все о профессиональном звуке

144 Конгресс AES - научные результаты

С 23 по 26 мая 2018 года прошел очередной конгресс AESв Милане (проведение конгресса в Италии прошло впервые за много десятилетий). Организация конгресса была традиционной, на нем проходили такие мероприятия, как научная сессия, научные и учебные семинары, выставка, студенческие мероприятия и др.

На открытии конгресса вступительную речь произнесла Марина Бози – известный ученый, профессор Стэнфордского Университета, автор ряда книг по цифровому кодированию, экс-президент AES(на фото). Доклад назывался «Как перцептуальное кодирование звука изменило наши жизни».

Профессор Марина Бози

Фото статьи

Традиционную лекцию, посвященную памяти Ричарда Хейзера, прочитал почетный профессор EssexUniversity(Англия), награжденный за выдающиеся успехи в науке золотой медалью AES, Малькольм Хоуксфорд (на фото). Лекция называлась «Понимание высококачественного аудио мой личный путь»,в ней профессорХоуксфорд, обобщая свой личный преподавательский и научный опыт, выделил основные факторы, критически важные для аналогового и цифрового воспроизведения звука, и продемонстрировал влияние некоторых из них на его восприятие. 

Профессор Малькольм Хоуксфорд

Фото статьи

На научной сессии работало десять секций,на некоторые из них было подано столько докладов, что это потребовало рассмотрения их на нескольких заседаниях.

На секции «Громкоговорители»было представлено 14 докладов, из них три доклада были сделаны известным специалистом в области проектирования и расчета громкоговорителей профессором В. Kлиппелем и его сотрудниками.

В первом из них,«Максимизация чувствительности активных акустических систем» (пр. 9908)анализируютсяпрограммные и конструктивные средства увеличения эффективности громкоговорителей малых размеров, широко используемых в настоящее время в переносных устройствах (рис 1). Детально рассмотрены методы расчета отдельных элементов громкоговорителей (подвесов, диафрагм, магнитных цепей, звуковых катушек и др.), проанализированы причины возникновения в них нелинейных искажений и предложен адаптивный контроль для компенсации этих искажений с помощью цифровых процессорных устройств. 

Рис. 1 Схема максимизации чувствительности громкоговорителя

Фото статьи

Во втором докладе «Быстрые и чувствительные методы тестирования акустических систем» (пр. 9927) предлагаются способы параллельных измерений и соответствующая аппаратура с включением акустических, механических и электрических сенсоров для быстрых методов оценки линейных и нелинейных искажений в акустических системах.

Третий доклад «Оптимизация параметров материалов громкоговорителей с помощью численных методов МКЭ»(пр. 9928) представляет теоретическую работу, посвященную оптимизации параметров материалов (модуля Юнга, коэффициента потерь и др.), используемых для основных элементов громкоговорителей. Результаты этой работы очень полезны для практики, т.к. предыдущие исследования были посвящены в основном конструктивным параметрам (конфигурации диафрагм, подвесов, магнитных цепей и пр.), в то время как оптимизация параметров материалов также чрезвычайна важна для проектирования громкоговорителей.

Во французском докладе «Визуальные методы для измерения смещения мембран громкоговорителей» (пр. 9929) предлагается метод измерения динамического смещения мембран на разных частотах (рис. 2) с помощью высокоскоростных видеокамер, и обсуждаются его преимущества перед широко применяемыми методами визуализации колебаний мембран методами лазерной интерферометрии. 

Рис 2. Результаты измерения смещения диафрагм

Фото статьи

В докладе «Оценка качества реальной работы низкочастотных систем(Sound Subwoofer System)» (пр. 9925) предложен критерий оценки качества работы систем в диапазоне 20…200 Гц во время живого представления, включая такие параметры, как тональная однородность в аудитории, запас по мощности, минимальная разница в уровнях на позиции микширования и в аудитории и др.

В датском докладе «Дизайн и применение высокоэффективных субвуферов» (пр. 9911) предлагается усовершенствованная конструкция низкочастотного блока (типа полосового фильтра 4-го порядка) (рис. 3), с повышенной чувствительностью и равномерной АЧХ, корректируемой с помощью DSP

Рис. 3 Корпус типа «полосовой фильтр 4-го порядка»

Фото статьи

В докладе «Быстрая и эффективная модель корпуса акустической системы типа «трансмиссионная линия» (пр. 9913) предлагается использовать численные методы для расчета оформлений такого типа (рис. 4), поскольку модели с сосредоточенными параметрами, которые используются для корпусов более простых конфигураций (закрытых, с фазоинвертором и др.) не дают в данном случае точных результатов из-за сложности конструкции.

