КОМПОНЕНТЫ
 
АУДИОСИСТЕМЫ

Audi

BMW

Chevrolet

Chrysler

Citroen

Daewoo

Dodge

Fiat

Ford

Honda

Hummer

Hyundai

Jaguar

Jeep

Kia

Land Rover

Lexus

Mazda

Mercedes

Mitsubishi

Nissan

Opel

Peugeot

Plymouth

Porsche

Range Rover

Renault

Skoda

Subaru

Suzuki

Toyota

Volkswagen

Volvo

Yamaha

    Лучшие системы  
 
Поиск по сайту
 
               
 
Рубрики • Проверка на дорожках Журнал "Автозвук" •  № 7 / 2002  

ОТ ПРОДЮСЕРОВ

Компакт-дисков издательский дом «Салон AV»/«АвтоЗвук» выпустил уже немало. Столько, что они не поместятся ни в домашней «карусели», ни в автомобильном чейнджере. Этот — тринадцатый по счёту. Отбросив суеверия, мы убеждены: этому диску предстоит долгая и счастливая жизнь. И прежде всего потому, что он выходит по вашим просьбам. Подобный опыт был в 1998-м, когда мы дополнили компакт «Наши в городе» несколькими измерительными треками, и читатели до сих пор спрашивают, где его можно купить. Теперь под маркой издательского дома выходит полновесный тестовый диск для проверки и настройки аудиоаппаратуры. Домашней или автомобильной — без разницы. Звук и есть звук.

Диск состоит из двух частей. Для первой отобраны музыкальные фрагменты, составляющие классику исполнительского искусства и звукорежиссуры. Эти треки покажут, насколько адекватно ваша система воспроизводит музыку, позволят субъективно оценить правильность подбора компонентов. Материал выбирался из архивов московской компании Boheme Music, за что ее генпродюсеру Андрею Феофанову — отдельное спасибо.

Вторая часть диска — набор тестовых сигналов, специально синтезированных для нашего проекта: калиброванных тональных, шумовых и фильтрованных псевдошумовых — самого доступного средства измерения частотной характеристики системы.

Впервые в практике (мировой, насколько нам известно) записи тестовых дисков для идентификации сигналов применена технология CD-text, что избавляет от необходимости непрерывно сверяться со списком дорожек.

Очень скоро, надо думать, все тест-диски будут такими. Этот останется первым, но для нас он совершенно точно не последний. Мы над этим работаем.

Андрей Елютин

Николай Ефремов


Содержание дорожек

Диск общей продолжительностью звучания около 50 минут состоит из двух примерно равных по длительности, но не по числу дорожек, частей. Первая часть — шесть специально отобранных музыкальных фрагментов. Вторая часть — более 60 искусственно синтезированных тестовых сигналов. Содержание всех дорожек записано на диске в виде CD-текста, и на проигрывателе, оснащённом функцией чтения CD-text, будет отображаться на дисплее.

ЧАСТЬ 1

МУЗЫКАЛЬНЫЕ ФРАГМЕНТЫ (27:54)

1. Звуковая сцена, разрешение системы в ВЧ-диапазоне

П.И. Чайковский. «Времена года». Ноябрь, «На тройке». Исполняет ГАСО СССР, дирижер Евгений Светланов.

Идеально сбалансированная по уровню запись, сделанная для трансляции по радио. При переключении воспроизводящего тракта в монорежим (если есть такая техническая возможность) общее восприятие звуковой картины не должно ухудшаться ни в чём, кроме восприятия пространственной информации. Не должны «проваливаться» отдельные инструменты, не должно происходить заметного изменения тонального баланса. Если же звучание «схлопывается», значит, в вашей системе есть проблемы с линейностью фазовых характеристик. В стереорежиме сцена равномерно выстраивается от края до края с четким расположением групп инструментов: струнные чуть влево от центра, духовые — немного правее. Ни одна группа при этом не доминирует, и картина не должна смещаться ни на forte, ни на piano. При записи глубина сцены несколько упрощена, и хорошим результатом можно считать виртуальный уход инструментов за линию акустики на 40 — 50 см.

Бубенцы записаны очень контрастно, они не тускнеют и не теряются на общем фоне, хорошо слышен широкий спектр с характерными металлическими обертонами. Треугольник, вступающий на 50-ой секунде, буквально искрится в воздухе и затухает очень плавно.

2. Тональный баланс, разрешение системы в СЧ-диапазоне

Ф. Шопен. Баллада №1 cоль-минор, соч. 23. Исполняет Виктор Ересько, фортепиано.

Бережно отреставрированная фонограмма, без злоупотребления лимитерами и шумоподавителями. На записи, особенно в начале, хорошо заметен шум мастер-ленты, но он не должен мешать прослушиванию. Если все же возникает ощущение дискомфорта, значит, тональный баланс смещен в область 5 — 6 кГц. Прислушайтесь к реверберации помещения — гулкости или неприятных призвуков на нижней середине быть не должно.

