инструкции | обновления | статьи

Omnia.11 - это не просто следующий шаг вперёд, основанный на предыдущих разработках. Мы взяли имеющуюся платформу, разобрали её до основания и построили новую крепость. Всё, начиная от прошивки платформы, пользовательского интерфейса и заканчивая всеми алгоритмами, было вновь продумано, а в большинстве случаев спроектировано и разработано заново. Узнаваемый звук Omnia при этом сохранён в неприкосновенности, а уровень воспринимаемого слушателем качества звука заметно улучшился.

Ядро Omnia.11 использует технологии, которые прежде были не доступны данному классу приборов.  В результате мы имеем алгоритмы динамической обработки, которые еще вчера были несбыточной мечтой фанатов обработки звука. Вместо того, чтобы делать голословные заявления о том, что наше звучание лучше, чем у тех-то и тех-то железок (пусть это делают другие), мы сейчас расскажем Вам, в чем секрет Omnia.11.

Для получения оптимальной характеристики в широком диапазоне материалов автоматические регуляторы уровней, компрессоры и ограничители анализируют музыку в реальном времени и корректируют внутренние параметры. Слушатели услышат музыку, а не процессор.

Основная часть этой технологии - новый Детектор интенсивности позволяет Omnia.11 правильно обращаться с гипер скомпрессированным материалом. Система АРУ не может быть введена в заблуждение сильно скомпрессированным или старым материалом, который имеет большие пиковые уровни по отношению к среднему уровню. Можно даже сказать, нет зоны наилучшего звучания, поскольку Детектор интенсивности всё время удерживает обработку в Omnia.11 в оптимальном режиме.

Ограничители традиционно привносили "этакий звеняще-ограниченный звук". Вам наверняка доводилось слышать, когда барабаны звучат как консервные банки и детали разбиваются вдребезги. Наша новая технология LoIMD в сочетании с интеллектуальными алгоритмами уменьшения уровня покончила с этой проблемой. Ограничители теперь звучат удивительно прозрачно.

Все алгоритмы АРУ и ограничения используют механизм автоматического разгона и торможения, которые убирают заметные интермодуляционные искажения. Функции атаки и восстановления являются адаптивными, то есть подстраиваются под плотность материала. Этот революционный метод буквально анализирует аудио-контент в амплитудной и частотной плоскостях, а затем адаптирует временные параметры - "на лету" - для правильного управления сигналом, делая управление неслышным. В результате, становятся слышимимы детали, появляются прозрачность и качество при поддержании на высоком уровне так желаемого всеми радиостанциями уровнем громкости для конкурентоспособности в забитом FM-диапазоне.

Нечего и говорить, улучшенная работа АРУ и ограничителя создают качество живой передачи голоса, которое действительно является первоклассным. Больше нам тут добавить нечего.

Бум-бум-бух, и звездочки в глазах! Алгоритм усиления басов - это тестостерон обработки звука. Мы взяли наш эффект Phat Bass и отправили его в спортивный клуб, что избавило его телосложение от лишнего жира. Сильный удар, мощь и обволакивание полностью без противных побочных эффектов. Новый материал, старый материал, рок, кантри, ретро, шансон, блюз, изящная электронная музыка, хип-хоп, поп-музыка, разговорный формат... используйте этот гормон роста для обработки любого материала!

А теперь все шутки в сторону. Наш новый метод управления басами представляет собой смесь инноваций, вместе с  перестройкой топологии системы. Достижение великолепного звучания басов требует огромных усилий, в том числе по причине того, что спектр баса имеет самое большое количество гармоник, и все они должны быть сохранены во временной области. Кроме того, любой дополнительно создаваемый спектр (при усилении), должен иметь управляемые гармонические составляющие, в противном случае басы начинают звучать искажённо, неестественно, или подобно человеку,  страдающему от кишечных расстройств! Этот процесс требует гораздо большего, чем делают простые модные эквалайзеры: обрезание/фильтрация басов или любые попытки усиления баса. Имеет значение даже место, куда в алгоритме вставлена эта функция, так же как и то, как она сохраняет диапазон частот наряду с остальной частью системы. На одной только системе усиления/управления басами могла бы быть написана целая диссертация. Наша классическая динамически ровная и синхронизированная во времени кроссоверная система была усовершенствована для создания ровной, богатой и полной тональности. Благодаря спектральной плотности (или её отсутствия), получаемой от кроссоверной системы, блоки АРУ и ограничителя нельзя обмануть неправильной регулировкой усиления.

