[Interview] Voorbij het scherm: Samsungs Sound Device Lab legt uit hoe audio de kijkervaring bepaalt

Geluid heeft de kracht om de manier waarop we van visuele media genieten te veranderen, van films tot TV-programma’s. Topkwaliteit audio brengt inhoud tot leven door emoties op te roepen – als aanvulling op wat er op het scherm te zien is en soms zelfs als voorbode van wat er komen gaat. Geluid voegt diepte en textuur toe aan het verhaal, waardoor de kijker zich meer verbonden voelt met het verhaal dat zich ontvouwt.

Een van Samsungs toonaangevende anechoïsche kamers in Suwon wordt gebruikt om de audioprestaties van producten nauwkeurig te evalueren.

Samsung Newsroom sprak met Sunmin Kim en Seongsu Park van het Sound Device Lab, onderdeel van de Visual Display Business bij Samsung, over de nieuwste innovaties van Samsung op het gebied van geluids- en beeldkwaliteit en het belang van audio voor een superieure kijkervaring.

▲Geluidstechnici van Samsung leggen uit waarom audio zo belangrijk is voor de kijkervaring en introduceren enkele van de nieuwste functionaliteiten, die op kunstmatige intelligentie (AI) zijn gebaseerd.

Beeld tot leven brengen door middel van geluid

“Geluid speelt een zeer belangrijke rol bij de beleving van de content die we consumeren,” zegt Sunmin Kim, hoofd van het Sound Device Lab, Visual Display Business bij Samsung. Of het nu gaat om romantische films, sitcoms of zelfs live sportuitzendingen, Kim is ervan overtuigd dat een groot deel van de emotionele impact van visuele content wordt geleverd door het geluid. “Het zijn bijvoorbeeld vaak de achtergrondmuziek en de geluidseffecten die horrorfilms zo angstaanjagend maken. Als je het geluid uit zou zetten, zouden veel scènes helemaal niet zo eng zijn. Misschien worden sommige scènes dan zelfs grappig.”

“Het Sound Device Lab zet zich in voor geluid zoals de artiesten het bedoeld hebben,” zegt Kim, hoofd van Samsungs Sound Device Lab.

“Film-, TV- en muziekregisseurs zijn allemaal artiesten. En wat voor mij belangrijk is, is dat ze hun verhalen versterken door middel van geluidseffecten en muziek,” zegt Kim. “Ons doel hier bij het Sound Device Lab is om de content aan te bieden zoals deze artiesten het bedoeld hebben.”

Dit kan een lastige taak zijn, omdat de productie- en kijkomgevingen vaak behoorlijk van elkaar verschillen. Seongsu Park, verantwoordelijk voor de ontwikkeling van luidsprekers en de audio-evaluatie in het Sound Device Lab, vertelt over de uitdagingen waarmee zijn team wordt geconfronteerd.

“Audio voor films en series wordt over het algemeen gemixt op een referentieniveau van ongeveer 85 decibel (dB), wat overeenkomt met het volume in een bioscoop. Thuis kijken veel mensen echter op een lager volume. Volgens ons onderzoek verlagen veel TV-kijkers het volume tot ongeveer 60dB, en sommigen zelfs tot 20dB, om te voorkomen dat de buren last van ze hebben,” legt Park uit. Dit kan betekenen dat dialogen die in de geluidsstudio goed hoorbaar zijn, in de woonkamer nauwelijks waarneembaar zijn. Geluidstechnici moeten bovendien rekening houden met verschillen in de kijkomgeving van consumenten, zoals gordijnen, meubels en andere objecten die geluidsgolven kunnen absorberen of weerkaatsen.

“We zijn overgestapt van naar voren gerichte luidsprekers naar luidsprekers rondom de TV,” zegt Park van Samsungs Visual Display Business.

Het Sound Device Lab heeft de oplossing gevonden in hardware- en software-innovaties. Hardwarematig werden er meerdere kleinere en gespecialiseerde luidsprekers ontwikkeld voor surround sound. De software stemt deze luidsprekers op elkaar af voor een gebalanceerde audio-ervaring en mixt de geluidssignalen opnieuw om te zorgen dat de belangrijkste geluiden tot de kijker komen.

Van weinig, naar voren gerichte luidsprekers naar veel, overal naartoe gerichte luidsprekers

TV’s zijn meestal beperkt door hun ontwerp bij het produceren van geluid. De laatste tijd is deze beperking steeds restrictiever geworden voor geluidstechnici, aangezien TV’s zowel vanaf de voorkant als de zijkant dunner zijn geworden. “Vroeger waren er aan elke kant van het scherm enorme naar voren gerichte stereoluidsprekers. Huidige TV-ontwerpen bieden hier geen ruimte meer voor,” zegt Park. “We moesten diep graven.”

TV’s zijn dunner en slanker geworden, wat geluidstechnici dwingt om creatief te zijn.

