В многополосных акустических системах каждый из динамиков подключается к выходу усилителя через фильтр ВЧ, НЧ, либо полосовой. И естественно, что на каждый динамик поступает только часть всей мощности, поставляемой усилителем. То какая это часть, зависит как от свойств самого фильтра (частоты среза и порядка), так и от свойств музыкального сигнала, воспроизводимого усилителем.
А именно — от его спектра. В настоящее время принят ряд стандартов, «узаконивающих» определенное спектральное распределение музыки, например, DIN 45 573, IEC 268-5. Считается, что спектр музыки им полностью соответствует, и все музыканты их строго соблюдают.
Однако исследования показали, что эти стандарты несколько устарели, и спектр современной музыки оказывается гораздо более насыщен верхними частотами, чем предполагалось ранее.
В любом случае существует проблема — определить, какую мощность должны иметь динамики в колонке, чтобы нормально работать при известной подводимой к колонке мщности звукового сигнала.
Качественный вывод звука c компьютера под ОС Windows
С другой стороны, большинство производителей ВЧ динамиков указывают не их реальную электрическую мощность, а мощность, которую нужно подать от усилителя, включив динамик через фильтр. Это позволяет легче подбирать динамик для работы в многополосной акустической системе, но только в случае если:
- частота среза фильтра кроссовера будет точно такой же, как и задано производителем в паспорте динамика;
- спектр воспроизводимой музыки соответствует стандарту DIN 45 573 или IEC 268-5, (используется производителем для измерений паспортной мощности) .
Данная программа предназначена для решения этих двух задач — она позволяет определить реальную электрическую мощность ВЧ динамика и определить соотношения мощностей динамиков в многополосной акустической системе.
2. Работа с программой: определение реальной электрической мощности ВЧ динамика
Для этого предназначена верхняя часть окна программы.
Исходные данные, взятые из паспорта на динамик (рис.1) подставляются в программу и, после нажатия кнопки GO, получается результат (рис.2).
В результате получается, что реальная мощность этого динамика равна 4,3 Вт. Мощность, указываемая для розового шума (значение pink) приведена «на всякий случай», поскольку я не встречался с таким способом ее нормирования.
3. Определение соотношения мощностей динамиков по усредненному спектру
Зависимость мощности, поступающей на динамик в зависимости от частоты среза фильтра НЧ 2-го порядка, показана на рис.3.
Хорошо видно, что у этих зависимостей огромный разброс. Для его учета выбираем три кривых — саму верхнюю (преобладание низкочастотных составляющих в спектре сигнала), нижнюю (преобладание ВЧ), и среднюю (усредненный спектр). Интересно, что кривая, полученная для распределения по стандарту DIN (на графике она не показана) не совпадает с зеленой линией, что означает «отсталость» этого стандарта от жизни.
Как пользоваться этими зависимостями для расчета относительных мощностей динамиков показано на рисунке 4.
ЭТО ВХ ЛЕГАЛЬНОЕ! | ЛУЧШАЯ НАСТРОЙКА ЗВУКА В 2022
Повторим то же самое с использованием программы (здесь возможны небольшие отличия значений от графика главным образом из-за небольшого количества точек, по которым строились графики):
Для НЧ динамика:
Порядок фильтра равный 0 означает его отсутствие.
Поле «Результаты Рок» дает те же результаты, что и рис.4. Такое название используется потому, что именно в рок музыке было раньше всего замечено существенное отклонение распределения спектра от стандартного. Поле «Результаты DIN» показывает долю мощности, приходящейся на динамик в случае «стандартного» спектра сигнала.
Верхняя и нижние границы спектра установлены в 20 Гц и 20 кГц для совместимости с графиками на рис. 3 и 4. Программа позволяет устанавливать границы от 10 Гц до 40 кГц для учета возможностей современных высококачественных носителей, таких как DVD-A и SACD.
