Mega-Test: Pioneer VSA-AX10Ai-S mit extragroßem Verstärkertechnik-Teil! (3/5)

24.05.2005 (cr)

Zu Punkt 4: Advanced Multi-Channel Acoustic Calibration System mit grafischem Equalizer

Momentan liegen sie groß im Trend - die Rede ist von automatisierten Lautsprecher-Einmesssystemen. Mittels eines Messmikrophons, das, am Hörplatz aufgestellt, an den AV-Verstärker oder -Receiver angeschlossen wird, holt sich die geräteinterne Elektronik die benötigten Werte. Zu unterscheiden sind verschiedene Systeme:

• Die Einfachlösung. Hier wird lediglich ein Basis-Setup ermittelt, das aus der Berechnung von drei Parametern besteht: Lautsprechergröße (small/large), Distanz der einzelnen Box vom Hörplatz sowie Pegelabgleich an der Hörposition

• Die Komplettlösung. Zusätzlich zu den Basis-Parametern wird noch von jeder einzelnen Box ein Equalizing durchgeführt, um sie akustisch optimal anzupassen. Je nach Modell kann der EQ unterschiedlich viele Bänder aufweisen und parametrisch oder grafisch arbeiten. 

• Die Luxuslösung. Zusätzlich zur vollautomatischen Kalibrierung ist noch eine vollständige manuelle Eingriffsmöglichkeit für den Anwender gegeben. Er kann dann, sollten die Messergebnisse nicht seinen Vorstellungen entsprechen, manuell optimieren. Dabei steht ihm der vollständige EQ, der von der Automatik verwendet wird, zur manuellen Verfügung.

Einen besonders aufwändigen Weg geht Denon beim AVC-A1XV und auch beim neuen AVC-A11XV mit dem LS-Einmesssystem Audyssey MultEQ X, denn hier besteht die Möglichkeit zur gleichzeitigen Korrektur der raumabhängigen Frequenzgänge der Lautsprecher für 6 bis 8 Positionen, das heißt, der enge Spot, auf den das optimale Klangerlebnis bei einer normalen Messung an einer Hörposition beschränkt ist, wird durch die Messung an weiteren Hörpositionen wesentlich erweitert. 

Auch wenn Pioneer diese Möglichkeit zum Einmessen an verschiedenen Hörpositionen noch nicht bietet, so repräsentiert auch das beim VSA-AX10Ai-S eingesetzte Advanced MCACC einen sehr hohen Standard, der immer noch locker ausreicht, um ganz vorn mit dabei zu sein. In den nächsten Abschnitten beschäftigen wir uns mit den Grundlagen, die Pioneer für die Entwicklung von MCACC und Advanced MCACC als Basis nimmt. 

In diesem Abschnitt stellen wir folgende Themen vor:

• Die Weiterentwicklung der Mehrkanal-Kalibrierung

• Grundlagen MCACC & Advanced MCACC

• 3-D Kalibrierungsverfahren

• Automatische Anpassung an die Raumgröße

• Ausgabemöglichkeit für den PC

Grundlagen für optimalen Surround-Sound:

Alle Lautsprecher müssen unter identischen Bedingungen am Hörplatz wahrgenommen werden, Unterschiede sind auszugleichen. Die Parameter:

1) Schallpegel
2) Verzögerung
3) Frequenzgang

Eine maßvolle Anpassung der Frequenzgänge während der Kalibrierung einzelner Kanäle ist notwendig. Der EQ sollte am besten 9, aber mindestens 5 Bänder und ein Regelbereich von +/- 12 (6) dB aufweisen, um Phasendrehungen zu vermeiden. Da eine Messung und Kalibrierung der Parameter per Gehör in der Regel unmöglich, jedoch mindestens ungenau ist, wird die Hilfe eines Messinstruments notwendig. Dieses Instrument muss im Verstärker enthalten, einfach zu bedienen und mit einer Assistenten-Funktion versehen sein um im Wohnraum das gewünschte, optimale Resultat zu erzielen. Dies führte zur Entwicklung von Pioneer MCACC.

MCACC - Multi-Channel Acoustic Calibration System

MCACC adaptiert die akustischen Eigenschaften eines Kinos oder Konzertsaals auf die Größe eines Wohnzimmers. Mit Hilfe des mitgelieferten Messmikrofons, das an den Verstärker angeschlossen wird, erfasst MCACC die Raumumgebung und misst die Akustik des Raums; anschließend werden die verschiedenen Parameter für jeden Kanal einzeln automatisch angepasst, so dass die Akustik im Raum komplett kompensiert wird. Eine manuelle Nachbearbeitung jedes automatisch ermittelten Parameters zur persönlichen Abstimmung ist möglich.

