Разделение каналов дб что это
Перейти к содержимому

Разделение каналов дб что это

  • автор:

Разделение каналов дб что это

Усилитель мощности — это основной элемент звуковой системы. Это устройство получает сигнал низкого уровня от линейного выхода головного устройства и усиливает его напряжение и ток до необходимых величин, достаточных для нормальной работы динамиков. В этой главе мы расскажем Вам о том, как устроены усилители, как они классифицируются и об их месте в автомобильных аудиосистемах.

Классификация усилителей

Усилитель условно можно разделить на четыре основные части. Блок питания усилителя, блок обработки входного сигнала, драйвер и блок формирования выходного сигнала.
Блок питания — это группа электрических цепей, формирующих и регулирующих напряжение для питания различных частей усилителя. Блок обработки входного сигнала сравнивает сигнал, получаемый от предусилителя магнитолы с выходным сигналом усилителя для его корректировки, чтобы удалить искажения, возникающие при усилении. Кроме того, этот блок усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для последующего его усиления в других частях усилителя. Драйвер разделяет сигнал на два разнополярных сигнала (фазовое разделение) и усиливает его для последующей передачи в блок обработки выходного сигнала. И наконец, последняя стадия усиления — блок обработки выходного сигнала (его правильнее называть выходным каскадом или оконечником), который в основном и определяет класс усилителя. Усилители разделяются по классам в зависимости от своей эффективности (К.П.Д.) и уровня искажения выходного сигнала.

Класс А. Усилители этого класса обладают низкой эффективностью, но дают очень «чистый» сигнал. Большинство усилителей класса А имеют К.П.Д. равным 20-30%, то есть при потреблении 100 Вт от аккумулятора автомобиля он выдает сигнал на динамики мощностью всего в 20-30 Вт. Остальная мощность теряется в электрической цепи усилителя, превращаясь в тепло. Качественные усилители А класса редко применяются в автомобильных аудиосистемах, так как они обладают малой мощностью при очень высоких ценах. Ламповые усилители класса А можно встретить лишь в очень дорогих аудиосистемах уровня Hi-End.

Класс В. Эффективность усилителя этого класса почти в два раза выше эффективности усилителя класса А. Однако, искажения в выходном сигнале очень высоки, что делает этот класс усилителей неприемлемым для car audio.

Класс С. Усилители этого класса имеют К.П.Д. равным почти 75%, что делает их очень эффективными, но с увеличением К.П.Д. резко увеличиваются искажения. Эти усилители не подходят для усиления звука в Hi-Fi аудиосистемах.

Класс АВ. Большинство Hi-Fi усилителей принадлежат именно этому промежуточному классу. Они вобрали в себя возможности усилителей класса А — относительно «чистый сигнал» при относительно неплохой эффективности (немного ниже чем в классе В).

Класс D. Это самый современный класс усилителей, применяющие цифровую обработку сигнала. Усилители D класса очень компактные, что в будущем даст им преимущество на рынке автомобильных аудиосистем. В настоящее время, цифровые автомобильные усилители встречаются гораздо реже, чем популярные аналоговые усилители АВ класса.

Коэффициент гармонических искажений (THD). Звуковой сигнал состоит из множества частот и полутонов. Гармоника — это полутон первоначальной ноты (основной частоты), который отвечает за характер звучания ноты. Звуковой сигнал можно представить как сложную комбинацию колебаний точно взаимосвязанных синусоидальных волн (гармоник).
В процессе усиления, проходя через различные блоки усилителя, звуковой сигнал искажается, «обрастая» ненужными гармониками. Возросшее количество гармоник в усиленном сигнале, выраженное в процентах, и есть коэффициент гармонических искажений (Total Harmonic Distorsion). В спецификации усилителя указываются несколько коэффициентов гармоник для различных частотных диапазонов, уровней выходной мощности и сопротивлений нагрузки. Чем меньше этот коэффициент, тем выше качество усилителя.

Разделение каналов (Stereo Separation). Этот показатель характеризует уровень изолированности двух каналов усиления (правого и левого) друг от друга. Их взаимовлияние обусловлено наличием общего источника питания в усилителе. Выражается этот показатель в децибелах и характеризует уровень интенсивности левого канала относительно уровня «просочившегося» в него правого канала и наоборот. Чем выше этот показатель, тем лучше усилитель. Избежать «просачивание» можно заменой одного стерео усилителя на два отдельных моно усилителя. В классе high-end эта проблема решается установкой двух блоков питания в один стерео усилитель.

