ARC Genesis

OverviewARCを使う|ARCの背景にある科学ARCの歴史

 ARC®(Anthem Room Correction)の背景にある科学

Peter Schuck博士は、Anthem Room Correctionと、世界で最も効果的な部屋補正システムを構築するために組み合わされている工学、高度な数学、および音響科学についての詳細な質問に答えています。

ARC Genesisの補正アルゴリズムはどのように向上しましたか?

ARCアルゴリズムは、2010年のソフトウェア発売以降、進化を続けています。 コンピュータ処理能力の向上は言うまでもなく、10年にわたる顧客からのフィードバックと実際の測定結果の分析により、最新世代のARCソフトウェアは、膨大な数のスピーカーや部屋に対応できます。 しかし、アルゴリズムは物語の半分に過ぎません。 Anthemのエンジニアは、最適な室内補正イコライゼーションとバスマネジメント設定を決定するためのARC Genesisの推奨方法を改良しました。 デジタル等化フィルタの設計は非線形プロセスであり、単一のアルゴリズムで理想的な解を計算することはできません。 したがって、クロスオーバー周波数やスロープなどの目標応答特性を選択する場合、ARCは潜在的な解決策の何千もの順列を解析し、それぞれのメリットを分析して、どれがあなたの独自のオーディオシステムに最適かを判断する必要があります。

ARCが複数の測定を必要とするのはなぜですか?

部屋全体の音声の周波数特性にはかなりのばらつきがあります。 室内補正システムを使用して単一の場所からの測定データに基づいて等化フィルタを作成すると、その特定の場所での応答が向上する可能性がありますが、他の場所での音響性能は低下する可能性があります。 さらに、1つの測定点のみを使用する場合は、片方の耳に理想的な反応を作成し、もう一方の耳には悪化させます。 5つの測定位置での音響応答の違いが、ARCがあなたの部屋の音響特性を理解するのを可能にするものです。 部屋のリスニングエリアのさまざまなポイントで音響応答を捉えることで、ARCは、リスナーが頭を悩ますことなく、全体的なオーディオパフォーマンスを向上させるように修正します。

音響心理学とは何ですか?
それは室内音響補正にどのように適用されますか?

音響心理学の科学に基づいて、Anthemの独自のアルゴリズムは人間が音を知覚する方法を考慮に入れます。 私たちの耳/脳のメカニズムは、部屋で音が発生したときに特定の特性が聞こえると期待しています。 部屋のスピーカーが完全にフラットなレスポンスを持つことを余儀なくされた場合、その音が正しいとは言えず、私たちの頭脳は、音楽に消えてそれを楽しむかわりに、何か正しくないと表すことでリスニング体験を損ないます。 スピーカーと部屋の関係を理解することで、ARCは部屋の自然な音響特性を維持しながら、スピーカーの周波数特性の望ましくないピークやディップを補正することができます。

タイムドメインとインパルス応答とは何ですか?
それらは周波数特性室内補正にどのように適用されますか?

タイムドメインは、時間の経過に伴う信号の強度です。部屋の補正に関しては、部屋の特定の場所から測定されたスピーカーの音響出力(インパルス応答)を参照します。 ARCがトーン・スイープを再生すると(短い大音量の音を使用して)、スピーカーのインパルス応答を測定します。しかし、部屋の修正に関しては、タイムドメイン(インパルス応答)は絵の一部を描くだけです。周波数ドメインのオーディオベースのシステムは、タイムドメインベースのシステムよりもはるかに優れています(DTSとDolbyは、コーデックを周波数ドメインに基づいています)。

ARCがスピーカーのインパルス応答を測定すると、室内音響補正とバスマネジメントの設定を計算するために必要なすべての情報が得られます。 ARCは、スピーカーの周波数領域のモデルを作成する高速フーリエ変換(FFT)を使用して、スピーカーのインパルス応答を周波数ドメインに変換します。 ARCがスピーカーの周波数ドメインをモデル化すると、ソフトウェアは平滑化と平均化を使用して周波数ドメインのイコライゼーションフィルターを計算し、室内の理想的な周波数特性を導き出します。

混合位相(mixed-pase)室内音響補正とは何ですか?
なぜこれがARCに使用されていないのですか?