Обработка звука для традиционного вещания (FM и AM) достигла высочайших уровней. Различные методы, доступные уже сегодня, способны создавать ГРОМКИЕ конкурентоспособные сигналы, но за счёт заметной потери качества. Каковы причины этого, и что можно сделать - опять же - чтобы поднять планку? После критического прослушивания, обширных исследований и оценки методов обработки был установлен самый раздражающий фактор, обусловленный интермодуляционными искажениями (IMD), вызванными агрессивными функциями внутри системы обработки. Алгоритмы сделали решительный бросок вперёд к горизонту, и даже дальше. Одним из наиболее важных, активно используемых алгоритмов в FM-процессоре является конечный лимитер/ограничитель после блока частотного предыскажения. Для снижения IMD на этом критически важном этапе обработки мы специально разработали новую систему управления искажениями при ограничении Ultra LoIMD. Полное объяснение работы новой системы ограничения Ultra LoIMD можно увидеть далее.

Для тех, кто чувствует необходимость его использования, также имеется ограничитель композитного сигнала, встроенный в стерео-генератор, но пока всё наше тестирование было выполнено без какого-либо ограничения композитного сигнала. Защита высокочастотного сигнала по порядку величины близка к 90 дБ, это предоставляет значительно более высокий уровень защиты, чем может распознавать лучший FM-приёмник! Интегрированный стерео генератор лабораторного класса с двумя выходами КСС, вспомогательным выходом 19 кГц для внешних систем RDS/RBDS и защитой высокочастотного сигнала, что обеспечивает более 80 дБ защиты сигнала - с или без ограничителя композитного сигнала. Если работает ограничитель композитного сигнала, КСС имеет спектральный фильтр нижних частот для защиты сигналов RDS/RBDS и SCA. Регулируемость множеством способов позволяет настроить систему для получения того звука, который Вы ищете. Мастер установки поможет всем с помощью простой пошаговой настройки для работы в эфире. Все первоначальные настройки задаются автоматически при первом включении Omnia.11, для этого Вам просто нужно ответить на несколько простых вопросов.

Передняя панель с сенсорным графическим интерфейсом на экране с диагональю 10,5" обеспечивает простоту использования и усовершенствованные измерения и диагностику. Удалённый доступ через любой веб-браузер, а также подключение через встроенный WI-FI (опционально). Теперь Вы сможете подключиться к Omnia через свой ноутбук, iPad или смартфон!

Изменяемая задержка с возможностью увеличения и уменьшения для плавного перехода и преобразования обычного аналогового сигнала в сигналы HD Radio. (Максимальная задержка 20 секунд)

Дополнительный кодер Arbitron PPM и детектор тишины. Мы встроили кодер PPM, туда, к чему он относится, в процессор звука. Все эти инновации вместе с реализацией функции изменяемой задержки для HD Радио новь делают Omnia мировым лидером и задают новый уровень требований к процессорам. Детектор тишины PPM делает больше, чем просто показывает, когда нет сигнала PPM. Он может послать конечному пользователю электронное письмо или текст, чтобы предупредить его об опасной ситуации с PPM.

MPX Tool

MPX Tool - замечательный инструмент, разработанный Лейфом Клаессоном. Это встроенное приложение отображает комплексный FM сигнал (КСС), пиковую модуляцию, уровень пилот-тона, а также показывает девиацию FM несущей. В Ваших руках находится встроенная полноценная система анализа передаваемого сигнала! В настоящее время в процессе разработки также находятся и другие инструменты для измерения поддающихся измерению параметров, таких как искажения, качество, глубину ограничения и мощность в каждом диапазоне обработки, наряду с обычными функциями протоколирования изменений предустановок и детальной диагностики системы.

