Tek.no

Intervju Samsung Research Americas U.S. Lab

Slik skal Samsung bli best på lyd

Se bildene fra innsiden av det rykende ferske laboratoriet.

19 Nov 2015 18:00

California/Tek.no: Den sør-koreanske giganten Samsung er i dag verdens største produsent av både TV og mobiltelefoner, men når det kommer til lyd er situasjonen en helt annen – her er de verken størst eller kjent for å være blant de aller beste. Det har selskapet nå tenkt å gjøre noe med.

De siste par årene har kanadiske Allan Devantier hatt som hovedoppgave å lede an en ny satsing som skal hjelpe Samsung med å få bukt med dårlig lyd. Resultatet er et eget forsknings-laboratorie lokalisert fem mil nord for Los Angeles.

Tek.no fikk anledning til å reise over til USA med Samsung for å møte Devantier, og ikke minst få være med han inn i laboratoriet lydeksperten har jobbet med å etablere de siste par årene.

Allan Devantier er sjef for Samsungs nye lydlabb i Santa Clarita. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

Startet karrieren i Harman

Laboratoriet ligger i Santa Clarita, en forstad til Los Angeles. Valget av denne lokasjonen var langt fra tilfeldig.

Los Angeles sies å være selve hovedstaden for lyd-industrien i USA, og flere av de aller største lydstudioene i verden har dukket opp i forstaden Santa Clarita. Blant annet holder industri-bautaen Harman til rett rundt hjørnet, som var Devantiers arbeidsgiver i over 20 år. Så ble han kontaktet av Samsung, og fikk et tilbud han ikke kunne takke nei til.

En av grunnene til at han valgte å forlate selskapet var at gløden ifølge han selv var i ferd med å slukke hos hans gamle arbeidsplass.

– Etter at Sidney Harman døde i 2011 ble ting annerledes i selskapet. Entusiasmen rundt å lage god lyd var ikke lenger den samme, mimrer Devantier.

I sine år hos Harman jobbet Devantier med blant annet utvikling av Infinity- og JBL-høyttalere, men brukte også mye tid som ansvarlig for utviklingen av selskapets objektive målinger og akustiske forskning.

Har du et anlegg hjemme du ikke er helt fornøyd med?
Her er Devantiers 5 beste tips til å få bedre lyd »

Samsung Research America ligger i solfylte Santa Clarita i California.

Over 22 år med erfaring fra lyd-bransjen

Oppgaven Devantier fikk fra Samsung var like enkel som den var ambisiøs: Gjør Samsung like store i lyd-bransjen som de er på mobil og TV. Da Devantier fikk jobben i 2013 var han bare én mann, men har siden den gang samlet sammen 16 personer som jobber under samme tak. Flere av de ansatte har årevis med erfaring med seg i kofferten.

Inn i labben finner vi løse høyttalere og komponenter overalt. . Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

Vi er totalt 16 personer som jobber her i Santa Clarita, hvorav tre har doktorgrad og fem andre har masterutdannelse innen lyd, forteller Devantier stolt.

Det er hentet inn fagfolk som har jobbet hos rekke kjente andre produsenter som for eksempel; Infinity, JBL, Bang & Olufsen, Listen, Bosten Acustics, Brüel & Kjær, Cerwin Vega, Extron, Roland, Gibson og Sherwood for å nevne noen.

Likevel er det langt fra bare eldre herrer som jobber sammen med Devantier. Snarere tvert i mot er det en salig blanding i alle aldere.

– Da vi skulle ansette folk, var det viktig å ikke bare hente inn personer med lang fartstid. Derfor er omtrent halvparten av de som jobber hos oss personer som er nyutdannet innen lyd, mens resten er gamle travere. Denne fordelingen har vist seg å gi oss et meget godt miljø, samt at den yngre garden ofte bidrar med gode innspill, forteller Devantier.