MCACC – Parameter der Kalibrierung

• Analyse der angeschlossenen Lautsprecher

• Analyse der Lautsprechergröße

• Einstellung der Verzögerungszeit

• Pegeleinstellung der Lautsprechersysteme

• Automatische Entzerrung der Lautsprechersysteme

MCACC - Multi-Channel Acoustic Calibration System

Zunächst stellt das System mit dem mitgelieferten Mikrofon automatisch die Verfügbarkeit und die Größe der Lautsprecher fest. Dann erfasst es einige vom Verstärker abgegebene Testtöne, um die Entfernung zwischen den Lautsprechern (Kanalverzögerung) im Verhältnis zur Hörposition innerhalb von jeweils 5 cm, den Kanalpegel in 0,5-dB-Schritten und das Frequenzspektrum mit Hilfe der "Envelope Calibration Method" von Pioneer anpassen zu können. Mit diesem Verfahren kann der Frequenzgang ohne Rücksicht auf Spitzen und Senken maßvoll angepasst werden. Damit wird eine Phasenverschiebung verhindert, die die gleichmäßige Klangbühne zwischen den Lautsprechern beeinträchtigt. In fünfjähriger Forschung wurde im Pioneer Entwicklungszentrum bestätigt, dass der 9-stufige Equalizer des VSA-AX10Ai-S bei der "Envelope Calibration Method" die besten Ergebnisse erzielt. In zwei Speichern können individuelle manuelle Einstellungen abgelegt werden.

Akustische Vorteile von MCACC:

• Das Klangbild ist breit und tief gestaffelt.

• Harmonische, natürliche Abbildung des Klangbildes.

• Verbesserte Ortung von Details, besonders in den hinteren Kanälen.

• Abbildung der natürlichen Nachhallzeiten wie bei der Original-Aufnahme.

• Darstellung aller Details & Informationen ohne Verfärbungen und Maskierungen.

Weitere Features:

Im “Front Align” Modus korrigiert MCACC keine Frequenzgänge  der Front-Lautsprecher links und rechts. Diese Einstellung ermöglicht dem Nutzer die Beibehaltung einer speziell
für den Stereo-Betrieb gefundener, individueller Lautsprecherabstimmung.

Advanced MCACC - Multi-Channel Acoustic Calibration System

Die neue, weiterentwickelte 3-D Kalibrierungsmethode des  Advanced MCACC berücksichtigt die Nachhalleffekte im Raum und ermöglicht dadurch eine noch genauere Messung. Direkte und indirekte Schallanteile werden gleichzeitig kalibriert. Advanced MCACC verwirklicht  - laut Pioneer als erstes System - die Kalibrierung mit Schwerpunkt auf der harmonischen Gesamtabbildung und erzielt damit eine nochmalige Verbesserung. Wir konnten beim Test des VSX-AX5Ai-S nicht hundertprozentig mit den Ergebnissen zufrieden sein, während dieser Testkandidat hier sich bedeutend besser schlug. Zunächst einmal ein Vergleich zwischen dem einfacheren, älteren MCACC (wie es z.B. im Pioneer VSX-1014 zum Einsatz kommt) und dem neueren, aufwändigeren Advanced MCACC:

MCACC – Parameter der Kalibrierung:

• Analyse der angeschlossenen Lautsprecher

• Analyse der Lautsprechergröße

• Einstellung der Verzögerungszeit

• Pegeleinstellung der Lautsprechersysteme

• Automatische Entzerrung der Lautsprechersysteme

Advanced MCACC – zusätzliche Parameter der Kalibrierung:

• 3-D Kalibrierung mit Analyse des Timings

• Ausgabe der Nachhall-Charakteristik auf den PC

• Automatische Korrektur im Verhältnis zur Raumgröße (X-Curve)

Bedingt durch Hindernisse im Hörraum oder durch die räumliche Akustik weicht der Frequenzgang eines indirekten, reflektierten Signals vom direkten Signal ab. Das Gehirn des Menschen analysiert und bestätigt die Klanginformation viel eher auf Grundlage des direkten und indirekten Schalls, der durch die klangliche Balance, die Position jeden Lautsprechers und des gemeinsam von allen Lautsprechern erzeugten Klangfelds entsteht.

• Fakt 1: Das menschliche Gehör kann zwischen direktem und indirektem Schall unterscheiden.

• Fakt 2:Das menschliche Gehirn analysiert und bewertet den wahrgenommenen Schall 
  und seine tonale Balance eher mit den Elementen des Direktschalls.

• Fakt 3: Ein Kernelement bei der Wahrnehmung einer dreidimensionalen Klangbühne
  ist die stabile Position einer Schallquelle.

