Burmester 3D: Modernizácia audiovizuálneho systému Mercedes

Ako technológia 3D reproduktorov Burmester vytvára pohlcujúci priestorový zvuk

Princíp 3D reproduktorov: syntéza vlnového poľa a presné umiestnenie reproduktorov

Srdcom 3D zvukovej technológie Burmester je tzv. syntéza vlnového poľa, ktorá funguje tak, že presne ovláda čas, spôsob a intenzitu, akou každá zvuková vlna dopadne na naše uši, a tým znova vytvára zvukové polia. Namiesto bežného ľavo-pravého alebo priestorového zvuku, s ktorým sme všetci dôležití, tieto systémy obsahujú až 31 rôznych reproduktorov rozmiestnených po celom priestore. Ide napríklad o malé reproduktory umiestnené vysoko nad hlavami cestujúcich, väčšie reproduktory umiestnené nízko pri ich nohách, alebo dokonca niektoré zabudované priamo do sedadiel. Všetky tieto komponenty spolupracujú tak, aby vytvorili zvuky, ktoré sa zdajú prichádzať z akéhokoľvek miesta v interiéri vozidla – niekedy zhora nad hlavou niekoho, inokedy zpod jeho sedadla, alebo dokonca priamo medzi dvoma ľuďmi sediacimi vedľa seba. Vertikálne rozšírenie zvuku vzniká presne synchronizovanou prácou vysokofrekvenčných a strednofrekvenčných reproduktorov, zatiaľ čo sofistikované digitálne spracovanie signálu neustále upravuje časové posuny medzi jednotlivými reproduktormi až na zlomky milisekundy. Na tejto úrovni presnosti systém využíva prirodzený spôsob, akým ľudia počujú oboma ušami, čím oklame náš mozog tak, že vníma nielen smer, z ktorého zvuk prichádza, ale aj jeho vzdialenosť a smer pohybu. Výsledkom je také ponorné počúvanie, že sa reproduktory zdajú úplne zmiznúť.

Skutočný efekt: vnímanie výšky, hĺbky a pohybu v kabíne

To, čo získame, je naozaj pohlcujúce 3D zvukové prežitie, pri ktorom sa dažďové kvapky zdajú padať priamo cez panoramatický strieškový okno. Aj strunové nástroje sú umiestnené na rôznych vertikálnych pozíciách – husle sú priamo pri našich ušiach, zatiaľ čo violončely sú umiestnené nižšie a vzadu za nami. Dokonca aj tie veľké kinematografické zvuky vrtuľníkov sa hladko pohybujú od podlahy po strop, akoby leteli okolo kabíny samotnej. Všetky tieto úžasné priestorové efekty vychádzajú z osobitnej technológie modelovania HRTF od spoločnosti Burmester. Tento systém upravuje, ako frekvencie pôsobia medzi našimi ušami, a zároveň zohľadňuje, že zvuky do každého ucha dorazia v mierne odlišných časoch – presne tak, ako to funguje v skutočnom živote, avšak v autobile, kde všetko veľmi doznieva. Keď sa ľudia počas testov skutočne usadili do rôznych áut, väčšina z nich uviedla, že zvuk sa im zdal približne o 42 % priestorovejší v porovnaní s bežnými vysokokvalitnými systémami priestorového zvuku. Ide teda nielen o subjektívne vnímanie toho, čo znie dobre, ale aj o skutočné, merateľné zlepšenie spôsobu, akým náš mozog vníma tento priestorový zvuk.

Mercedes-Benz Možnosti vylepšenia zvuku: Prispôsobenie 3D reproduktorového systému vašemu modelu

Postupné vylepšenie podľa výbavy: Od úrovne Stage A (C-Class) po referenčné 3D reproduktorové systémy (S-Class/Maybach)

Mercedes-Benz organizuje svoju technológiu 3D zvuku v rôznych modeloch áut a výbavových úrovniach. Na vstupnej úrovni nájdeme systémy Stage A v základných modeloch C-Class. Tieto súpravy poskytujú uspokojivý priestorový zvuk s približne 10 až 12 reproduktormi a niektorými základnými funkciami digitálneho spracovania signálu, avšak postrádajú vertikálne kanály a tie zaujímavé funkcie syntézy vlnového poľa. Pri posunutí vyššie v hierarchii stredná trieda modelov E a G Class je zvyčajne vybavená konfiguráciami Stage B s počtom reproduktorov medzi 12 a 16. Zahŕňajú lepšie zosilňovače a začínajú pridávať tie nadhlavné kanály z predchádzajúcich generácií. Najvyššia úroveň – referenčný systém – je vyhradená výhradne pre modely S-Class, EQS a Maybach. Toto premium riešenie ponúka impresívny počet 31 reproduktorov vrátane špeciálnych reproduktorov montovaných do stropu, vibrácií sedadiel a výkonného viackanálového zosilňovača s výkonom 1750 W. Čo tieto systémy skutočne odlišuje? Iba referenčné systémy disponujú továrensky kalibrovanou akustickou kompenzáciou. Tá berie do úvahy všetko – od toho, ako tvar kabíny ovplyvňuje zvukové vlny, cez materiály pohlcujúce hluk, až po rezonanciu samotného vozidla, čím zabezpečuje presnú priestorovú reprodukciu zvuku bez nutnosti akýchkoľvek úprav zo strany vodiča.

