Sprechen wir über die Akustik


Free Download Mp4Gain
picture

Sprechen wir über die Akustik

acoustics

Haben Sie sich jemals gefragt, was mit der Frontplatte eines Lautsprechers passiert, wenn der Tieftönerkonus nach vorne gedrückt wird?

Acoustics

Richtig, zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das gesamte Panel rückwärts, einschließlich des Mitteltöners und der darauf montierten Hochtöner. Folglich bewegen sich die Quellen mittlerer und hoher Frequenzen in den Momenten der Kompressionswelle des Tieftöners entlang der Vorderseite vom Hörer weg. Darüber hinaus ist die bewegliche Frontplatte selbst, wie Sie verstehen werden, eine Strahlungsquelle, die überhaupt nicht dafür vorgesehen ist. Und schließlich wird die Amplitude des Tieftöners selbst aufgrund des entgegengesetzten Versatzes der Platte teilweise gedämpft. Der Hauptschaden besteht natürlich darin, dass das unter Last gebogene Paneel eine Strahlungsquelle mit verschiedenen parasitären Resonanzfrequenzen ist.

Zur Bekämpfung dieses Phänomens und der Körperresonanzen werden verschiedene Mittel eingesetzt. Sie verstärken einfach die Frontplatte, verwenden Verbundwerkstoffe, Mehrschichtkonstruktion und elastische Dämpfung beim Aufstellen des Lautsprechers. Es gibt noch effektivere Methoden: die Verwendung von Streben von innen, die Verwendung von zwei unabhängigen Frontplatten, von denen eine, die interne, ein Träger ist, ein Tieftöner daran befestigt ist, die externe eine unabhängige Unterstützung hat und fast keine strahlt Schall in den Raum aus. Der Lautsprecher wird auch verwendet, um den Lautsprecher in einer speziellen offenen Innenbox zu montieren, die mechanisch nur mit der Rückwand verbunden ist, während die Vorderseite nur eine Aussparung entlang des Lautsprecherprofils aufweist.

Gute Lautsprecher sollten das steifste und inerteste Gehäuse haben und fest oder starr befestigt sein. Die hohe Steifigkeit der Struktur selbst bei gleichzeitiger Materialeinsparung wird durch die Verwendung nicht paralleler Wände erreicht. Dadurch werden stehende Wellen in der Box praktisch vollständig eliminiert, die unnötige Obertöne und verlängerte Bässe erzeugen, obwohl dies die Probleme von nicht löst Vibration der Wände selbst. Eine kostengünstige Lösung sind Abstandshalter. Aufgrund des Versatzes aller Lautsprecher mit starkem Tieftöner-Kegelversatz ist eine starre oder Gewichtsmontage erforderlich, was sich insbesondere bei niedrigeren Frequenzen bemerkbar macht. Bill Gates hat dieses Problem zu Hause gelöst, indem er die Lautsprecher selbst an der Wand installiert hat, der sogenannten “Schallwand”. Dies ist auch eine ergonomische Lösung.

Die gegenseitige Beeinflussung der LF- und MF-HF-Kanäle ist nicht nur mechanisch. Wenn der Verstärker nicht die niedrigste Ausgangsimpedanz hat, werden die starken Hintergrund-EMF-Impulse, die in den durch das LF-Filter gewickelten LF-Lautsprecher auftreten, zu den gemeinsamen AC-Eingangsanschlüssen und von diesen zum MF-Kanal mit einer Zeitverzögerung geleitet. Auf dem Weg und am Rande der Bandteilung kann dieses Signal stark genug sein, um den Klang zu verschlechtern. Es werden Lösungen wie Bi-Amping und Bi-Wiring verwendet. Die erste besteht darin, verschiedene Bänder mit verschiedenen Verstärkern zu speisen, von denen jeder in seinem eigenen Frequenzband arbeitet und das Signal über sein eigenes Kabel an den entsprechenden Lautsprecher überträgt. Vorteile: völlige Abwesenheit der gegenseitigen Beeinflussung von Bändern, keine Notwendigkeit für passive Filter zwischen dem Verstärker und dem Lautsprecher, die Fähigkeit, effektivere aktive Filter an den Frequenzweichen zu verwenden, bis zur Erzeugung vollständig gespiegelter Eigenschaften an den Grenzen der Bandabschnitte, höher Gesamteffizienz, stabilerer Betrieb des Verstärker-Lautsprecher-Systems aufgrund des Schmalbandes. Nachteile: Die Notwendigkeit von zwei Verstärkern und einem Crossover-Filter. Bi-Wiring ist eine viel weniger effiziente Lösung, wenn ein einzelner Verstärker verwendet wird und separate Kabelpaare für verschiedene Bänder zu den Lautsprechern gehen. Das Gegen-EMK-Signal wird an den Ausgangsanschlüssen des Verstärkers umgangen, indem es zuerst durch ein Adernpaar geleitet wird und durch das andere zu einem anderen Frequenzkanal zurückkehrt. Es ist sinnvoll, mindestens reines sauerstofffreies Kupfer (b / c) als Drähte für die Lautsprecher zu verwenden, vorzugsweise einen dünnen einadrigen Draht für den HF-Kanal und relativ dick, es ist bereits möglich, mehrere Kerne im LF zu haben .

