לפני כשנה וחצי Trinnov הכריזו על טכנולוגיה חדשה שאמורה לטפל בחלק הכי מאתגר של האקוסטיקה וזהו כמובן התחום התחתון. לטכנולוגיה הזו הם קוראים WaveForming. וזו מהפכה, לא פחות. בזמן ההכרזה הם סיפרו שהם עובדים על זה כ- 6 שנים ושייקח להם עוד לפחות שנה עד לגרסת בטא, אבל, שווה לחכות. ההסברים והאנימציות סיפרו משהו מאד מבטיח מה שהגדיל את הסקרנות אצל כל משתמשי Trinnov.
למה צריך את זה?
בניגוד לאולמות קולנוע, החדר בבית לרוב קטן, ולחדרים הללו יש ממדים דומים בגודלם לגלי הקול שאנו תופסים כבאס. בתדרים ספציפיים שבהם אורכי הגל תואמים לממדי החדר, ההשתקפויות שלהם מחזקות או מבטלות את הצליל הישיר מהרמקולים, מה שגורם לגלים עומדים המציגים שונות של עד 20 או אפילו 30 דציבלים בחלקים שונים של החדר. מבחינה סובייקטיבית, זה אומר שאנשים שיושבים במושבים שונים בחדר שומעים כמויות באס שונות בתכלית. ויותר מזה, גלים אלה בתדר נמוך, ארוכים באמת, קופצים לאורך זמן רב. ההשתקפויות גורמות להרבה 'בוץ' בתדר נמוך שמטשטש את הצליל הישיר שמגיע מהרמקולים אותו היינו רוצים לשמוע.
WaveForming נותנת מענה לשתי הבעיות הללו עם היכולת הייחודית לשלוט על איך הבס עובר בחדר ואז לספוג באופן אקטיבי את האנרגיה הזו כאשר היא עברה לאורך החדר. על מנת להשיג שליטה כזו, WaveForming משתמש בטכניקות עיבוד אותות מתקדמות רבות מבית Trinnov כגון Acoustic Reshaping, 3D WaveFront Synthesis או MSMC (מספר מקורות, מספר בקרים). זמן דעיכת הבס מצטמצם באופן דרמטי, ומאפשר לך לשמוע פרטים וניגודים דינמיים שאבדו בעבר ב"בוץ".
בהטמעות אופטימליות של WaveForming, השונות בין מושב למושב מצטמצמת בדרך כלל ל-1-2 דציבלים על פני כל אזור ההאזנה. שיפורים כאלה באמת יכולים לשנות את הדרך בה אנחנו חווים צליל. למעשה, WaveForming מתבססת על הרעיון של טכנולוגיה אחרת הנקראת DBA – Double Bass Array.
אקוסטיקה פאסיבית עובדת אם כי בצורה מאד מוגבלת.
ראשית, על מנת לספוג אורכי גל ארוכים של תדרים נמוכים יש להשתמש בספיגה מאד מאסיבית, פאנלים של 10 ס"מ לא באמת עובדים בתדרים נמוכים, עבור זה צריך ספיגה בעומק של 1 מטר וזה אומר הקרבה של המון נדל"ן, לא פרקטי. בנוסף, מלכודות באס לרוב עובדות בתחום תדרים מאד צר, זה לא מספק פתרון לינארי בין 20 ל- 120 הרץ למשל מה שהופך אותן למוגבלות ביצירת טיפול אחיד ואפקטיבי. ישנן עוד מגבלות אבל נסתפק באלה, שהן המשמעותיות.
החלופה היא פתרון אקטיבי, שיתנהג בהתאם למה שהחדר מייצר.
DBA קיים לא מעט שנים והרעיון בבסיסו מאד חכם, התקנת שני מערכי סאב-וופרים זהים בקירות הקדמי והאחורי. המערך הקדמי יוצר גל מישורי שאמור לבטל גלים עומדים במישור הגובה והרוחב של החדר והמערך האחורי יספוג באופן פעיל גלים עומדים במישור האורך. על מנת להשיג זאת יש להגדיר פאזה הפוכה בסאבים האחוריים ודיליי של הזמן בו לוקח לגל להגיע לקיר האחורי, על ידי זה מבטלים למעשה גלים עומדים ומקבלים עקומת הענות שטוחה. בהינתן התנאים האופטימליים הרעיון הזה עובד מצוין, אבל יש כמה חסרונות:
- החדר חייב להיות מלבני
- רצוי ללא דלת בקיר אחורי היות שלרוב היא מפריעה להתקנה סימטרית של הסאבים וגם משנה את מבנה החדר למול הקיר הקדמי.