Для СЧ динамика:
Для ВЧ динамика соответственно:
4. Определение соотношения мощностей динамиков с учетом различий спектров сигналов
Из рисунка 3 хорошо видно, как сильно различаются спектры различных произведений между собой. Поэтому если ориентироваться на средние значения, то на произведениях с преобладанием низких или высоких частот возможна перегрузка динамиков. Чтобы ее избежать, учтем различие спектров:
В этом случае рабочие мощности динамиков получаются намного больше, чем при расчете по среднему, что гарантирует отсутствие перегрузок при любом музыкальном сигнале.
Получаем это же при помощи программы.
Для НЧ динамика:
Для ВЧ динамика:
Для СЧ динамика:
Здесь ситуация отличается от той, что показана на рисунке 5. Причем полученные значения не только меньше по величине, но и являются более верными. Тот результат, что на рисунке, был получен вычитанием, и несколько некорректен с точки зрения физического смысла. В программе анализируется реальный спектр, пропущенный через модель соответствующего фильтра.
За правильный результат следует выбирать наибольшее из чисел (в нашем случае 41,7%).
5. Учет влияния темброблока
Большинство усилителей снабжено регуляторами тембра, и большинство людей этими регуляторами пользуются. Для учета влияния темброблока используются поля «DIN + тембра» и «Рок + тембра«. При этом моделируется влияние обычного регулятора тембра высоких и низких частот, установленного в положение «+8 дБ» на частотах 80 Гц и 10 кГц.
6. Определение соотношения мощностей динамиков. Полный расчет системы
Приведенные расчеты иллюстрируют только применение данной программы. Поэтому со всех других точек зрения, они или не являются оптимальными, или вообще не имеют смысла.
Рассчитаем двухполосную акустическую систему с ВЧ динамиком SEAS Н 737 (см. рис. 1). Частота раздела кроссовера 2-го порядка по ВЧ и НЧ — 4 кГц. Расчет производим по среднему для спектра современной музыки.
1. Определяем реальную мощность ВЧ динамика: Рвч = 4,3 Вт.
2. Определяем долю мощности, приходящуюся на НЧ динамик: Рнч% = 90,7 %
3. Определяем долю мощности, приходящуюся на ВЧ динамик: Рвч% = 8,3 %
Суммарная мощность отличается от 100% так как в результате неидеальности фильтров сигнал «своих» частот все же ослабляется в районе частоты среза. На частоте среза фильтра ослабление сигнала составляет -3 дБ.
4. Определяем допустимую мощность усилителя для работы ВЧ динамика без перегрузок:
Русил = Рвч / Рвч% = 4,3 / 8,3% = 51,8 Вт
5. Определяем мощность НЧ динамика: Рнч = Русил * Рнч% = 51,8 * 90,7 = 46,9 Вт.
В результате расчета получили:
- мощность усилителя = 50 Вт
- мощность НЧ динамика = 50 Вт
Пример 2
Расчитаем двухполосную колонку с паспортной мощностью Рас = 100 Вт. Расчет ведем с учетом различий спектров современной музыки. Частота раздела кроссовера 3,5 кГц. Диапазон рабочих частот (полный спектр сигнала) соотвтествует записи на CD: 20 Гц — 22,05 кГц.
1. Определяем долю мощности, приходящуюся на НЧ динамик: Рнч% = 96,5 %
2. Определяем долю мощности, приходящуюся на ВЧ динамик: Рвч% = 26,4 %
3. Определяем электрические мощности динамиков: Рнч = Рас * Рнч% = 96,5 Вт; Рвч = Рас * Рвч% = 26,4 Вт.
4. Выбираем НЧ динамик типа Peerless 850102 50 Вт 8 Ом. При параллельном соединении 2 шт. дадут 100 Вт, 4 Ома.
5. Выбираем ВЧ динамик. SEAS Н 737 имеет мощность Р = 4,3 Вт. Для получения требуемого значения 26,4 Вт необходимо использовать N = Рвч / Р = 26,4 / 4,3 = 6,13 шт. Это неприемлимо (хотя можно попробовать сдвинуть частоту раздела кроссовера в сторону повышения, в нашем случае мощность 8,57 Вт, допустимая для двух динамиков, получается при частоте раздела 8,8 кГц).
