ARTIKEL

Stereo


Gastauteur | 06 december 2007 | Fotografie Gastauteur
De Geneva Sound Systems werpen een nieuw licht op stereoweergave. In een conventioneel audiosysteem zijn twee afzonderlijk van elkaar opgestelde luidsprekers verantwoordelijk voor de weergave van de stereoinformatie. Wat is stereoweergave eigenlijk?

Het woord stereo komt van het Griekse woord stereos, dat vrij vertaald ‘solide’ betekent.
Met deze term wordt gedoeld op de drie uit de wiskunde bekende dimensies x, y en z. Als het gaat om de stereoweergave van een audiosysteem, zijn x en de y respectievelijk als de breedte- en de diepteweergave van het virtuele beeld te omschrijven: stereoweergave een ruimtelijke of multidimensionale weergave.

Onze oren zijn continu bezig met het ontvangen van trillingen van de luchtmoleculen, ofwel veranderingen in druk. Deze veranderingen worden middels een technisch hoogstandje in ons hoofd omgezet tot informatie die wij als geluiden ervaren.

Omdat we twee oren hebben, kunnen we de oorsprong van geluiden detecteren en plaatsen. Dat het er twee zijn, is essentieel, net als het feit dat ze zich aan weerszijden van ons hoofd bevinden. Om de oorsprong van een geluid te kunnen bepalen, moet de informatie die gedetecteerd wordt door het ene oor namelijk vergeleken worden met de informatie die door het andere oor ontvangen wordt. De hersenen verwerken deze informatie aan de hand van de volgende verschillen:

  • Amplitudeverschil tussen het linker- en rechteroor;
  • Verschil in aankomsttijd bij de oren;
  • Verschil in fase van de informatie.
Een voorbeeld: U staat op de middenstip van een voetbalveld met uw neus naar de zijlijn van het veld. U heeft uw ogen dicht. De scheidsrechter, die bij het doel links van u staat, blaast op zijn fluitje. Het geluid van dat fluitje zal uw linkeroor met een grotere amplitude bereiken dan uw rechteroor. Uw linkeroor hoort het signaal harder: een gedeelte van het geluid reflecteert namelijk op uw hoofd waardoor het resterende signaal aangekomen bij het rechteroor zwakker zal zijn. Bovendien is de weg tussen het geluid en uw linkeroor korter dan de afstand tussen het fluitje en uw rechteroor. Het tijdsverschil tussen de beide signalen resulteert ook in een faseverschil van het door uw rechter- en uw linkeroor ontvangen signaal.

Al deze informatie wordt door uw hersenen verwerkt, met als resultaat dat u precies weet waar de scheidrechter staat – zonder dat u hem gezien heeft.

Draait u zich nu richting de scheidrechter, dan zal het geluid uw oren gelijktijdig en dus zonder onderlinge verschillen bereiken. Uw hersenen vertellen u dat de scheidrechter nu recht voor u staat. En als u uw ogen opendoet, ziet u meteen welke kaart hij trekt…

Bij de weergave van een stereosignaal wordt geprobeerd om het originele signaal, waarbij de geluidsbronnen ruimtelijk opgesteld waren, zo nauwkeurig mogelijk te reproduceren. Om dit met een audiosysteem te realiseren, wordt gebruikgemaakt van twee ruimtelijk opgestelde luidsprekers, die elk een deel van het stereosignaal weergeven

De opbouw van een stereosignaal is te beschouwen als de combinatie van een somsignaal en een verschilsignaal. Het somsignaal vertegenwoordigt de monoinformatie, terwijl het verschilsignaal verantwoordelijk is voor de ruimtelijke informatie van de weergave.

Dit geeft ook het verschil tussen een stereosignaal en een monosignaal aan: een monosignaal bevat alleen een somsignaal en geen verschilsignaal. Bij een monosignaal geven beide luidsprekers hetzelfde signaal weer, terwijl het stereoaandeel kanaalafhankelijk is.

Geneva

Aan de opnamekant worden diverse microfoontechnieken gebruikt om de ruimtelijke informatie op te nemen, met als doel deze later met dezelfde ambiance weer te geven. Hierbij wordt veelal gebruik gemaakt van een mid/side (M/S) microfoonopstelling. Bij deze rond 1930 door Alan Blumlein geďntroduceerde opnametechniek is één direct naar de bron gerichte microfoon verantwoordelijk voor het somsignaal. Een tweede microfoon, met een dipolaire karakteristiek, wordt voor de opname van de ruimtelijke informatie naar opzij gericht.

Tijdens de mix worden de signalen als volgt samengevoegd:

  • links + rechts = som: monoinformatie voor een plaatsing midden tussen speakers
  • links – rechts = verschil: ruimtelijkheid in weergave
  • (som – verschil) x 0,5 = linkerkanaal
  • (som + verschil) x 0,5 = rechterkanaal
Bij de weergave van dit stereosignaal zullen amplitude-, fase- en tijdverschillen opnieuw verantwoordelijk zijn voor het reproduceren van een ruimtelijke weergave uit twee luidsprekers. Zo kan het stereosignaal in de studio bijvoorbeeld aangepast worden voor extra ruimtelijkheid in de weergave. Door specifieke faseverschuivingen is het zelfs mogelijk om geluiden zo af te mixen dat de geluidsbron zich naast of zelfs achter de luisterpositie lijkt te bevinden. Dit principe berust op de fasegevoeligheid van het gehoor. Onze hersenen zijn zo te manipuleren dat het lijkt of klanken ver achter of naast de speakers lijken te ontstaan.

Het mag duidelijk zijn dat veel afhangt van zowel de plaatsing van de luidsprekers als van de positie van de luisteraar. Voor een nauwkeurige stereoafbeelding moeten de luidsprekers zeer exact geplaatst zijn. Is de luisterafstand tot de rechterluidspreker bijvoorbeeld korter dan de afstand tot de linker, dan zal de rechter in de weergave overheersen. Van een duidelijk stereobeeld blijft dan niet veel over. Helaas is een ideale speakerplaatsing in de praktijk vaak niet haalbaar, waardoor de ruimtelijkheid van de weergave afneemt.

In een stereosysteem met twee speakers kan ook de directe akoestische omgeving van de luidsprekers een beperkende factor zijn. Staat de linkerluidspreker in een hoek terwijl de rechter geheel vrij staat, dan zal de weergave van de linkerluidspreker duidelijk beďnvloed worden door de reflectie op de zijwand, zo sterk dat er zelfs sprake is van een virtuele – door de reflectie gegenereerde – luidspreker. Deze reflectie arriveert later bij de luisteraar, waardoor er een ongewenst verschil tussen het linker- en het rechterkanaal ontstaat.

De Geneva Sound Systems bieden een nieuwe blik op stereoweergave, een stereoweergave waarbij de linker- en rechterluidsprekers zich in een enkele behuizing bevinden. Hoe dat mogelijk is?
Door EmbracingSound™!

EDITORS' CHOICE