Zenehallgatás a mai technikai szinten

      A digitális elektronika mai állása elérhető áron biztosít számos hasznos szolgáltatást, ami biztonságosabbá és egyszerűbbé teszi egy elektroakusztikai berendezés üzemeltetését. Nagyintegráltságú elemekkel megvalósítható a vezérlés és szabályozás olyan magas foka, ami új megvilágításba helyezi ezen eszközök helyét az emberi környezetben. A hagyományos esetben egy ilyen készülék kezelése (helyes használata) komoly előismeretet, felkészültséget, de minimálisan a kezelési útmutató beható tanulmányozását igényli. A bonyolult üzembehelyezés mellett, még az alapfunkciós használathoz, a meghallgatáshoz is többlépcsős bekapcsolási, kiválasztási, beállítási folyamat előzi meg a tényleges működést. Sok felhasználó, aki "egyszerűen csak zenét szeretne hallgatni", terhesnek érzi a bonyolult elektroakusztikai berendezések kezelését. (Természetesen vannak, akik kifejezetten örömüket lelik abban, ha uralhatják a kezelőszervek káoszát.) Az elektronika alkalmazásának más területein sok emberközeli megoldást találunk (grafikus felhasználói felület, Plug & Play technika, robot betanítás, hangfelismerő rendszerek, stb.), melyekkel összehasonlítva az elektroakusztika ezirányú fejlesztését, generációnyi lemaradás tapasztalható. Az érzékelés és alkalmazkodás megfelelő szintű megvalósításával felépíthetők olyan berendezések, melyek szerteágazó szolgáltatásrendszerüket automatikusan használják, azt a látszatot keltve, hogy nem is léteznek (úgymint nem kötik le a felhasználó figyelmét).

      Manapság egy univerzális lejátszó rendszer (CD, DVD, digitális rádió, házimozi) "hangjával" szemben támasztott követelmények:

    ·   Megfelelő kimenő teljesítmény, ami függ a hangdobozok hatásfokától, a helyiség méretétől, falainak, berendezési tárgyainak csillapításától valamint a hanganyag típusától. (Itt ideális körülményeket tételezünk fel, amikor lehetőségünk van a hanganyag természetes hangerejű meghallgatására, ami egy szimfonikus zenekar vagy egy akciófilm hangjai esetén meglehetősen nagy hangerőt jelent.);
    ·   A műsorjelnek megfelelő csatornaszám, amely DVD filmek esetén hat csatorna is lehet; (A Dolby Digital 5.1 hangrendszer ötödik és "pont-egyedik" csatornájának, a center- és mélysugárzónak hangjele átvihető a két első hangsugárzóra. A centersugárzó hangjelét egyenlő arányban megosztva a két első hangsugárzó között a hang középről fog hallatszani. A nagyon mély hangokat az összes, átvitelükre alkalmas hangdoboz között elosztva kiváltható a szub-basszus sugárzó, mivel az ilyen mély hangok irányát az emberi fül nem érzékeli. Persze ezek az egyszerűsítések torzításnövekedéssel járhatnak.);
    ·   A használt maximális hangerőbeállítás esetén műsorszünetekben se legyen hallható zaj a hallgatók ülőhelyén (nem a hangdoboz előtt 5cm-rel);
    ·   Torzítás? A természetes eredeti hangtól (már amelyik műsor esetében beszélhetünk erről) való eltérés? Szűkebb értelemben a kimenő jelnek a bemenő jelhez viszonyított alakváltozása. Valószínűleg mindenki csak a saját szubjektív ítéletében bízhat. Az elektroakusztika mai fejlődési szintjén az egyes berendezések torzítási értékei nagyon szélsőségesek. A lejátszó készülékek és hangerősítők torzítása – és egyéb jellemzői is – már igen magas fejlettségi szinten vannak. Viszont a hangsugárzók örök problémának látszanak, bátran mondhatjuk hogy az átviteli lánc leggyengébb láncszemei. (Bárcsak azt is mondhatnánk, hogy: viszlát! Ez a probléma talán csak a hangjeleknek közvetlenül az emberi agyba való bevitelével oldódik meg.);

      A mai (vagy nagyon közeli) technikai szinten elérhető tulajdonságok:

    ·  A készülékházak nagysága és száma. (Ami csökkentésének a gyártók nem örülnének.) Jó minőségű rendszerekben minden végerősítőcsatornához tartozik egy különálló tápegységrész. Minden rendszerben csatornánként (,azaz általában hangdobozonként) van egy végerősítőfokozat. Az aktív szub-basszus hangsugárzók példájára alapozva építsünk meg minden hangsugárzót aktív kivitelben, amikor is a hangsugárzó doboza tartalmazza a végerősítőt és tápegységét. (Ez óriási mértékben csökkenti a készülékállványunk terhelését.) Ha már a műsorjelet úgyis digitális formában tároljuk, a visszafejtést elegendő a hangsugárzónál elvégezni, ami a kábelezést nagyban egyszerűsíti. Tehát minden hangdobozt csatlakoztatunk a 230V-os hálózathoz, majd a hangdobozokat üvegszálas kábellel sorosan összekötjük (,mintegy láncba fűzve, és a sorrend sem számít), majd az egyetlen üvegszálas csatlakozót bedugjuk a lejátszókészülékbe a következő ábrának megfelelően. Ez a megoldás egyúttal "elintéz" néhány további általános problémát is. Például a high-end hangfalkábel misztikumot. Az optikai kábelen történő jeltovábbítás kiküszöböli a mindenhol jelenlevő elektromágneses terek zavaró hatásait, a kábel kapacitásából adódó magashangcsökkenést és a kis keresztmetszetű kábel ellenállásából adódó mélyhangcsökkenést. (Az optikai kábelt nyugodtan vezethetjük akár egy nagyáramú hálózati kábellel párhuzamosan.)

    ·   A hangdobozok. Az ilyentén aktív hansugárzó-megoldás egy igen különleges lehetőséget biztosít számunkra, amely talán javíthat a hangdobozok hangminőségén is. Kettőnél többutas hangdobozok esetén köztudottan bonyolult a passzív hangváltó felépítése, tervezése (talán emiatt is oly népszerűek a kétutas hangdobozok a gyártók és a hallgatók körében egyaránt). A fent említett hangdobozmegoldás szinte "kívánja" egy digitális szűrőn alapuló aktív hangváltó alkalmazását, amely a lejátszó készülék által programozható. A rendszer így könnyen felruházható önkalibrációs képességgel is, amely az átviteli karakterisztikát a lehallgató helyiséghez igazítja. Persze ennek a karakterisztikának a manuális "állítgatásával" a hangképet tetemes mértékben le is lehet rontani. A rendszer telepítésekor a meghallgatási helyre egy mérőmikrofont helyezünk el egy megadott helyzetbe, a lejátszó készülék mérőjelek sugározásával és lehallgatásával kalibrálja az átviteli karakterisztikát. Így beállítható a házimozis hangvisszaadáshoz az egyes hangdobozok megfelelő időkésleltetése is. (Ehhez hasonló rendszer működik például az Onkyo TX-DS939 rádióerősítőben.) A hangdobozba épített végerősítő fokozat azonnal felveti az akusztikus visszacsatolás problémáját, amikor a hangrezgések az áramköri alkatrészek rezgőmozgását idézik elő, amely visszahat az általuk továbbított hangjelre is. (Emiatt alkalmaznak analóg készülékeknél minél merevebb készülékházat és rezgéscsillapító készüléklábakat. Mi természetesen próbáljuk a digitális-analóg átalakítást minél közelebb helyezni a hangszórókhoz. Talán legideálisabb az a megoldás, amikor a hangszórót közvetlenül digitális PWM (impulzus szélesség moduláció) jellel hajtjuk meg. Így a hangvisszaadó-láncban már csak a hangszórótól az agyunkig terjedő rész marad analóg. A hangdoboz rezgései a digitális áramkörök működését is befolyásolhatják számbaveendő mértékben, mégpedig az órajelgenerátoron keresztül. A jó minőségű digitális-analóg átalakításhoz köztudottan fontos a nagyon pontos órajel. Ez megoldható különleges kialakítású órajelgenerátorral vagy az optikai jelkábelen érkező külső órajellel. Egy digitális aktív hangdoboz elvi felépítése látható a következő ábrán:

    ·   Lejátszó berendezések. A mechanika kopik, próbáljunk meg tehát nélküle építkezni. A digitális elektronika gyakorlati alkalmazása ma már lehetővé teszi ezt. A műsoranyag tárolható szilárdtest háttértárolókon, illetve hordozható szilárdtest kártyákon. Gazdaságossági szempontok miatt érdemes valamilyen veszteségmentes tömörítési eljárást használni és nem szükséges a CD és DVD technikáknál használt többszörös hibajavító technikákkal csökkenteni a hasznos kapacitást. Ez a hang- és képanyagok terjesztését is forradalmasítaná. A világhálón böngészve, a kínálatból a nekünk tetszőt viszonylag rossz minőségben vagy töredékeiben letölthetjük, majd meghallgatva eldönthetjük, megvásároljuk-e azt. A valamilyen módon történő fizetés után letölthetjük a műsoranyagot teljes terjedelmében és kiváló minőségben a saját háttértárolónkra vagy tárolókártyánkra. A lejátszó készüléket kijelző nélkül, esetleg egy minimális kijelzővel kell ellátni, hiszen a képmegjelenítő (TV, video monitor) ideális eszköz egy menürendszer megjelenítésére. Egy ilyen készülék belső felépítése nagyon egyszerű, egy speciális célmikrovezérlő alkalmas minden feladatot ellátni egyszemélyben. A berendezéshez a következő dolgokat lehet vagy kell csatlakoztatni: képmegjelenítő, műholdvevőantenna, közösségi optikai műsorszóró-hálózat Internet elérési lehetőséggel (kábel TV).

    ·   Szolgáltatásrendszer. Egyszerű kezelés. Például egy memóriakártya lejátszása: bedugjuk a kártyát a nyílásba, amire megszólal a zene vagy elindul a film az előző meghallgatás hangerejével. Automatikusan elvégződik a végerősítők, illetve a video monitor bekapcsolása és önműködően elkezdődik a lejátszás. A lejátszó berendezés érzékeli, hogy milyen és mennyi hangsugárzóval, illetve milyen megjelenítő egységgel van összekapcsolva és ennek alapján állítja be a lejátszási üzemmódot. Amikor vége a lejátszásnak, bizonyos késleltetés után a végerősítők és a megjelenítő kikapcsolódnak. A programozáshoz szükséges belső órát sohasem kell beállítani, mert az, mondjuk a DCF77 rádióadó jele alapján automatikusan beáll és folyamatosan korrigálja a hibákat. A lejátszó berendezés tartalmaz egy WWW elérésre kidolgozott célprogramot, amellyel műsoranyagok után kutathatunk. Az egyszerű manuális távirányító néhány nyomógombjával csak a menürendszer kezelését teszi lehetővé, valamint a legsűrűbben használt szolgáltatásokat: a hangerőszabályozást, TV nézésnél a csatornaváltást, zenehallgatásnál a léptetést és az azonnali némítást.

    ·   Menürendszer. Az említett szolgáltatások kezeléséhez szöveges menürendszert alkalmazva, a kezelőszervek száma minimálisra csökkenthető. Az információk és beállítások szöveges megjelenítése egyszerűvé teszi a komplex vezérlő rendszer kezelését. (Tapasztalható, hogy a felhasználók a menürendszert előítélettel fogadják, amit ilyen irányú rossz tapasztalataik okoznak. Gyakori hibája a menürendszereknek, hogy a menüpontok, beállítások azonosítói túl rövidek, úgy néznek ki, mint egy assembly utasításkészlet. Természetesen az sem túl szerencsés, ha a felhasználótól azt várjuk, hogy egy idegen nyelvű menürendszert alkalmazzon.) Egy TV-képernyőnyi felületen nem okoz gondot áttekinthető és egyértelmű menürendszer megalkotása, amely többnyelvű és elég egyszerű ahhoz, hogy egy tapasztalatlan felhasználó is könnyen kezelhesse.

      Ennyit a lehetőségekről. Valószínű, hogy a jövőben találkozhatunk valamilyen gyakorlati formájával is a fenti gondolatoknak. A tömeggyártás képtelenül le tudja szorítani a mikroelektronikai komponensek árát. Képzeljük el, hogy a fenti lejátszó készülékben csak 1db központi mikrovezérlő van tápegységgel, órajelgenerátorral, háttérmemóriával és az optikai ki- és bemenetek meghajtóáramköreivel. A külső memóriakártya akár közvetlenül is csatlakozhat a mikrovezérlő erre kialakított kivezetéseire. A hangdobozok digitális magját is egyetlen mikrovezérlő alkotja, amely vezérli a tápegységet és a végerősítőfokozatok egyszerű teljesítmény-meghajtóáramkörét, valamint elvégzi a digitális szűrést és frekvenciamenet-kiegyenlítést. (A hangerőszabályozás megoldására láthatunk példát a TACT Millennium digitális hangerősítőben, ahol a tápfeszültség változtatásával állítják be a kívánt hangerőt.)

  2002.01.28.  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

Vissza az oldal elejére