Burmester 3D: Päivitys Mercedesin ävi- ja visuaalijärjestelmään

Kuinka Burmesterin 3D-kaiutinteknologia luo syväimmällisen tilallisen äänen

3D-kaiutinperiaate: aaltokenttäsynteesi ja tarkka kaiuttimien sijoittelu

Burmesterin 3D-kaiutinteknologian ydin on niin sanottu aaltokenttäsynteesi, joka toimii pohjimmiltaan äänikenttien uudelleenluomisella tarkkaa säätöä käyttäen siitä, milloin, miten ja millä voimakkuudella kukin ääniaalto saavuttaa korvamme. Nämä järjestelmät eivät perustu tavalliselle vasen-oikea- tai ympäröivään ääneen, johon olemme kaikki tottuneet, vaan ne sisältävät jopa 31 erilaista kaiutinelementtiä koko tilaan. Ajattele esimerkiksi pieniä kaiuttimia, jotka on asennettu matkustajien päiden yläpuolelle, suurempia kaiuttimia, jotka on piilotettu heidän jalkojensa lähelle, ja jopa joitakin kaiuttimia, jotka on integroitu suoraan istuimiin. Kaikki nämä komponentit toimivat yhdessä luodakseen ääniä, jotka näyttävät tulevan lähes mistä tahansa auton sisätilasta – joskus jonkun pään yläpuolelta, toisinaan istuimen alapuolelta tai jopa suoraan vierekkäin istuvien henkilöiden väliltä. Äänen pystysuora leviäminen saavutetaan tarkasti ajastettujen korkeataajuus- ja keskitaajuuskaiuttimien yhteistoiminnalla, kun taas kehittynyt digitaalinen signaalinkäsittely säätää jatkuvasti kaiutinelementtien välisiä aikaeroja tuhannesosan millisekunnin tarkkuudella. Tällä tarkkuustasolla järjestelmä hyödyntää sitä, kuinka ihmiset luonnollisesti kuulavat kahdella korvalla, huijaten aivojamme havaitsemaan paitsi äänten lähtösuunnan myös niiden etäisyyden ja liikesuunnan. Tuloksena on niin upottava kuuntelukokemus, että kaiuttimet itse näyttävät kokonaan hävinneen.

Todellisen maailman vaikutus: korkeuden, syvyyden ja liikkeen havaitseminen kabinassa

Saatamme aitoa, syvällistä 3D-äänikokemusta, jossa sade vaikutaa pudotavan suoraan läpi kuukkupiirin. Myös sävellykselliset soitinäänet sijaitsevat eri paikoissa pystysuunnassa: viulut ovat suoraan korviemme kohdalla, kun taas sellojen ääni kuuluu alhaempaa ja takana meitä. Jopa suuret elokuvamaiset helikopterisävyt liikkuvat sujuvasti lattialta kattoon ikään kuin ne lensisivät itse ajoneuvon sisällä. Kaikki nämä mahtavat tilalliset efektit saadaan aikaan Burmesterin erityisellä HRTF-mallinnusteknologialla. Tämä järjestelmä säätää taajuuksien toimintaa korviemme välillä sekä sitä, milloin äänet saavuttavat kummankin korvan hieman eri aikaan – aivan kuten todellisuudessa, mutta autossa, jossa kaikki kaiuu niin voimakkaasti. Kun ihmiset istuivat eri autoissa testejä suorittaessaan, useimmat totesivat äänen tuntuvan noin 42 % suuremmalta kuin tavallisissa huippuluokan ympäröivissä äänijärjestelmissä. Kyse ei siis ole pelkästään siitä, kuinka hyvältä ääni tuntuu subjektiivisesti, vaan myös mitattavista parannuksista siinä, kuinka aivot havaitsevat tätä tilallista ääntä.

Mercedes-Benzin äänipäivityspolut: 3D-kaiutinkyvyn sovittaminen malliisi

Varustetasoon perustuva kehitys: Stage A (C-luokka) -viite (S-luokka/Maybach) 3D-kaiutinjärjestelmiin

Mercedes-Benz järjestää 3D-ääniteknologiansa eri automalleihin ja varustetasoihin. Alimmalla tasolla Stage A -järjestelmät löydettävissä perusmallisista C-Class -autoista. Nämä järjestelmät tarjoavat kohtalaisen surround-äänin noin 10–12 kaiuttimella ja jonkin verran perustason digitaalista signaalinkäsittelyä, mutta niissä puuttuvat pystysuuntaiset kanavat sekä nuo hienot aaltokenttäsynteesiin perustuvat ominaisuudet. Ylemmälle tasolle siirryttäessä keskitasoiset E- ja G-Class -mallit sisältävät yleensä Stage B -konfiguraatioita, joissa on 12–16 kaiutinta. Ne sisältävät paremmat vahvistimet ja alkavat sisältää myös aiempien sukupolvien yläpuolella sijaitsevia kanavia. Huippuluokan Reference-tason järjestelmä on varattu yksinomaan S-Class-, EQS- ja Maybach-malleihin. Tämä premium-järjestelmä sisältää vaikuttavan 31 kaiuttimen kokonaisuuden, johon kuuluvat erityisesti kattoon asennetut kaiuttimet, istuinten värähtelytoiminto ja voimakas 1750 watin monikanavainen vahvistin. Mitä todella erottaa nämä järjestelmät muista? Vain Reference-järjestelmissä on tehtaalla kalibroitu akustinen korjaustoiminto. Se ottaa huomioon kaiken: miten auton sisätila muokkaa ääniaaltoja, millaiset materiaalit imevät melua ja jopa kuinka itse auto resonoi, mikä varmistaa, että ääni säilyy paikallisesti tarkkana ilman, että kuljettajan tarvitsee tehdä minkäänlaisia säätöjä.

