Akustisk modellering kan gi oss lyden av high-end utstyr uten de høye kostnadene

Akustisk modellering kan gi oss lyden av high-end utstyr uten de høye kostnadene
32 AKSJER


Jeg er musiker. Eller i det minste pleide jeg å være det. Jeg har ikke spilt mye de siste 20 årene, men jeg har fortsatt min pålitelige Martin D-18 akustisk seksstrengs gitar, som jeg kjøpte ny på Ann Arbor Folklore Center i 1971 for $ 371 (en pris jeg kan bekrefte fordi jeg fremdeles har den originale kvitteringen!). I de mellomliggende årene skaffet jeg meg et par andre gitarer, inkludert en Fender Stratocaster laget i USA. Da jeg kjøpte Strat, trengte jeg også en forsterker. Jeg ønsket en som ville tillate meg å utforske mange forskjellige lyder, være kompakt nok til å stikke i et hjørne av studioet mitt, og som ikke kostet mye.





Som innspillingsingeniør og plateprodusent vet jeg hvor nøye profesjonelle gitarister velger utstyret de bruker for å produsere sine individuelle lyder. Albert Lee vil bare spille sin signatur Music Man elektriske gitar gjennom en digital forsinkelseslinje fra Lexicon PCM 42 - andre forsinkelseslinjer vil ikke gjøre det. Han eier flere av disse vintage-enhetene. Og studio og Supertramp-gitarist Carl Verheyen tullet ikke da han fortalte meg under intervjuet for seg Collector's Edition DVD at lyden hans avhenger av å bruke etterklang og forsinkelse: 'Jeg kan rett og slett ikke spille uten dem.' Fra instrumenter til kabler og prosessorer til forsterkere, musikere av dette kaliberet definerer seg ved lyden. Og de sparer ingen utgifter for å prøve å oppnå det. Høres kjent ut, ikke sant?





For mange år siden så jeg gitarvirtuosen Eric Johnson sjekke ut en original Fender Twin Reverb forsterker fra midten av 1960-tallet på et gitarshow i Dallas. Eric spilte på det ulykkelige Jennifer Warnes-albumet mitt for mange år siden og er en av de mest detaljorienterte musikerne jeg noensinne har hatt gleden av å spille inn. Disse musikerne har ørene og ressursene til å søke etter og kjøpe utstyr som de ønsker. Carl har en Marshall Stack for sin enorme rockelyd og andre gitarer og forsterkere når han vil ha en jazzere tone. Han eier sannsynligvis noen titalls gitarer og like mange forsterkere.





Men hva skal vi andre gjøre? Jeg vil ikke ha eller trenger en annen forsterker for hver musikkstil jeg liker å spille. Jeg vil ha en enkelt forsterker som kan gjenskape lyden av Carls Marshall-stack eller Erics vintage Fender Twin i en enkelt enhet. Hva å gjøre?

Akustisk modellering

Svaret er akustisk modellering. Det viser seg at smarte elektroingeniører og innovative programmerere i denne digitale tidsalderen har laget systemer som kan replikere lyden fra et hvilket som helst analogt utstyr - inkludert gitarforsterkere, vintage signalprosessorer, hjul-til-hjul-kassettdekk og high-end HiFi-utstyr. Bruke massivt kraftig - og billig - digitale signalprosessorer, det er mulig å designe maskinvare og programvare som kan måle og replikere den akustiske energien som når våre ører fra en hvilken som helst analog komponent, kabel eller høyttaler.



legg til timeplan i google kalender

Denne enkle ideen blir ofte oversett når vi prøver å finne bedre og bedre lyd - den såkalte absolutte lyden. Vi har en tendens til å fokusere på utstyret, kablene, formater, samplingsfrekvenser, ordlengder og andre faktorer. På slutten av dagen er alt som betyr noe de akustiske bølgene som når øre-trommene våre. Troskapen vi opplever er fullstendig inneholdt i områdene av komprimering og sjeldenhet av luftmolekylene som når ørene våre. Alt!