- החדר חייב להיות בנוי מקירות מאד קשים, בטון כנראה הטוב ביותר.
- מלבד מערכי הרמקולים, רצוי שהחדר יהיה ריק. כל אובייקט המפריע לגל היוצא מהמערך הקדמי ישנה את התוצאה.
- המגבלות הללו יוצרות קושי ביישום DBA כאשר בהינתן התנאים האופטימליים תתקבל תוצאה רצויה.
Trinnov הבינו את הפוטנציאל של רעיון מערך ספיגה אקטיבי אבל גם ש-DBA לרוב לא פרקטי והמסקנה הייתה שכדי לאפשר אותו חייבים לייצר גמישות גדולה שתאפשר ליישם זאת למרות מגבלות שקיימות לרוב, מבנה חדר לא סימטרי, אילוצי מיקום בהתקנת סאבים, סוגי קירות ועוד. כמובן שככל וניתן לקיים את התנאים האופטימליים התוצאה תהיה מעולה, אבל גם אם לא ניתן, עדיין הטכנולוגיה תעבוד בצורה טובה מאד, כלומר זה לא 0 או 1. עם זאת, טרינוב מאמינה בפתרון הוליסטי, כלומר כזה שישלב את התיקון האקטיבי הדיגיטלי עד לתדר מסוים, כ- 100 הרץ, אולי 150, כאשר חופף לזה ומעליו יש להשתמש באקוסטיקה פאסיבית, של ספיגה ופיזור על מנת שהצליל יהיה אחיד ומושלם לאורך כל הספקטרום, מ- 20 Hz ועד 20 KHz. הם לא טוענים שרק פתרון דיגיטלי אקטיבי מספיק.
חלק מהגמישות שטכנולוגיית WaveForming מציעה:
- חדר לא סימטרי
- חדר עם אובייקטים
- אפשרות סטיה של 10%+/- במיקומי הסאבים
- כמות סאבים קטנה יותר במערך אחורי
חידוש נוסף שקיים בטכנולוגיה זו הוא, שאם מסיבה כזו או אחרת, למשל כמות סאבים קטנה מאחור, ישנם עודפים שככל שהמערך האחורי לא הצליח לספוג והם מוחזרים מהקיר האחורי, הסאבים הקדמיים ישמשו גם כסופגים ויהיו אחראים על ביטול עודפים אלה. כדי לאפשר את זה נדרשו שנים של מחקר ופיתוח וכמות אדירה של ניסיונות.
הם סיפרו שבהתחלה חישובי המדידות נעשו במחשבים חיצוניים ולקח ימים ארוכים עד לסיום החישובים והעיבוד על מנת לקבל תוצאה. את כל זה צריך אחר כך לארוז בצורה כזו שיעבוד עם הפרוססור שלהם בכל בית, זה אתגר משמעותי.
אז איך עושים זאת?
WaveForming נוקטת בגישה שונה לשיפור שחזור תדר נמוך, הרבה יותר הגיונית ופשוטה בעיקרון, אבל מורכבת ביותר מנקודת מבט מדעית: תקיפת המקור לפני שהוא הופך לבעיה. במילים אחרות, במקום להפעיל טיפולים מאסיביים כדי למתן את ההשלכות של מצבי חדר, מגבילים מלכתחילה את יצירת מצבי החדר. במילים פשוטות טרינוב אומרת, כדי שלא נצטרך לסדר את החדר, כדאי מלכתחילה לא לבלגן אותו, הגיוני, לא?
WaveForming למעשה מכוונת להיגוי הגל, ומסתמכת על מספר חידושים, כולל גישת MSMC שהיא המשמעותית ביותר. MSMC הינם ראשי תיבות של Multiple Sources, Multiple Controllers ובאמת מבדיל את WaveForming מכל טכנולוגיית אופטימיזציה אחרת בתדר נמוך. בשיטות אחרות, כל מקור בתדר נמוך (בדרך כלל סאב-וופר) מונע ונחשב בנפרד. WaveForming מניע מספר מקורות בנפרד ומשלב אותם יחד ליצירת מקור אקוסטי יחיד. מקור אקוסטי יחיד זה יוצר את חזית הגל המתאימה (Wavefront Synthesis) עבור הסביבה האקוסטית. מבחינה מעשית, WaveForming מכוון את הבס לעבר אזור ההאזנה והרחק מהמשטחים המחזירים ביותר (באמצעות Acoustic Reshaping) כדי להגביל ולשלוט בכמות השתקפויות שנוצרות בחדר.