Рис. 4 Корпус акустической системы «трансмиссионная линия»

Фото статьи

В докладе «Как сделать электростатический громкоговоритель с постоянной характеристикой направленности»(пр. 9909) (Англия) была представлена теория расчета линий задержки между кольцевыми секциями электростатического громкоговорителя с целью обеспечения стабильности характеристики направленности (рис. 5).

Рис. 5 Электростатический громкоговоритель с линией задержки

Фото статьи

В докладе «Антивибрационная конструкция громкоговорителя» (пр. 9915) предлагается конструкция громкоговорителя с уменьшенным уровнем передачи вибраций от диффузородержателя к стенкам корпуса.

Численные методы расчета тепловых процессов в громкоговорителях с использованием программы COMSOL Multiphysics представлены в докладе «МКЭ модель тепловых процессов в компрессионных громкоговорителях» (пр. 9916)

На секции «Качество звука» можно отметить следующие доклады.

В докладе «Объективные методы определения разборчивости речи, основанные на слуховой модели» (пр. 9918) предлагается использующий реальную речь новый алгоритм ABC-MRT16, который обеспечивает лучшее соответствие слуховым оценкам разборчивости, чем широко используемый в настоящее время коэффициент STI (Speech Transmission Index), где применяется шумовой модулированный сигнал.

В докладе«Статистическая модель для предсказания слуховых оценок качества прижимных и охватывающих телефонов» Шона Олива (Harman International - США) (пр. 9919) предлагается предсказывать слушательские оценки по степени отклонения АЧХ телефонов от эталонной АЧХ, предложенной авторами в их предыдущих работах. Эта АЧХ имеет более равномерный характер, чем принятая в настоящее время стандартизованная кривая.

В докладе «Влияние визуальных признаков и бинаурального воспроизведения на степень правдоподобия виртуального окружения» (пр. 9921) (University of Salford, Англия) рассматривается взаимодействие визуальных и звуковых эффектов при восприятии виртуального пространства, в частности, полное отсутствие визуальных признаков увеличивает скорость идентификации звуковых источников. 

Греческий доклад «Карта распределения мнимых источников в помещении» (пр. 9922) рассматривает точность определения положения мнимых источников при стереовоспроизведении для разных помещений при различном расположении громкоговорителей в них. Полученные результаты позволяют определить стабильность расположения источников и минимизировать уровень ошибок при локализации. 

В докладе «Влияние межканальной разницы в уровнях громкости на воспринимаемое качество стереосигнала» (пр. 9924) (Fraunhofer Institute, Германия) были представлены результаты количественного анализа влияния разницы в уровнях между каналами на воспринимаемый тембр и пространственное распределение источников, при этом выделены частотные полосы, оказывающие наибольшее влияние на деградацию воспринимаемого качества сигналов.

Самое большое количество докладов (21) было представлено на секции «Пространственный звук», которая проходила в четырех заседаниях. Доклады можно распределить по следующим основным направлениям.

1.Новые многоканальные микрофонные системы и системы громкоговорителей для записи и воспроизведения звука в системах SurroundSound.

Доклад немецкого Университета прикладных наук (Дармштадт)«Сравнение между различными микрофонными системами для 3D-Audio» (пр. 9980) представляет результаты сравнения трех микрофонных систем для пространственного звука: ORTF-3D, MS-3D и системы 6+4. Каждая из них имеет свою конфигурацию. ORTF-3D– это система ORTF, расположенная в двух планах по вертикали. MS-3D состоит из четырех микрофонов: двух кардиоидных (вперед и назад) и двух микрофонов «восьмерка», обращенных вверх и вниз,(система расположена на высоте 1,5 м). Система 6+4 – это шесть кардиоидных микрофонов на нижнем уровне, два суперкардиоидных микрофона, направленных вперед, и два гиперкардиоидных микрофона, обращенных назад, оба расположены на верхнем уровне. Результаты прослушивания этих систем (рис. 6) показали, что система ORTF-3D обеспечивает лучшую локализацию, а система 6+4 обеспечивает лучшее восприятие пространственности. 