スピーカーからマイクロフォンに伝達される音は混合位相です。混合位相等化は、いくつかの室内補正システムで使用されている方法で、スピーカーの応答をオールパスシステムと絡み合った最小位相システムと見なすことによって分析します。

最小位相システムを正確に等化するのは簡単です。必要なのは、その反転を適用することだけです。しかしながら、オールパスシステムのための等化(混合位相等化の残りの半分)を作り出すためには、時間遅延が必要です。この時間遅延は無限大である可能性があるため、オールパスシステムの等化を作成するには、時間遅延を制限する必要があります。したがって、結果として得られる等化は正確ではありません。

この不正確さは、プリリンギング、すなわち過渡信号をぼかす逆方向エコーとして知られる現象につながります。これは、混合位相イコライザーがその出力の大部分を通過する前に信号の出力を開始したときに発生します。人間の聴覚はこの種の有害な加工に非常に敏感であるため、イコライゼーションフィルターを作成するときには時間遅延とプリリンギングエネルギーを制限する必要があります。混合位相等化が低周波数を補正しようとすると、これらの周波数で等化を生成するのに必要な長い時間遅延のために、プリリンギングの影響が特に顕著になります。

さらに、人間には2つの耳があり、両方の耳が同時に均等化された領域内にあるためには、リスニング位置の周囲の複数の場所からの測定値を調べる必要があります。補正点を選択し、複数の測定からのデータを使用して混合位相等化を実行するには、混合位相室内補正システムは、すべての測定セットに共通の位相が一致する周波数を見つける必要があります。位相応答がランダムになり、したがって無関係になるシュレーダー周波数より高い周波数で補正点を選ぶことは容易ですが、位相応答がランダムではないシュレーダー周波数より低い周波数で補正周波数を見つけることは困難です。位相が一致する少数の周波数しか存在しない場合、等化フィルタを作成するために使用できる利用可能な補正点の数は最小限になります。言い換えれば、混合位相ベースの室内補正システムでスピーカーが50Hzでイコライゼーションを必要とする場合、この点を補正することは可能ではなく、代わりに60Hzまたは40Hzでフィルタを適用することによって偏差を補正することを試みなければなりません。

ARCは、有害な加工の可能性と、等化曲線の作成時に補正点を設定する際の制限のため、混合位相等化を使用しません。その代わりに、ARCは周波数領域ベースの部屋補正を実行します。これにより、ソフトウェアはスピーカーの周波数特性のピークとディップを補正するときに正確なクロスオーバーポイントを選択できます。

最小位相フィルターが室内補正に理想的なのはなぜですか?

最小位相フィルターは速いインパルス応答を持っています(その後の少量の持続的リンギングのみ)。 たとえば、ドラムを叩くときにドラムスティックが出す音を考えてみましょう。 音は突然鳴り響きますが、すぐに次第に消えていきます。これは共鳴するシステムから発生するほとんどの自然な音と同じです。 最小位相フィルタから生じる素早いインパルス応答は、この自然現象を模倣しており、これが室内補正に理想的な理由です。

典型的なアナログまたはデジタルイコライゼーションは位相関係をどのように変えますか?

スピーカーの周波数特性を変えるすべてのフィルターはまた、スピーカーの位相特性を変化させます。 典型的なアナログフィルターおよびデジタルフィルターは、最小位相フィルター(すなわち、位相への影響が小さいフィルター)であり、周波数特性に対して特定の独自の関係を有するように位相特性を変化させます。

