Az elektro-akusztikai szinkronizált kiegyenlítő felhasználási lehetőségei



A kiegyenlítők általánosan a jelfolyamok bizonyos torzulásainak javítására használt eszközök. A jelfolyam amikor egy mérőeszközben létrejön és továbbítódik, minden eszközön amin áthalad, az adott pont átviteli karakterisztikája szerint módosul. A kiegyenlítő a jelfolyam spektrumát hivatott módosítani, a mért folyamat eredetijéhez közelítővé alakítani. Természetesen, kifejezetten a zenei-produceri gyakorlatban ettől eltérő célra is használható a kiegyenlítő.

Egy jel mintavételezése és elektronikus jelfolyammá alakítása működésében és felvetett problémáiban azonos egy elektromos (analóg és digitális egyaránt) méréssel. A különböző mérési hibákat eltérő módon javíthatjuk. Erősítési hibát, esetleg egy eltolt nullpontot még könnyen javíthatunk utólag. Lényegében ezeknek a hibáknak a spektrumon való lehelyezése okozza a spektrum torzulását.

A kiegyenlítő segítségével ez a probléma csak kompromisszumok elfogadásával eszközölhető. Amennyiben a mintavételezett jelem egy fehér-zajhoz hasonló, teljes spektrumot egységesen lefedő, sztochasztikus jel, úgy az előzőekben felvetett probléma egy statikus kiegyenlítővel, jó közelítésű eredményre vezet.
Fontos kiemelni, hogy ez a jel egységesen fed le minden frekvenciaértéket. A gyakorlatban kezelt jelek nem ilyenek, sőt sajátos struktúrával rendelkeznek, amiknek a megőrzése vagy előnyös átalakítása a zenei-produceri gyakorlat kulcsa. Tovább mélyíti a problémát, hogy egy hangszer, egy ének vagy egy dobtest felvételében a jel sajátos struktúrája (felhangjainak eloszlása, erősödése-csillapodása) az idő függvényében nem csak változik, de a meghatározó körfrekvenciája is folyamatosan mozog.
Az elektro-akusztikai szinkronizált kiegyenlítő első sorban abban különbözik egy statikus kiegyenlítőtől, hogy a benne lévő szűrők lehelyezése nem statikus pontokra történik, hanem a megállapított körfrekvenciától függően előre definiált felharmonikus pontokra.
Ennek köszönhetően a szinkronizált kiegyenlítő (továbbiakban szinkron-eq) segítségével, a mintavételezéskor és a jelfolyam generálásakor, továbbításakor torzuló felhangrendszer – ideális esetben – közvetlenül módosítható. Természetesen teljesen kompromisszummentes eredményhez így sem juthatunk, kiváltképp, ha a szinkron-eq-t valós időben kívánjuk alkalmazni. Az alap körfrekvencia megállapításához mindenképpen szükség van bizonyos idő elteltére, mely minél nagyobb, annál pontosabb értékkel dolgozhat a szinkron-eq, ez azonban további problémákat vet fel.
Amennyiben a feldolgozandó jel ismeretében optimalizáljuk az eszközt, a megállapított körfrekvencia lehetséges helye az előzőleg megállapított tűrésen belülre eshet, úgy ha kompromisszumok árán is, de az eszköz a gyakorlatban használható, hasznos részévé válik egy zenei-produceri eszköztárnak.

A szinkronizált kiegyenlítő prototípusának blokkdiagramja /Bencsik Gergely/



Első példaként vegyünk egy, a fent taglalt metodikából nyilvánvalóként következő helyzetet. Adott egy felvétel, amelyen egy rövid dallam hallható. A felvétel egy DAW (digital audio workstation) rendszerben rögzített jelfolyam. Tegyük fel, hogy a kiegyenlítést elvégeztük, jelenleg egy tiszta, arányos hangot hallunk. A keverésnél azonban előkerül egy probléma: egy másik hangszer unisonoban, azaz párhuzamosan vezeti a dalamot, amit az imént ez felvételen kezeltünk. Sajnos a hangkarakterük igen hasonló, így a fáziskülönbségek miatt irreális, esztétikátlan keveréket hallunk. Ha úgy tetszik, a két hang súrlódik, ráadásul nem telíti ki a hangképet, hanem erősen lefojtja a felhangtorlódás miatt. Romlik a hangosságérzet, a dinamika, végeredményben kapunk egy olyan hibát, amit azonnal meg kell oldani az egyik sáv kitörlésével. A megoldás egy szinkron-eq segítségével is előállhat: különbözővé kell tenni a két hangszer felhang struktúráját, hogy érthetőek legyenek és mégse súrlódjanak. Előállhat egy olyan probléma is, hogy ettől idegen lesz a hangszerek hangja, így ezt is figyelembe véve a következő konstrukciót használhatjuk:
A két hangszer azonos felhangjaira illesztünk egy-egy sáv-áteresztő szűrőt. A célunk az, hogy a hangszerek hangjait különbözővé tegyük egymástól, de lehetőség szerint hűek maradjunk azok eredetijéhez. Így az előzőleg definiált szűrők erősítési és csillapítási értékeit egy-egy LFO-ra bízzuk (low frequency oscillator) melyeket adott frekvencián mozgatunk. Ott tartunk, hogy a két hangszer karaktere továbbra is azonos, de már folyamatosan változó és mintegy átlagként járják körbe az eredeti hangkarakterüket. A két hangszer hangjának elkülönítéséhez már csak fázisban kell eltolni az első és második hangszer szinkron-eq szűrőit vezérlő LFO-kat egymástól. (Konkrétan az első hangszerhez tartozókat a másik hangszerhez tartozóktól, vagy fordítva, de értelemszerűen nem az adott hangszerhez tartozó szűrőn belül).
Az eredmény az, hogy a két hangszer hangja elkülöníthető, felhangjaik nem torzulnak és a súrlódás érzetét is a minimumra csökkentettük, így nincsenek a dinamikát és a hangosságérzetet romboló csúcspontok és megtarthattuk az eredeti elképzelésnek megfelelő zenei koncepciót.

A második példa tovább halad az optimalizálhatóság mentén. A prototípus fejlesztése előtt előkerült egy alapvető probléma, amelynek megoldása végül nem csak a használhatóságot tette lehetővé, hanem egy újabb felhasználási lehetőséggel is bővítette az elképzelést. A probléma a következő:
Ideális esetben az alap körfrekvencián jelentkező amplitúdó a legmagasabb, majd hullámformától függően csengnek le a felharmonikusok. Ez egy igen ritka és triviális eset a gyakorlatban, így a kérdés az volt, hogy a spektrum megállapításával melyik frekvenciaponton jelentkező értéket válasszuk ki, és mi alapján történjen
meg ez a választás.

A megoldás szerint több opció lehetséges a probléma kezelésére:
• Egy amplitúdó threshold érték fölé eső csúcspontok közül az első kiválasztása. (az ideális eset)
• Két amplitúdó threshold érték közé eső csúcspontok közül az első kiválasztása. (az ideális eset szűkítése)
• Az előző kettő bármelyikéhez rendelt eljárás segítségével megállapítjuk, hogy a kiválasztott csúcspontok közül melyiket követi egy lehetséges oktáv távolság.

Fontos megjegyezni, hogy ezek az eljárások jó közelítéssel kezelik a problémát, de nem abszolút megoldások. Bármilyen abszolút megoldás ebben az esetben is fizikai korlátokba ütközik.

Szinkronizált kiegyenlítő általános folyamatábrája /Bencsik Gergely/



A két első eljárásból következett az ötlet, hogy egy intelligens peak-detektorkén is funkcionálhat a szinkron-eq, amennyiben a threshold értékeket egy visszacsatolódó, gerjedő csúcspontra vagy egy mikrofont érő ütésre, kontakt-zajra stb. állítjuk be. Ebben az esetben a csúcspontnál egy abszolút csillapítású, úgynevezett band-pass (notch, pillangó) filtert helyezünk el. A zaj jelentkezésénél a szűrő bekapcsol és az optimalizáltságból adódó időn belül elfojtja a zajt. Példának okáért a prototípus 30 Hz tűréssel 33ms-ot igényel. Egy gerjedő mikrofonnál a jelentkező csúcs jellemzően 2kHz és 12KHz között jelentkezik, így a30Hz tűrés jó közelítéssel működik.

A harmadik példa egyszerűen következik az előzőből. Egy keverésnél jellemzően a mélyebb tartomány hangjai torlódnak fel először, ezzel rengeteget rontva a dinamikán. Ez annak köszönhető, hogy sok felvételen nem vágják le az alaphang alatti sávot. Ezek jellemzően nem szükséges elemei a felvételnek, sőt, bizonyos zajok is ebben a sávban jelentkezhetnek, például a korábban említett, mikrofont érő ütés, vagy a mikrofon hirtelen elmozdulásából adódó nullpont-eltolás okozta zaj. Ezeket a helyzeteket könnyel
elképzelhetjük, gondoljunk csak egy kimikrofonozott dobszerelésre. Előfordul, hogy a dobos a mikrofont vagy annak rögzítőjét, illetve a kábelt üti vagy mozdítja meg játék közben.
A szinkron-eq segítségével a megállapított alap körfrekvencia alá eső tartomány egyszerűen eldobható egy high-pass filter segítségével, amely természetesen mindig az adott időben megállapított alaphang után mozdul a frekvenciaskálán. Több sáv keverése esetén itt sok energiát spórolhatunk meg egy erősítőnek és a lesugárzó membránoknak, ezzel is optimalizálva a hangzást, növelve a hangosságérzetet és tisztábbá, érthetőbbé téve a keverést.

A szinkron-eq eljárása és lehetőségei még számtalan problémára és helyzetre nyújthatnak megoldást.





A SyncEQ és a VST-k I.


A VST, azaz Virtual Studio Technology a Steinberg Media Technologies GmbH 1996-ban fejlesztett eszköze, amely lehetővé teszi a virtuális hangszerek (VSTi) és virtuális effektek (VSTfx) létrehozását. Még a VSTi-k a különböző hangszerek élethűségre törekvő, esetleg minél szélesebb körben lehetőségeket biztosító szintetizátorok és samplerek tárháza, a VSTfx-ek az elektro-akusztikai gyakorlatban használt effektek (modulációs, pszicho-akusztikai, dinamikai stb. effektek) működését utánozzák. A VST-k jellemzően DAW, azaz Digital Audio Workstation-ök beépülőmoduljai. Eleinte a Steinberg DAW softwareiben voltka használatosak, azonban növekvő számuk miatt más forgalmazók software-i is támogatni kezdték, hála a Steinberg által kiadott dokumentációknak.


Tizen OS rendszer


A Tizen egy nyílt forráskódú Linux alapú operációs rendszer, mely számos eszközre nyújt fejlesztési lehetőséget.


Autonóm drón fejlesztése a PMMIK Műszaki Informatika Tanszékén


A Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki és Informatikai Karának Műszaki Informatika Tanszéke 2012 vége óta részt vesz az egyetem TÁMOP 4.2.2.C Jól-lét az információs társadalomban pályázatában. A tanszéki kutatócsoport Smart Buildings alcsoport néven az intelligens környezet, intelligens épületek témakörhöz köthető kutatási munkát végeznek.