Рис. 6 Сравнение различных микрофонных систем (ORTF-3D расположена в верхнем слое, MS-3D в середине, 6+4 окружает обе системы)

Фото статьи

В совместном докладе университетов из Канады, США и Японии «Акустическая и субъективная оценка многоканальной акустической системы 22.2 и двухканальной системы в трех разных студиях»(пр. 10018) представлены результаты компьютерного моделирования акустических свойств разных студий и бинаурального прослушивания двух систем (рис. 7). Они показали, что система 22.2 дает результаты субъективных оценок значительно более устойчивые к изменению акустического окружения, чем обычная двухканальная система. 

Рис. 7 Системы 22.2 и стерео

Фото статьи

В японском докладе «Создание 64-канальной микрофонной сферической системы и 122-канальной системы громкоговорителей для исследовательских целей» (пр. 10021) была представлена система из 63 микрофонов на жесткой сфере ViReal Mic (рис. 8) и 122 коаксиальных громкоговорителей ViReal Dome, расположение которых показано на рис. 8. С их помощью предлагается выполнение различных исследовательских проектов. 

Рис. 8 Система из 63 микрофонов и 122 громкоговорителей

Фото статьи

2. Усовершенствование методов кодирования и воспроизведения в системах Ambisonic

Среди современных систем пространственного звуковоспроизведения особое внимание уделяется системам Ambisonic, предполагающих запись звука четырехканальными микрофонами типа Soundfield(формат А), преобразование сигнала в формат В, последующее кодирование и декодирование сигнала для произвольно расположенной системы громкоговорителей. На конгрессе было представлено несколько докладов, рассматривающих различные аспекты усовершенствования системы Ambisonic.

Доклад специалистов финского университета Aalto University – Espoo«Параметрическая многонаправленная декомпозиция микрофонных записей для широкополосного кодирования в системе Ambisonic высокого порядка» (пр. 9940), в котором предлагается разделение сигнала на направленные компоненты и диффузную часть, что существенно расширяет частотный диапазон при кодировании сигнала. 

Швейцарский доклад «Адаптивная фазовая коррекция при преобразовании формата А в формат В»(пр. 9941) предлагает метод коррекции фазовых искажений, возникающих за счет несовпадающего расположения четырех микрофонов в системе Soundfieldпри записи. 

Новая техника панорамирования AllRA-D2 для системы Ambisonic представлена в докладе University of Music and Performing Arts( Австрия) (пр. 9943).

В китайском докладе «Методы кодирования в системеAmbisonic с использованием различных микрофонных систем» (пр. 10020) анализируются методы кодирования для различных типов микрофонных систем, распределенных в пространстве.

3. Развитие методов бинаурального синтеза и создание с их помощью систем виртуальной реальности представлено в докладах.

«BRIR-синтез, использующий микрофонные решетки первого порядка» (пр. 9944), где предлагаются методы измерений и синтеза бинауральных импульсных характеристик (BRIRс учетом движения головы слушателя. 

Этой же проблеме был посвящен испанский доклад «Интерполяция бинауральных импульсных характеристик для мультимедиа-приложений в реальном времени» (пр. 9952). 

В докладе «Оценка бинаурального воспроизведения через стереотелефоны» (пр. 9963) представлена сравнительная оценка различных методов воспроизведения пространственного звука и современных алгоритмов его процессорной обработки.

 В японском докладе «Характеристики вертикального мнимого образа с двумя параметрическими громкоговорителями» (пр. 9964) рассматриваются возможности создания стереообраза с помощью двух принципиально новых параметрических громкоговорителей, которые несколько лет назад были созданы в Японии и представлены на конгрессах (в предыдущих статьях о них было рассказано). Принцип работы громкоговорителей основан на модуляции ультразвукового луча.

Новый метод трехмерного панорамирования с использованием только громкоговорителей, размещенных в горизонтальной плоскости, представлен в докладе «Виртуальное полусферическое амплитудное панорамирование (VHAP): метод для 3D-панорамирования без верхних громкоговорителей» (пр. 9965) (рис. 9)

Рис. 9 Трехмерное панорамирование без верхних микрофонов

Фото статьи

Среди докладов, представленных на секции «Моделирование»,можно выделить следующие. 