Životaschopnosť na trhu s náhradnými dielmi: Kedy a prečo dáva zmysel úplná 3D výmena reproduktorov

Kompletná výmena 3D zvukového systému Burmester mimo toho, čo je pôžičané priamo od výrobcu, sa v praxi jednoducho veľmi dobre nevykonáva. Tento systém závisí od špeciálnej opticko-vláknovej siete MOST spoločnosti Mercedes, špecifického firmware DSP pre každý model auta a tiež zosúladenia posilňovačov so zariadeniami reproduktorov – žiadna z týchto vecí nie je k dispozícii bežným inštalatérom ani nie je kdekoľvek verejne zdokumentovaná. Keď sa ľudia pokúšajú tieto systémy po následnej inštalácii (retrofit) upraviť, zvyčajne sa musia vymeniť takmer všetky komponenty: hlavná jednotka (head unit), celé elektrické vedenie, moduly posilňovačov a navyše aj špeciálne upevňovacie konzoly pre montáž. Náklady sa zvyčajne vyšplhajú nad 15 000 USD a stále neexistuje žiadna záruka, že výškové kanály budú správne dekódované alebo že ich kalibrácia zostane stabilná v priebehu času. Napriek tomu existujú niektoré rozumné možnosti modernizácie. Majitelia áut radu E a G, ktoré už majú montážne miesta pre reproduktory v oblasti stropu, niekedy môžu nainštalovať originálne kompatibilné klenuté vysokofrekvenčné reproduktory (dome tweeters) a DSP ladenie vykonať prostredníctvom oficiálnych servisných stredísk Burmester. U starších modelov vyrobených pred rokom 2020, ktoré nemajú zabudované funkcie 3D zvuku, jednoduchá výmena komponentových reproduktorov, inštalácia kvalitného subwoofera s veľkou výchylkou a použitie viacpásmovej korekcie priestoru (multiband room correction) skutočne prináša zreteľný rozdiel. Tieto úpravy poskytujú reálne zlepšenie zvuku, pričom hladiny zvuku dosahujú viac ako 105 dB a zároveň sa zachováva nízka úroveň zkreslenia pod 1 % – všetko to bez porušenia pôvodných zásad návrhu systému.

Optimalizácia a odstraňovanie problémov s 3D zvukovým systémom Burmester

Obmedzenia akustiky kabíny a stratégie softvérového kompenzovania

Interiér automobilov predstavuje skutočnú výzvu z hľadiska kvality priestorového zvuku. Sklenené a kovové povrchy intenzívne odrážajú zvuk, čo spôsobuje tie známe a otravné skoré odrazy. Nepravidelné tvary vnútornosti automobilov navyše vytvárajú stojné vlny, ktoré narušujú vnímanie zvuku. Okrem toho materiály ako kožené sedadlá a koberce nepravidelne pohlcujú stredové frekvencie, pričom tento efekt sa líši podľa jednotlivých modelov vozidiel. Všetky tieto faktory spoločne značne zťažujú dosiahnutie presnej lokalizácie zvuku a stabilného zvukového obrazu v každom prípade. To, čo odlišuje systém Burmester, je jeho riešenie založené na digitálnej spracovateľskej technike (DSP). Namiesto použitia dodatočných hardvérových úprav, ktoré len zvyšujú zložitosť systému, vyvinuli dve starostlivo naladené softvérové vrstvy špeciálne určené na priame riešenie akustických problémov charakteristických pre automobilovú kabínu.

• Presné oneskorenia signálu kompenzuje asymetrické vzdialenosti medzi reproduktormi oneskorením výstupu z bližších reproduktorov – čím sa zabezpečí, že všetky vlnoplochy súčasne dosiahnu uši počujúceho.
• Adaptívna viacpásmová ekvalizácia dynamicky koriguje frekvenčné nerovnováhy – napríklad zvyšuje energiu v rozsahu 300–500 Hz, ktorá je potlačená látkovými sedačkami, a súčasne potláča špičky okolo 2 kHz spôsobené odrazmi od predného skla.

Toto modelovanie akustiky v reálnom čase premieňa interiér vozidla z akusticky nepriateľského priestoru na účelovo optimalizované sluchové prostredie – pri zachovaní priestorovej rozlíšiteľnosti bez nutnosti fyzických úprav.

Odporúčané postupy kalibrácie: poloha sedadla, ladenie DSP a požiadavky na formát zdroja

Optimálna 3D ponorivosť vyžaduje zhodu medzi hardvérom, softvérom a obsahom:

Vyhnúť sa agresívnemu obmedzovaniu počas prehrávania: maximálny výstup obmedziť na 85 % hodnoty RMS reproduktorov, aby sa zachovala dynamická rezerva a zabránilo sa deformácii spôsobenej prekrčením, ktorá vedie k kolapsu priestorového zobrazenia