Демпфирующий фактор (Damping Factor). Для того, чтобы понять сущность демпфирующего фактора усилителя, рассмотрим поведение мембраны сабвуфера в период между импульсами. Низкочастотый импульс, посылаемый усилителем на катушку динамика заставляет его мембрану двигаться вперед. Достигнув определенной верхней точки мембрана начинает возвратное движение. Вернувшись в исходную точку мембрана не замирает сразу, а продолжает вибрировать по инерции некоторое время, что генерирует в обмотке динамика обратный электрический ток. Усилители конструируются таким образом, чтобы закорачивать обратный ток от динамика и, тем самым тормозить вибрацию мембраны в период между импульсами. Чем выше демпфирующий фактор усилителя, тем быстрее мембрана останавливается, возвращаясь назад в исходную точку после импульса.
Демпфирующий фактор усилителя определяется как отношение сопротивления динамика к сопротивлению усилителя. Чем ниже сопротивление динамика, тем ниже демпфирующий фактор.
Ламповые усилители в силу конструктивных особенностей имеют низкий демпфирующий фактор, что обуславливает «мягкий» бас в звуковой картине. Производители транзисторных усилителей стараются повысить демпфирующий фактор для репродукции «жесткого» баса, так как при желании бас можно смягчить, заключив в короб низкочастотный динамик. Ужесточить же «мягкий» бас сабвуферным коробом гораздо сложнее.

Подключение и настройка усилителей

Схема с одним двухканальным усилителем.

На рисунке показана схема подключения одного двухканального усилителя, к каждому каналу которого подключены две компонентные акустические системы (две вперед и две в заднюю часть салона). Это наиболее простая и дешевая схема усиления без применения активного кроссовера. Обратите внимание, что пара задних динамиков подключаются к основной передней паре параллельно. Параллельное подключение динамиков уменьшает их сопротивление в два раза. Если усилитель имеет полное сопротивление нагрузки равное 4 Ом, то параллельное подключение двух восьмиомных динамиков является вполне приемлемым. Главное при подсоединении динамиков, правильно рассчитать их общее сопротивление. Не следует делать его меньше, чем сопротивление нагрузки усилителя.

Схема с двумя двухканальными усилителями.

На рисунке показана схема усиления низкочастотного спектра звукового сигнала отдельно от среднего и высокочастотного диапазонов, разделенных электронным кроссовером. Так как сабвуфер имеет К.П.Д. меньший, чем высокочастотный динамик, он потребляет больше мощности от усилителя, чем последний, для создания равного звукового давления. Усиливаясь в одном усилителе, низкие частоты отбирают большую часть мощности и практически ничего не оставляют для средних и высоких частот, которые начинают плохо вырисовываться в звуковой картине. Увеличение громкости для «вытягивания» средних и высоких приводит к искажениям в области низких частот. Звуковая картина окончательно портится.
Если же усиливать низкие частоты отдельно от остальных, то мы имеем великолепную возможность сделать средние и высокие частоты достаточно громкими и яркими, не искажая низкочастотную составляющую сигнала. Звуковая картина становится четкой, а эффективность системы значительно возрастает.

К примеру, если мы имеем усилитель для сабвуфера мощностью 60 Вт, то для хорошего звука в салоне для средне- и высокочастотных динамиков доста-точен отдельный усилитель мощностью лишь в 20 Вт. Если кроссовер правильно настроен, то есть каждый усилитель получает свою порцию частотного диапазона, то потенциальный уровень звукового давле-ния (SPL) этой системы будет эквивалентен мощности 150 Вт, а не 80 Вт (60Вт + 20 Вт).

Мостовое соединение каналов усилителя (Bridge ON-OFF)
При мостовом соединении в усилителе объединяются положительный провод выхода на динамики одного канала усиления и отрицательный провод выхода на динамик второго канала усиления. Объединяя таким образом левый и правый канал мы получаем один гораздо более мощный моно канал для подключения к нему сабвуфера. Его мощность в четыре раза больше мощности одного канала до мостового режима подключения, так как мощность — есть квадрат напряжения поделенный на сопротивление, которое остается неизменным. Допустим, напряжение на выходе на одном канале равно 15 Вольт, следовательно мощность его будет равна:

15(15/4Ом) = 56.25 Вт.