6. Пробуем динамик VISATON KE 25 SC/8. Его паспортная мощность 80 Вт при частоте среза фильтра 2000 Гц. Определяем Р = 13,6 Вт. Необходимое количество динамиков N = 26,4 / 13,6 = 1,94. Таким образом, два параллельно включенных динамика дают требуемую мощность при сопротивлении 4 Ома.
7. Отдача НЧ динамика равна 87 дБ, а ВЧ динамика — 89 дБ. Следовательно, при включении через делитель, мощность, приходящаяся на ВЧ динамики будет:
Рвч = 26,4 / 1,58 = 16,7 Вт, на каждый динамик 16,7 / 2 = 8,4 Вт.
То есть ВЧ динамики будут загружены на 8,4 / 13,6 = 62%, что дает нам необходимый запас мощности.
7. Оценка точности программы
Этот вопрос является животрепещущим для всех «самописных» программ.
Один из ответов на него приведен на рисунке 3, на котором черными линиями показаны результаты анализа около полусотни музыкальных произведений различных жанров (из них нанесены на график далеко не все, но остальные также лежат в обозначенных пределах), а цветными — результаты расчета по программе.
Для оценки правильности работы «движка» программы, произведено сравнение расчетов по программе для розового шума с аналогичными сигналами, обработанными программой Adobe Audition. Результаты представлены в таблице.
| 100 | 80,9 | 81,3 | 0,47 | |
| 1000 | 46,7 | 45,7 | 2,14 | |
| 10000 | 13,3 | 12,9 | 3,19 | |
| 100 | 19,1 | 18,2 | 4,84 | |
| 1000 | 53,3 | 54,5 | 2,14 | |
| 100 | 80,5 | 82,2 | 2,12 | |
| 300 | 64,0 | 64,6 | 0,88 | |
| 1000 | 45,8 | 45,7 | 0,19 | |
| 3000 | 29,4 | 28,2 | 4,22 | |
| 10000 | 12,3 | 11,2 | 9,18 | |
| 5000 | 76,7 | 79,4 | 3,50 | |
| 100 | 18,0 | 17,4 | 3,52 | |
| 100 | 80,2 | 82,2 | 2,49 | |
| 1000 | 45,4 | 44,7 | 1,62 | |
| 100 | 17,6 | 17,4 | 1,27 | |
| 1000 | 52,0 | 55,0 | 5,52 | |
| 50 | 500 | 32,2 | 34,7 | 7,39 |
| 100 | 1000 | 33,2 | 38,0 | 13,5 |
| 500 | 5000 | 33,3 | 36,3 | 8,64 |
| 60 | 6000 | 67,1 | 72,4 | 7,66 |
| 80 | 14000 | 74,6 | 79,4 | 6,28 |
| 4,3 % |
Вычисленное значение погрешности несколько завышено из-за того, что в программе спектр ниже Fmin и выше Fmax не существует, чего невозможно повторить в реальности (кроме того, частота дискретизации для правильной передачи шума должна быть очень большой). Это хорошо видно в последнем фильтре: свойство розового шума таково, что любые полосы частот одинаковой ширины (по отношению Fmax / Fmin) имеют одинаковую мощность, что хорошо выполняется в программе (значения 32,2; 33,2; 33,3 %).
Из всего этого можно сделать вывод, что точность программы вполне достаточна для работы.
Источник: electroclub.info
Сделай сам. Как подключить 5.1 акустику к любому устройству
Сегодня научу вас подключать аудиосистемы 5.1 к девайсам без поддержки многоканального звука. Любым.
Итак, представим ситуацию: у вас уже есть неплохая многоканальная аудиосистема. Подчеркнем — аналоговая, в качестве входов используются классические разъема RCA (тюльпан). При этом в результате модернизации гаджетов устройств с подходящими интерфейсами систему нельзя задействовать.
Как подключить такую 5.1-канальную акустику к устройствам с цифровым выходам HDMI/Toslink, популярному USB или использовать стереовыход? Или, как преобразовать многоканальный цифровой аудиосигнал в многоканальный аналоговый?
Настоящий и «виртуальный» многоканальный звук
Настоящая многоканальная аудиодорожка выводит голос в центральный канал, эффекты и музыка — в тыловые и фронтальные колонки. Либо — в соответствии с распределением при записи (в некоторых стандартах многоканального звука).