Jeg tenkte på magien med akustisk modellering og dens potensielle anvendelse på high-end lyd etter å ha lest enda en latterlig gjennomgang av en 'budsjett' linje med RCA-sammenkoblinger, høyttalerkabler og strømledninger på et annet lydfilnettsted fra en kjent kabel produsent. Budsjett betyr i dette tilfellet rundt $ 600 for en RCA-kabel på en meter! Når du leser anmeldelser med glødende beskrivelser som 'lyd som er sammenhengende og presis', 'scenetilstedeværelse og mikrodynamisk presisjon' eller 'gjør at systemene høres sammenhengende og underholdende', kan du finne en annen kilde til informasjon om avanserte lydsystemer. Jeg anerkjenner personlig smak og estetisk valg er viktige faktorer i hobbyen vår, men de må ta et baksetet til vitenskap, ingeniørfag og teknologi - eller i det minste de burde . Hvilken teknisk spesifikasjon skal vi bruke for å måle 'mikrodynamisk presisjon'? Kom igjen. Vi fortjener bedre.





En Mighty Morphing gitarforsterker

Da jeg kom tilbake til søket etter en passende gitarforsterker, ble jeg introdusert for Line 6 musikkinstrumentfirmaet under et besøk i min lokale musikkbutikk. Eieren av butikken viste meg til Line 6, et veldig innovativt selskap som ble grunnlagt i 1996 av Marcus Ryle, en tidligere student ved CSU Dominguez Hills (universitetet hvor jeg for tiden underviser i lydteknikk). Selskapet opererer fra Calabasas, California, og har vært så vellykket at Yamaha kjøpte dem.

Yamaha_Guitar_Group.jpg





Marcus hadde den strålende ideen om å nøye analysere 'ikoniske' gitarforsterkere og deretter designe digitale algoritmer som kunne replikere den analoge signalbanen, kretsene og lyden til forsterkeren i spørsmålet. Jeg hadde faktisk sjansen til å besøke anlegget deres og fikk en omvisning av Marcus for mange år siden. Han tok meg med i 'forsterker' -studioet hvor de hadde alle modeller og modeller av de beste gitarforsterkerne som noen gang er produsert - vintage og moderne design. Line 6 engineering team dissekerte hver krets og gjenskape den analoge signalstien ved hjelp av digitale prosessorer og programvare. Og det fungerte! Min lille Spider-forsterker har en dreieknott som kan endre lyden fra en Marshall-stack til en Fender Twin med vri på en knott. Andre knapper og brytere lar brukeren finjustere eller justere individuelle parametere for en grunnleggende lyd. Jeg kan gå fra 'torden knase' forvrengning til en 'twangy country' lyd umiddelbart.

Line_6_Amp_Farm.jpgMin hardcore gitarspillende sønn var ikke overbevist om at alt annet enn en analog forsterker kunne levere lyden hans, så han kjøpte en veldig kostbar og stor Mesa Boogie forsterker og høyttalerkabinett. Det tok ikke lang tid før han skjønte at å trekke den rammen opp og ned trappene og få den inn og ut av bilen hans ikke kom til å kutte den. Han valgte til slutt en Line 6-forsterker og har aldri sett seg tilbake.

Hvordan laste ned apper på vizio smart tv

Og det er ikke bare analoge gitarforsterkere som har blitt erstattet av digital modellering. De fleste kommersielle innspillinger blir spilt inn og blandet med Digital Audio Workstations (DAWs) som Pro Tools, Logic eller Nuendo. Og nesten all prosessering - utjevning, etterklang, dynamikkbehandling som komprimering og begrensning osv. - som pleide å bli gjort med analoge påhengsmotorer, er erstattet med digitale plug-ins som modellerer deres analoge forgjengere. For eksempel eksisterer den fantastiske og 'må ha' UREI 1176 kompressoren / begrenseren nå i kode sammen med omtrent alle andre vintage deler av signalbehandlingsutstyr. Jeg solgte min 1176 for et par år siden. Det er også digitale plug-ins som gjør ting som bare kan skje i det digitale domenet.

Virtuelle instrumenter har fått samme behandling. DAW og andre digitale musikkgeneratorer kan gjenskape lyden fra ethvert akustisk trommesett, keyboard eller annet musikkinstrument nøyaktig. Dette er egentlig ikke eksempler på akustisk modellering, men heller bruk av virtuelle instrumenter - det vi pleide å kalle samplere - dominerer mye av den kommersielle musikken som utgis i disse dager. Klassiske rørmikrofoner har gjennomgått den samme modelleringsbehandlingen.