OMNIA.11 ВЗГЛЯД ИЗНУТРИ

Система ограничения ULTRA LoIMD

Обработка звука для традиционного вещания (FM и AM) достигла высочайших уровней. Различные методы, доступные уже сегодня, способны создавать ГРОМКИЕ конкурентоспособные сигналы, но за счёт заметной потери качества. Каковы причины этого, и что можно сделать - опять же - чтобы поднять планку?

Стероиды эфира

Сегодня обработка звука ничем не отличается от спортсменов, которые принимают допинг, чтобы получить дополнительные преимущества. Соревнование радиостанций в громкости приводит к тому, что они  передают постоянную модуляцию как средство удовлетворить собственное самодовольство. Некоторые гордятся тем, что в погоне за громкостью нарушают закон.

Быть громким - это не проблема. Но здесь уместно сказать, что "если ты слишком громкий, ты просто слишком стар". Проблемой являются недружественно раздражающие артефакты, порождённые нынешней практикой обработки, используемой в вещательной и музыкальной индустрии. Сочетание при эфирной обработке гипер скомпрессированного содержимого и принципа "я должен быть громче, чем любой другой", приводит к неопределённому звуку без качества, одновременно содержащему неприятно воспринимаемые составляющие. Было бы легко сказать: только уменьшите обработку, и всё будет в порядке, если бы не реальность и психология вещателей, предлагающих другое. После того, как Майк Дорро стал отцом многополосной обработки, мы всегда будем иметь громкие радиостанции, до тех пор, пока философия программирования радиостанций останется прежней.

Проблема в том, как снова вернуть качество в эфирный звук, сохранив при этом конкурентный уровень громкости, который запрашивают вещатели?

Поиск ответа и путь к следующему качественному уровню обработки начался с простого, но довольно жуткого упражнения: тщательного и весьма критического прослушивания того, что уже существует. От разработчика это требует обнуления своего эго и готовности столкнуться с суровой реальностью. Достаточно сказать, что мы были готовы приступить к этим унизительным опытам.

Сравнение проводилось с помощью обработки материала и настроек, выжимающих максимум, а также с использованием процессоров Omnia и других производителей. Выбор содержимого программ производился из последних записей, а также многих проверенных временем музыкальных фрагментов, используемых в течение последних 20 с лишним лет при разработке алгоритмов обработки звука.

Современные практики мастеринга музыки создают контент заметно насыщенный глубокими басами и частотами в верхнем частотном диапазоне. Если он обработан агрессивно, особенно в FM-стерео, в тональности и качестве результирующего звука появляется синтетическое звучание. Высокие частоты выглядят слишком яркими, а иногда и неприятными, даже при дополнительном применении динамической обработки высоких частот. Звук басов плотный и обозначенный, но в зависимости от системы спектрального ограничения процессора, он также может звучать искажённо.

При прослушивании современной музыки с агрессивной обработкой отчётливо слышны искажения: появляются шипящие или звенящие звуки в среднем, верхнем и высокочастотном спектре. Это было заметно на всех процессорах, используемых для оценки. Уменьшение финального ограничения или обрезания помогло облегчить страдание. Это свидетельствует о том, что проблема в гармониках, связанных с процессом ограничения. Значительное уменьшение ограничения избавило от искажений, но потеря громкости было порядка 6 дБ и более. Для конкурентоспособного вещательного звука это не подходит.

Была ли эта вековая проблема слишком большого количества басов, приводящая к дополнительному спектру в ограничителе? Это известно как интермодуляционные искажения, создаваемые басами. Поначалу это казалось так, но в тестовых сегментах не было басов, а шипение всё же присутствовало. Было ли оно в оригинальном звуке, и процессор лишь увеличил его с помощью многополосного динамического управления? Тщательная оценка исходного звука показала, что ответ отрицателен. Кажется, появилось новое зло!