Het Sound Device Lab ging de uitdaging aan en ontwikkelde meerdere kleinere luidsprekerunits voor de TV’s. Door deze units in verschillende richtingen te plaatsen en de audio-output te coördineren, kon het team surround sound simuleren.

Deze technologie wordt nog verder doorgevoerd in de modellen met Neural Processing Units (NPU’s), zoals de Neural Quantum Processor die te vinden is op bepaalde Neo QLED TV-modellen, waarmee functionaliteiten als Object Tracking Sound (OTS) worden ontgrendeld. OTS identificeert beeld- en audio-objecten op het scherm in realtime, waarna vervolgens de verschillende speakers worden gematcht en gecoördineerd voor een dynamisch, driedimensionaal geluidsbeeld.

De nieuwste Samsung-TV’s maken gebruik van meerdere, verspreide luidsprekers voor een 3D-achtig geluid.[1]

Voor de dunnere randen en flat-to-the-wall TV’s, moesten de technici ook de fysieke grootte van de luidsprekers verkleinen. Luidsprekers werken door lucht fysiek naar buiten te duwen, dus voor veel aspecten worden de prestaties van de luidspreker rechtstreeks beïnvloed door de grootte. Omdat het Sound Device Lab de luidsprekers niet fysiek kon vergroten, concentreerde men zich in plaats daarvan op het bewegingsbereik.

“Stel dat het bewegende bereik van een luidsprekerdriver 100 is. Het gebruik van 50-70 procent van dat bereik werd als voldoende beschouwd. Voor dunnere TV’s hebben we dat bereik echter verhoogd naar 80-85 procent,” legt Park uit. “Omdat we kleinere maar efficiëntere luidsprekers in onze TV’s hebben geplaatst, konden we niet alleen het dunnere ontwerp accommoderen, maar verbeterden we uiteindelijk ook de algehele geluidsprestaties.”

In recente Samsung-TV’s zit een breed scala aan strategisch gepositioneerde luidsprekers, waaronder naar boven gerichte en zijwaarts gerichte mid-luidsprekers en woofers die diepe bassen tegen de muren kaatsen.[1]

De perfecte balans vanuit elke hoek

Hoewel de extra luidsprekers voor een meeslepender en dynamischer geluid zorgden, creëerden ze ook een nieuwe uitdaging. Nu moesten de luidsprekers nauwkeurig gebalanceerd en op elkaar afgestemd worden voor de perfecte geluidsmix. Met meerdere luidsprekers met een verschillend frequentiebereik, die bovendien allemaal in verschillende richtingen wijzen, werd het exponentieel moeilijker om ze zo af te stellen dat ze als een gebalanceerde eenheid samenwerken – maar het moest gebeuren.

De uitdaging begon met het verzamelen van nauwkeurige gegevens. In echovrije en semi-echovrije kamers registreerde het Sound Device Lab TV-geluiden vanaf 323 verschillende punten en voor elke instelling totdat de frequentie- en volumebalans optimaal waren. Daarna namen de technici elk model mee naar luisterruimtes en simuleerden ze verschillende huiskamersettings om de luidsprekers perfect af te stellen.

Directe geluiden, zonder echo’s en galm, worden gemeten en afgestemd op in totaal 323 punten door de hoek van de TV aan te passen. Dit is een essentieel proces bij het bepalen van de optimale geluidsbalans.

De afbeeldingen geven het volgende weer (met de klok mee vanaf linksboven): (1) een grafiek die de geluidsdruk (SPL) meet per frequentieband onder een specifieke hoek, (2) SPL in een specifieke frequentieruimte, (3) SPL per afstand voor alle frequentiebanden en SPL per frequentieband onder een hoek vanuit een specifieke richting en (4) een grafiek die metingen van alle 323 punten combineert. Met dit proces wordt een ‘Target Curve’ bepaald, die zorgt voor een gelijkmatige geluidsdistributie binnen het menselijk gehoorbereik, waarbij elke luidspreker wordt afgestemd voor een optimale geluidskwaliteit vanuit elke hoek.

Toekomstbestendig geluid

Als wereldleider van de TV-markt sinds zeventien opeenvolgende jaren, blijft Samsung innoveren op TV-gebied. Dus wat komt er nu?

“Ik schrok toen een collega me vertelde dat de volumetoetsen de meest ingedrukte knoppen op de afstandsbediening van een TV zijn. Dit wijst duidelijk op een ongemak. Het is daarom mijn visie geworden om de volumeknoppen volledig van de afstandsbediening te verwijderen,” vertelt Park. Het is zijn wens om Samsung-TV’s het volume automatisch aan te laten passen op basis van het omgevingsgeluid.

“Geweldige technologie zorgt voor waarheidsgetrouw geluid,” stelt Kim. “We zullen onze expertise blijven integreren met nieuwere technologieën als AI om zo dicht mogelijk bij het referentiegeluid te komen.”

In het volgende deel van deze serie onderzoekt Samsung Newsroom de rol van AI bij het verbeteren van audioprestaties en geluidservaringen.

[1]Luidsprekerlocaties kunnen per model verschillen.