Måling og modellering

Smyth_Realiser_A16.jpgDet finnes teknikker for å nøye måle den akustiske energien som kommer inn i ørene våre ved hjelp av veldig små og svært nøyaktige mikrofoner plassert rett innenfor det ytre øret. Som jeg nevnte i min stykke på 3D, oppslukende lyd , AIX Studios har blitt brukt mange ganger som et ideelt lytterom og ble en favoritt blant eierne av Smyth Research A8 'romrealisator' for målinger. Denne enheten gjenskaper de akustiske egenskapene til et lyttemiljø og et bestemt sett med høyttalere via en behandlingsboks og et sett med Stax elektrostatiske hodetelefoner (eller hodetelefoner av god kvalitet). Eiere av Smyth-boksen ville booke et par timer i mikser- og mestringsrommet mitt for å få målt sine personlige hoderelaterte overføringsfunksjoner (HRTF) og lastet inn i Smyth-enhetene sine. Når det kombineres med den aktive hodesporeren, er det praktisk talt ingen måte å se forskjellen mellom lyd produsert av høyttalere i det faktiske lytterommet og den digitalopprettede versjonen produsert av Smyth Research A8 og levert via hodetelefoner. Med andre ord, individene som ble målt i masteringstudiet mitt, gikk bort med et $ 250.000-studio på et SD-kort.

Mange store etterproduksjonsanlegg måler kvalitetskontrollpersonalet i de store dub-stadiene, og sitter deretter i et lite rom i skapet for å lytte til fremmedspråk-dubs gjennom Smyth-bokser. Lyden fra det store flerkanalsrommet gjenskapes gjennom hodetelefoner. Hvorfor kaste bort tid i det store rommet når du kan modellere det via hodetelefoner?

Rullegardinmenyvalg for kabler, vintageutstyr og andre justeringer

Her er min million-dollar-idé: La oss oppmuntre til bruk av akustisk modellering for å bringe lydkvaliteten til monumentalt avansert, bredbåndsbredde, referanselydsystemer til de av oss på begrensede budsjetter gjennom magien med akustisk modellering. Hvis lyden i ørene våre kan fanges omhyggelig og analyseres, kan de nøyaktige parametrene for en hvilken som helst lydfaktor identifiseres og tabelleres. Amplituden til alle musikkomponenter, frekvensfordeling og rekkevidde, faseforhold, kansellering, forvrengning og andre elementer kan bestemmes nøyaktig og gjenskapes ved hjelp av akustiske modelleringsteknikker. Fordi så mye musikk distribueres ved hjelp av digitale nettverk og reproduseres ved hjelp av programvarespillere, bør det ikke være vanskelig å legge til litt ekstra kode for å replikere hvilken lyd vi ønsker. La oss starte med noe enkelt som 'lyden' av kabler.

Vi vet alle at problemet med kabler som er aktive bidragsytere til lyden av systemet ditt er et veldig diskutert tema. Bare i løpet av de siste par dagene kalte en kommentator meg et troll for ikke å tro på 'mikrodynamisk presisjon' som en egenskap av kabler. Og en gjennomgang på et australsk lydfilsside brukte de første par avsnittene på å avskjedige alle som tror på vitenskap og ingeniørfag før de berømte dyder av dyre kabler. Rikelig med audiofiler har en tendens mot den subjektive siden av dette argumentet i stedet for å akseptere vitenskapen. Men akustisk modellering kan være løsningen på dette plagsomme problemet.

asqp_macdevices_600px.jpgJeg kjenner Jonathan Reichbach, rektor og eier ved Sonic Studio og programmerer av den prisbelønte Amarra-programvarespilleren. Hva om jeg kunne overbevise ham og andre produsenter om å legge til en rullegardinmeny eller en rekke avkrysningsbokser til spillerne sine? Hvis du velger en bestemt innstilling, vil du legge til noen linjer med DSP-kode i signalstien og modellere de eksakte 'soniske' egenskapene til dyre RCA-sammenkoblinger, høyttalerkabler, strømledninger eller hva som helst. Jeg kan forestille meg knapper og en tilhørende kontrollglidebryter som vil tillate individuelle brukere å legge til eller redusere mengden 'mikrodynamisk presisjon', 'scenetilstedeværelse', 'koherens' eller 'lavt nivå detalj' til lyden av systemene deres. Tenk deg besparelsene! I stedet for å måtte prøve dyre sammenkoblinger, høyttalerkabler og strømledninger, ville alle mulighetene være tilgjengelige som plugin-moduler i de digitale musikkspillerne. Hvis det faktisk er målbare forskjeller i de akustiske bølgeformene som når ørene dine når en USB- eller HDMI-kabel på $ 1000 byttes inn over en standard problemkabel, måler vi ganske enkelt disse forskjellene og programmerer dem i plug-in. Jeg kan ikke forestille meg at high-end kabelprodusenter vil støtte denne innsatsen, men teknologimarsjen er ustoppelig.

