktdesigners åstadkommer med det 2016.

Ytterligare resurser
Sex AV-trender vi är tacksamma för på HomeTheaterReview.com.
CEDIA 2015 Show Report och Photo Slideshow på HomeTheaterReview.com.
Hur man väljer en subwoofer för surroundljud eller stereo på HomeTheaterReview.com.