korektory.qxd

cjonalnych korektorów (equalizerów) zarówno analogowych, jak i cy-

frowych nie jest mo¿liwe w praktyce, poniewa¿ dzia³aj¹ one tylko

w dziedzinie czêstotliwoci. Nieporównywalnie wiêksz¹ dok³adnoæ za-

pewniaj¹ korektory dwudziedzinowe, takie jak RCS i TCS firmy TacT.

Aby uzyskaæ rozdzielczoæ korekcji tak¹ sam¹, jak¹ oferuje

np. TacT TCS, korektor dzia³aj¹cy tylko w dziedzinie czêstotliwoci mu-

sia³by korygowaæ przynajmniej w 10000 podpasm!

Korektory cyfrowe RCS i TCS, wyposa¿one w szybkie procesory sy-

gna³owe oraz zaawansowane oprogramowanie instalacyjne, pomia-

rowe i korekcyjne, umo¿liwiaj¹ efektywn¹ optymalizacjê parametrów

systemu odtwarzania dwiêku przy jednoczesnej eliminacji niekorzy-

stnego wp³ywu w³aciwoci akustycznych pomieszczenia ods³ucho-

wego na jakoæ tego dwiêku. Nale¿y podkreliæ, ¿e nawet najlepsze

pomieszczenia maj¹ negatywny wp³yw na jakoæ dwiêku reproduko-

wanego przez wysokiej klasy zestawy g³onikowe. Na charakterysty-

ce czêstotliwociowej, która w idealnym przypadku powinna byæ p³a-

ska, pojawiaj¹ siê odchylenia w postaci podbiæ lub wciêæ. Wartoæ miê-

dzyszczytowa takich odchyleñ mo¿e przekraczaæ 20 dB, przy ak-

ceptowalnych odchyleniach 1

2 dB. Zniekszta³cenia odpowiadaj¹ce

tak du¿ym odchyleniom wielokrotnie przekraczaj¹ wszystkie inne ro-

dzaje zniekszta³ceñ w dowolnym systemie audio. Korektory RCS

ELEKTROAK

USTYKA

i TCS s¹ równie¿ wyposa¿one w oprogramowanie niezbêdne do

wspó³pracy z komputerem PC oraz interfejs RS-232. Ten port komu-

nikacyjny mo¿e s³u¿yæ ponadto do rozszerzeñ programowych (mo¿-

liwe s¹ tak¿e rozszerzenia sprzêtowe dziêki konstrukcji modu³owej ko-

rektorów) oraz do sterowania wzmacniaczy cyfrowych firmy TacT.

Przedwzmacniacz/korektor RCS 2.2X

Nowy model RCS 2.2X (rys. 1) przedwzmacniacza cyfrowego i cy-

frowego korektora pola akustycznego jest ulepszon¹ wersj¹ modelu

RCS 2.0. W porównaniu z tym ostatnim wersja 2.2X odznacza siê

przede wszystkim 4-krotnie wiêksz¹ moc¹ obliczeniow¹, co zaowo-

cowa³o 4-krotnym wzrostem rozdzielczoci pomiaru i korekcji w dzie-

dzinach czasu i czêstotliwoci _ z 2 do 0,5 Hz. Ponadto zapewnio-

no kompatybilnoæ modelu 2.2X ze wszystkimi formatami cyfrowymi

audio ³¹cznie z formatem 192 kHz/24 bity, za w systemie korektora

pola akustycznego zwiêkszono do 4 liczbê kana³ów. Wprowadzono

te¿ oparte na procesorach DSP (przetwarzanie na 48-bitowych s³o-

wach) zwrotnice cyfrowe (konfigurowane przez u¿ytkownika), które

umo¿liwiaj¹ uzyskanie prawid³owego zrównowa¿enia tonalnego po-

miêdzy g³ównymi zestawami g³onikowymi i subwooferami. Opcjonal-

nie mo¿na dokupiæ i zainstalowaæ 192 kHz/24-bitowe przetworniki

a/c i c/a oraz pracuj¹cy w czasie rzeczywistym 16-podpasmowy ko-

rektor parametryczny (equalizer) z regulatorem barwy dwiêku typu

tarasowego. Podobnie, jak wszystkie inne produkty firmy TacT, rów-

nie¿ model 2.2X mo¿e podlegaæ rozszerzeniom funkcjonalnym w przy-

sz³oci, zarówno pod wzglêdem programowym, jak i sprzêtowym.