При мостовом подключении напряжение объединенного канала станет равным 30 Вольт, а мощность станет равной:

30(30/4Ом)= 225 Вт.

Однако, следует помнить, что увеличение мощности не ведет к пропорциональному увеличению громкости (дБ) звука. Увеличение мощности в два раза дает увеличение уровня звукового давления всего на 3 дБ. В нашем случае, при увеличении мощности в четыре раза давление звука возрастет на 6 дБ.

Для того, чтобы правильно настроить усилитель необходимо произвести следующие действия:
1. Скрутить на усилителе регулятор усиления (gain) на минимум (минимальное усиление)
2. Поднять громкость на головном устойстве до максимального уровня, на котором еще не начались искажения.
3. На усилителе медленно поднять регулятор усиления до уровня предшевствующего искажениям (максимально «чистое» усиление).
4. Убавить громкость на головном устройстве до желаемого.
В результате этих действий мы получим максимальный уровень звукового давления (SPL), \который может выдать звуковая система.

Конденсаторы — это устройства, которые могут накапливать и отдавать электрический заряд. Ёмкость конденсаторов измеряется в Фарадах. Конденсатор емкостью 1 Ф накапливает электрический заряд, эквивалентный силе тока в 1 А, действующего 1 секунду. Заряженный конденсатор разряжается очень быстро, что делает его очень полезным для поддержания энергопитания мощных аудиосистем в автомобиле.
Усилитель во время работы может кратковременно потреблять мощность, в три раза превышающую его среднюю потребляемую мощность. В эти короткие периоды времени аккумулятор автомобиля не в состоянии обеспечить усилитель нужной силой тока, и как следствие, происходит падение напряжения в энергосистеме автомобиля, что приводит к искажению звука (глухой бас). Установка конденсатора успешно решает эту проблему. Конденсатор, быстро разряжаясь, сглаживает падение напряжения в эти короткие промежутки времени и обеспечивает усилителю ровное питание.
Конденсаторы для подобных целей выпускаются емкостью от 250,000 мФ до 2,000,000 мФ. Подбираются конденсаторы по правилу, по которому на каждые 100 Вт выходной мощности усилителя устанавливается 100,000 мФ емкости конденсатора.

Закон Вебера-Фехнера. Когда интенсивность раздражения возрастает в геометрической прогрессии, интенсивность восприятия звука растет в арифметической прогрессии.
Следует отличать объективную характеристику звука — его интенсивность от субъективного ощущения громкости. При удваивании интенсивности раздражения (мощности звука) громкость не кажется нам удвоившейся. Удвоение громкости ощущается лишь при достижении второй степени первоначального раздражения. Для измерения громкости пользуются единицами, называемыми децибелами.

n децибел = 10lg (I’/I),

где I’ и I — интенсивности звуков, громкость которых отличается на n децибел.

Поругайте NAD 320BEE

На 11.
Про «коэффициент» я не точно выразился, но факт, что в некоторых английских усилках (лично читал в СиВ про НАД320 и какой-то Аркам) правый канал слышно в левом на уровне -40 дБ по отношению к уровню собственно левого канала, и наоборот. Отсюда хуже локализация инструментов в пространстве, стереопанорама искажается.
В хороших усилках разделение каналов должно быть не меньше 60 дБ.
В ресиверах для Додби диджитал и то стараются обеспечить 50-60.
Журнал найдите, там подробно расписано про недостатки НАД320БЕЕЕ.

26-05-2004 05:40:01

Да, мутновато они звучат, эти Пионеры. Но раз взял, значит взял — теперь остальные компоненты регулируй. Если раздражает избыток низких — корректируй его, например подбери посеребреный акустический кабель, чтобы подчеркнуть высокие.

Что касается звуковой карты, то ALS — не худшее, что есть из интегрированных карт, но я бы тебе посоветовал взять под манибек Audigy 2 (можно даже OEM) и сравнить. Не исключено, что в этом случае манибек тебе уже не понадобится )

Отдельный сидюк брать имеет смысл только действительно хороший, в противном случае — шило на мыло.