Skal du lage deg din egen hjemmekino?
Her er 9 gode tips før du starter (Ekstra) »

Støyelementene er spisse i den ene enden, og er forseglet med noe som kan minne om en glassfiberstrie. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

Et tradisjonelt, ekkofritt rom

Bygget Devantier og teamet hans jobber i er nokså anonymt sett utenfra, men på innsiden huser stedet unike løsninger. Noe av det første som ble påbegynt var konstruksjonen av to enorme ekkofrie målerom.

Det ene er tradisjonelt utformet der alle vegger, tak og gulv er dekket i spisse, avlange elementer som inneholder isolasjon. Disse tar seg av dempingen i rommet.

På vei inn i det ene kammeret drar vi fort kjensel på denne isolasjonen, som minner mistenkelig om glava. Den er pakket inn i et slags metallnett med en glassfiberduk som omfavner tuppene av trekantene som stikker ut i rommet.

Høyttalere måles på et snurrende bord. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no
De lyd-dempende elementene er fylt med det som kan minne om glava. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

– Her ser dere mange elementer som er spesialbygget for å gjøre dette rommet ekkofritt slik at vi kan måle lyd. Her fanges bølgende og ledes inn hvor de altså ikke kommer seg ut igjen. Selve høyttalerne står på et roterende bord som vi kan kontrollere fra utsiden av rommet. Bordet måtte vi designe helt selv, slår Devantier fast.

Bak den roterende pidestallen ser vi en slank metallbue hvor en liten «pinne» peker mot oss. Denne pinnen er en meget kostbar og nøyaktig mikrofon, laget av det tyske selskapet G.R.A.S. Buen kan senkes og heves ved hjelp av et slags trinse-system med vanlig fiskesene.

– Dette er et system vi har utviklet helt selv, fordi vi ikke ønsket oss store robotarmer som lager mye refleksjoner. Ved å lage dette enkle systemet luker vi vekk mest mulig uønsket støy. Samtidig bruker vi en mikrofon som fanger lyd helt opp til 40 kHz, forklarer Devantier.

Rommet er hundre prosent ekkofritt ned til 60 Hz, og det skal være kalibrert for svingninger ned mot 20 Hz, som utgjør dypbassen i lydbildet.

Det andre ekkofrie rommet har en gedigen vegg som kan åpnes utenfra. Her skal TV-ene henges opp. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

Eget ekkofritt rom for flatskjermer

Som vi nevnte finner vi to ekkofrie rom, og i første øyekast ser det andre rommet nesten helt likt ut som det første. Det er imidlertid én ting som skiller rommene.

Det andre rommet har nemlig en vegg som ikke er dekket av isolasjon, men som i stedet har en hard treoverflate. På denne veggen er det dessuten en egen dør som kan åpnes og lukkes, og skal hjelpe til med en helt spesifikk arbeidsoppgave.

– Dette rommet mangler isolasjonselementer på den ene veggen. Det er fordi vi har bygget dette rommet for å kunne måle lydkvaliteten til TV-er og lydplanker. På denne måten får vi riktige målinger av hvordan lyden oppfører seg dersom flatskjermen eller lydplanken henges rett på veggen, forteller Devantier.

Denne halvmånen har totalt 15 mikrofoner som måler lyden mens buen svinges sideveis. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no
Doktor Pascal Brunet i Samsung Research America. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

Inne i rommet henger det også en stor, tynn halvmåne laget i metall som er fullstappet med mikrofoner av det samme kaliberet som den i det vanlige ekkofrie rommet. I alt er det 15 slike mikrofoner som skal bidra til en nøyaktig måling av Samsungs kommende TV-er.

– I dette kammeret her kan vi foreta mange målinger på kort tid. I løpet av 10 minutter kan vi gjøre 300 ulike målinger med dette oppsettet. Den løsningen er vi så vidt jeg kjenner til den eneste i verden som har, forklarer Devantier.

Nøyaktige måler helt avgjørende for labben

Målinger er en av de mest avgjørende faktorene i arbeidet som legges ned inne i den nye forskningslabben til Samsung. Her legger presise målinger et grunnlag som kan overføres til et diagram, og som igjen forteller teknikerne nøyaktig hva som er bra og hva som må forbedres med en ny høyttaler.