Atrakcyjna z punktu widzenia u¿ytkownika jest mo¿liwoæ do³¹czenia

oddzielnych subwooferów (w trybie analogowym lub cyfrowym).

W artykule w ReAV nr 3/2003 zosta³y

przedstawione wzmacniacze cyfrowe

firmy TacT Audio w nowych wersjach

M2150/S2150. Teraz opisujemy

zmodyfikowan¹ wersjê przedwzmacnia-

cza/korektora pola akustycznego RCS

2.2X oraz podajemy informacjê

o najnowszych zestawach

g³onikowych TacT Audio.

Korektory cyfrowe TacT RCS i TCS

Prowadzone od kilku lat przez firmê TacT Audio prace badawczo-roz-

wojowe w dziedzinie cyfrowej techniki fonicznej s¹ g³ównie ukierunko-

wane na rozwijanie konstrukcji wzmacniaczy cyfrowych oraz cyfrowych

systemów korekcji pola akustycznego w pomieszczeniu ods³uchowym.

Wynikiem prac w zakresie korektorów by³ wprowadzony w 2000 roku

na rynek, zaawansowany technicznie model RCS 2.0 (RCS _ room

correction system) przedwzmacniacza cyfrowego zintegrowanego

z dwukana³owym systemem korekcji pola akustycznego. Nastêpnie

pojawi³ siê model TCS 10.0 (TCS _ theater correction system), skon-

figurowany w 10-kana³owy system z niezale¿n¹ korekcj¹ pola akustycz-

nego w ka¿dym kanale, przeznaczony do dwu- i wielokana³owych ze-

stawów muzycznych oraz do zestawów A/V kina domowego.