А вообще, конечно, к новому звуку в любом случае долго будешь привыкать, так что не парься особо ) Слух — очень тонкая вещь и со временем адаптируется, так что что-то из того, что сейчас кажется проблемным, может перестать напрягать, а что-то, наоборот, может стать заметным потом.

Alekseyev Max
Пользователь
26-05-2004 13:38:47

> Отдельный сидюк брать имеет смысл только действительно хороший, в противном случае — шило на мыло.

Да, кстати, это дельное замечание и правильный акцент. Если брать ширпотреб, то лучше нормальный ДВД взять. Например, Sony LS-500 (~$200). Он не плохо играет, но, все равно не то. А что «то» — баков 400 и выше получается. По крайней мере себе я собираюсь брать NAD 542, но пока есть более приорететные задачи. В любом случае, новый дешевле 300-от баков драть не стоит. А это 100-долларовые техниксы — очко еще то. У меня тоже была мысль что-нибудь простенькое взять пока из б/у. Взял под залог послушать, так мне моя соньна больше нравиться. Да и транспорт новый, в конце концов.

> к новому звуку в любом случае долго будешь привыкать,

Меня, например, по началу, очень грузило обилие новой информации на которую я раньше не обращал внимания.
Отсутствие привучного бумкающего низа напрягало. Ох послушал я свой муз.центр, своевременно уволеный на дачу, через месяц . как я жил с этим столько лет? ))

Леонид Надыргулов
Пользователь
26-05-2004 23:25:08

Цитата
стати, в инструкции искажения для усилителя указаны для половинной мощности, а при номинальной они будут больше? Это только Пионер так делает, или это общепринятая практика?

Кто-нить может высказаться по этому вопросу?

Цитата
Ну, а отдельный проигрователь — это хорошо и правильно, самый качественный вариант. Откройте новую тему в разделе «сд проигрователи» to get more info. Опишите тракт и бюджет.
Цитата
пусть разиргаються колонки, да и ко звуку привыкните.
Цитата
А вообще, конечно, к новому звуку в любом случае долго будешь привыкать, так что не парься особо )

Разделение каналов для обеспечения покрытия в сетях 5G

Разделение каналов «вверх» (от абонента) и «вниз» (к абоненту) позволяет максимизировать покрытие сети 5G в C-диапазоне и повысить качество обслуживания пользователей при уменьшении инвестиций в дополнительные сайты.

Что нужно пользователям от сетей 5G?

5G уже не просто модное словосочетание. Реализация проектов началась, и первая функциональная система 5G, по прогнозам, будет введена в эксплуатацию к 2020 году.

Относительно технологий пятого поколения в профессиональном сообществе и в широких кругах сформировались ожидания, что они смогут обеспечить пиковые скорости передачи данных более 1 Гбит/с и сквозную задержку в эфире менее 1 мс, а это, в свою очередь, позволит использовать сети 5G в различных ситуациях с различными требованиями в каждом отдельном случае. Сети 5G интегрируют новые приложения и сервисы, а также эволюционирующие версии существующих. Таким образом, различные вертикальные рынки (например, автомобильная промышленность, телекоммуникации, здравоохранение и т.д.) будут задействовать одну и ту же систему, предъявляя к ней зачастую противоречивые требования. Согласно формулировке альянса Next Generation Mobile Networks (NGMN), 5G – «это сквозная экосистема, позволяющая использовать устойчивые бизнес-модели».

5G – это система как для «вещей», т.е. автомобилей, смарт-счетчиков, автоматов и т.п., так и для ориентированных на человека устройств и услуг. При определении точных требований к системе с точки зрения задержки, скорости передачи данных, покрытия, надежности, безопасности и т.д. важно сфокусироваться на услугах и устройствах, ориентированных на человека, для которых можно определить качество пользовательского опыта (QoE). Сеть 5-го поколения будет отличаться от предыдущих поколений сетей связи: она будет рассчитана не просто на обеспечение максимальной скорости передачи данных в любом месте, в любое время и кому угодно, но и будет выполнять гораздо более значимое, гибкое и персонализированное сетевое управление на основе понимания конечного пользователя и сервиса.