Это зло, например, легко услышать в песне Келли Кларксон "Because Of You". Она начинается фортепианным соло, а спустя несколько секунд исполнительница начинает напевать вместе с фортепиано. Современные звуковые процессоры, настроенные агрессивно, становятся причиной появления в вокале неприятных призвуков, которые похожи на звук бекона, который жарится на раскаленной сковороде. Это сказано не для того, чтобы Вас рассмешить. Это была песня с реальной интенсивной ротацией в США на радиостанциях формата CHR (Contemporary Hit Radio, радио современных хитов). Поскольку большинство из них требуют агрессивной обработки, эта проблема воспроизводится и в реальном эфире. Этот пример является лишь одним из многих, которые указывают на проблемы в современной технике обработки.

Поскольку на вышеупомянутые искажения в виде жарки бекона оказывала воздействие работа ограничения, расследование было начато с этого алгоритма. Большинство систем заключительного ограничения/отсечения в современных звуковых процессорах используют ту или иную форму собственных средств контроля воспринимаемых искажений. Эти методы различны. Можно много спорить об этих разных методах, но конечный результат всё тот же: выполняется управление абсолютным уровнем пиков и в рамках указанного диапазона допустим минимально возможный уровень гармонических искажений. В основном для скрытия от уха наиболее раздражающих побочных эффектов ограничения используется какая-либо форма метода маскировки. Хотя, как теперь выясняется, мы толкнули эти методы к точке, где при использовании агрессивной обработки современная музыка все же дает слышимые неприятные искажения.

Для новичков в обработке поясним, что ограничитель -  он так разработан и таковы законы природы - будет генерировать гармоники основной частоты звука. При использовании в качестве примера синусоиды, если верхние и нижние пики сигнала являются отрубленными (обрезанными), ограничение порождает гармоники, и они проявляются в спектральном пространстве как гармоники, кратные исходной частоте. Например, отсечение по уровню -3 дБ на частоте 1 кГц генерирует гармоники нечётного порядка на частотах 3 кГц, 5 кГц, 7 кГц, и так далее до бесконечности. Рисунки 1 - 2 иллюстрируют этот пример.

Сложные задачи, поставленные здесь, не основываются на функциях ограничения отдельных частот. Современные методы ограничения с управлением искажениями уменьшают побочные эффекты ограничения в заданном диапазоне и только до определённого уровня. Похоже, что современные методы записи музыки или перегружают существующие механизмы уменьшения искажений, или они не могут обрабатывать такой контент агрессивно, не создавая этих звеняще/шипяще-подобных искажений. Поскольку эта проблема проявляет себя с записями в несжатом формате, контент с предварительно обработанными данными (например, аудиофайлы mp3) искажается ещё больше. Встаёт вопрос: в чём же проблема?

А если добавить дополнительный спектр?

Когда к основному добавляется дополнительный звук, происходит много всего! Суммарные и разностные частоты, создаваемые наложением другого компонента, известны как интермодуляционные или, для краткости, IMD. Проще говоря, это когда один сигнал будет идти рядом, поверх, или модулировать другой. Иногда это делается для специального эффекта. Для создания желаемого звука разнообразные интермодуляционные функции используют музыкальные синтезаторы.

Примерами модуляторов в аудио процессоре являются динамические воздействия компрессоров и лимитеров, так как они создают сигнал управления уровнем для изменения коэффициента усиления звука. Сигнал управления уровнем и звук направляются в функцию умножителя, и звук умножается на сигнал управления. При выполнении этого действия уровень динамически изменяется. Это пример интермодуляции, так как звук модулируется функцией управления. Когда управляющий сигнал начинает воздействовать очень быстро, он генерирует управляющий сигнал с собственной дополнительной частотой. Эта управляющая частота будет обладать дополнительными гармониками и они будут включены (с умножением) в звук на этапе умножения. Результат содержит звук  со скорректированным уровнем вместе с гармониками от управляющего сигнала, которые были интермодулированы в конечный продукт. Это то, что происходит, когда сигнал управления работает в чрезмерно агрессивной манере: качество звука становится нечётким, тусклым и безжизненным. Мы называем это динамическими интермодуляционными искажениями.