«Виртуальное» многоканальное аудио распределяется в соответствии с спектральной характеристикой воспроизводимого звука. Программные и аппаратные средства разбирают сигнал на компоненты по заранее определенным алгоритмам, и распределяют звуки вокруг точки прослушивания, создавая объемное звучание.
Способ 1. Не жалеем средств на качественный звук
Проще всего — купить многоканальный ресивер под свои предпочтения и нужды. Самый простой, самый эффективный. И самый всеядный.
Покупка даст разнообразные интерфейсы ввода-вывода для видео- и аудиосигнала, сможет самостоятельно декодировать файлы и станет центром домашней развлекательной системы. Всегда можно подобрать модель с необходимым количеством подходящих входов — и RCA в ресиверах живее всех живых.
Современные ресиверы поддерживают улучшенные алгоритмы распределения звука, в том числе Dolby Atmos, который умеет раскидывать любое число дорожек на любое число динамиков с учетом акустических свойств помещения.
Недостаток решения — стоимость. Она начинается от 10 тысяч рублей за б/у и от 30 тысяч за ресивер с поддержкой Dolby Atmos.
К тому же, ресиверы обладают внушительными габаритами. Хорошо, если место и интерьер позволяют. А если нет?
Способ 2. (Digital) Optical -> Multichannel Analog
Ради этого статья и затевалась. Мне часто задают вопросы вида: «Как подключить мой домашний кинотеатр к новому телевизору? У него нет аналоговых аудиовыходов!».
У моего DEXP есть только двухканальный мини-джек и оптический Toslink. На время до покупки новой акустики старый комплект 5.1 я подключил при помощи такого китайского конвертера.
Внутри устройства прячется довольно примитивный цифроаналоговый преобразователь и DSP-процессор — микросхема, отвечающая за микширование, эквалайзинг и эффекты.
Применение очень простое — подключаем в аналоговые RCA-выходы акустическую систему, с другой стороны подаем аудиосигнал через коаксикальный или оптический разъем и внешнее питание от комплектного блока питания.
Если сигнал соответствует числу подключенных каналов акустики — он проходит без микширования и обработки. Как есть.
То есть, если у фильма 5.1-канальная аудиодорожка, и мы используем соответствующую аудиосистему — качество звука будет таким же, как в оригинале.
Если на него подается двухканальная дорожка, то сигнал преобразовывается с помощью «виртуального» микширования в процессоре, и раскидывается на все колонки.
Конечно, это сильно отличается от настоящего 5.1-канального звука, но, все-таки — звучит приятнее, чем обычное стерео. Если, конечно, мы говорим о фильмах.
Так можно подключить акустику и к другим устройствам — например, через обычных выход для наушников ноутбука, планшета или плеера.
Но на выходе получится только виртуальный 5.1-канальный звук, даже если изначальная дорожка — многоканальная. Из стереоразъема иного получить не выйдет.
При необходимости, конвертер позволяет воспроизводить любой входящий аудиосигнал в двухканальный. Удобно для музыкальных систем стандарта систем 2.1, а так же в тех случаях, когда DSP-конвертер воспроизводит дорожку некорректно.
Способ 3. HDMI -> Multichannel Analog
Вариант с использованием HDMI более перспективен, поскольку этот интерфейс используется в современных гаджетах намного чаще.
Для передачи многоканальной аудиодорожки разъем в источнике звука должен поддерживать протокол HDMI Arc. В противном случае, будет транслироваться обычное стереосигнал, который будет преобразовываться в «виртуальный» 5.1 программным путем.
Если HDMI поддерживает эту функцию, можно приобрести такой конвертер. Данная коробочка поддерживает и сквозную передачу составного сигнала: подключив источник по HDMI, можно отдельно вывести звук на аудиосистему через коаксикальный, оптический или аналоговый разъемы, при этом запустив видеоряд на проектор или телевизор.
Способ 4. USB -> Multichannel Analog
Большинство предлагаемых на просторах интернета китайских «многоканальных USB-аудиокарт» довольно примитивные обманки, выдающие обработанное стерео. Сэкономить не получится.
Другое дело — внешние аудиокарты. Некоторые из них способны выдавать многоканальный звук, и подходят для подключения к планшетам, ноутбукам, настольным компьютерам.
К сожалению, даже Smart TV, не говоря о большинстве устройств с пропиетарными прошивками (ресиверы, медиаплееры) не смогут распознать ее как аудиоустройство. Поэтому Creative Sound Blaster Omni Surround 5.1, Creative X-Fi Surround 5.1 Pro или ST Lab M-330 USB подойдет только как компьютерные аксессуары, либо в случае раздельной трансляции звука и видеоряда с компьютера. А это уже совсем другая история.
«Китайская коробка» или полноценный ресивер?
На самом деле, выбор неоднозначен. При необходимости связывать несколько устройств в единую систему выбор очевиден.
Однако, покупка ресивера здорово ударит по бюджету, и при отсутствии необходимости масштабирования развлекательной системы станет неоправданной тратой. Коробочка вполне справляется с поставленными задачами, если необходимо связать акустику и единственный источник звука.
(40 голосов, общий рейтинг: 4.58 из 5)
Хочешь больше? Подпишись на наш Telegram.
Сегодня научу вас подключать аудиосистемы 5.1 к девайсам без поддержки многоканального звука. Любым. Итак, представим ситуацию: у вас уже есть неплохая многоканальная аудиосистема. Подчеркнем — аналоговая, в качестве входов используются классические разъема RCA (тюльпан). При этом в результате модернизации гаджетов устройств с подходящими интерфейсами систему нельзя задействовать. Как подключить такую 5.1-канальную акустику к устройствам с.
Источник: www.iphones.ru
Разделить звук компьютера на два потока.
Рекомендации относительно того,как разделить звук на несколько потоков редко используется, но все таки я решил написать об этом потому что мне однажды очень было нужно. При поиске по интернету я нашел как включить воспроизведение нескольких потоков,
но как конкретно пользоваться потоками не нашел, так что решение нашел сам, и если вы читайте эту статью значит это то что вам нужно.
Во-первых не все аудио карты поддерживают воспроизведение нескольких потоков, в таких случаях без двух аудио карт вам не обойтись (в конце будет рассмотрен и этот вариант). Во-вторых, даже если карта поддерживает такой поток это не значит что все три выхода на задней панели воспроизводят отдельные три потока. Да можно вместо входов микрофона и линейного входа в настройках аудио карты поменять на аудио выходы, но это будет лишь звук 5.1.
Пример будем делать на звуковой карте Realtek High Definition Audio.
Двухканальный режим:
Режим 5.1, шести канальный звук.
А вот разделить звук на больше потоков на компьютере должна быть подключена передняя аудио панель(F_AUDIO). Чтобы включить, входим в настройки воспроизведения и ставим галочку(включить воспроизведение нескольких потоков).
После этого все звуки будут воспроизводится только задней панелью, передняя панель автоматически переходит как второе аудио устройства, и без предварительной настройки аудио/видео проигрывателей звук не появится. Рассмотрим пример двух наиболее известных программ, Winamp и VLC.
Входим в настройки Винампа:
Winamp/Сервис/Параметры/Подключаемые модули/Вывод/ мышкой выделяем (Вывод DirectSound) и нажимаем Настройка. В меню Устройства, первый ряд, выбираем устройства которое содержит в названии (2dn), в нашем случае будет Realtek HD Audio 2nd output. После нажатие на ОК перезагрузите плеер.
Настройка VLC
VLC/Инструменты/Настройки/Аудио/ВыводУстройства, выбираем опять устройства (2dn), как в винампе, и не забываем перезагрузить плеер.
А по поводу двух аудио карт, при настройке плееров в место устройства которое содержит (2dn) будет название аудио карт, например у нас есть одно карта (Realtek HD Audio output) а другая (Creative Labs Sound Blaster).
Вот и все, теперь вы можете смотреть фильм и слушать музыку одновременно, не смешивая один звук с другим.
Если вам что то не понятно, или есть вопросы, пишите в комментарии этой темы, или пишите мне на e-mail. Буду рад вам помочь.
Источник: softeh-nastroy.ru