בתמונות האלה ניתן להבין את ההבדל בין גישת ה-SSMC לגישת ה-MSMC. עם גישת MSMC, כל מקור פוטנציאלי ורלוונטי של בס יכול לשמש גם כאחד מהבקרים המרובים, ולספוג ביעילות את ההשתקפויות שנותרו. כל התהליך הזה מסתמך על מדידות שדה אקוסטיות תלת מימדיות ספציפיות, המספקות הבנה של 100% של החדר. WaveForming פועל רק בתחום הזמן ומשולב עם עיבוד ספציפי לתדר. זה מספק תדרים נמוכים מאוד עם צלילים טבעיים, ללא ארטיפקטים. אגב, WaveForming מסוגלת לטפל בגל האנכי וגם האופקי, לצורך זה יש להתקין סאבים מקדימה בשני גבהים.
איך כל זה קשור אלי?
מזה 3 שנים אני משתמש בפרוססור של Trinnov בתחילה Altitude16 ובשנה האחרונה ב- Altitude32. כחלק מהרצון ליישם אצלי בחדר WaveForming החלפתי את הרמקולים הקדמיים והוספתי עוד 4 סאבים. הקיר הקדמי אצלי מאפשר למקם את הסאבים בצורה מושלמת לפי הדרישות. הם ממוקמים בנקודת 1/4 ו- 3/4 לרוחב וגובה הקיר, כלומר 4 סאבים. הבעיה היא בקיר האחורי, יש בו דלת מה שהופך אותו לפחות סימטרי ובפועל לכזה עם פחות מקום ל- 4 סאבים גדולים. כמו כן, בקיר זה יש רמקולי סראונד אחוריים ואם זה לא מספיק, אז יש גם מקרן.
זה הפך מאד מאתגר ופה נכנסו לתמונה דור ויונתן מפיוצ'ר. החבר'ה מפיוצ'ר שרטטו את החדר כך שיכלול גם את כל האובייקטים שבו על מנת שתהיה לטרינוב את כל האינפורמציה על בסיסה יוכלו לתת לנו תשובות והעיקרית שבהן היא האם ניתן בכלל ליישם WaveForming בחדר שלי. ואם כן, מהי הדרך הנכונה בהינתן המגבלות. טרינוב ניתחו את החדר והציעו דרך, פה באה לידי ביטוי הגמישות הגדולה של הטכנולוגיה. מנקודה זו החדר עבר לעיצוב מחודש.
יש לציין שטרינוב הביעו רצון ונכונות להגיע לארץ לצורך הטמעת ה- WaveForming אצלי וכיול המערכת אך לצערנו המצב הנוכחי בארץ לא מאפשר ולכן כפתרון ביניים הם הציעו לבצע זאת כאשר יונתן נמצא אצלי ויחד איתם בפגישת וידאו אנו נכייל ונגדיר את הכל. לצורך כך הם הכינו מפת פריסת נקודות הכיול. בניגוד לכיול Optimizer סטנדרטי בו נדרשת מדידה ב- MLP ומקסימום להוסיף עוד 1-2 ליד, כיול WaveForming מתבצע בצורה שונה לחלוטין.
ראשית, יש להגדיר כמה שורות מושבים יש, כמה מושבים בכל שורה ולפי זה המערכת מציעה פריסה וכמות נדרשת של מדידות, לצורך כך יש באתר שלהם כלי שמחשב את זה. הרעיון הוא לאפשר למערכת הכיול ללמוד את החדר, או יותר נכון את אזור ההאזנה, שם מבצעים את המדידות כאשר הן מבוצעות בשני מישורים, האחד הוא בגובה האוזן והשני הוא מעל. כל זאת על מנת לאפשר למערכת לייצר גל מישורי נכון ומותאם. אצלי המערכת דרשה כיול של 10 נקודות בנוסף ל- MLP. לאחר המדידות מפעילים בפרוססור את פונקציית ה- WaveForming ומסמנים לה מי הם הסאבים הקדמיים ואת אורך החדר. מרגע זה המערכת מתחילה לחשב את כל המדידות ולהטמיע.