Имея в виду приведённый выше пример, давайте рассмотрим, что происходит в ограничителе, когда присутствуют несколько звуковых сигналов и применяется ограничение. Ограничитель, по сути, представляет собой систему, работающую с нулевым временем атаки и восстановления с соотношением «бесконечность к 1». Когда присутствуют несколько частот и активно работает ограничение, самая низкая основная частота будет толкать более высокую основную частоту за предел с частотой более низкой частоты. Это известно как IMD, создаваемые ограничителем. Простым примером такой ситуации является музыка с глубокими выраженными басами и гитарным или вокальным соло. При активном ограничении гитара или вокал будет искажаться с частотой баса из-за действия низкочастотного сигнала, толкающего сигнал гитары/вокала за предельный уровень. Некоторые звуковые процессоры используют методы обработки басов для уменьшения - и в некоторых случаях - удаления такого искажения. Из-за этого IMD компоненты усиливаются по уровню и спектру. Даже современные ограничители с подавлением искажений (или любым другим данным им маркетинговым названием) порождают IMD.

До сих пор считалось, что порождаемые ограничителем IMD были побочным продуктом глубоких басов и усиленного содержания на средних /высоких частотах. При исследовании на примере композиции Келли Кларксон стало очевидно, что проблема была связана с IMD, порождаемыми ограничителем, за исключением примера, не обладающего каким-либо значимым низкочастотным спектром.

Как можно заметить на рисунке 3, в сегменте, взятом из композиции Келли Кларксон, доминирует сигнал с центром в точке 500 Гц и диапазон между 10 кГц - 15 кГц. Интересно, что произойдёт, если провести некоторые тесты IMD на существующих системах ограничения?

Под микроскопом...

Выполнить тест IMD на системе ограничения довольно легко. Смешиваются две звуковые частоты, затем пропускаются через испытываемую систему, и выход наблюдается на осциллографе и анализаторе спектра. В этом случае системы ограничения используют всё необходимое: фильтрацию частот ниже 15 кГц и механизмы управления, не допускающие превышения, имеющиеся в вещательных процессорах.

Для проведения теста сигнал с частотой 100 Гц был включён на уровне, который вызывал обрезание по уровню -3 дБ. Высокочастотная составляющая была замикширована с тем же уровнем и были применены предыскажения 75 мкс. Испытания проводились в диапазоне от 5 кГц до 15 кГц, а в качестве неизменного источника низкой частоты использовалась 100 Гц. Результаты испытаний показаны на рисунках 4 - 8.

Можно заметить, что по мере увеличения верхней частоты значительно изменяется и спектр в области между двумя основными частотами. Это чрезвычайно серьёзно при 10 кГц, 12 кГц и 15 кГц. Если Вы помните музыкальный пример, это очень близко к спектральной иллюстрации композиции Келли Кларксон. База, у нас проблема! Это IMD, создаваемые ограничителем!

Как уже говорилось, все существующие на данный момент системы ограничения используют методы контроля искажений. Интересно, что каждая из них использует статический метод, чтобы замаскировать гармонические искажения при работе ограничителя. Как наглядно иллюстрирует пример Келли Кларксон, проблемой являются не гармонические искажения, как это было раньше. Интермодуляция, из-за добавления средних и высоких частот, перекрыла проблему, в которой когда-то доминировали гармонические искажения. Достаточно сказать, что все методы ограничения должны использовать какую-то форму контроля гармонических искажений, иначе они не будут работать достаточно хорошо для создания конкурентоспособно звучащего в эфире звука. Современный контент теперь требует дополнительной обработки для снижения внесённых IMD.

Подавление IMD значительно более трудное дело, так как мишенью являются всё время разные частотные компоненты, движущиеся без остановки. Тогда как подавление гармонических искажений можно легко прогнозировать и контролировать посредством статической системы фильтрации.

Доказательство этого продемонстрировано с помощью оценки существующих на данный момент систем компенсации искажений. Все они для маскирования компонентов искажений используют статическую фильтрацию. Они отличаются диапазоном, от широкополосных до 5-6 полосных, или даже больше. При агрессивной обработке всё это не помогает. Широкополосный метод подавляет гармоники и некоторые IMD на определённых частотах. Многополосные методы предназначены для добавления в каждую полосу звука после многополосных ограничителей мягкого фильтра нижних частот. В узком диапазоне это работает, но разваливается при агрессивных уровнях ограничения. Многополосное ограничение/фильтрация происходит в параллельной архитектуре и ограничитель в каждом отдельном диапазоне не в состоянии догадаться, что делают другие. Таким образом, в результате, отфильтрованные гармоники каждой полосы взаимодействуют непредсказуемым образом: некоторые из них чрезмерно увеличивают IMD. Добавление дополнительных полос или более крутых фильтров не решает или не исправляет эту проблему!