Традиционно мониторинг эффективности на основе существующих стандартов фокусировался на технических ключевых показателях эффективности. Но не менее важно сосредоточиться непосредственно на качестве пользовательского опыта. Чтобы разработать технологию 5G, ориентированную на пользователя, мы в первую очередь должны понять, чего пользователи действительно хотят. Как показало недавнее исследование, организованное Vodafone Group, больше всего пользователей волнуют следующие показатели: надежность (47%), покрытие (36%) и скорость передачи данных (9%). Эти результаты не следует игнорировать: они дают четкое представление о том, что пользователи в основном заботятся о надежности и покрытии, т.е. доступности предоставляемой услуги.

Разные услуги или варианты использования предъявляют разные требования к QoE. Кроме того, сами конечные пользователи не очень едины в своих требованиях: на них оказывают сильное влияние предварительные знания и ожидания наряду с текущим контекстом использования. Различаются и требования различным частям сети с точки зрения ее модернизации. Однако надежность и покрытие оказались факторами первостепенной важности практически во всех исследованиях и опросах.

Для любого современного оператора, сеть которого является конгломератом унаследованных и взаимосвязанных систем, переход на технологию нового поколения представляет значительный риск. Постепенный эволюционный переход в отдельных частях сети позволяет оператору управлять рисками и сложностями, связанными с масштабной модернизацией, удовлетворяющей критериям QoE.

Российские нюансы

Для России с ее огромными территориями и неравномерным распределением мобильных устройств одна из основных задач – обеспечение качества покрытия.

Фрагментарность диапазонов и полос частот, выделенных разным операторам в разных регионах страны и в разные сроки, вносит свои особенности в инвестиционные планы операторов.

Например, в начале 2018 года, согласно первоначальному проекту решения ГКРЧ, планировалось принять общее решение о выделении ряду операторов на определенных территориях частот в диапазонах 3,4–3,8 ГГц и 24,25–29,5 ГГц.

Однако запрошенные частоты используются некоторыми госкорпорациями и федеральными службами, средствами спутниковой связи, а также задействуются в технологии WiMAX, и с этими пользователями у будущих сетей 5G могут возникнуть помехи.

Часть запрошенных частотных диапазонов для тестирования сетей 5G все же была выделена, но уже в рамках частных решений на отдельных территориях: Москва, Московская область (Сколково и ВЦ «Крокус-Сити» в Красногорске), Санкт-Петербург, Татарстан (Казань и Иннополис), Белгород, Ивановская область (Иваново и Шуя), Калининградская область (Калининград и Светлогорск) и Башкортостан (Уфа и Стерлитамак) в диапазонах 3,4–3,545 ГГц и 3,55–3,8 ГГц.

Для того чтобы соответствовать взрывному росту спроса на данные, который вызван смартфонами, планшетами и технологиями, связанными с интернетом вещей и «умными» городами, сотовым операторам придется значительно увеличить емкость своих сетей, а также снизить стоимость передачи 1 бита данных, возможно, на два порядка.

Задача операторов – обеспечить не только само покрытие, но и необходимую емкость сети. Исторически увеличение емкости осуществлялось в основном за счет добавления новых базовых станций (БС). Развертывание малых сот характеризуется невысокой стоимостью и простотой. Такие соты предоставляют больше вариантов присоединения потребителей, однако имеют достаточно низкую мощность при меньшем покрытии. Цель малых сот состоит в том, чтобы обеспечить дополнительные соединения в конкретных точках. Поэтому простое добавление базовых станций может быть не всегда оправданным или целесообразным.

Какими же методами при развертывании сетей 5G, когда большинство операторов пытаются найти новые источники дохода, но сталкиваются не только со сложностями распределения частотного ресурса по регионам, но и с растущим насыщением рынка и ценовым давлением (падением ARPU), обеспечить надежное покрытие и соответственно качество пользовательского опыта при ограниченных капитальных затратах?



Разделение каналов в теории и на практике

Одним из методов улучшения качества покрытия может служить развязка (разделение) каналов «вверх» и «вниз» (Downlink and Uplink Decoupling, DUDe).

При развертывании 5G в C-диапазоне покрытие канала «вверх» (UL) может быть ограничено по сравнению с покрытием канала «вниз» (DL) из-за более высоких диапазонов и большой разницы в мощностях между БС и терминалами. Это может сильно ухудшить QoE.