Das Signal, das die Integratorschaltungen des Verstärkers und der Wechselstromfilter durchlaufen hat und durch das träge bewegliche System des Tieftöners verzögert wird, erfährt Zeitverschiebungen, dh größere Verzögerungen im Niederfrequenzbereich im Vergleich zur Entladung. -Frequenz eins. Um die Phasenverschiebung auszugleichen, können die Lautsprecher des multidirektionalen Systems so positioniert werden, dass der Hochtöner weiter vor dem Hörer liegt. Ich habe es so implementiert: Auf der Frontplatte, in der sich ursprünglich alle Lautsprecher befanden (in derselben Ebene), habe ich ein Loch in Form eines kleinen Mini-Lautsprechers gemacht und eine zusätzliche Platte mit einem Schlitz für den Hochtöner gemacht Sie haben es innen platziert, von innen an der Frontplatte befestigt und den Lautsprecher bereits darauf platziert.


Free Download Mp4Gain
picture

Abtastrate, woher sie kommt

Abtastrate, woher sie kommt

Sample rate

Woher kommt die Samplerate für CD-Audio 44100 Hertz?

Sample rate

Die Standard-Samplerate für CD-Audio beträgt 44100 Hertz. Wo und warum wurden diese 44100 ursprünglich für die CD-Audioproduktion ausgewählt?

Ausgehend von der Bedingung (siehe Nyquist-Shannon-Kotelnikov) der Wiedergabe der Obergrenze des Spektrums bei 20 kHz sollte die Abtastfrequenz über 40 kHz gewählt worden sein. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Standards und der Entwicklung der CD-DA-Technologie (der zweiten Hälfte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts) gab es jedoch kein allgemein akzeptiertes Medium, um digitalen Sound aufzunehmen, zu bearbeiten und zu speichern. Und dafür wurde beschlossen, Standard-Videorecorder zu verwenden, die damals im U-matic-Format arbeiteten. Das digitale Signal wurde von einem speziellen Codierer in ein Schwarz-Weiß-Video-Pseudosignal codiert und auf einer Videokassette aufgezeichnet. Die Struktur des digitalen Signals musste mit der Frequenz und Struktur der Felder des für die Aufzeichnung verwendeten Fernsehsignals verknüpft werden.

Diese Entscheidung wurde durch die Tatsache erschwert, dass in Europa und den USA unterschiedliche Videoaufzeichnungsstandards verwendet werden: 525 Zeilen bei 60 Hz und 625 Zeilen bei 50 Hz, während nicht alle Zeilen zum Aufzeichnen von Informationen verwendet werden können. Die ausgewählte Frequenz sollte zur Struktur beider Videosignale passen. 44100 Hz erfüllen diese Anforderung.

In einem 60-Hz-NTSC-Videosignal werden 35 Zeilen nicht für die Aufzeichnung verwendet, so dass 490 aktive Zeilen pro Bild oder 245 im Feld für die digitale Audioaufzeichnung verbleiben. Wenn Sie drei Samples in eine Zeichenfolge schreiben, beträgt die Samplerate:

60 × 245 × 3 = 44100.

In einem 50-Hz-PAL-Signal werden 37 Zeilen nicht verwendet, sodass 588 aktive Zeilen pro Frame oder 249 pro Feld verbleiben. Die Frequenz beträgt also:

50 × 249 × 3 = 44100.

Obwohl digitaler Ton zu dieser Zeit nichts mit dem Videosignal zu tun hatte, wurden bei der Herstellung der CD Videogeräte verwendet, die die Wahl der Abtastfrequenz bestimmten.

Was ist der wahre Vorteil der Hi-Res Audio-Unterstützung?

Was ist der wahre Vorteil der Hi-Res Audio-Unterstützung?

hi res

Über das Hi-Res Audio-Zertifikat

hi res

Heutzutage tragen viele Produkte das hochauflösende Logo, das für hochauflösende Unterstützung steht. Für Quellen wie tragbare Player, Soundkarten und USB-Kopfhörer bedeutet dies Unterstützung für Abtastraten über 44/48 kHz.