Jälkimarkkinoiden elinkelpoisuus: Milloin ja miksi täysi 3D-kaiutinkorvaus on järkevä

Kokonaisen Burmester 3D-kaiutinjärjestelmän jälkiasennus tehtaalla toimitetun varustelun ulkopuolella ei toimi käytännössä kovin hyvin. Järjestelmä perustuu Mercedesin erityiseen MOST-kuituoptiseen verkkoon, jokaiselle auton mallille erityisesti suunniteltuun DSP-firmwareen ja näiden vahvistimien on täsmättävä tarkalleen kaiuttimiin – näitä asioita ei ole saatavilla tavallisille asentajille eikä niistä ole julkaistu mitään julkisia dokumentteja. Kun ihmiset yrittävät jälkiasentaa nämä järjestelmät, he joutuvat yleensä vaihtamaan lähes kaiken: pääyksikön, kaiken sähköjohtojen, vahvistinmoduulit sekä erityisesti valmistetut kiinnitysosat. Kustannukset ylittävät yleensä 15 000 dollaria, mutta edes korkeuskanavien oikea dekoodaus tai pitkäaikainen kalibrointitarkkuus eivät ole taattuja. Silti on olemassa joitakin älykkäitä päivitysvaihtoehtoja. E- ja G-luokan autojen omistajat, joiden autoissa on jo kattoon asennettuja kaiutinkannattimia, voivat joskus lisätä alkuperäisen valmistajan kanssa yhteensopivia kupolakorkeataajuuskaiuttimia ja saada DSP-sopeutuksen tehtyä virallisissa Burmester-palvelukeskuksissa. Vanhemmissa, vuoden 2020 ennen valmistetuissa malleissa, joissa ei ole sisäänrakennettua 3D-toimintoa, komponenttikaiuttimien vaihto, laadukkaan alaäänikaiuttimen asennus suurella liikealueella sekä monitaajuusalueellinen huonekorjaus tuottavat todellista kuulotettavaa parannusta. Nämä muutokset tuovat todellisia ääniparannuksia: äänitasot saavuttavat yli 105 dB:n ja vääristymät pysyvät alle 1 %:n ilman, että alkuperäisen järjestelmän suunnitteluperiaatteita rikotaan.

Burmesterin 3D-kaiutinkokemuksen optimointi ja vianmääritys

Kabinan akustiikan rajoitukset ja ohjelmistopohjaiset korjausstrategiat

Auton sisätilat aiheuttavat todellisia haasteita tila-akustiikan laadun suhteen. Lasin ja metallin pinnat heijastavat ääntä paljon, mikä aiheuttaa nuo ärsyttävät varhaiset heijastukset, joista kaikki ovat tuttuja. Auton sisällä olevat epäsäännölliset muodot johtavat myös seisovien aaltojen syntymiseen, mikä vaikuttaa siihen, miten ääniä havaitaan. Lisäksi materiaalit kuten nahkaiset istuimet ja matot imevät keskitaajuisia taajuuksia ennakoimattomalla tavalla eri ajoneuvomalleissa. Kaikki nämä tekijät yhdessä vaikeuttavat tarkkaa äänen paikannusta ja vakaita kuvauskokemuksia johdonmukaisesti saavuttamista. Burmesterin erottaa toisistaan niiden digitaalisen signaalinkäsittelyn ratkaisu. Sen sijaan, että ne luottaisivat lisälaitteisiin, jotka vain lisäävät monimutkaisuutta, he ovat kehittäneet kaksi huolellisesti säädettyä ohjelmistokerrosta, jotka on suunniteltu erityisesti näiden kabinan erityisten akustisten ongelmien ratkaisemiseen.

• Tarkat signaaliviivit korvaa epäsymmetriset kaiutinkohtaiset etäisyydet viivittämällä läheisempien kaiuttimien signaalia — varmistaakseen, että kaikki aaltorintamat saavuttavat kuulijan korvat samanaikaisesti.
• Adaptiivinen monitaajuusalueyhtäläistys korjaa dynaamisesti taajuusepätasapainoja — esimerkiksi vahvistaa 300–500 Hz:n taajuusalueen energiaa, jota tekstiilistuolit heikentävät, ja samalla vaimentaa tuulilasin heijastusten aiheuttamia 2 kHz:n huippuja.

Tämä reaaliaikainen akustinen mallinnus muuttaa matkustatilan akustisesti vaikeasta tilasta tarkoituksenmukaisesti säädetyksi kuunteluympäristöksi — säilyttäen paikallisointitarkkuuden ilman fyysisiä muutoksia.

Kalibroinnin parhaat käytännöt: istuimen sijainti, DSP:n säätö ja lähteen formaattivaatimukset

Optimaalinen 3D-immersio vaatii yhdenmukaisuutta laitteiston, ohjelmiston ja sisällön välillä:

Vältä voimakkaita rajoituksia toistoaikana: rajoita huippuoutput 85 %:iin kaiuttimen RMS-arvosta, jotta säilytetään dynaaminen varaus ja estetään vääristymän aiheuttama tilallisen kuvan romahtaminen.