Direktelyden måles rett foran selve høyttaleren. Foto: Samsung

Måten de måler på stammer fra forskning gjort av Devantiers læremester fra NRC og senere Harman, Floyd Toole, hvor en flat frekvensrespons er essensielt for at en høyttaler skal gi deg en god og presis lydgjengivelse.

Og det er her doktor Pascal Brunet kommer inn i bildet. Under en presentasjon forklarte han oss hvordan det hele henger sammen, og hvilke elementer de tar med i sine vurderinger.

Målingene deles inn i tre hovedkategorier; direkte lyd, første refleksjon og lydkraft. I det vanlige ekkofrie kammeret måles høyttalerne fra omlag 70 forskjellige vinkler. De måler alltid konsekvent i mono, altså kun med en høyttaler av gangen. Samtidig er høyttaleren plassert 1,35 meter over gulvet.

Den første refleksjonen krever en rekke flere målinger. Foto: Samsung

Direktelyden måles ved at mikrofonen plasseres på akse med høyttaleren, altså rett forfra, samt tre forskjellige steg til venstre og høyre for senter. Det måles også et hakk opp og ned fra senter. Alt innenfor 30 grader av aksen.

– Dette gir oss en mer nøyaktig måling enn kun en enkelt måling direkte på akse, forklarer Brunet.

Videre måles den første refleksjonen ved at mikrofonen flyttes alt fra 30 til 60 grader vekk fra aksen, både horisontalt og vertikalt.

– Dette gir oss presise tall av hvordan lyden påvirkes av den første refleksjonen, skyter Devantier inn.

Den siste kurven består av omlag 70 målinger rundt hele høyttaleren, som igjen sier noe om hvor mye lydkraft den i snitt klarer å gi fra seg.

Luft er også viktig når du skal lage deg et lydrom:
Dette må du passe på (Ekstra) »

Resultatet avslører egenskapene til høyttalerne

Etter å ha målt høyttalerne legges resultatene i et diagram, og disse sier noe om hvordan lyden blir. Om de tre kurvene følger hverandre relativt likt betyr det ofte at høyttaleren vil spille åpent og luftig.

Målingene settes sammen til et diagram. Her ser vi en høyttaler som gjør det nokså godt, hvor svingningene er minimale og kurvene følger hverandre mesteparten av tiden. Foto: Samsung

– Ut i fra disse målingene kan vi se og lære mye av hvordan høyttaleren vil oppføre seg. Her kan vi blant annet se hvordan den er til å balansere frekvensene riktig, hvordan klangen blir (store variasjoner vil gi avvik som for eksempel ekko-effekt), samt hvor romslig lydbildet blir, påpeker Devantier.

Målingene viser også ofte hvor mye resonans eller akustisk interferens påvirker resultatet, hvor førstnevnte er den verste fienden.

– Resonanser er omtrent ti ganger så hørbare som akustiske forstyrrelser, så resonanser er vi helt nødt til å gjøre noe med, forteller Devantier.

Med andre ord kan nøyaktige målinger ifølge forskerne bidra til å gi en god indikasjon på hvor godt en høyttaler vil prestere, men likevel kan de ikke bare støtte seg på disse målingene. Høyttalerne må også testes ut av menneskelige ører.

Adrian Celestions i Samsung. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

– I utviklingen av en ny høyttaler så er nøyaktige målinger helt essensielt, men vi må balansere dette med å gjennomføre objektive blindtester av produktene opp mot andre høyttalere på markedet, forklarer Devantier energisk.

To egne lytterom – det ene spesiallaget for TV-er

Til å foreta objektive tester av høyttalere har labben bygget to lytterom som skal bidra til å gjengi lyden riktig og presist for testpersonene. Her er en av utfordringene å begrense etterklangen i rommet. Adrian Celestions er en av de ansatte som har lang fartstid innen akustikk, og som blant annet har mange år bak seg som ansatt hos Bang & Olufsen.

Lytterommet har både reflektorer og lyddempende matter hengene på veggen ved hjelp av et skinnesystem. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

– I et rom med for mange harde overflater vil du få en lydopplevelse som har mye etterklang, som igjen gir dårligere klarhet og generelt dårlig lyd. På den andre siden vil et rom som har for mye lydabsorberende overflater låte helt dødt. Ergo er en balanse mellom de to det du er på jakt etter, forklarer Celestinos.

Denne veggen er labben trolig alene om i verden å ha. Her kan du bruke inntil fire TV-er i blindtest samtidig. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

For å kunne imøtekomme krav om etterklang har derfor labben innredet de to rommene med et slags skinnesystem som lar de henge opp både absorberende overflater, men også harde overflater som gir en ønsker refleksjon av lydbølgene. Disse er laget i finér, og er svakt buet ut i rommet. Gulvet er dekket av tykke tepper.

Det er altså snakk om to rom, det ene litt større enn det andre. Det største rommet (46,85 kvadratmeter) oppfyller ITU-R BS.1116-S standarden for lytterom, der blant annet etterklangen ikke kan være på mer enn 0.3 sekunder.

– Det store lytterommet bruker vi til å gjennomføre våre objektive blindtester av blant annet høyttalere, forklarer Devantier.

Men det som gjør denne labben unik er det lille lytterommet (31,23 kvadratmeter). Her har nemlig teknikerne i labben utviklet en egen firkantet snurrevegg der det kan henges fire TV-er på samtidig. På den måten går det raskere og mer sømløst å blindteste TV-er også. Utenom denne veggen har det lille rommet mye av den samme oppbygningen som det store lytterommet.

– Denne løsningen er vi antagelig helt alene om i verden. Det tok en del prøving og feiling før den fungerte slik vi ønsket, men nå er den helt uvurderlig for oss i arbeidet med å gjøre lyden i TV-er bedre, forteller Devantier.

Også andre produsenter jobber med utviklingen av sine systemer:
Se hvordan Sonos vil bruke telefonen din til å gjøre lyden bedre »

Her ser du et eksempel på hvordan lydbølgene kan reflekteres via veggene. Foto: Samsung

Simulerer hvordan høyttaleren klarer seg i forskjellige rom

Celestions har jobbet mye med akustikk, og har blant annet god erfaring med å lage programmer for å simulere hvordan lyden vil spre seg i et rom.

– Med lave frekvenser der bølgelengden nærmer seg størrelsen på rommet, er det ofte en utfordring at refleksjoner av disse «bass-bølgene» vil gjøre lyden mer intens enkelte steder, mens i andre områder av rommet kansellerer bølgene hverandre slik at bassen blir svakere. Dette er ikke mulig å forhindre helt, men kan reduseres en god del ved hjelp av slike datasimuleringer, forklarer Celestions.

Rommet kan altså justeres slik at bassen og dens bølger spres så jevnt som mulig. På høyere frekvenser er også slike simuleringer tidsbesparende.

– Når det kommer til mellom- og høye frekvenser er det viktig at overflatene ikke blir for harde. Det vil gi for mye etterklang, og her kan vi ved hjelp av simuleringer styre hvordan bølgene skal påvirkes, forteller Celestions.

Gode blindtester er viktig

Som nevnt har den nye labben høyt fokus på å gjøre riktige målinger av høyttalere, men objektiv blindtesting er også noe som står veldig sentralt i utviklingen. Her brukes et knippe personer til å utføre testene, og disse har på forhånd gått igjennom ulike hørselstester, samt at de har blitt trent til å høre forskjell på ulike frekvensområder.

Who to Listen er et program utviklet av Harman som gir deg mulighet til å teste musikk-gehøret ditt. Det kan lastes ned gratis. Foto: Harman

– Vi bruker blant annet et program, Harman´s How to Listen, for å gi personene trening i å høre forskjell på de ulike frekvensområdene. Våre studier viser at folk som er trent på dette gir de samme svarene som personer uten treningen, men de gir raskere svar. Og tid er jo penger som alltid, poengterer Devantier.

Når høyttalere skal blindtestes gjøres dette på en helt bestemt måte.