Wenn Sie jedoch keine speziellen audiophilen Aufnahmen in hochauflösenden Formaten verwenden und das umstrittene Problem der Hörbarkeit von Frequenzen über 20 kHz nicht ansprechen, hat diese Unterstützung für den normalen Gebrauch einen Vorteil? Zum Beispiel beim Ansehen von YouTube-Videos oder Sound in Spielen?

Wie die Praxis zeigt, gibt es auch eine sehr bemerkenswerte.

Die Hi-Res Audio-Zertifizierung wird für Geräte vergeben, die Ton mit Frequenzen über 20 kHz wiedergeben können. Für Kopfhörer mit analogem Anschluss ist dieses Zertifikat Werbung für Lametta, da alle Kopfhörer Frequenzen über 20 kHz wiedergeben können. nur einige Modelle spielen sie leise, während andere sehr leise sind. Die Kriterien für die Schwelle dieser “Stille” haben kein hochauflösendes Audio-Zertifikat (oder existieren angeblich, unterliegen aber keiner Offenlegung). Folglich kann absolut jedes Headset es bekommen.

Bei digitalen Quellen hängt die Wiedergabe von Frequenzen über 20 kHz von den vom DAC unterstützten Abtastraten ab. Folglich sind alle Geräte mit einem modernen DAC Hi-Res Audio-zertifiziert.

Schuld daran ist der Systemmixer.

Tatsache ist, dass bei modernen Geräten sowohl auf einem Computer als auch auf einem Smartphone der gesamte Ton durch den Systemmixer geleitet wird. Er ist verantwortlich für das Mischen aller Audiostreams verschiedener Programme. Alle separaten Sounds von YouTube, Video-Player, Skype, Musik-Player und anderen Programmen müssen in Stereo übertragen werden.

Der Mischer läuft immer mit einer bestimmten Abtastrate.

Alle eingehenden Audiostreams werden in die Frequenz umgewandelt, mit der der Systemmischer arbeitet. Je höher die Frequenz, desto weniger Verzerrungen treten in den hörbaren Frequenzbereich auf.

Woher kommt die Verzerrung, wenn die Abtastrate erhöht wird?
Es ist, als würde man ein Foto von einem Schachbrett machen und leicht von 8 x 8 Pixel auf 15 x 15 Pixel zoomen. Bei mehreren Vergrößerungen können Sie natürlich nicht nur Pixel verdoppeln, um das Originalbild beizubehalten. Bei einer Mehrfachvergrößerung stellt sich die Frage, ob die neuen Pixel einfach die benachbarten verdoppeln oder eine Zwischenfarbe zwischen den ursprünglichen Pixeln enthalten sollten.

Die beste Option hängt von der Art des Bildes ab. Je höher die Auflösung des endgültigen Bildes im Verhältnis zur Quelle ist, desto weniger sichtbar sind die Artefakte der Größenänderung.

In unserem Fall wird jedes Pixel mit zunehmender Pixelauflösung kleiner. Jene. Durch Erhöhen des Bildes in Pixel erhöhen wir im Wesentlichen die Pixeldichte bei gleicher visueller Bildgröße.

In ähnlicher Weise erhalten wir mit einer Erhöhung der Samplerate aufgrund einer Erhöhung der Samplerate keine grundlegend neuen Sounds, Tonalitätsmessungen oder Wiedergabegeschwindigkeiten. Gleichzeitig erhalten wir durch Ändern der Samplerate zusätzliche Verzerrungen im Klang. Je höher die Abtastrate des Systemmischers ist, desto stärker fällt die Verzerrung in den unhörbaren Hochfrequenzbereich.

Wenn nur eine Tonwiedergabequelle vorhanden ist, wird der Systemmischer im Signalpfad nicht benötigt. Für die Stabilität des gesamten Systems wird der Audiostream jedoch unabhängig davon verarbeitet, ob der Ton nur von einem oder zehn Programmen wiedergegeben wird.

Für diejenigen, die hochwertige Musik hören möchten, ist es sinnvoll, die Tonausgabe unter Umgehung des Systemmischers zu verwenden.

Dies ist kompatibel mit einigen Windows- und Android-Playern (und professioneller Soundverarbeitungssoftware). Dies ist in Spielen, Browsern oder Instant Messaging nicht möglich. Für das Android-Betriebssystem führt das RAA-Projekt separate Tests für Software-Player durch, um Player mit optimalen Einstellungen und Smartphones zu identifizieren, auf denen es funktioniert.

In Spielen auf Systemen mit geringem Stromverbrauch kann eine zu hohe Frequenz die Gesamtleistung verringern. Hier lohnt es sich (wenn möglich) einen vernünftigen Kompromiss zwischen Qualität und Leistung einzugehen.

Klangverbesserung bei hohen Abtastraten
Die Qualität kann erheblich vom Konvertierungsalgorithmus abhängen.

Abtastrate und Bittiefe

Abtastrate und Bittiefe

bit depth

Wenn ein Signal von einem Vorverstärker, Kompressor, Konsolenausgang oder Synthesizer den ADC erreicht, repräsentiert es elektromagnetische Schwingungen.

Bit depth

Das heißt, eine bestimmte Welle mit einer variablen Spannung (sehr kleine Werte) erreicht den Eingang des ADC. Um ein Signal in einer Datei zu speichern, muss es „digitalisiert“, dh durch Einsen und Nullen codiert werden. Das Ergebnis ist eine grafische Darstellung der Welle auf dem Computerbildschirm.

Selbst der beste Wandler hat einen Fehler, da es keine Zwischenwerte zwischen Null und Eins gibt und der Wellendiagramm nur aus vertikalen und horizontalen Segmenten ohne schräge Linien besteht. Die grafische Darstellung der Welle wird durch die Tonhöhe (Schwingungsfrequenz), ihre Klangfarbe (Wellenform) und die Lautstärke (Amplitude) beeinflusst. Ein hochwertiger ADC muss alle diese Parameter korrekt an das Aufzeichnungssystem übertragen.

Der Ton gelangt also diskret in das System, dh in kleine Segmente unterteilt. Die Genauigkeit der Codierung eines analogen Signals in einer digitalen Umgebung hängt von der Größe dieser Segmente ab. Je kleiner die horizontalen und vertikalen diskreten Einheiten sind, desto genauer ist der Scan.

Abtastrate

Durch horizontales Teilen der Welle erhalten wir eine Vorstellung von der Abtastrate oder der Abtastrate. Je häufiger der ADC Änderungen der Wellenformwerte erkennt, desto höher ist die Abtastrate. In Wirklichkeit ist ein Sample ein diskretes Einheitssegment, die kleinste Toneinheit. Je kürzer es ist, desto höher ist die Abtastrate.

Beispielsweise zeigt eine Abtastrate von 44,1 kHz an, dass 44.100 Abtastungen pro Sekunde aufgezeichnet werden. Wir können die Welle bearbeiten, indem wir ein Segment mit einer Dauer von 1/44100 Sekunden als minimales Bearbeitungselement verwenden. Wenn die Abtastrate auf 48 kHz ansteigt, fällt dieser Abschnitt auf 1/48000 Sekunde ab, was eine genauere Auswirkung ermöglicht.

Jede Probe hat die gleiche Länge wie die vorherige. Für eine ordnungsgemäße Tonwiedergabe müssen die Abtastraten von Dateien und Systemen identisch sein. Wenn dem Projekt eine Audiospur mit einer anderen Abtastrate als der Host- (Programm-) Abtastwert hinzugefügt wird, muss diese konvertiert werden.

Wenn Sie eine Datei mit einer höheren Frequenz auf einem niedrigeren System abspielen, klingt sie langsamer als sie sollte und umgekehrt. Das Umwandeln eines Signals von einer Frequenz in eine andere führt immer zu Verzerrungen. Um den Sound auf die neue Samplerate umzuformen, muss das System die Samples in kleinere Stücke teilen und sie zu einer einzigen Welle zusammensetzen. Ein solcher Vorgang kann bestenfalls dazu führen, dass der Ton im schlimmsten Fall einfach zum Auftreten von Klicks verwischt wird.

Bei den eingebauten Lautsprechern eines Heim-Laptops wird der Unterschied natürlich nicht spürbar sein. Wenn Sie jedoch professionell mit Sound arbeiten möchten, ist eine Koordination der Samplerate erforderlich.

Es wird nicht empfohlen, die Abtastrate innerhalb desselben Projekts zu ändern. Eine Rechtfertigung für eine höhere Abtastung könnte beispielsweise die Notwendigkeit sein, die Datei mit Algorithmen oder Plugins zu verarbeiten, die bei hohen Frequenzen besser funktionieren. Da eine höhere Abtastrate die Aufteilung in kleinere Abtastwerte bedeutet, ist die Verarbeitungsgenauigkeit höher und das Ergebnis von besserer Qualität. Es ist aber auch unmöglich, die Wirksamkeit dieser Methode zu garantieren: In jedem Fall ist das Ergebnis individuell. Jedes Mal muss bewertet werden, was wichtiger ist: der Effekt der Verarbeitung mit einer höheren Auflösung oder die negativen Auswirkungen der Konvertierung.

Wenn Sie aus irgendeinem Grund nach Abschluss des Auftrags bei 48 kHz das Signal in 44,1 kHz konvertieren müssen, speichern Sie die Originaldatei, falls Sie das Material erneut bearbeiten müssen (z. B. für alternatives Mastering). Die Verarbeitung mit einer höheren Abtastrate führt zu einem besseren Effekt als die Verarbeitung mit einer niedrigeren Abtastrate.