W ogólnym zarysie, dzia³anie korektora w³aciwoci akustycznych po-

mieszczenia firmy TacT polega na pomiarze odpowiedzi na specjal-

ny sygna³ testowy reprodukowany w pomieszczeniu ods³uchowym za

pomoc¹ zestawu audio u¿ytkownika. Nastêpnie analizowane s¹ ró¿-

nice zarówno w dziedzinie czêstotliwoci, jak i dziedzinie czasu jakie

wystêpuj¹ pomiêdzy odpowiedzi¹ wzorcow¹ (zadan¹ przez u¿ytkow-

nika) i odpowiedzi¹ aktualnie zmierzon¹. W oparciu o wyniki analizy

s¹ tworzone oraz implementowane algorytmy korekcyjne w celu za-

pewnienia ci¹g³ej kompensacji niepo¿¹danych wp³ywów zestawu au-

dio i pomieszczenia. Aby zrealizowaæ wspomniany pomiar akustycz-

ny, ka¿dy korektor jest wyposa¿ony w generator sygna³u testowego,

analizator widma i mikrofon zewnêtrzny (kalibrowany) o charakterysty-

ce dookólnej. Jak wiadomo, w ka¿dym pomieszczeniu ograniczo-

nym cianami, sufitem i pod³og¹ powstaj¹ fale dwiêkowe o bardzo z³o-

¿onych strukturach. Szczególnie w dolnych piêciu oktawach pasma aku-

stycznego (ca³e pasmo sk³ada siê z oko³o dziesiêciu oktaw), odpowied

silnie zale¿y od po³o¿enia g³oników wzglêdem powierzchni ogranicza-

j¹cych pomieszczenie oraz od miejsca usytuowania s³uchacza wzglê-

dem g³oników i wspomnianych powierzchni ograniczaj¹cych. Najbar-

dziej k³opotliwe problemy sprawiaj¹ fale stoj¹ce (powstaj¹ce wskutek

interferencji fal bezporednich i odbitych) oraz miejsca wygaszania fal

(powstaj¹ce wskutek znoszenia siê fal o przeciwnych fazach). Fale sto-

j¹ce pojawiaj¹ siê w ka¿dej zamkniêtej przestrzeni a ich amplituda i czê-

stotliwoæ zale¿¹ od geometrii pomieszczenia. O ile fale stoj¹ce two-

rz¹ siê w przestrzeni i zanikaj¹ w okrelonym czasie, np. mog¹ rozbu-

dowywaæ siê w ci¹gu sekundy i opadaæ w czasie kilku sekund, o tyle

wygaszania powstaj¹ szybciej i s¹ mniej s³yszalne. Oznacza to, ¿e po-

mieszczenie zniekszta³ca dwiêk i to nie tylko w dziedzinie czêstotli-

woci, ale te¿ w dziedzinie czasu. Na ogó³, dwiêk bezporedni z g³o-

ników daje odpowied p³ask¹, natomiast odbicia opónione (wcze-

sne i pog³os) od powierzchni pomieszczenia odpowied tê zniekszta³-

caj¹. Dok³adne skorygowanie takiej odpowiedzi za pomoc¹ konwen-

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2003

KOREKTORY CYFROWE I ZESTAWY

G£ONIKOWE FIRMY TacT Audio

Rys. 1. Cyfrowy przedwzmacniacz/korektor pola akustycznego TacT RCS 2.2X

Jeli segment 2.2X wspó³pra-

cuje z jednym lub dwoma sub-

wooferami (konfiguracja zaleca-

na), to u¿ytkownik mo¿e wybraæ

zarówno czêstotliwoæ podzia³u

z zakresu 60

400 Hz, jak i na-

chylenie charakterystyki z za-

kresu 12

60 dB/okt. Wówczas

program korekcyjny doskonale

zintegruje tonalnie subwoofery

i g³ówne zestawy g³onikowe

w obu dziedzinach, tj. czasu

i czêstotliwoci. Umieszczenie

subwooferów w rogach pomie-

szczenia za zestawami g³ówny-

mi nie tylko zwiêksza efektyw-

noæ i redukuje zniekszta³cenia

niskoczêstotliwociowe takiego

systemu g³onikowego, ale te¿ znacz¹co poprawia jego odpowied im-

pulsow¹. Jeli oddzielne wyjcia do subwooferów nie s¹ wykorzystywa-

ne, to wówczas ca³a moc obliczeniowa segmentu 2.2X jest wykorzysty-

wana na potrzeby zestawów g³ównych.

Przedwzmacniacz/korektor 2.2X mo¿e wspó³pracowaæ z wzmacniacza-

mi cyfrowymi TacT za pomoc¹ interfejsu RS-232 lub te¿ przy u¿yciu cy-

frowych po³¹czeñ sygna³owych (Coax, AES/EBU lub TosLink). W przy-

padku po³¹czenia przez RS-232, segment 2.2X steruje napiêciami za-

silaj¹cymi wyjciowe stopnie PWM mocy wzmacniaczy cyfrowych.

