Burmester 3D: модернизация аудиовизуальной системы Mercedes

Как технология 3D-динамиков Burmester создает объемный пространственный звук

Принцип 3D-динамиков: синтез волнового фронта и точное размещение излучателей

Сердцем 3D-технологии громкоговорителей Burmester является так называемый синтез волновых фронтов, который по сути работает за счёт воссоздания звуковых полей путём тщательного контроля момента, способа и интенсивности, с которыми каждая звуковая волна достигает наших ушей. В отличие от привычных нам стерео- или объёмных аудиосистем с расположением каналов слева–справа, такие системы включают до 31 отдельного излучателя, распределённых по всему пространству салона. Представьте себе миниатюрные динамики, установленные высоко над головами пассажиров, более крупные — внизу, возле их ног, а также некоторые — непосредственно в самих сиденьях. Все эти компоненты работают согласованно, создавая звучание, которое, как будто исходит буквально из любого места внутри салона: то сверху над головой человека, то из-под его сиденья, то даже прямо между двумя соседями. Вертикальное распространение звука обеспечивается высокочастотными и среднечастотными динамиками, работающими в строгой временной синхронизации, тогда как сложная цифровая обработка сигналов постоянно корректирует временные задержки между излучателями с точностью до долей миллисекунды. На таком уровне точности система использует естественный механизм человеческого слуха, при котором оба уха работают совместно, обманывая наш мозг и заставляя его воспринимать не только направление источника звука, но и его удалённость, а также направление его движения. Результат? Невероятно погружённое звучание, при котором сами громкоговорители как будто полностью исчезают.

Реальный эффект: восприятие высоты, глубины и движения в салоне

То, что мы получаем, — это по-настоящему погружающий трёхмерный звуковой опыт, при котором дождь будто бы действительно стекает вниз через люк на крыше. Струнные инструменты также располагаются на разных вертикальных уровнях: скрипки звучат прямо у наших ушей, а виолончели — ниже и сзади нас. Даже мощные кинематографические звуки вертолёта плавно перемещаются от пола к потолку, будто сам вертолёт летит вокруг салона. Все эти удивительные пространственные эффекты создаются специальной технологией моделирования HRTF от Burmester. Эта система корректирует взаимодействие частот между нашими ушами и учитывает незначительные временные задержки прихода звука в каждое ухо — так же, как в реальной жизни, но внутри автомобиля, где всё многократно отражается. Во время испытаний, когда люди садились в различные автомобили, большинство из них отмечали, что объём звучания ощущался примерно на 42 % больше по сравнению с обычными высококлассными системами объёмного звука. Таким образом, речь идёт не только о субъективном восприятии «хорошего звука»: здесь присутствуют и объективно измеримые улучшения в том, как наш мозг воспринимает этот пространственный звук.

Пути модернизации аудиосистем Mercedes-Benz: соответствие возможностей 3D-динамиков вашей модели

Прогрессия по комплектациям: от системы 3D-динамиков уровня Stage A (C-Class) до уровня Reference (S-Class/Майбах)

Mercedes-Benz реализует свою технологию объемного звучания 3D в различных моделях автомобилей и комплектациях. На базовом уровне в базовых версиях модели C-Class устанавливаются аудиосистемы уровня Stage A. Такие системы обеспечивают достойное объемное звучание с использованием примерно 10–12 динамиков и некоторой базовой цифровой обработки сигнала, однако в них отсутствуют вертикальные каналы и передовые функции синтеза волнового фронта. При переходе на более высокий уровень комплектации средние по классу модели E- и G-Class, как правило, оснащаются аудиосистемами уровня Stage B, включающими от 12 до 16 динамиков. Они оснащены более мощными усилителями и начинают включать потолочные каналы, заимствованные из предыдущих поколений систем. Топовая аудиосистема уровня Reference предназначена исключительно для моделей S-Class, EQS и Maybach. Эта премиальная система включает впечатляющий набор из 31 динамика, в том числе специальные потолочные излучатели, вибрационные элементы в сиденьях и мощный многоканальный усилитель мощностью 1750 Вт. Чем же эти системы принципиально отличаются? Только в системах уровня Reference реализована заводская калибровка акустической компенсации. Она учитывает всё — от формы салона и его влияния на распространение звуковых волн до поглощающих шум материалов и даже резонансных свойств самого автомобиля, обеспечивая точную пространственную передачу звука без необходимости каких-либо корректировок со стороны водителя.