Развязка UL/DL позволяет задействовать C-диапазон и диапазон 1,8 ГГц на одном сайте с практически одинаковым покрытием. Эта концепция дает возможность максимизировать охват сети 5G в C-диапазоне для повышения качества обслуживания и может уменьшить инвестиции в дополнительные сайты.

Отличие UL/DL Decoupling от давно используемого в сотовой связи дуплексирования с частотным разделением (FDD) заключается в том, что каналы «вверх» и «вниз» рассматриваются как две отдельные сети, к которым пользователи подключаются в зависимости от различных критериев. Это мотивировано тем, что в гетерогенных сетях имеется большой разрыв в передаваемой мощности в различных слоях, что обуславливает дисбаланс в зонах покрытия UL и DL.

  • улучшенное отношение сигнал/шум (SNR) в канале UL и уменьшение мощности передачи;
  • уменьшение интерференционных помех в канале UL на 2—3 дБ, что существенно при низком отношении сигнал/шум в плотной сети и может дать выигрыш в скорости передачи данных примерно в 2 раза;
  • увеличенная скорость передачи данных в канале UL (неудивительно, что увеличение желаемой принимаемой мощности и уменьшение интерференции приводит к улучшению SNR, и, следовательно, к более высоким спектральной эффективности и скорости передачи данных);
  • возможность раздельной балансировки нагрузки в каналах UL и DL;
  • низкие затраты на развертывание сети с централизованной RAN.

Рассмотрим применение технологии DUDe на различных сетях.

В самом простом случае при задействовании только высокочастотного диапазона 3,5 ГГц для обоих каналов UL и DL (рис. 1) зона покрытия канала UL сокращается из-за невозможности обеспечить повышение мощности передачи (более 200 мВт) от конечных устройств (необходимость повышения мощности обусловлена большим затуханием сигнала на более высоких частотах). То есть в таком режиме сокращается зона покрытия для канала UL. Режим пригоден для покрытия меньших зон, где нужна высокая пропускная способность этого канала, но он не позволяет покрыть ту же территорию на существующих сайтах. Потребуется увеличение количества сайтов, что не всегда экономически целесообразно. Однако при использовании канала UL на существующих частотах LTE покрытие «вверх» остается прежним без изменения количества сайтов, а покрытие «вниз» (с повышенной пропускной способностью к терминалам в более высоком диапазоне) может быть расширено за счет новых антенных устройств с улучшенной диаграммой направленности или увеличения мощности передачи базовой станции.

Если рассмотреть использование полосы конечными пользователями (рис. 2), то окажется, что канал «вверх» занят с вероятностью 15–20%, а канал «вниз» – с вероятностью 40–60%. Такой дисбаланс обусловлен тем, что большую часть времени абоненты используют мобильное устройство для доступа в интернет (примерно 30% времени) и просмотра видео (примерно 60% времени). При этом соотношение нагрузки на каналы DL и UL составляет 90/10 для доступа в интернет и 95/5 для просмотра видео. Только социальные сети, где пользователи проводят 10% своего времени, создают сбалансированную нагрузку на каналы UL и DL (примерно 50/50).

Таким образом, применение технологии разделения каналов в сетях мобильного широкополосного доступа вполне оправдано для увеличения скорости передачи при неизменном количестве сайтов и без потери QoE.
По результатам исследования, анализа и математического моделирования на реальной сети в Китае оказалось, что в условиях городской застройки с целевыми показателями пропускной способности 100 Мбит/с при использовании разделения каналов «вверх» и «вниз» количество сайтов потребовалось увеличить лишь на 10% (рис. 3). Без разделения каналов для охвата той же зоны покрытия потребуется примерно двукратное увеличение количества сайтов, что трудно осуществимо в городских условиях и экономически нецелесообразно.

Демонстрация «в поле» подтвердила результаты моделирования. Использовался диапазон 3410–3510 МГц (полоса100 МГц) для канала «вниз» и диапазон 1766–1776 МГц (полоса 10 МГц) для канала «вверх». При этом расстоянии 450 м пропускная способность канала UL оказалась не хуже 8,2 Мбит/с, а канала DL – не хуже 315 Мбит/с.