Wówczas regulacja poziomu g³onoci odbywa siê na koñcu toru od-

twarzaj¹cego, co daje przyrost dynamiki o 27 dB (stosunek S/N oraz po-

ziom zniekszta³ceñ jest wirtualnie sta³y a¿ do poziomu _ 27 dB). W przy-

padku korzystania z wyjæ/wejæ cyfrowych nie ma potrzeby stosowa-

nia przetworników c/a. S¹ one potrzebne, gdy segment 2.2X wspó³pra-

cuje z wzmacniaczami konwencjonalnymi (analogowymi). Segment

RCS 2.2X oprócz portu RS-232 ma 5 wejæ i 12 wyjæ cyfrowych sygna-

³owych. Wejcia: 3 x RCA (S/PDIF), 1 x AES/EBU (XLR) i 1 x TosLink

(S/PDIF). Wszystkie wejcia cyfrowe akceptuj¹ dane audio PCM w for-

matach 32 _ 96 kHz/16 _ 24 bity, ale tylko wejcia AES/EBU i RCA/Co-

ax akceptuj¹ czêstotliwoæ próbkowania 192 kHz. Wyjcia: dla ka¿de-

go z kana³ów g³ównych: 2 x RCA(S/PDIF), 2 x AES/EBU (XLR) i 2 x To-

sLink (S/PDIF) oraz trzy takie same wyjcia do subwooferów. Wszyst-

kie wyjcia s¹ 24-bitowe i dostosowane do czêstotliwoci 32; 44,1; 48;

88,2; 96 i 192 kHz (dla tej ostatniej czêstotliwoci z wy³¹czeniem wyj-

cia TosLink).

Zestawy g³onikowe TacT Audio

Firma TacT, choæ specjalizuje siê we wzmacniaczach cyfrowych ikorek-

torach w³aciwoci akustycznych pomieszczeñ, to podjê³a siê równie¿

opracowania zestawów g³onikowych przystosowanych do wspó³pracy

z w/w urz¹dzeniami cyfrowymi. Ka¿dy z zestawów, zanim opuci wytwór-

niê, jest mierzony w komorze bezechowej i otrzymuje etykietê z wspó³-

czynnikami korekcyjnymi. Te wspó³czynniki s¹ wprowadzane np. do

wzmacniacza w celu linearyzacji charakterystyk zestawu g³onikowego.

W ten sposób wzmacniacz, który jest równie¿ wyposa¿ony wprogramo-

waln¹ zwrotnicê cyfrow¹, zostaje przygotowany do pracy z okrelonym

zestawem g³onikowym. Oferta g³oników obejmuje nastêpuj¹ce mode-

le: LS-1 (dwudro¿ny zestaw pod³ogowy z tweeterem wstêgowym),

MH-1 (dwudro¿ny zestaw pod³ogowy, rys. 2), C-1 (dwudro¿ny zestaw cen-

tralny), W210 (subwoofer z dwoma g³onikami 10-calowymi, rys. 2)

oraz W410 (subwoofer z czterema g³onikami 10-calowymi).

Wzmacniacze cyfrowe i korektory RCS/TCS firmy TacT mog¹ byæ wy-

korzystywane osobno lub razem lub te¿ mog¹ byæ po³¹czone w pe³no-

cyfrowy system razem z nowymi, cyfrowymi (bez zwrotnic analogowych)

zestawami g³onikowymi.

Zbigniew Kulka

Wykorzystano materia³y informacyjne i zdjêcia firmy TacT Audio.

Rys. 2.