En av mine favorittavmerkingsbokser for kabelattributt vil gi muligheten til å endre retningen på kabelen for de som tror at elektroner flyter bedre i en retning i en kabel. Hvis du kan måle det, kan vi modellere det.

Men den lydmessige 'fordelene' med kabler er bare starten. Debatter vil helt sikkert fortsette om det er faktiske målbare forskjeller mellom kabler av forskjellige typer. Det kan være interessant å gjennomgå rådata fra fangstfasen av analysen vår og se om forskjellige strømledninger produserer forskjellige bølgeformer i ørene.

kan du se hvem som abonnerer på deg på youtube

Det er imidlertid ingen tvil om at elektronikk er i stand til å produsere forskjellige lydsignaturer. Det innovative selskapet som støtter denne ideen, kunne skaffe seg det 'beste av de beste' lydutstyret, analysere kretsene, bygge programvareekvivalenter og tilby forhåndsinnstillinger som ville replikere egenskapene til utstyr laget av kjente produsenter som McIntosh, Meridian, Goldmund, og andre. Brukere kan velge favorittene sine ved å bla gjennom en liste på en berøringsskjerm og trykke på Velg-knappen.

Høyttalere fra audiofile produsenter som Wilson, Magico og B&W kan også være akustisk modellert og replikert akkurat som elektronikk. Faktisk kan modellering av høyttalere potensielt ha størst fordel. Audiophiles kan kjøpe et veldig dyktig sett med høyttalere i full rekkevidde og få dem 'innstilt' digitalt for å matche egenskapene til høyttalere som koster 100 ganger mer.

Mulighetene er endeløse

Det ville være mulig å ta ting et skritt videre og replikere prosesser som Master Quality Authenticated (MQA) eller Fidelizer gjennom akustisk modellering. Tross alt brukte oppfinnerne av MQA lignende analytiske teknikker for å måle 'lyden' til de originale mestrene for å bevare den lyden når den ble reprodusert riktig ved hjelp av deres lisensierte - og veldig dyrt - dekodere og programvareverktøy. Hva om noen bare målte signalene som nådde ørene våre gjennom et dyrt MQA-utstyrt system og endret det endelige utgangssignalet for å matche MQA-versjonen gjennom akustisk modellering? Det er ingen grunn til at dette ikke kunne gjøres. Egentlig.

Konklusjon

Audiophiles fortjener nøyaktig informasjon om alle komponentene som bidrar til å gjengi den absolutte lyden. Fra maskinvare til programvare, strømledninger til digitale sammenkoblinger, vi trenger å maksimere troskap uten å maksimere kostnadene. Akustisk modellering er svaret. Eller i det minste er det en svar. Arbeidet og effekten som Marcus Ryle og Line 6 har hatt på musikkinstrumentindustrien var revolusjonerende. Plug-ins som Waves og Izotope leverer til innspillingsindustrien har vært transformerende. Hvem trenger sjeldent og dyrt rørutstyr lenger når en tilsvarende er tilgjengelig i rullegardinmenyen på Pro Tools? Det er på tide for audiofilindustrien / forbrukerelektronikkindustrien å omfavne akustisk modellering også. Ikke flere $ 600 RCA-kabler! Ingen flere $ 8000 Ethernet-kabler! Alt som kan gjøres i det analoge domenet, kan gjøres i kode. Velkommen til den analoge fremtiden gjennom digital modellering!

Tilleggsressurser
Vil Apples AirPods Pro starte en 3D-lydrevolusjon? på HomeTheaterReview.com.
AV Bliss handler om mer enn bare lyd og video på HomeTheaterReview.com.
Er Sony Giving Atmos-fansen akselen med PlayStation 5? på HomeTheaterReview.com.