Hi Res и Hi End: правда меломана часть III

[admin3008 27]

Hi Res и Hi End: правда меломана часть III

О технических характеристиках оборудования

Мощность, Динамический диапазон, Частотная Характеристика, Коэффициент Гармонических Искажений, Отношение Сигнал / Шум, Разделение Каналов.....

Люди, которые не понимают сути происходящих процессов, могут только сравнивать значения и цифры. Они иногда только имеют представление, что этот параметр должен иметь большое значение, а этот чем меньше, тем лучше. Но это простое сравнение чисел не приводит ни к чему полезному, потому что большинство из этих данных уже давно находятся в недоступном для слухового восприятия диапазоне и не имеют никакого практического значения. Более того, каждый производитель аудио аппаратуры измеряет их по своей методике. А иногда при необходимости просто рисуют красивые значения, чтобы привлечь больше покупателей.
Итак, некоторые факты из биологии, музыки, физики и аудио техники: 
* с возрастом человека способность слышать звуки высокой частоты становится все хуже и хуже. В очень молодом возрасте человек ещё может слышать частоту около 18-20 кГц, в среднем возрасте уже около 13kHz и в пожилом уже около 8kHz. На самом деле это не так уж и плохо, как может показаться на первый взгляд, потому что между 10кГц и 20кГц в музыкальном диапазоне считается только одна октава из 10! 

    Вот объяснение: диапазон различимых молодым человеком частот занимает не более 10 октав (20, 40, 80, 160, 320, 640, 1.280, 2.560, 5.000, 10.000, 20.000 Гц). Середина этого частотного диапазона находится совсем не на 10.000 Гц., а примерно на 640 Гц! Это объясняет, почему потеря слуха свыше 10 000 Гц не является столь трагичной.

    Любой желающий может проверить какой диапазон частот он может услышать. Для этого достаточно скачать из интернета любой программный генератор звуковой частоты и проверить. И окажется, например, что человек в возрасте 50 лет начинает слышать басовый динамик на частоте 50 Гц, а при 12000 Гц частоту едва слышно и только если ухо вплотную приложить к высокочастотному динамику.
* Способность слышать очень тихие звуки также ухудшается с возрастом. На искажения, хрипы и колебания в среднем музыкальном диапазоне (100-500 Гц) слух улавливает довольно чувствительно, независимо от возраста. 
* Акустика помещения очень сильно влияет на качество воспроизведения фонограммы акустической колонкой. Коэффициент гармоник при прослушивании составляет 0,5-20% в зависимости от частоты и уровня сигнала. Высокие значения искажений воспроизводятся вне основного диапазона звука на большой частоте, и поэтому они практически не заметны.
* В жилом помещении из-за пульсирующего давления воздуха, создаваемого колонками различные предметы мебели могут вибрировать. “Динамиками” становятся входные двери, двери шкафов, окна, радиаторы отопления, осветительные приборы и т. д., особенно если входят в резонанс. Звуки, возникающие при этом, добавляются в качестве искажений к звуку вашей аудио системы. С другой стороны, на фоне такого прослушивания собственный коэффициент нелинейных искажений усилителя мощности или CD-плеера  совсем незначителен!
* Более или менее идеальные условия прослушивания существуют только в относительно небольшой точке помещения. При удалении от этой зоны стерео эффект во многом нарушается, потому что баланс громкости от колонок и время прихода звуковых волн от левого и правого каналов к слушателю перестают совпадать. Корректировка с помощью регулятора баланса мало помогает, потому что проблема разного расстояния до ушей слушателя все равно остается. Для стерео эффекта с точки зрения его восприятия решающее значение имеет диапазон частот между приблизительно 150 и 3000 Гц. Для басового динамика направление источника звука не различимо, потому что длина волны звукового колебания настолько большая, что где бы вы не расположили сабвуфер, волны в оба уха слушателя будут приходить с одинаковой фазой (разность в фазах для левого и правого уха есть, но настолько мала, что не определяется). А при частоте 3000 Гц длина волны звука составляет всего 11,5 см. Таким образом, уже одного поворота головы достаточно для возникновения фазовых ошибок, но на практике этот эффект воспринимается не очень отчетливо из-за малой мощности сигнала.
* Самый низкий звук, который может издавать акустическая или четырех  струнная басовая гитара составляет 41,2 Гц на открытой верхней струне. Но эта струна при игре бас-гитариста почти никогда не бывает открытой. Бас-барабан барабанщика, один удар инструмента (Kick Bass) настраивается примерно на 50 – 55 Гц. Концертные рояли, органы и синтезаторы, хотя они еще могут звучать примерно на октаву ниже, практически никогда не играют на этих частотах, потому что даже концертные мощные колонки не способны излучать такие низкие частоты с высоким звуковым давлением и на концерте дальние ряды слушателей такую частоту не услышат. Кроме того, частоты ниже 40 Гц вряд ли можно назвать "звуком" с музыкальной точки зрения.
* При просмотре фильмов на домашнем кинотеатре таких сцен как землетрясение, взрывы, посадка вертолета и подобные эффекты с помощью частотного анализа было установлено, что частоты ниже 40 Гц почти не встречаются. Но даже если это и встречается время от времени в сценах, возникают большие сомнения, что они могут быть воспроизведены акустикой, и даже если и воспроизведены акустикой, то не могут услышаны зрителем.
* Самый высокий тон, который может генерироваться популярными музыкальными инструментами, составляет около 3.520 Гц. Флейта около 4200 Гц. Это уже очень высокий свист, который меньше всего можно было бы назвать звуком, связанным с музыкой. Писк комара на частоте примерно 3500-4000 Гц. Но важным фактом является то, что каждый музыкальный инструмент создает дополнительные гармоники для основного тона, которые формируют тембр инструмента. Эти гармоники могут включать частоты, которые в четыре раза больше, чем сама основная звуковая волна.
* Вывод можно сформулировать так: если ваша акустическая система может воспроизвести диапазон частот от 40 до 15000 Гц, то это абсолютно достаточно. Благодаря вечному стремлению к большему и более качественному эти границы уже давно были значительно превышены. 