Kolumna

g³onikowa MH-1

i subwoofer W210

firmy TacT

RÓ¯NE

dwóch wa¿nych procesach produkcji pó³przewodni-

ków: plazmowym trawieniu uk³adów cienkowarstwo-

wych oraz czyszczeniu komór reakcyjnych do epita-

ksji metod¹ chemicznego osadzania z par (CVD _

Chemical Vapor Deposition) by³y przez d³ugi okres wykorzystywane

zwi¹zki chlorofluorowêglowe nazywane potocznie freonami (CFC _

chlorofluorocarbons) oraz zwi¹zki chlorofluorowêglowodorowe (HC-

FC _ hydrochlorofluorocarbons) niszcz¹ce stratosferyczn¹ warstwê ozo-

now¹ (wspó³czenie eliminowane zgodnie z ustaleniami Protokó³u Mon-

trealskiego do Konwencji Wiedeñskiej o ochronie warstwy ozono-

wej). Obecnie s¹ one zastêpowane przez fluorowêglowodory (HFC _

hydrofluorocarbons) _ np. HFC-23 oraz organiczne i nieorganiczne

zwi¹zki fluoru (PFC _ perfluorocompounds) _ zw³aszcza C

, CF

i SF

. Nale¿¹ one do najtrwalszych i najgroniejszych gazów cie-

plarnianych (ich stosowanie jest regulowane przez Protokó³ z Kioto do

Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klima-

tu). Ich czas ¿ycia ocenia siê na 2 - 50 tys. lat, za wspó³czynnik zdol-

noci do powodowania efektu cieplarnianego (zdolnoæ absorbowa-

nia promieniowania podczerwonego) jest ok. 10 tys. razy wiêkszy ni¿

w przypadku dwutlenku wêgla. Szacuje siê, i¿ roczne zu¿ycie PFC wy-

nosi ok. 1000 ton. Obecnie stosowane technologie unieszkodliwiania

zu¿ytych PFC nie daj¹ zadowalaj¹cych rezultatów, za w wyniku ich

stosowania powstaj¹ niebezpieczne substancje (np. fluorowodór

w wyniku stosowania rozk³adu termicznego). W marcu 2001 r. ame-

rykañskie zrzeszenie przemys³u pó³przewodnikowego _ SIA(Semicon-

ductor Industry Association) dzia³aj¹c w imieniu 21 czo³owych ame-

rykañskich producentów podpisa³o z Agencj¹ Ochrony rodowiska (US

EPA) porozumienie o wspó³pracy w zakresie obni¿enia emisji PFC do

atmosfery. O skali trudnoci technologicznych zwi¹zanych z popraw¹

sytuacji w tym zakresie wiadczy doæ skromne za³o¿enie o obni¿e-

niu emisji w 2010 r. do poziomu ni¿szego o 10% ni¿ w 1995 r. [8].

Obci¹¿enie rodowiska przez produkcjê pó³przewodników wynika rów-

nie¿ z du¿ego zu¿ycia energii elektrycznej, której wytwarzanie jest zwi¹-

zane z emisj¹ szkodliwych gazów i py³ów. Badania ankietowe prze-

prowadzone w skali wiatowej przez International SEMATECH w la-

tach 1996-1998 wykaza³y, i¿ przeciêtna fabryka pó³przewodników zu-

¿ywa rocznie ok. 130 milionów kWh, co odpowiada zu¿yciu energii

przez ok. 10,8 tys. domów jednorodzinnych (w warunkach amerykañ-

skich). W przeliczeniu na jednostkê powierzchni p³ytki pó³prze-

wodnikowej rednie zu¿ycie energii wynios³o 1,15 kWh/cm

p³ytki.

Dotychczasowe technologie produkcji pó³przewodników cechuje

olbrzymie zapotrzebowanie na wodê o wysokiej czystoci (zdejoni-

zowan¹). Wprowadzanie do procesu produkcji struktur pó³przewodni-

kowych nowych materia³ów umo¿liwiaj¹cych zwiêkszenie czêstotli-

woci pracy, a zw³aszcza podatnej na korozjê miedzi (zamiast alumi-

nium) oraz porowatych i podatnych na uszkodzenia dielektryków

o ma³ej sta³ej dielektrycznej

, systematyczne zmniejszanie rozmia-

rów elementarnych struktur

(wymiaru charakterystycznego), zwiêk-

szanie powierzchni p³ytek pod³o¿owych i problemy z utrzymaniem po-

Wzrost liczby operacji mycia p³ytek pó³przewodnikowych wraz z rozwojem

technologii produkcji uk³adów scalonych [9]

1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001E

100

zeciêtna liczba operacji mycia

p³ytek pó³pr

zewodnikowych

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2003

NIIK