Жизнеспособность вторичного рынка: когда и почему целесообразно выполнить полную замену акустических систем с использованием 3D-технологий

Полная замена аудиосистемы Burmester 3D на стороне, вне рамок заводской комплектации, на практике работает крайне неудовлетворительно. Эта система опирается на специальную волоконно-оптическую сеть Mercedes MOST, специализированное ПО цифрового сигнального процессора (DSP), адаптированное под каждую модель автомобиля, а также усилители, которые должны точно соответствовать установленным динамикам — ни один из этих компонентов недоступен обычным установщикам и нигде публично не документирован. При попытках модернизации таких систем владельцы зачастую вынуждены заменить практически всё: головное устройство, всю проводку, модули усилителей, а также изготовить индивидуальные крепёжные кронштейны для монтажа. Общая стоимость обычно превышает 15 000 долларов США, однако даже при этом нет гарантии корректной декодировки высотных каналов или их стабильной калибровки в течение длительного времени. Тем не менее, существуют разумные варианты апгрейда. Владельцы автомобилей классов E и G, уже оснащённых штатными креплениями для потолочных динамиков, иногда могут установить совместимые с оригинальным оборудованием купольные твитеры и выполнить настройку DSP через официальные сервисные центры Burmester. Для более ранних моделей, выпущенных до 2020 года и не обладающих встроенной поддержкой объёмного звука 3D, простая замена компонентных динамиков, установка качественного сабвуфера с большой амплитудой смещения и применение многополосной коррекции акустики помещения дают ощутимый результат. Такие изменения обеспечивают реальное улучшение качества звука: уровень звукового давления достигает более 105 дБ при коэффициенте искажений ниже 1 %, не нарушая при этом принципов исходной конструкции аудиосистемы.

Оптимизация и устранение неполадок в работе акустической системы Burmester 3D

Ограничения акустики салона и стратегии программной компенсации

Салоны автомобилей создают реальные трудности при реализации объёмного звука. Стеклянные и металлические поверхности многократно отражают звук, вызывая раздражающие ранние отражения, с которыми все знакомы не понаслышке. Причудливые формы внутреннего пространства автомобиля также приводят к возникновению стоячих волн, искажающих восприятие звука. Кроме того, такие материалы, как кожаные сиденья и ковровое покрытие, по-разному поглощают средние частоты — причём эта особенность варьируется в зависимости от модели автомобиля. Все эти факторы в совокупности затрудняют достижение точной локализации звука и стабильного стереоизображения. Отличительная черта Burmester — это их решение на основе цифровой обработки сигналов. Вместо использования дополнительных аппаратных решений, лишь усложняющих систему, компания разработала два тщательно настроенных программных уровня, специально предназначенные для прямого решения акустических проблем, характерных именно для автомобильного салона.

• Точная задержка сигнала компенсирует асимметричные расстояния до громкоговорителей путём задержки сигнала от более близких динамиков — обеспечивая одновременное схождение всех волновых фронтов в точке расположения ушей слушателя.
• Адаптивная многополосная эквализация динамически корректирует частотные дисбалансы — например, усиливает энергию в диапазоне 300–500 Гц, ослабленную тканевыми сиденьями, и одновременно ослабляет пики на частоте 2 кГц, вызванные отражениями от лобового стекла.

Это моделирование акустики в реальном времени преобразует салон из акустически неблагоприятного пространства в специально настроенную зону прослушивания — сохраняя пространственное разрешение без необходимости физических изменений.

Рекомендации по калибровке: положение сиденья, настройка ЦПЗ и требования к формату источника

Для достижения оптимального трёхмерного погружения требуется согласование между аппаратным обеспечением, программным обеспечением и контентом:

Избегать агрессивного лимитирования во время воспроизведения: ограничить пиковую выходную мощность до 85 % от номинальной среднеквадратичной (RMS) мощности колонок, чтобы сохранить динамический запас и предотвратить пространственное «схлопывание» из-за искажений