デジタル領域の室内補正イコライゼーションがアナログより優れているのはなぜですか。

アナログフィルターは、周波数特性を変えるために受動部品(抵抗とコンデンサー)に依存します。アナログフィルターに使用される抵抗は1%もの許容誤差を持ち、一方コンデンサーは5%もの高さです(より正確な部品が入手可能ですが、法外に高価です)。 1%と5%の変動はそれほど大きくは見えないかもしれませんが、特に多数の補正点を扱うフィルター(高次フィルター)の場合、これらの変動は補正点の位置と形状フィルターを正確に制御することを非常に難しくします。

不正確であることに加えて、アナログフィルターは部屋の補正には実用的ではありません。アナログ領域で部屋の補正を行うには、各部屋の固有の音響特性を考慮して、部屋ごとにフィルターを設計および手作業で作成する必要があります。パラメトリックイコライザーとグラフィックイコライザー(ノブとボタンを使用して調整が可能)は、従来のアナログフィルターよりも柔軟性がありますが、それでも部屋の補正に必要なイコライゼーションを実行するための精度と柔軟性はありません。

デジタル領域では、フィルタを高精度で(16、24、32ビット以上を使用して)作成できます。このレベルの精度は、正確な周波数で適切な形状のフィルターを作成するのに理想的です。

FAQ(よくある質問)

  • ARCはどのように機能しますか?

    ARCの使い方は簡単です。ARCソフトウェアをロードし、キャリブレーションマイクを配置し、プログラムを実行して、結果を表示してアップロードします。 ARCは室内音響特性を測定し、スペースに合わせて機器の性能を自動的に調整します。

    オーディオシステムのパフォーマンスは、部屋の独特の特性によって常に悪影響を受けます。 部屋の大きさや形、その構造、調度品、その他の要因によって定在波、共鳴、そして反射が引き起こされ、それがスピーカーの音に影響します。 Anthemのエンジニアによって開発された独自のアルゴリズムを利用して、ARC Genesisはスピーカーの好ましい音響特性を保持し、部屋の悪影響を除去するカスタム補正曲線を作成します。 その後、これらのカスタムフィルタを使用して、対応オーディオ製品に組み込まれている高品質のデジタル信号処理(DSP)テクノロジーをプログラムします。

  • ARC®(Anthem Room Correction)とは何ですか?

    Anthem Room Correction(ARC)は、Anthem Electronicsによって開発された高度な室内音響補正システムです。このシステムには2つの部分があり、1つはAnthem、MartinLogan、ParadigmのARC対応製品です。 2つ目は、測定を実行し、補正を計算し、それらをオーディオデバイスにアップロードするマイクとソフトウェアです。

    ソフトウェアパッケージ、ARC Genesis(MacおよびPC用)はダウンロード無料です。 ARC Genesisにはフル機能のデモモードが用意されており、今日から無料で試すことができます。

    Anthem Room Correctionは、最先端のオーディオラボの巧妙さとパワーを手にして、自宅で完璧なサウンドを実現します。ARCは、あなたが聞くことができる本当の結果を生み出すのに十分洗練されていて、誰でも使用するのに十分に簡単かつ高度に設定をカスタマイズすることもできます。

  • バスマネージメントとは何ですか?

    バスマネージメントと室内音響補正は、2つの異なる点があります。室内音響の補正は、部屋の音響特性を分析し、悪影響を取り除くプロセスです。バスマネージメントとは、システム内のさまざまなスピーカーからの低周波数情報をサブウーファーにリダイレクトするプロセスのことです。ほとんどのスピーカーは低音を効率的に処理できません。低音にサブウーファーを使用することで、ウーファー、クロスオーバー、そしてアンプへの負担を軽減するだけでなく、システム全体のパフォーマンスを向上させることができます。 ARCはスピーカーとサブウーファーの完全な音響特性を測定するので、室内音響の補正を計算することに加えて、バスマネージメントのための理想的な設定を推奨することができます。

    人を混乱させることが多いバスマネージメントの1つの側面は、それがLFEトラック(5.1chの0.1ch)でどのように機能するかです。ホームシアタープロセッサーは、LFEトラックの全帯域幅をサブウーファーに渡します。低音の管理がシステム内の他のチャンネルからサブウーファーにリダイレクトするように設定されている場合、サブウーファーが両方を再生できるように、プロセッサーはLFEトラックに加えて(他のスピーカーに設定されたクロスオーバーポイントまで)この情報を送信します。

  • ARCはどこでダウンロードできますか?