Ответом является...

... не количество полос. Тот, кто так думает, добавляя в систему больше полос ограничения и фильтрации, впустую тратит циклы DSP или компьютерные MIPS, а также тратит ваше время на большое количество маркетинговой риторики.  Ответ лежит в понимании диапазона частот, который создают и гармонические и интермодуляционные искажения, с последующим применением различных методов маскирования для их одновременного подавления, как только они появляются. Гораздо проще сказать, чем сделать! Это сочетание разбивки звукового спектра на октавы и взаимодействия с феноменом Гиббса. Приведённых объяснений уже слишком много. Достаточно сказать, что предыдущее утверждение - вместе с технологией - позволяет создать систему ограничения, которая ОДНОВРЕМЕННО подавляет компоненты гармонических и IMD искажений, когда требуются агрессивные уровни обработки. Кроме того, и что более важно, этот новый метод ограничения работает без использования динамических компрессоров или ограничителей для контроля глубины ограничения в целях сведения к минимуму IMD, создаваемых при ограничении. Были и остаются сторонники использования этого метода для уменьшения создаваемых IMD, но это происходит за счёт добавления динамической интермодуляции, что проявляется, как усиление и провалы в звуке.

Вот и доказательства

Это легко увидеть. При точно таком же уровне ограничения, IMD в средних и высоких частотах нет! С помощью нового метода тестовый сегмент Келли Кларксон не имеет каких-либо искажений, подобных шипению при жарке бекона, как было слышно перед этим со всеми другими системами ограничения. С субъективной точки зрения, весь звук, прослушиваемый с помощью этого нового метода, звучит чище при том же заданном уровне громкости. Не имеет значения, содержит ли исходный сигнал глубокие насыщенные басы или нет: звуковой сигнал субъективно чище при том же уровне громкости.

А что в итоге?

Так же, как в случае с рецептом Coca-Cola ®, этот новый метод маскировки IMD и THD заперт в одном хранилище с тайными ингредиентами знаменитого безалкогольного напитка! Можно сказать, однако, что ответ лежит не в количестве полос ограничения и фильтрации, а в том, как происходит мгновенная обработка всех продуктов искажений. Многополосное ограничение не учитывает взаимодействие с находящимся снаружи спектром. Вот где этот метод в конечном итоге терпит неудачу. Доказательством являются характеристики звучания с критическим содержанием.

Посвящается памяти любимых Джима Сомич (Jim Somich ) и Мэтью Коннора (Mathew Connor). Это два страстных, преданных, управляемых и инновационных инженера, которые понимали великолепное звучание радио и как этого достичь! Вас обоих нам очень не хватает.

Кроме того, значительный вклад в успех семейства наших продуктов Omnia внесли Роб Дай (Rob Dye), Лейф Клаессон (Leif Claesson), Тим Кэрролл (Tim Carroll), Майк Дорро (Mike Dorrough), Корнелиус Гулд (Cornelius Gould), Марк Манолио (Mark Manolio) и Стив Чарч (Steve Church).

Скромно говоря, мы не сидели без дела, перелицовывая старое и чрезвычайно тривиальное: дизайн корпуса и интерфейса. Omnia.11 разработана для настоящего и будущего. Примите во внимание, что мы поддерживали программную платформу Omnia.fm почти 15 лет, так как эта разработка переросла в Omnia-3, Omnia-5 и Omnia-6. Наша платформа Omnia ONE послужила основой для разработки Omnia.11. Сегодня инвестиции в Omnia – это больше, чем инвестиции в качество, конкурентоспособный звук в эфире. Наш послужной список доказывает, что Ваши инвестиции в обозримом будущем безопасны как с точки зрения звука, так и финансов.