Standard-MCACC korrigiert die tonale Balance von direktem und indirektem Schall. Akustisch „lebendige“ Räume mit langen Nachhallzeiten können jedoch nicht korrekt kalibriert werden. Hier der Vergleich beider Systeme:

• Standard MCACC = 2-D Kalibrierung
  (Frequenzgang und Pegel)

• Advanced MCACC = 3-D Kalibrierung
  (Frequenzgang und Pegel + Timing)

Advanced MCACC: Hochpräzise Kalibrierung

Nahe am idealen Klangfeld

In Bezug auf die Parameter-Optimierung vorn: Advanced MCACC

Vorteile von Advanced MCACC:

• Klare Ortung der Schallquellen

• Wiedergabe aller Details & Nuancen

• Natürliche & räumliche Wiedergabe

Advanced MCACC via OSD

Basis-OSD fürs Auto Surround Setup mittels Advanced MCACC

Nichts für lautstarke Zeitgenossen: Während MCACC aktiv ist, sollte es leise sein im Hörraum

Wie üblich startet auch Advanced MCACC mit einer Überprüfung von Umgebungsgeräuschen und dem Mikrophon sowie den Lautsprechern

Die in Bezug auf die Konfiguration ermittelten Werte werden zwecks Überprüfung durch den Anwender auf dem OSD angezeigt

Dann startet die genaue Analyse, nicht nur Entfernung und Pegel werden eingestellt, sondern auch alle EQ-Einstellungen getroffen

Der Anwender kann mittels dem OSD die einzelnen Pegelwerte überprüfen

Auch die Distanz jeder Box zum Hörplatz kann überprüft werden

Was hat der EQ getrieben? Anhand des OSD Diagramms kann alles für jede einzelne Box, hier die vordere linke, nachgeprüft werden. Bei Bedarf ist der Anwender in der Lage, manuell zu korrigieren

Der Anwender kann auch manuell die Kurve einstellen

„X-Curve“ – Korrektur der Raumgröße

Das Gehirn eines Menschen nimmt einen linearen Frequenzgang als subjektives Phänomen wahr, das von der Entfernung zwischen dem Hörer und der Klangquelle abhängt. Diese Wahrnehmung verändert sich mit der Größe des Raums. Wissenschaftliche Forschungen haben ergeben, dass die hohen Frequenzspektren in einem großen Raum aufgrund eines 
psycho-akustischen Effekts stärker abnehmen als tiefe Frequenzspektren. Der VSA-AX10Ai-S kompensiert diesen Unterschied je nach Raumgröße automatisch durch Anwendung der „X-Kurve“. Diese “X-Kurve” wird bei der akustischen Auslegung von Kinosälen und Synchronisationsstudios angewendet und als internationale ISO-Norm 2969 verbindlich anerkannt.

X-Kurve: “X-curve” steht für "extended," dem Pendant zur "N" (normal) Kurve. Die "X" Kurve ist auch bekannt als "wide-range curve," und wurde nach ISO-Norm 2969 verbindlich festgelegt. Die Spezifikationen beschreiben ein Testsignal (pink noise), eine Hörposition in einem Aufnahmestudio oder einen Platz im hinteren Drittel der Sitzreihen in einem großen Kino. Hier soll der Frequenzgang linear bis 2 kHz verlaufen und anschließend mit 3 dB pro Oktave abfallen. Die “X”-Kurve findet Verwendung in annähernd allen Multiplex-Kinos und Aufnahmestudios weltweit.

Übersichtsdiagramm über die X-Curve im OSD

OSD-Menü zur Auswahl der geeigneten Nachbearbeitung der X-Curve

Mittels OSD kann man die X-Curve auch manuell bearbeiten

Weitergehende Kalibrierungsmöglichkeiten mit der mitgelieferten Calibration Disc

Zum Lieferumfang des VSA-AX10Ai-S gehört eine Reference Calibration Disc, mit deren Hilfe der Anwender die Positionierung seiner Lautsprecher gemäß ITU-Norm
(Empfehlung für professionelle Aufnahmestudios)  optimieren kann. Diese DVD-Video enthält zwei Arten von 
Signalen im DTS-Format: 

- Feintrimmung der Lautsprecherdistanz 
- Feintrimmung des Lautsprecherwinkels. 

ITU-Lautsprecheraufstellung

Feintrimmung des Lautsprecherwinkels

Mit der Feintrimmung der Lautsprecherdistanz kann die Entfernung zwischen den Lautsprechern durch Hören auf die Testtöne mit einer Genauigkeit von unter 1 cm festgelegt werden. Der vordere linke Lautsprecher dient als Referenzlautsprecher, und die anderen Lautsprecher werden jeweils so bewegt, dass der Testton genau in der Mitte zwischen ihnen abgestrahlt wird. Die Feintrimmung des Lautsprecherwinkels arbeitet mit einer Stimme, die sich in 30-Grad-Schritten um die Hörposition herum bewegt – wie die Stundenzeiger auf einem Zifferblatt -, so dass der Lautsprecherwinkel auf die ideale Richtung eingestellt werden kann, die sich der Toningenieur vorgestellt hat (bei der Kontrolle von Mehrkanalmusik wird der ITU-R-Standard verwendet).

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