В ноябре 2017 года на 8-м глобальном форуме мобильной широкополосной связи в Лондоне компания Huawei и оператор мобильной связи EE (ранее Everything Everywhere, компания, образовавшаяся в результате объединения T-Mobile UK и Orange UK, ныне подразделение BT Group, обслуживающее 26 млн абонентов) продемонстрировали в реальном масштабе времени работающую сеть 5G с развертыванием 5G NR и LTE на одном сайте и разделением каналов «вверх» и «вниз» на разных диапазонах.

В России старт одного из 5G-проектов в «Ростелекоме» и запуск первой опытной зоны состоялись 21 марта 2018 года в Сколково. Журналистам и инвесторам продемонстрировали передачу данных в диапазоне 3,5 ГГц, показав трансляцию видеосигнала в формате 4K с помощью 5G-модема. Кроме того, на площадке в Сколково была продемонстрирована возможность совместного использования частот 1,8 ГГц (ресурс «Мегафона») и 3,5 ГГц для передачи данных в стандарте LTE-A. Эта демонстрация показала принципиальную возможность совмещения технологий связи четвертого и пятого поколений.

Владимир Леоненко, генеральный директор, Лео&Ко
Юй Синьган, директор отдела планирования направления беспроводных технологий, Huawei в России

Разделение каналов в домашнем кинотеатре

Формирование окружающего звучания в многоканальных системах домашнего кинотеатра характеризуется массой нюансов, которые требуют отдельного обсуждения. Однако, на наш взгляд, можно выделить один общий момент, который многими аудиолюбителями (а в некоторых случаях и разработчиками), мягко говоря, недооценивается. Речь идет о так называемом разделении информации в многоканальных аудиосистемах. Что это такое, и почему этот параметр имеет особую важность в домашнем кино? Короткая предыстория. Наш слуховой орган бинаурален — два уха, нервная система и мозг как «блок обработки данных». Поэтому человек в состоянии с закрытыми глазами на слух сориентироваться в пространстве, определив направление на реально существующий или мнимый источник звука в горизонтальной плоскости с точностью до 3-5 градусов. Опережая события, подчеркнем, что наша способность локализовать источники звука и отслеживать их перемещения в значительной мере определяет степень вовлеченности в сюжет при просмотре кино с окружающим звуком.
Многие, вероятно, сталкивались с ситуацией, когда, скажем, двухканальная система работает в монорежиме. Если пара громкоговорителей воспроизводит одинаковый сигнал, то звуковой образ локализуется строго между колонками, панорама превращается в неподвижную точку. Причина в том, что в данном случае нет разделения информации по каналам. В Hi-Fi-индустрии качество разделения оценивается по малости переходных искажений (Crosstalk, Channel Separation). Если звукорежиссер решил подать сигнал определенной амплитуды только на правый канал, то на левом желательно уменьшить след от правого. Пример с моносигналом показывает, что формально параметр Crosstalk здесь ужасно велик (ноль децибелов); в то время как сам стереотракт обеспечивает хорошее разделение между каналами. Заметим, что аналоговые аудиоисточники (проигрыватель грампластинок, FM-радиопри-емник, магнитофон) обычно дают разделение между каналами порядка -35 дБ. Цифровые DVD-Video-плейеры в этом смысле выгодно отличаются от «аналога». Но поскольку мы в итоге потребляем звук, а не «цифру», проблема с разделением каналов в системах домашнего театра не только не исчезает, но и обостряется. Как справляются декодеры многоканального звука с разделением информации?
В начале восьмидесятых при строительстве кинотеатров широкое распространение получили системы окружающего звучания Dolby Surround . Кинопленка с парой звуковых каналов отличалась от стереофонической записи, поскольку дорожки несли дополнительную информацию для центрального и тылового каналов. С помощью профессиональной аппаратуры, разработанной компанией Dolby Laboratories, режиссеры научились «подмешивать» к стереозвуку актерские диалоги (центр) и эффекты (тыл). Однако главное достоинство такого воспроизведения заключается не столько в повышении разборчивости речевой информации и выделении музыкального сопровождения, сколько в реализации давней мечты кинорежиссеров: связать происходящее на экране со звуковым рядом так, чтобы зритель ощутил себя погруженным в действие. Эту возможность дают виртуальные (мнимые) звуковые образы, которые зритель воспринимает как объекты, движущиеся в пространстве кинозала.
