Flerkanals stereo explained
Skrev et innlegg i anleggstråden min i oktober i fjor som også kan repeteres her.
Slik jeg ser det har to kanals stereo to hovedutfordringer som høres i større eller mindre grad på 99% av alle oppsett. Disse forsøkes løses på forskjellige måter.
Det ene er
acoustic crosstalk som handler om at en lydkilde blir satt sammen av to lydkilder når man panorerer lyder i phantom center.
Ørene våre får informasjon vi ikke trenger og som vi ikke får i virkeligheten. Dette gir i teorien både tidsforvrengning og peaker og dipper som ellers ikke ville oppstått i en akustisk situasjon. Emnet er relativt omfattende og det å lage en universal teoretisk forklaring på hvordan dette fortoner seg kommer hvertfall ikke jeg til å forsøke gjøre her og nå. Jeg nøyer meg med å beskrive hvordan jeg selv opplever det.
Her er en link om kanselleringene som oppstår.
http://kom.aau.dk/group/02gr960/docs/devpc009.pdf
På grunn av hørselen vår er dette egentlig et så lite kompromiss at de færreste opplever dette som et problem og i en plateproduksjonssammenheng kan komme rundt mesteparten av det. Jeg opplever at problemet oppstår når man skal gjengi ekte instrumenter avspilt i et lokale så høres dette hvis man har ekte referanse inne.
Jeg opplever at det går ut over instrumentklang slik at den ikke riktig "hviler" helt og at man får sorte hull i stereobildet. Jeg opplever at instrumentklangen "hviler" når man lytter på hodetelefoner. Begge disse er ofte ikke noe stort problem når man hører gode studioproduksjoner pga Punkt 1: det finnes ingen referanse. Punkt 2: produksjonen er mikset med tanke på å fungere i stereo.
De som driver med Ambiophonics er opptatt av dette og løser dette ved å sette opp høyttaleren hvor asimut på høyttalerene er 30 grader. Ved 30 grader får man fortsatt stereoperspektiv og minimerer tidsforskjellen og crosstalk mellom ørene. Deretter lytter de enten med en barriere som skiller kanalene eller diffuserer frekvensområdet hvor crosstalk oppstår med software.
I en kinosituasjon hvor tale er lagt i senterkanal unngår man crosstalk selvsagt, men mister stereobildet.
Det som er litt interessant er at jo mer korrekt anlegget spiller jo mer kommer disse "feilene" frem. Tror dette er noe av mysteriet med Hifi.
Den andre store utfordringen er
akustikken. To like lydkilder i et lite rom har et fast refleksjonsmønster uavhengig av musikken som spilles. Klangfarger og dynamikk har det med å stange i rommets clues selv i mellomtone og diskant. I en akustisk setting vil man som oftest ha mange lydkilder i med forskjellig spredningsmønster. Ofte er rommet større i en akustisk setting som alene vil gi et mer komplekst refleksjonsmønster. Et godt behandlet akustisk rom kan slippe musikken fri og få frem klangvariasjonene i toppregisteret.
Bass er utfordrende. Ikke nok med at romressonansene gir de sterkeste akustiske cluesene, men lydbølgene i bassen oppfører seg oftest veldig forskjellig fra en akustisk virkelighet fordi basskildene oftest er veldig store og har et annet faseforhold mellom trykk og hastighetsbølge enn i en akustisk setting. Både på grunn av størrelse på element og kabinett, men også fordi lydbølgene blir maltraktert av rommet før første frekvensperiode er over.
Litt om bølgeteori i linken:
http://www.uio.no/studier/emner/matnat/fys/FYS2130/v14/b6c.pdf
Dette mener jeg at man merker på den fysiske opplevelsen av lyden. Ofte kompenserer man med høyere nivå på bassen.
To vanlige høyttalere vil ha mange større eller mindre utfasninger tidlig i frekvensperioden. Dette er godt hørbart og er en del av lydsignaturen og ødelegger både dynamikk og klang.
I et stort rom har man ofte lite nivå på direktelyd i bassen, men lang etterklang uten ressonanser. I små rom vil bassen være dominert av stående bølger og ressonanser. Gode romdimensjoner kan gi et jevn distrubusjon av disse og en homogen etterklang. Utfordringen er likevel ved at stående bølger har lav eller ingen partikkelhastighet og har et bølgeforløp som gir et tregere forløp enn ressonansfri bass og vil høres mer monoton ut. Dette vil dessuten skygge for den rominformasjonen i bassen som ligger på plata. I et stort rom hører man tydelige refleksjoner fra bassen skylle gjennom rommet.
Man kan akustikkbehandle disse med godt resultat, men siden etterklangen blir kortere må man kompensere med mer nivå, men mer nivå er ikke det samme som lengre etterklang.
For øvrig mener jeg det er en sammenheng mellom realisme i lyden fra høyttalere som gjenskaper bølgeformen på instrumentet. Et åpenbart eksempel er hornhøyttalere som gjengir messinginstrumenter, men også riktige refleksjoner kan bidra med dette.
Det skrives mye nedsettende om vanlige rom som lytterom, men jeg vil egentlig si at i det store og det hele gjør vanlige rom
mest bra hvis man skal gjenskape en illusjon om å sitte i et akustisk rom. Spesielt hvis man har mulighet for frekvenskorreksjon.
Løsning nr 1: ble å sette to høyttalere ved siden av tven. Disse skulle minimere den negative effekten av crosstalk ved å gi hjernen de første clues for stereobildet ved ca 30 grader asimut. Jeg hadde også muligheten til å diffusere frekvensområdet hvor crosstalk oppstod, men dette bruker jeg ikke.
Plasseringen av disse gir også opplevelsen av fysiske lydkilder i mer mot midten av lydbildet som også oppleves mer naturlig.
Plassering helt inntil veggen gir også opplevelsen av en mer direktiv bass ala uendelig baffel og gir små høyttalere maks forsterkning.
Basselementet på disse står 48 cm fra frontvegg så den kraftige og tidlige kanselleringen fra 1/4 bølgelengde ender på ca 180hz.
Spiller man alene på disse låter det litt rart. Smalt lydbilde og lite dybde.
Løsning 2:
To høyttalere som står lenger frem og bredt helt inntil sidevegg ca 1.40 fra frontvegg. Diskant og mellomtone høyere enn de to forrige.
Forsinket ca 7 og 7.2 ms for å ikke ødlegge stereobildet (law of the first wave front), men samtidig smelte inn i lydbildet. Ulik forsinkelse for å ikke skape nye crosstalk effekter.
Simulerer en slags lateral refleksjon. Den ene er vendt polaritet.
Frontveggkanselleringen oppstår på 60hz og da utjevner fronthøyttalerene og sidehøyttalerene kanselleringene.
Sideplasseringen helt oppi veggen oppleves å gi mer direktiv bass.
Plassering av basselementene gir ulik trigging romressonanser av høyde, lengde og bredde enn fronthøyttalerene og vil optimalt sett utjevne litt og gi mindre clues.
Når man legger til disse i lydbildet blir det moro. Bredere og stabilt lydbilde med mindre romclues i topp og bunn med dertil mer variasjon i lydbildet. Dette tolker jeg er mye på grunn av mer komplekst refleksjonsmønster og utjevning i bass.
Løsning 3:
To høyttalere nær bakvegg i rommet i mono.
Mono fordi de ikke skal bidra til stereobildet, smelte mer inn i lydbildet og for at de kan forsinkes individuelt. Forsinket 40 og 50 ms. Helt i grenseland om de smelter inn med direktelyd eller oppfattes som et ekko. Skaper bass envolvment og jevner ut bassen mer på grunn av plassering. Bassbølgene som kommer fra front er forlengst maltraktert og bakhøyttalerene tilfører nye.
Når man legger til disse fylles rommet og får frem enda mer av klang og dynamikknyanser. Lyden frigjør seg mer og oppleves ikke som den "stanger" i rommet.
Til slutt blir alle høyttalere tidskorrigert i Audiolense. Hørselen vår er ekstremt sensitiv når det kommer til fasesammenheng mellom overtoner, så jeg opplever det er viktig for transparensen. Det er nok en av grunnene til at man anbefaler like høyttalere til hjemmekino.
Oppsummering: Dette er tankegodset som gjorde at jeg solgte unna tokanalsutstyret. Gudskjelov så fungerte det i praksis. Det som ikke ble helt som jeg hadde trodd var at jeg trodde at jeg kunne påvirke størrelsen av opptaksrommet ved å lage rom med bakkanalene. Dette har jeg ikke fått til. Det som skjer er bare at man hører opptaksrommet tydligere. Anlegget fremstår ikke som korrekt eller tørt, men frodig og engasjert