Становится смешно, когда тесты в журналах критикуют падение частоты CD-плеера на 1 дБ при 20 кГц, или "слишком высокий" коэффициент гармонических искажений усилителя со значением 0,1%. Ни один слушатель не в состоянии на слух определить это, ни одна акустическая колонка не обладает такими характеристиками, и любое помещение для прослушивания ухудшит эти параметры в десять раз. То же самое касается критики в журналах "недостаточного динамического диапазона" всего 80 дБ! В каждой жилой комнате для прослушивания окружающий шум настолько громкий, что этот динамический диапазон никогда не может быть достигнут. Кроме того, практически нет записей, которые включают в себя такой динамический диапазон (диапазон от самого тихого до самого громкого звука).

И последний интересный вывод: как будто все производители акустических колонок договорились между собой и крайне редко указывают, какие же искажения производят их громкоговорители. Ни в проспектах, ни в тестах, ни в прайсах не говорится об этом, как будто их вообще не существует. В действительности же они огромны по сравнению с компонентами электроники. Искажения в усилителях, ресиверах, плеерах обычно измеряются в сотых долях процента и остаются в значительной степени постоянными, в колонках же искажения измеряются процентами и довольно часто даже двузначным числом вплоть до 20 %! Для этого есть только одно объяснение: ни один производитель акустики не хочет приводить такие убийственные данные.

С увеличением нагрузки искажения в колонках стремительно увеличиваются, так как все больше влияет инерционность диффузора. И все это как бы проблемой не является с точки зрения производителей и продавцов. 

    Все дело в том, что при тестировании или прослушивании музыкальных композиций на месте прослушивания обычно слышится музыка, и ничего не измеряется. Единственное, что здесь имеет значение - это самонадеянное звуковое впечатление, желание что-то услышать и эмоциональный настрой. Как это технически происходит, на самом деле не важно!

Также не важно, что динамики имеют фактический КПД от 0,5 до 3 процентов, а оставшиеся проценты безвозвратно теряются и с музыкой не связаны.