I det store lytterommet får vi en smakebit på Samsungs nye 360 graders strømmehøyttaler. Foto: Ole Henrik Johansen / Tek.no

– For det første bruker vi aldri mer enn fire høyttalere. Våre studier viser at tre til fire ulike kandidater gir det beste resultatet. Og samtidig er det meget viktig at de som test aldri får se hvilke merker eller varianter vi bruker. Ofte har man jo en forkjærlighet for et merke eller type høyttaler, og det påvirker resultatene vi får, forteller Devantier.

For å hindre at deltakerne ikke får øye på hva som spiller, brukes det en stor skillevegg som stopper innsyn, men som ikke forringer lyden som kommer igjennom. Samtidig henger det noen spotter i taket som er plassert slik at de har en blendende effekt.

– Deltakerne lytter også hver for seg. På den måten forhindrer vi at noen begynner å tvile på seg selv, og på den måten starter å diskutere med andre deltaker.

Bak skilleveggen står høyttalere på en rund plate som er plassert på gulvet. For å ikke teste mot direkte konkurrenter er ofte de andre høyttalerne som brukes, i en helt annen prisklasse.

– På denne platen har vi fire høyttalere. De er nøye justert slik at de skal spille like høyt, og er plasser med en høyde på 1,35 fra gulvet. Vi spiller på en høyttaler av gangen i mellom 30-50 sekunder, i mono, før vi stopper musikken og snur på platen slik at den nye høyttaleren kommer i «sweatspot» til deltakeren. Her bruker vi ofte høyttalere til mange titalls tusen kroner for å sammenligne med våre egne, forklarer Devantier.

Blindtesting av TV-er foregår på den samme måten, hvor fire flatskjermer er festet på hver sin side av den store firkantede klossen som utgjør veggen i det lille testrommet.

Hva som spilles av musikk under disse testene er heller ingen tilfeldighet.

– Vi bruker utelukkende musikk som har et stort spenn i dynamikk. For eksempel er det veldig vanskelig å høre hvorvidt en høyttaler spiller nøytralt eller ikke ved å kun høre på et piano spille. Trekker du derimot inn flere elementer som en stemme og andre instrumenter, vil dette gjøre at det er langt enklere å avsløre forskjellene, påpeker Devantier.

Skal gjøre Samsung knallgode på lyd

Med en blanding av nøyaktige målinger, simulert akustikk og blindtester skal altså Allan Devantier og hans kolleger bidra til bedre lyd på Samsungs kommende produkter. Og allerede har de fått brynet seg på årets TV-toppmodeller, hvor blant annet JS9505 har fått justert lyden etter å ha vært en tur innom Devantiers menn.

Videre har de også vært svært delaktig i utviklingen av Samsungs nye 360 graders strømmehøyttalere. Hva som blir det neste store holder Devantier tett til brystet, men Samsung virker å ha store planer med hjelp fra denne labben.

– Vi skal bli best på lyd. Spoler vi tiden tilbake et tiår var det neppe mange som trodde på at Samsung skulle bli en av de beste på TV, men det er vi altså nå. Så det er ingen umulighet, men vil kreve en stor innsats og mye slit. Jeg har stor tro på at de menneskene du nå har møtt klarer nettopp det, avslutter Devantier.

Både tur og opphold i California ble dekket av Samsung.

Tenkt å lage deg et hjemmekinorom?
Her er noen tips for å gjøre lyden din bedre (Ekstra) »

Les også
Samsung kjøper Harman
Les også
Antagelig markedets fineste 360-graders høyttalere
Les også
Dette skjer når du spiller en låt fra Spotify
Les også
Slik skal Samsung hindre hacking av smart-TV-ene
Les også
Samsung nye lydplanke er noe utenom det vanlige
Les også
– Jeg tror vi hadde den første 3D-skriveren i Norge
Les også
Samsung har lansert heftig klapptelefon med to skjermer
Les også
Her er ekspertens 5 beste tips til bedre lyd i stua
Les også
Blås nytt liv i skjermkortet
Les også
Taleassistenten din er morsommere enn du tror
annonse

Les også