Pull to refresh

Звуковые форматы и программно-аппаратные решения FLAC 5D для трансляции совершенного звука в промышленных масштабах

Современные акустические технологии имеют достаточно плохую область охвата (например, на рис. 1 - показано распределение звука в концертном зале: желто-красная область - хорошего звучания, синяя - плохого качества звука).

Рис.1. Звуковой охват
Рис.1. Звуковой охват

Скорость передачи звукового сигнала очень низка и в промышленных масштабах (концертные залы, большие павильоны, значительные открытые и городские пространства) качество звука снижается тем больше, чем дальше от источника звука находится слушатель. Однако и на этом проблемы не заканчиваются. Использование популярных в интернете аудио-форматов (например, MP3) для хранения и воспроизведения звука в данных условиях является неприемлемым (ввиду низкого качества и малого количества каналов, который имеются в этом формате). Для промышленных масштабов, когда количество элементов акустической системы (далее АС) может доходить до десятков, необходимы также десятки аудио-каналов.

Приемлемое качество аудио-потока должно соответствовать стандарту Lossless Audio (сжатие звука без потери качества). Технология FLAC 5D, разработанная и предложенная автором, использует с одной стороны существующий открытый аудио кодек FLAC[1], а с другой предлагает принципиально новую аппаратно-техническую реализацию, которая включает использование программного комплекса для разделения и сведения каналов, управления равномерным распределением звука (таким образом в случае реализации на рис. 1 не было бы синих и бирюзовых цветов, а весь звук на картинке распределялся бы как в желто-зеленой области), использует вибрационные технологии (далее ВТ).

Разработка позволяет увеличить воспроизводимые мощности, создать принципиально новые АС, направлять звук в определенные точки или же рассеивать его с помощью технологии FLAC X.  FLAC 5D включает в себя использование “умного эквалайзера”, который подстраивается под жанр воспроизводимого аудио-трека и автоматически настраивает эквалайзер воспроизводящего оборудования. Это ещё одно важно преимущество, которое оценят  любители качественного и совершенного звука.  

Таким образом FLAC 5D - это не только технология, но и соответствующие подходы и специальное оборудование (мы все вместе называем это новым акустическим фреймворком).


[1] https://xiph.org/flac/

На рис. 2 представлен набор (стек) технологий, задействованные в FLAC 5D. На рис. 3 показана схема программно-аппаратного решения.

Рис.2 Стек технологий
Рис.2 Стек технологий

Формат позволяет разделить аудио запись на множество аудиоканалов (на данный момент их количество не ограничено в FLAC 5D, хотя большинство современных решений ограничиваются 8 каналами). FLAC 5D позволяет настроить каждый канал таким образом, чтобы добиться максимально комфортного звучания. Для каждого из каналов доступен отдельный умный эквалайзер (существует и ручная версия) - за счет анализа аудио композиции, автоматически каждый из каналов настраивается на определенную частоту. 

Рис.3 Алгоритм
Рис.3 Алгоритм

Высоко-средне частотные (далее ВЧ-СЧ)  модули технологии FLAC 5D  имеют узкую характеристику направленности за счет использования технологии с множеством небольших точечных излучателей для достижения согласованного звукового поля. Технология ВЧ-СЧ была создана для решения одной из главных проблем в крупномасштабных мероприятиях - эффективная разборчивость на большом расстоянии в области частот от 500 Гц до 230 кГц. Технология ВЧ-СЧ состоит из 800 одно дюймовых неодимовых преобразователей, каждый преобразователь является мощнейшим источником с широким динамическим диапазоном, при сложении которых образуется источник с точечной направленностью и минимальными задними и боковыми излучениями. Выходные мощности достигают до 40 мВт!

Низкочастотные модули (НЧ) и вибрационные технологии (ВТ) позволяют в совокупности с ВЧ-СЧ модулями вывести звук по технологии FLAC 5D на новый уровень. ВТ будут способствовать подаче вибраций на частотах от 9 до 80 герц, что будет заменять нижний порог низкочастотных динамиков и создавать эффект присутствия. Данная технология намного мощнее существующей современной концертной техники, и один вибрационный модуль может заменить до 500 сабвуферов мощностью 100000 ватт. Модули на ВТ встраиваемые (в площадку, стены, пол, землю или же просто в корпус, т.д). В связке получается полноценная мощная система которая с помощью установок, ПО и аппаратуры создаст всенаправленный, мощнейший чистый звук.

Таким образом, FLAC 5D и ее расширение FLAC X - это технология воспроизведения трехмерного звука. Тотальное окружение в промышленных масштабах создается за счет использовании технологии FLAC 5D и способно воспроизводить звук на максимальной мощности без искажений (“эффект наушников”) за счет специфики аппаратуры и ПО.

На практических опытах была осуществлена ручная работа над FLAC 5D (разделение и создание множества аудиоканалов) - с помощью многих выходов и различной техники звук из каждого канала попадал на динамик. FLAC 5D действительно работает и дает достойный звук. Дальнейшее развитие и совершенствование технологии поможет сделать звучание на больших пространствах совершенным. 

Данная технология может использоваться везде, где нужен мощный поток чистого звука - на огромных мероприятиях или концертных полигонах, на открытых городских площадках. Установки FLAC 5D помогут вникнуть в звук, позволят почувствовать и уловить малейшие детали, почувствовать звук, практически как в наушниках - абсолютно без искажений.

Tags:
Hubs:
You can’t comment this publication because its author is not yet a full member of the community. You will be able to contact the author only after he or she has been invited by someone in the community. Until then, author’s username will be hidden by an alias.