בנוסף, מגדירים במערכת ה- Bass Management את נקודות חיתוך הרמקולים, בחירת סוג הפילטר וסלופ מתאים. לאחר השמירה המערכת מציגה גרפים של לפני ואחרי. כאן ניתן לראות את גרף זמן הדעיכה לפני הכיול, ניתן לראות שבאזור מסוים ישנו עומס וזמן דעיכה גבוה, כמו גם שהבאס לא אחיד לאורך הספקטרום.
וזה הגרף של אחרי, בו ניתן לראות שזמן הדעיכה ירד באופן דרמטי ואחידות הבאס די זהה לאורך הספקטרום, מדהים-
דבר נוסף שהוזכר קודם הוא השאיפה של המערכת לייצר תוצאה דומה בכל המושבים כך שכולם ייהנו ויחוו באותה המידה. בתערוכת CEDIA2023 פורסם מסמך שנקרא RP22 שחובר על ידי מובילי התעשיה שתכליתו מדריך מוסכם לבניית חדר קולנוע/האזנה בצורה הנכונה ביותר שמחולק ל- 4 רמות שונות על פי יכולת תקציב וחלל. המסמך אגב ניתן להורדה חינמית. רמה 4 היא הגבוהה ביותר בה הדרישה לשוני בין המושבים עומדת על מקסימום 2 dB בין אחד לשני. טרינוב כיוונה לתוצאה של פחות מ- 2 dB. להלן התוצאה אצלי, ניתן לראות שלפני ההבדל בין המושבים היה די משמעותי ועכשיו הוא מאד קטן.
המערכת מאפשרת למשתמש לכוון את עוצמת הטיפול לפי טעמו ולפי השימוש. בקולנוע יתכן ונרצה חדר יבש לחלוטין ובמוזיקה פחות. לצורך כך ישנן 5 רמות, כאשר לכל אחת יש עוד 5 תת אפשרויות. דבר מעולה שטרינוב הוסיפו ולא קיים ב- DBA נקרא מצב Pressurization. לפי אורך החדר ניתן לחשב מהו המוד הראשון של החדר, מתחת למוד זה אין בעיות אקוסטיות ולכן עם הפעלת מצב זה מאפשרים לסאבים בקיר האחורי שמשמשים לספיגה להשתתף בניגון היות שבתדרים אלה אין להם צורך לשמש כסופגים זה משפר את ביצועי המערכת מתחת למצב הראשון של החדר, מוסיף לחץ ויעילות, כולל infrasonic bass. בצורה זו כל ההשקעה שלנו על סאבים תורמת לתוצאה.
בשנה האחרונה Trinnov עבדו גם על שיפור האלגוריתם על בסיס פידבקים שהגיעו מהתקנות שביצעו וממשתמשי בטא, כמו כן על עוד 2 רמות WaveForming שיוכלו לתת מענה למשתמשים עם כמות סאבים קטנה יותר, או מגבלות חלל, למשל כזה שהוא גם סלון.אפשרויות אלה נותנות אמנם תוצאה נמוכה יותר מאשר הרמה האופטימלית אבל הן בהחלט תורמות לתוצאה באופן משמעותי וזו חוות דעת של משתמים ובמקרים בתערוכות השונות.
טרינוב מספרת גם ש- WaveForming היא טכנולוגיה שתשתכלל ברציפות במהלך העשור הבא כדי להציע ביצועים טובים עוד יותר, יותר תכונות וגמישות רבה יותר כמו גם האפשרות לשפר תוצאה עם כמות סאבים קטנה עד כדי 2. לא כל אחד יכול לאפשר לעצמו התקנת כמות סאבים גדולה מבחינה תקציבית ו/או עיצובית ולאלו אני יכול לומר שגם הכיול "הסטנדרטי" של טרינוב, הלא הוא ה- Optimizer מציע תוצאות יוצאות מן הכלל. עם זאת, טרינוב מספרים שמאד הופתעו מכמות האנשים שאימצו את ה- WaveForming, המחשבה הייתה שבשלב הראשון בו יש דרישות לא קטנות זה יהיה יותר נישתי, המציאות מראה קצת אחרת.
התהליך והתוצאה
קבענו תאריך לכיול, יונתן הגיע אלי והתחלנו בסימון נקודות המדידה בחלל בהתאם למפה. אז התחילה הפגישה הדיגיטלית עם טרינוב שביצעו בפועל את המדידות והניתוח שלהם ובהתאם הגדרות נדרשות לדעתם. בסיום הכיול הבחנו בגרפים במספר דברים שלא נראו לנו. ניסינו דברים שונים שאמנם שיפרו אספקטים מסוימים אבל לא לחלוטין לשביעות רצונם של כולם. לאחר 6 שעות של תהליך מעניין טרינוב בקשו לנתח את העניין יחד עם מחלקת ה- R&D שלהם ולעדכן. כבר למחרת הם חזרו עם פתרון שהציעו המהנדסים שלהם. יש לציין שהבעיה לא הייתה במערכת הכיול ולא בציוד, אלא משהו בשילוב שהצריך שינוי מסוים בהגדרות. קבענו מועד נוסף לכיול כאשר לפני זה אני אבצע מדידה על פי הפתרון המוצע על מנת לוודא שהוא הנכון.
ביצעתי 2 מדידות עם הגדרות שונות ואז טרינוב התחברו למכשיר ובחנו במשך זמן לא קצר את התוצאות על מנת להחליט מהו המצב האופטימלי. זהו, אנחנו מוכנים לכיול נוסף ונקבע מועד לשבוע לאחר מכן.
התהליך חזר על עצמו באותה צורה כאשר עכשיו לאחר כל מדידה טרינוב בדקו את התוצאה בגרפים על מנת לוודא שהכל כשורה. לשמחתנו כך היה וכל הנקודות אכן תקינות. בסיום המדידות טרינוב הגדירו את הנדרש. בנקודה זו הם בקשו שנלך להאזין ובהתאם לאינפוטים שלנו הם יכוונו את האפשרויות השונות, כך עשינו לפחות 10 פעמים כאשר בכל פעם הם מוסיפים ומשנים דברים עד שהגענו לנקודה די טובה שמאפשרת לי להתמקד בהאזנה ואבחון.
לאחר 8 שעות החלטנו לעצור, כאשר סוכם שמעכשיו אני אשחק עם ההגדרות השונות, אתמקד בהאזנה ואחזור אליהם עם תובנות ככל שיהיו על מנת שננתח אותן ויינתן מענה במידת האפשר. כך היה, האזנה לבד, האזנה עם חברים שכל אחד נתן את חוות דעתו, משחקים שונים בהגדרות, הטמעת עקומות מטרה שונות. לא מעט ניסיונות כאלה ואחרים עד ש-בום, זה כאן.
הגעתי לנקודה מעולה שמצד אחד נותנת לי את האימפקט הרצוי עבורי ומצד שני ללא בעיות אקוסטיות מורגשות. צפיתי בלא מעט תוכן וזו חוויה אדירה. הבאס בחדר פנומנלי, אבל קרה דבר נוסף, ניקוי ההתאבכויות חשף פרטים נוספים, והם עכשיו הרבה יותר מודגשים ומובחנים. הצליל מאד נקי, גדול, רזולטיבי, תענוג של ממש. לזה כמובן תורמים גם הרמקולים, בעיקר האלקונס. באס זה הדבר הכי חשוב במערכת, כאשר הוא טוב הכל נפתח, כלום לא ממוסך, הכל יותר מוזיקלי, זה גם תורם הכי הרבה ל- Fun. אני יכול לומר בצורה וודאית שה- WaveForming עובד. השגתי תוצאה יוצאת מן הכלל, ולחשוב שהם עוד הולכים לשפר את זה במעלה הדרך בכלל גורם לסקרנות וציפייה. מאוד מומלץ.
אבל כמו שאני מכיר את עצמי אמשיך לנסות דברים שונים וכבר עכשיו מתגלגל בראש רעיון נוסף, האם ניישם אותו? ימים יגידו…
לכל המעוניין להבין יותר ולהרחיב את הידע, יש באתר של טרינוב המון מידע לגבי הטכנולוגיה הזו, כלי עזר, וידאו ועוד.
תודה רבה לפיוצ'ר יבואני Trinnov על שיתוף הפעולה לאורך הדרך וגיוס היצרן לפרויקט, ותודה רבה ל- Trinnov על הקדשת זמן משמעותי בייעוץ, בכיולים ובניתוח. בעיקר על הכיף שהם מספקים לנו עם טכנולוגיות ומוצרים יוצאי דופן.