«Оптимизация акустического контроля помещения с использованием метода граничных элементов» (пр. 9967), где предлагается использование численного метода МГЭ для расчета структуры звукового поля на низких частотах при размещении различных звукопоглощающих элементов на стенах помещения (рис. 10), что позволяет оценивать их эффективность на компьютерных моделях помещения на этапе проектирования. 

Рис. 10 Компьютерные модели помещения с учетом звукопоглотителей

Фото статьи

В докладе специалистов корпорации Volvo (Швеция) «Высокочастотное моделирование автомобильных систем» (пр. 9970) предлагается использование методов геометрической акустики для создания компьютерных моделей акустического поля внутри салонов автомобилей (рис. 11).

Рис. 11 Компьютерная модель салона автомобиля

Фото статьи

На секции «Измерения» были представлены: доклад итальянских специалистов «Экспериментальные результаты по активному подавлению шума в салонах автомобиля» (пр. 9976), где дан обзор новых алгоритмов для подавления дорожных шумов в салонах автомобилей, что является очень перспективным направлением исследований в автомобильной промышленности. 

Новый метод измерений акустических характеристик с помощью движущейся системы микрофонов (рис. 12) представлен в докладе фирмы Harman(США)«Измерения частотных характеристик в кино с помощью движущихся микрофонов» (пр. 9960). 

Рис. 12 Измерения с помощью движущейся системы микрофонов

Фото статьи

Для измерения импульсных характеристик микрофонов используются различные источники возбуждения – выстрел пистолета, короткий импульс от громкоговорителя и др. В докладе французских специалистов (пр. 9961) проводится сравнительный анализ методов измерений, и анализируются их преимущества и недостатки.

Как и на предыдущих конгрессах, большое внимание было уделено проблема психоакустики, на секции «Восприятие»было представлено 16 докладов. Среди них можно отметить: следующие доклады.

Доклад «Значимость слуховых адаптационных эффектов для опыта прослушивания в виртуальном акустическом окружении» (пр. 9973)(Technische Universität Ilmenau, Германия), в котором приведены результаты слушательских экспериментов по влиянию процессов адаптации на эффекты локализации, экстернализации (т.е. вынос слухового образа из головы) и на идентификацию собственной позиции в виртуальном акустическом пространстве. 

В японском докладе «Влияние времени атаки и частотной характеристики звукового источника на ощущение пространственного окружения звуком в помещении LEV» (пр. 9986) показано, что в диапазоне до 1 кГц существенное влияние оказывает изменение времени атаки в диапазоне от 40 до 60 мс.

В докладе специалистов из Университета Нью-Йорка «Оценка различных методологий бинаурального воспроизведения» (пр. 9989) представлены результаты сравнительного слухового анализа шести различных коммерчески доступных методологий бинаурального воспроизведения по таким критериям, как точность экстернализации, устойчивость в локализации источника «фронт-тыл» и «верх-низ» и другие достоинства и недостатки каждого вида методик. 

В финском докладе «Слышимость группового времени задержки в громкоговорителях» (пр. 10008) с помощью современной метрологической аппаратуры и алгоритмов были поставлены эксперименты по определению порогов слышимости группового времени задержки в громкоговорителях. Полученные результаты, а именно порог слышимости 1 мс в диапазоне от 300 Гц до 1 кГц практически совпадают с результатами Блауэрта, полученными с помощью аналоговой аппаратуры в 1990-х годах. 

В докладе «Точность локализации звука при различных углах в горизонтальной и вертикальной плоскости» (пр. 9952) (University of Huddersfield, Англия) представлены результаты эксперимента по определению точности локализации для 33 позиций источника при углах от 0 град до 180 град в горизонтальной плоскости и от -30 град до 90 град в вертикальной плоскости (рис. 13). Было показано, что точность локализации в горизонтальной плоскости существенно выше, чем в вертикальной ,особенно в задней полуплоскости. При углах подъема выше 60 град возникают ошибки «фронт-тыл», при этом источники локализуются выше реального положения.