  • リスニングルームとスピーカーに修正が必要なのはなぜですか?

    オーディオシステムのサウンドに最も大きな悪影響を与えるのは、ほとんどの場合、それが存在する部屋です。特に低音の領域で顕著です。専門的に処理されたサウンドルームでさえも、低音は急速にブーミーや不足することがあります。 Anthem Room Correctionは、あらゆる空間でオーディオシステムが最高のサウンドを発揮するのに役立ちます。 ARCには、ホームシアターを構築しているか、カーペットと厚手のドレープを敷き詰めた伝統的なリビングルームか、広いオープンスペースと音響的に反射性の家具や窓のあるモダンな間取りなどにかかわらず、未処理の音の室内を制御するための強固なツール一式があります。

    口笛を吹いたり拍手をしたりして、空の部屋で音響テストをしたことがありますか。部屋の大きさ、構造、内容によって音がどのように影響されるかが思い浮かびます。非常に優れた品質の最適に配置されたスピーカーを使用する場合でも、部屋は音質にかなりの悪影響を及ぼします。窓や家具などの表面や壁、床、天井の幾何学的形状は、不要な響きや色付けを加え、低音をブーミーまたはパンチの効かないものにし、声を自然に感じさせず、会話をわかりにくくします。周波数特性への影響は、通常ミッドレンジで±6 dB、低音域で±10 dBです。これを補正し、スピーカーの室内での反応を最適化するために、Anthem Room Correctionはリスニングエリアに対する各スピーカーの出力を測定してから、一連の計算を通してその出力を調整します。 ARCはスピーカーの周波数特性のピークとディップを補正するだけでなく、室内の有益な音響特性、つまり実証済みの音響心理学に基づいた特性(人間の音の聴こえ方と経験に関する調査)も保持します。

  • ARCは誰のために設計されていますか?

    消費者と専門家の両方のために設計されており、ARC Genesis(MacまたはWindows用)はオートモードとプロフェッショナルモードを提供します。 ARC Genesisの合理化されたユーザーインターフェースにより、シンプルな2チャンネルステレオから複雑な7.1.4チャンネルホームシアターまで、あらゆる部屋やシステム構成で優れたサウンドを提供する補正を簡単に実行できます。

    ほとんどの消費者にとって理想的な、ARC Genesisのオートモードは、システムに関していくつかの簡単な質問をし、一連の測定を実行し、自動的に補正とバスマネジメント設定を計算し、それらをARC対応機器にアップロードします。 プロや上級のオーディオ愛好家に理想的なプロフェッショナルモードはコントロールの全範囲を提供し、補正やバスマネジメント設定をアップロードする前にきめ細かいレベルのカスタマイズを可能にします。

  • ルームゲインとは何ですか?

    ルームゲインは、サウンドが部屋の境界(床、天井、および壁)によって強調されている場合に自然に発生する、アッパーバスおよびミッドバスの周波数のわずかな上昇です。 研究は人間の脳がこのゲインを認知していることを示しました。しかし我々は、それを我々の意識的経験から除外しています。科学者たちはそれを潜在意識の中に押し込むように進化したと理論づけています。 そうでなければ、私たちは常にそれに気を取られるでしょう。

    私たちが部屋に入ったとき、ルームゲインを認知していますが、私たちの脳はその効果をバックグラウンドで処理しています。 私たちが部屋の中で音楽システムやホームシアターシステムを聴くとき、私たちの潜在意識の脳はその効果を聴くことを期待していることが研究により示されています。音が平坦な周波数特性を有する(すなわち、ルームゲインが除去された)とき、我々の心は何かが間違っていると感じます。 このため、部屋の自然な低音の強化を理解し、それを維持することは、部屋の音の問題を解決するときに重要です。

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