In che modo DSP può portare l'audio a nuovi livelli nel 2016

In che modo DSP può portare l'audio a nuovi livelli nel 2016

A piedi nudi-MM27-thumb.jpgLeggendo l'ultimo romanzo di Michel Houellebecq, Sottomissione, sono rimasto colpito da una delle dichiarazioni che ha fatto e da come si riferisca al futuro dell'audio. Il protagonista immaginario del libro, parlando di un autore che ha studiato, afferma: 'Il suo capolavoro era un vicolo cieco, ma non è vero per nessun capolavoro?'





L'audio di fascia alta è un capolavoro. L'ingegneria audio tradizionale è stata perfezionata, almeno nel senso che è stata spinta il più lontano possibile. Certo, i nuovi amplificatori e DAC potrebbero suonare leggermente meglio di quelli che abbiamo ora. La risoluzione dei file digitali può essere aumentata a livelli ancora più alti. I miglioramenti nella produzione di massa aumenteranno leggermente la qualità degli altoparlanti. Tuttavia, l'ingegneria audio analogica tradizionale e digitale di base è praticamente a un vicolo cieco. Nessun miglioramento nel design dell'amplificatore, del DAC o dell'altoparlante passivo rischia di portare a un miglioramento significativo della qualità del suono.





La buona notizia è che vedremo miglioramenti significativi nella riproduzione audio nel 2016 e nei prossimi anni. Mentre camminavo per lo show floor e partecipavo alle presentazioni al Spettacolo di ingegneria audio a New York City in ottobre, era ovvio per me che l'elaborazione del segnale digitale, o DSP, presenta numerose possibilità per un suono migliore in qualsiasi sistema ... e anche per un suono migliore da prodotti più piccoli e meno costosi.





Il DSP è ora integrato in molti chip di amplificazione di classe D ed è anche disponibile in moduli facili da programmare, come quelli di Elaborazione del segnale di Danville . Poiché le aziende audio di fascia alta come Bowers & Wilkins, Dynaudio, MartinLogan e altre hanno iniziato a creare prodotti attivi, ovvero altoparlanti wireless, soundbar e subwoofer, hanno utilizzato il DSP sempre di più. Molti audiofili, forse segnati dai ricordi di modalità DSP dal suono terribile in ricevitori AV economici, reagiscono negativamente a qualsiasi menzione di DSP. Il mio sospetto, tuttavia, è che DSP si farà strada da questi prodotti di fascia bassa a prodotti più elitari e di fascia alta perché i vantaggi del DSP sono troppo potenti per essere ignorati.

Spesso pensiamo ai produttori di fascia alta che impiegano tutto il tempo necessario per mettere a punto i loro prodotti, ma la realtà è che il tempo di sviluppo è sempre una risorsa limitata per qualsiasi azienda e nessun prodotto è mai perfetto. C'è sempre un momento in cui gli ingegneri devono dire: 'Va abbastanza bene'. DSP consente agli ingegneri, entro il tempo di sviluppo a loro disposizione, di sperimentare molte più possibilità nell'ottimizzazione del prodotto.



Nella progettazione audio analogica tradizionale, un ingegnere mette a punto un prodotto modificando fisicamente una o più parti, come un resistore o un condensatore. Con DSP, l'ingegnere ottimizza le prestazioni utilizzando un'interfaccia di controllo eseguita su un computer. Ho incluso una schermata (sotto) dell'interfaccia EQ parametrica da un DSP QF3DFX di Quickfilter Technologies per darti un'idea. Per ogni filtro, il tecnico specifica la frequenza centrale, la Q (larghezza di banda), la quantità di enfasi o taglio e il tipo di filtro (passa-alto, passa-banda, passa-basso, ecc.). Qualsiasi modifica richiede solo pochi secondi. L'ingegnere ha il tempo per sperimentare di più e per modificare un prodotto a un livello di prestazioni superiore a quello che potrebbe essere ottenuto nel dominio analogico.

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Il DSP consente anche un livello di precisione che i circuiti analogici non possono raggiungere in modo economico e pratico. Utilizzando DSP, un ingegnere può sintonizzare i filtri di crossover degli altoparlanti entro frazioni di decibel con circuiti analogici, i crossover sono tipicamente progettati con incrementi di 6 dB, quindi l'ingegnere è limitato a, diciamo, un attenuazione ad alta frequenza di -12 dB su un woofer in cui un roll-off di -14,5 dB è ciò che effettivamente è meglio.

Le frequenze del filtro possono essere specificate fino a frazioni di hertz con DSP. Con l'analogico, tale precisione è praticamente impossibile perché i condensatori e gli induttori utilizzati nei circuiti analogici sono tipicamente prodotti con tolleranze del 5 o 10 percento. Su, ad esempio, un filtro passa-alto per un driver midrange in un altoparlante, anche una tolleranza del cinque percento in un condensatore comporterebbe un intervallo di errore da circa -25 a +30 Hz.





Notare che l'interfaccia QF3DFX offre 10 bande di filtro per canale. Ciò consente all'ingegnere di regolare i driver minori degli altoparlanti e le risonanze del cabinet e i difetti di risposta senza aumentare il costo delle parti o la complessità del circuito. Fare ciò con i filtri analogici richiederebbe più tempo, aumenterebbe notevolmente il costo delle parti e potrebbe influire sulla qualità del suono.

Questo sta solo scalfendo la superficie del potenziale del DSP perché non sto nemmeno entrando nelle altre capacità di QF3DFX. E i grandi chip DSP di aziende come Analog Devices e Texas Instruments possono fare molto di più di quanto possa fare il QF3DFX relativamente a basso costo.

Ovviamente, gli audiofili potrebbero essere preoccupati che il DSP richieda la conversione dei segnali analogici in digitali, ma gli effetti estremamente sottili della conversione di un segnale analogico in digitale e viceversa sono diversi ordini di grandezza meno significativi dei miglioramenti nelle prestazioni offerti dal DSP.

Conclusione: gli altoparlanti funzionano meglio con DSP.

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Un accenno a ciò che DSP può fare è stato visibile allo spettacolo AES, dove lo stand Barefoot Audio ha attirato alcune delle folle più grandi. L'azienda non solo utilizza il DSP per sintonizzare i suoi monitor di registrazione (mostrati sopra) quasi alla perfezione e per ottenere un'uscita dei bassi molto maggiore di quanto suggerirebbero i loro piccoli cabinet, ma utilizza anche DSP per creare il suo MEME (Multi-Emphasis Monitor Emulazione). Con la rotazione di un interruttore, MEME consente ai monitor Barefoot di imitare il suono del leggendario monitor NS-10M Yamaha (e non più prodotto), dei classici monitor di registrazione a forma di cubo Auratone e di un tipico sistema hi-fi consumer.

Gli audiofili potrebbero non volere un interruttore sui loro altoparlanti per emulare suoni diversi, ma potrebbero volerne uno che ottimizzi l'altoparlante per diversi ambienti acustici ... o fornisca un controllo del bilanciamento tonale delicato e non invasivo. Lo spettacolo AES ha dimostrato che il DSP sta diventando più potente e allo stesso tempo più facile da usare. Sarà entusiasmante ascoltare ciò che i progettisti di prodotti audio realizzeranno con esso nel 2016.

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