Рис. 13 Система громкоговорителей для оценки точности локализации

Фото статьи

На секции «Применение аудио» интересные результаты представлены в докладе специалистов из французской консерватории«Бинауральный мониторинг в студийной звукозаписи» (пр. 10026), где выполнен сравнительный анализ качества мониторинга при использовании стерео или бинауральных записей.Тесты показывают, что при бинауральном мониторинге повышается качество звука, реализм, комфорт музыкантов и др. 

В японском докладе «Алгоритм, обеспечивающий экономию мощности при проигрывании звука в портативных устройствах» (пр. 9933) рассматривается актуальный для современной техники вопрос экономии мощности излучателей в смартфонах, плеерах и пр. Предлагается алгоритм, который на основе анализа характеристик звукового материала с учетом пороговых свойств слухового восприятия обеспечивает экономию потребляемой мощности.

Вопросам образования специалистов в области аудиотехники на конгрессах уделяется большое внимание, на нескольких последних конгрессах работают специальные секции«Образование в аудио». На данном конгрессе на секции было представлено восемь докладов, из них можно отметить следующие.

«Образовательные атрибуты в музыкальных технологиях: внедрение дизайнерского мышления в курс проектирования студий» (пр. 9993(Limerick Institute of Technology, Ирландия). В нем рассказывается об организации интерактивных семинаров студентов с опытными дизайнерами студий и воспитании у студентов специфического дизайнерского мышления. 

«Контроллер динамического диапазона для тренировки слуха: анализ полученных данных»(пр. 9994) (McGill University, Канада), где рассмотрены результаты использования специальных программ тренировки слуха у группы студентов в течение 14 недель, показано значительное увеличение числа правильных ответов. 

Доклад «Пример культурного влияния на практику микширования» (пр. 9946) содержит результаты эксперимента, выполненного в Парижской Консерватории. Пять звукорежиссеров провели микширование многодорожечных записей двух популярных композиций, которые оценивались в специальных помещениях для прослушивания тринадцатью студентами и одним преподавателем. Было показано, что различие результатов как в процессе микширования, так и в его оценке является индивидуальным, и существенно зависит от общей культуры, уровня образования, пола, возраста и других качеств участников.

Кроме полноформатных докладов, на сессии были представлены короткие сообщения, которые называются «EngineeringBriefs», они были прочитаны на шести заседаниях и сгруппированы по следующим темам: аудиоэффекты, процессорная обработка звука, измерения, преобразователи, психоакустика, аудиообразование и др.

На конгрессе прошли научные (33 заседания) и учебные (30 заседаний) семинары, на которых под руководством ведущих специалистов по каждому направлению обсуждались актуальные для промышленности и науки темы. Среди научных семинаров можно выделить тематику: « «Пространственные микрофоны, «Искусственный интеллект в вашем аудио», «Микрофоны–как понимать спецификацию», «Выбор и тренировка участников слушательских тестов», «Техника записи для 3D-аудио», «Искусство записи вокала» и др.

На учебных семинарах обсуждались такие темы как «Тесты для прослушивания –понимание базисных концепций», «Преимущества новых стандартов для громкоговорителей», «Звук для фильмов и анимации», «Оптимизация дизайна преобразователей для систем с адаптивным нелинейным контролем», «Оптимизация систем субвуферов» и др.

Большой комплекс мероприятий был, как обычно, организован для студентов –студенческая ассамблея, соревнование звукозаписей, конкурс научных работ и др.

01 сентября 2018

Ирина Алдошина

Пока никто еще не оставлял комментарии. Вы можете быть первым.

Возможность оставлять комментарии доступна только для зарегистрированных пользователей.

Новые статьи

144 Конгресс AES - научные результаты

01 сентября 2018

Результаты XVI Всероссийского Конкурса творческих работ студентов-звукорежиссеров им. Виктора Бабушкина

01 мая 2018

Участники XVI Конкурса студентов-звукорежиссеров им. В. Бабушкина

23 марта 2018

Конкурс творческих работ студентов-звукорежиссеров имени В.Б. Бабушкина-2018

27 февраля 2018

143 конгресс AES - научные результаты

28 января 2018

Церемония награждения лауреатов

16 декабря 2017

Конкурс концертных звукорежиссеров - репортаж

13 декабря 2017

Московский Конкурс молодых концертных звукорежиссеров - итоги

06 декабря 2017

Видеотрансляция Конкурса концертных звукорежиссеров

02 декабря 2017

Внимание, конкурс!

29 ноября 2017