Четырехканальный формат Dolby Surround позволяет отследить перемещения объектов как по фронту (в экранной плоскости), и по глубине сцены (в зале), обеспечивая разделение информации между каналами на классическом аналоговом уровне (переходные искажения -35 дБ или около 1,5-2%). Домашняя реализация идеи в виде многочисленных версий декодера Dolby Pro Logic (Dolby Surround) быстро перекочевала в AV-peсиверы, AV-мини-системы и «театры в одной коробке». Основным источником программ стали записи кинофильмов на VHS-кассетах, для воспроизведения которых требовались и требуются до сих пор видеомагнитофоны класса Hi-Fi-Stereo. Однако борьба за повышение «иллюстративности» звуковой картины продолжалась, и в 1992 году вышел фильм Batman Returns, звуковая дорожка которого была записана в цифровом формате Dolby Digital (AC-3). В отличие от матричного кодирования Dolby Surround, здесь был впервые реализован режим полного разделения шести информационных каналов (конфигурация 5.1). Не вдаваясь в подробности, отметим, что в процессе подготовки звуковой дорожки используется алгоритм сжатия АС-3 и оборудование Dolby Labs., которое дает потрясающее разделение каналов (до -100 дБ!) Дело — не в предельных цифрах (— 100 дБ — это проникновение одной тысячной доли процента информации из одного канала в другие). Важно, что даже при -40-50 дБ (0,3-1%) любой слушатель отмечает куда более четкую, чем в Dolby Surround, локализацию мнимых источников звука, отслеживает не только пространственные макро-, но и микроперемещения. Сегодня формат Dolby Digital 5.1 — общепризнанный стандарт, руководствуясь которым звукорежиссеры во всем мире готовят многоканальные саундтреки практически ковсем кинофильмам. Домашнее кино переходит на цифровой носитель — DVD-Video, где звук Dolby Digital 5.1 также стал базовым. Соответственно вся современная AV-электроника в обязательном порядке комплектуется DD-декодерами. Как и в случае с Dolby Pro Logic, массовое производство цифровых чипов привело к удешевлению AV-продукции, которая еще вчера казались эксклюзивной. Появились универсальные декодеры цифрового звука 5.1-, 6.1- и 7.1-форматов (Dolby Digital Surround EX/DTS ES), вышла обновленная версия аналогового Dolby Pro Logic II.
Если фирмы-производители используют одинаковые алгоритмы и комплектующие (например, цифровые процессоры на больших интегральных схемах), то почему при прочих равных отличаются впечатления от многоканального звука разных систем? Как показывает практика, качество декодирования (глубина разделения и разброс значений, влияющий на симметрию) может меняться из-за особенностей топологии монтажных схем устройств, тонкостей согласования предусилителя с декодером, «завязок» по питанию цифровых и аналоговых цепей. Заметьте, мы не касаемся более значимых для слуха параметров настройки и усиления, акустики помещения и т.п. Подводя итог, попробуем проиллюстрировать нынешнюю ситуацию с разделением каналов в домашнем кинотеатре. Исследования переходных искажений параметр Crosstalk определялся в частотной полосе 20—20000 Гц для рабочих уровней сигнала) позволили выявить характерные величины и их отклонение для AV-аппаратуры, принадлежащей к разным типам и ценовым категориям.
Данные получены в лаборатории STEREO&VIDEO по единой методике при тестировании AV-мини-систем, AV-ресиверов, «театров в одной коробке» и DVD-проигрывателей со встроенными декодерами. Высокое разделение каналов обходится дорого — факт (см. таблицу).

Однако можно утверждать, что сегодня даже бюджетная техника с цифровыми декодерами дает разделение на уровне-50-60 дБ, да и матричные декодеры, включая новейший Dolby Pro Logic II, достигли отличных показателей (—40 дБ). Остается открытым вопрос: почемулишь очень немногие производители указывают параметр Crosstalk в технических данных на AV-аппаратуру? Заинтересованным читателям рекомендуем обращать внимание на объективную информацию, которую мы добываем в лабораторных условиях и публикуем в соответствующих статьях о технике домашнего кинотеатра.

подписаться на рассылку

Поделитесь статьей с друзьями

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *