Krk ERGO - systém pro korekci parametrů poslechového řetězce

V Muzikusu 7/2008 jsme s kolegou Martinem Jirsákem měli možnost otestovat systém ARC od firmy IK Multimedia, který umožňuje korekci poslechových monitorů podle akustických parametrů místnosti. Podobných systémů přibývá vzhledem ke stále nižším cenám dostatečně výkonných PC nebo DSP procesorů, které tyto výpočtově náročné věci umožní. ARC od IK Multimedia je softwarový plug-in, podobné zařízení najdeme jako součást některých poslechových monitorů (Dynaudio, JBL a dalších), některé algoritmy bývají součástí různých Speaker procesorů a jejich složitost a propracovanost obvykle odpovídá ceně přístroje. Firma Krk Systems představila cenově relativně dostupné řešení v podobě modelu ERGO.

ERGO

ERGO je zkratkou ze slov Enhanced Room Geometry Optimization, tedy poměrně vzletný název pro zařízení, které umožňuje pomocí měřicího mikrofonu analyzovat parametry poslechového prostoru a na základě toho korigovat parametry poslechového řetězce. Na rozdíl od čistě softwarového řešení (například ARC) nebo specializovaného vybavení poslechových monitorů některých výrobců je ERGO samostatně fungující zařízení. Připojení k počítači pomocí rozhraní FireWire je nutné pouze při měření akustických parametrů prostoru, kdy na počítači běží měřicí software. Jinak může ERGO fungovat buď jako FireWire audio rozhraní nebo jako samostatné zařízení. Pro tento účel je vybaveno stereofonním linkových vstupem (2 x 6,3mm jack) a dvěma stereo výstupy (6,3mm jack). Dále zde najdete digitální S/PDIF vstup a sluchátkový výstup a pak už jen vstup pro připojení měřicího mikrofonu (6,3mm jack).

Možnosti

ERGO je tedy samostatně fungující přístroj, který obsahuje DSP procesor a převodníky a provádí korekci poslechového řetězce na základě změřených parametrů prostoru. Dva stereo výstupy umožňují připojení dvou párů (aktivních) monitorů nebo jednoho páru monitorů a subwooferu. V režimu s připojeným subwooferem (Subwoofer Mode) lze tlačítkem B/Sub subwoofer vypínat, pokud jsou připojeny dva páry monitorů, lze tlačítky A a B/Sub mezi nimi přepínat. Každý pár monitorů je korigován samostatně, což je smysluplné. Držení tlačítka B/Sub po dobu dvou sekund funguje jako bypass, takže pak posloucháte bez korekcí. Pro porovnání výborné. Volba režimu Subwoofer/2 monitory se provádí v softwarovém ovládacím panelu nebo v sofwarové aplikaci při měření parametrů prostoru. Všechny analogové vstupy a výstupy jsou vyvedeny na konektorech 6,3mm jacků a jsou, pochopitelně, symetrické.

Zařízení je vybaveno digitálním vstupem S/PDIF (konektor Cinch), který může být využit jako alternativa místo analogového vstupu. Volba je automatická, S/PDIF má prioritu, pokud je na něm detekován signál (hodiny). ERGO lze provozovat i jako jednoduché stereo zvukové rozhraní s připojením FireWire, korekci poslechové cesty opět provádí interní DSP procesor, takže není zatěžován procesor počítače žádným softwarovým plug-inem. Přístroj je koncipován pro korekci stereofonního poslechového řetězce, výrobce slibuje, že pro použití ve vícekanálových systémech si máme počkat. Tak uvidíme.

Co se týká vzorkovacích frekvencí, ERGO používá interní vzorkovací frekvenci 96 kHz pro A/D a D/A převodníky. Signál na vstupu S/PDIF může mít vzorkovací frekvenci 44,1-96 kHz, na interních 96 kHz je konvertován. Pokud ERGO využijete jako FireWire zvukové rozhraní, lze využít vzorkovací frekvenci až 192 kHz.

Nejvýraznějším designovým prvkem je otočný ovladač hlasitosti, který je efektně podsvícen, stejně jako všechna tlačítka. Ovladač hlasitosti sice využívá potenciometr, nemá tedy „nekonečný“ průběh, ale potenciometr neovládá hlasitost přímo, ale slouží jen jako snímač polohy. Ovládání hlasitosti tedy probíhá s jistým (malým) zpožděním a chce si to trochu zvykat. Stejně tak při pohybu ovladačem vzniká drobné rušení (cvakání) v přehrávaném zvuku.

Samostatně je řešený výstup na sluchátka, včetně nezávislé regulace hlasitosti. Pokud ERGO používáte jako FireWire zvukové rozhraní, můžete signál do sluchátkového výstupu v DAW aplikaci směrovat samostatně. Velmi chválím.

Měření a korekce

Při měření akustických parametrů prostoru musí být ERGO připojené k počítači, na kterém běží softwarová aplikace ERGO Cal. Celý proces je natolik rozumně a srozumitelně popsaný v návodu i v jednotlivých krocích samotné aplikace, že to změření zvládne naprosto každý. Tedy popis je v angličtině. Osobně bych uvítal trochu víc předpokladů ze strany výrobce, že uživatel při své inteligenci zvládne i něco víc než jen vzít do ruky stojan s mikrofonem, dát jej na doporučené místo a zmáčknout Enter.

Výrobce je poměrně skoupý i na udávání (někdy i důležitých) technických parametrů. Trochu lepší je to v popisu měřicí metody, ale stejně by si to zařízení zasloužilo něco serióznějšího než „reklamně“ znějící termíny a chválu.

Pro měření se používá dodávaný měřicí mikrofon (6,3mm) s poněkud netradičním fantomovým napájecím napětím 15 V. Přestože mikrofon je vybaven standardním XLR konektorem, na Ergu najdete vstup pro měřicí mikrofon na konektoru 6,3mm jack a v krabici kabelovou redukci. Zvlášť u mikrofonů s fantomovým napájením nevidím rád konektory jack. Chápu snahu výrobce o dosažení co nejmenších rozměrů zařízení, ale stejně si myslím, že XLR konektor by se na ERGO nějak vešel.

Výrobce se chlubí, že ERGO využívá algoritmus měření a korekce RoomPerfect dánské firmy Lyngdorf Audio (www.lyngdorf.com). Detailní popis metody chybí, ale některých podrobností si lze všimnout. Korekce poslechového řetězce je optimalizována buď na jedno poslechové místo (režim Focus) nebo na „celý“ poslechový prostor (režim Global). Výrobce se chlubí, že v režimu Focus je kromě „pouhé“ frekvenční ekvalizace prováděna ještě korekce v časové oblasti. V režimu Global je použita pouze frekvenční ekvalizace. Dále se uvádí, že korekce se provádí pomocí digitálních FIR filtrů (jak jinak), kterých může být použito v celém frekvenčním rozsahu až 1024.

S měřicím mikrofonem proměřujete akustické vlastnosti prostoru minimálně ve čtyřech místech, algoritmus nevyžaduje znalost přesné polohy měřicích míst ani rozměry místnosti, přibližné umístění mikrofonu do jednotlivých měřicích míst je srozumitelně nakresleno.

Celé měření je „automatizováno“ aplikací ERGO Cal, která vám jednak radí, co máte udělat, a jednak ukazuje při měření v jednotlivých bodech „znalost parametrů místnosti“ vyjádřenou v procentech. U menších prostorů měření končí, pokud hodnota přesáhne devadesát procent, což se mi vždycky podařilo na čtyřech měřicích místech. U větších prostorů těch míst bude více, nemělo by jich být více než devět.

Fiktivní „znalost místnosti“ je ale bohužel také jediným parametrem, který se od aplikace dozvíte. Neukáže vám ani nějaké naměřené akustické parametry, ani výslednou korekční křivku, natož abyste měli možnost tu automaticky nastavenou korekci nějak změnit. To je velká škoda, u znalého uživatele by to mohlo být přínosem, méně znalý uživatel by si měl s čím hrát. Stejně tak vám ERGO Cal radí „zvyšuj hlasitost“ nebo „snižuj hlasitost“, ale daleko lepší by bylo zobrazit například indikátory úrovně signálu z měřicího mikrofonu. Ten software je prostě moc „simple“ nebo předpokládá „simple“ uživatele, nevím, co je horší.

Aplikace ERGO Cal pak uloží výsledné korekční parametry do přístroje a pak už můžete počítač odpojit. To je docela pěkná výhoda. Za další podstatnou výhodu považuji fakt, že k přístroji můžete připojit dva páry poslechových monitorů, kdy každý pár je korigován samostatně.

Jako měřicí signál se využívá kombinace harmonických signálů v intervalech 1/12 oktávy, tedy „multitón“ o 121 frekvencích. Prý nebyla použita impulsní metoda z důvodu dosažení co nejlepšího odstupu měřicího signálu od rušivého hluku v místnosti, což v domácím studiu docela chápu. V prvním kroku se pouze nastavuje vhodná hlasitost měřicího signálu, kdy ten „multitón“ se skládá ze 121 frekvencí a aplikace ERGO Cal radí „přidej“ nebo „uber“. Je to krásná kakofonie, ještě o dost zajímavější, než když položíte obě předloktí i hlavu na klaviaturu hammondek. Pro samotné měření je pak ten „multitón“ rozdělen na dvě části, basy jsou změřené pomocí složeniny padesáti frekvencí a středovýšky signálem složeným ze zbývajících sedmdesáti jedné frekvencí. Měření jednoho bodu místnosti tedy znamená asi dvacet pět sekund trvající zemětřesení a pět sekund kakofonie z levého monitoru a totéž pro monitor pravý. Doporučená hlasitost měřicího signálu je „normální“ pro mě jakožto zvukaře, případně elektrifikovaného muzikanta. Pro sousedy v paneláku to ale bude určitě velký zážitek, doporučuji opakování alespoň pro těch devět měřicích míst. Zážitek z měření si nejlépe vychutnáte na kvalitních poslechových monitorech, nejlépe se subwooferem, který opravdu zahraje signál od 20 Hz. Dobrá zpráva pro sousedy: Pokud se vám zdá doporučená hlasitost měřicího signálu příliš vysoká, ERGO dokáže akceptovat i hlasitost, kterou si sami zvolíte.

Praktické použití

Dovolím si pár subjektivních postřehů ke zvuku, některé věci jsem měl možnost ověřit i měřením. Podobně jako při hodnocení „konkurenční“ aplikace ARC, ani tady nečekejte zázračný proces, který za vás vyřeší problém s akustickými úpravami prostoru. Fyzika se obejít nedá, a pokud máte akusticky zcela nevhodný prostor, ERGO zázrak neudělá a poslech dokonalý nebude.

Líbilo se mi, že výrobce se zřejmě řídil heslem „méně je více“, takže se nekonají žádné drastické zásahy do frekvenční charakteristiky. Použité filtry jsou obvykle dost ostré na to, aby nijak zásadně nedegradovaly barvu zvuku.

Měl jsem možnost ERGO vyzkoušet v opravdu velmi přetlumeném prostoru, kde se zásahy v oblasti středů a výšek prakticky nedaly postřehnout, a jediným subjektivním postřehem bylo „našlápnutí“ basů. Ale bylo to provedeno docela rozumným způsobem, neměl jsem pocit nějakého „rozmazání“ na basech, zvlášť když u toho nebyl subwoofer a poslechové monitory byly „klasika“ 8’’ + 1’’. Dokonce to ořízlo ze signálu nejnižší basy, u kterých to zjistilo, že je ty monitory opravdu nezahrají. Pro dynamiku určitě přínosné.

V akusticky dost nevhodném prostoru téměř čtvercového tvaru a poměrně značnými odrazy v oblasti nízkých frekvencí se opět nejvíce projevil pokus o zásah v oblasti basů. V režimu Focus byl znatelný nárůst v oblasti basů, který ale nepřispěl k jejich čitelnosti. Vzhledem k tomu, že o čitelnosti basů se v tom prostoru nedá mluvit ani bez Erga, neviděl jsem v tom žádný problém. Velmi dobře jsem ale byl překvapen ve stejné místnosti režimem Global, který tak nějak zprůměruje nastavení, aby se údajně dalo poslouchat na více místech prostoru. Zásahy do barvy zvuku byly stejného charakteru jako u režimu Focus, ale byly zřejmě méně účinné. Ve zvoleném poslechovém místě (Focus) jsem byl právě na basech skoro ochotný té akusticky hrozné místnosti odpustit a muziku tam poslouchat.

Co se pomocí Erga opravdu nedá vyřešit, je zvuk z nekvalitních monitorů. Pokud posloucháte na monitorech s příšerným zvukem, bude to po zásahu Erga také příšerné, jen poněkud jinak...

Kdybych měl volit akustické úpravy prostoru tak, aby to s Ergem bylo rozumně použitelné, snažil bych se místnost trochu přetlumit. Samozřejmě není dobré volit měřicí místa nějak chaoticky, v rozporu s návodem, nakreslená „spirála“ je logická a smysluplná. Například pro předpokládaný poslech v menším prostoru pouze v jednom místě bych volil větší počet měřicích míst, kdy většina bude blízko sebe. Pak je velmi rozumné porovnat výsledky korekce v režimu Focus s režimem Global a zjistit, jestli režim Global není i pro poslech v jednom místě výhodnější.

Drobný detail, který potěší: V krabici najdete leták, kde se rovnou dozvíte, že máte z internetu stáhnout nejnovější verzi ovladačů a softwaru. Asi z toho důvodu není v krabici žádné CD s ovladači, ale ovladače jsou dodávány na 128 MB FlashDisku. Praktické.

Závěr

ERGO je měřicí a korekční systém zajímavé koncepce. Možnost použití samostatného přístroje bez připojeného počítače je určitě výhodou, ovládání je naprosto triviální. Měřicí aplikace je zbytečně jednoduchá, i když celý měřicí proces je bezproblémový. ERGO nenahradí akustické úpravy, ale v akusticky méně vhodném prostoru docela pomůže.

FIR filtr (filtr s konečnou impulsní odezvou - Finite Impulse Response) je jedním z typů digitálních filtrů, který nepoužívá ve své topologii zpětné vazby, a nemůže tedy dojít k samovolnému rozkmitání filtru. Další alternativou je topologie IIR (Infinite Impulse Response).