Звучание отдельных нот длится очень долго, послезвучия не теряются. Спектр звучания струны богат оттенками. Упрощение свидетельствует о недостаточно высоком уровне CD-проигрывателя, а «съедание» ревербераций может указывать на недостаточно высокое качество акустического кабеля. Запись невероятно богата деталями, они хорошо различимы, но не отвлекают на себя внимание при прослушивании.

3. Эмоциональность исполнения

Ф. Шуберт. Экспромт, соч. 90 №2. Исполняет Мария Юдина, фортепиано.

Отвлечемся от формальных критериев оценки и просто послушаем этот фрагмент. Почувствовали разницу в исполнении по сравнению с предыдущим? Абсолютно разная манера игры, темперамент, энергетика. Мария Юдина была глубоко религиозным человеком и никогда не скрывала этого. Не удивительно, что ее творчество очень долго официально не признавалось. Кроме музыки у нее не было ничего, поэтому каждая запись была для нее праздником, возможностью высказаться. Передается ли вам настроение, эмоциональный подъем после прослушивания? Есть ли у вас, действительно, ощущение экспромта?

4. Гармонический спектр

Ф.Й. Гайдн. Симфония №45 фа-диез минор «Прощальная». Менуэт. Исполняет Московский камерный оркестр, дирижер Рудольф Баршай.

Прекрасная запись скрипичных партий и деревянных духовых. Скрипка — один из самых трудных инструментов для цифрового тракта. Как правило, любая попытка упрощения ЦАПа приводит к нарушению спектра гармоник. На слух это воспринимается как ненатуральность звучания, потеря «бархата», визгливость.

Начиная с отметки 1:40 удивительно хорошо выражена тембральная гармония между струнными и духовыми. Чересчур яркое звучание последних, их доминирование в общем хоре говорит о преобладании в тракте второй гармоники. В потере музыкальности, выразительности и теплоты, как правило, виновата третья. Впрочем, гармоникам и искажениям будет посвящен другой наш тест-проект...

5. Динамический диапазон

Р. Вагнер. «Полет валькирий» из оперы «Валькирия». Исполняет Заслуженный коллектив России, Академический симфонический оркестр Ленинградской государственной филармонии. Дирижер Евгений Мравинский.

Произведение, построенное на потрясающих динамических контрастах. На фортиссимо передается колоссальная звуковая энергия, и нашему звукооператору удалось выдержать уровень записи 98,8% (ровно на 0,1 дБ ниже абсолютного цифрового максимума). Цифрового клиппинга на диске нет, и если вы слышите искажения — это вина усилительного тракта. Найти их источник поможет сигнал максимального уровня, открывающий вторую часть этого диска.

При прослушивании «Полёта» на некоторых системах может ощущаться некоторая зажатость, сдержанность в самых ярких местах. Возможно, сильно «просаживается» шина питания усилителя, сказывается динамическая компрессия, связанная с разогревом звуковых катушек динамиков, или же компрессию вносят элементы защиты ВЧ-головок.

6. Макро- и микродинамика

Э. Григ, «Шествие гномов». Исполняет Большой симфонический оркестр Всесоюзного радио и Центрального телевидения. Дирижер Геннадий Рождественский.

Хорошо ли слышен большой барабан на первых секундах записи? Если хорошо, то это уже неплохо. Совсем хорошо, когда он не пропадает и тогда, когда оркестр переходит на tutti... Скрипка на отметке 1:07 появляется как бы издалека, но, несмотря на то, что в этот момент ее еле слышно, звучание должно быть отчетливым, с характерными подробностями. Бас очень глубок, он воспринимается диафрагмой, но при этом не забивает другие инструменты. Инструменты не сливаются ни на больших, ни на малых уровнях, каждый из них при желании легко выделить. Оцените атмосферу зала, ощущение воздуха.

ЧАСТЬ 2

ТЕСТОВЫЕ СИГНАЛЫ (21:06)

Там, где кончается гармония и начинается алгебра, на диске сделана пауза. Длинная, в 25 секунд. Она нужна для того, чтобы вы успели убрать громкость. Самый первый сигнал на этой части диска — сигнал наибольшего возможного уровня, и по сравнению с только что прозвучавшими музыкальными записями (тоже сделанными с использованием всего динамического диапазона цифровой записи) дорожка №8 покажется очень громкой.

Впрочем, раз уж есть лишние 25 секунд, то лучше при первом проигрывании диска поставить ресивер на паузу на несколько большее время. Тогда мы сможем обстоятельно рассказать, что за сигналы ждут вас и вашу технику впереди и что с их помощью можно сделать.

Одно замечание для тех, кому пользоваться компактами с тестовыми сигналами в новинку. Это — жестокая игра, будьте готовы к неприятным открытиям. Многие огрехи аудиосистемы, неявно слышные на обычном музыкальном материале, через несколько минут, когда вы снимете проигрыватель с паузы, вылезут наружу во всей своей неприглядности. Вы можете обнаружить неприятные призвуки, дребезжания, горбы и провалы на частотной характеристике, короче — многое такое, о чём вы не подозревали, просто слушая музыку. Это произойдёт со всеми, кроме считанных единиц — владельцев совершенно сногсшибательных, чемпионских аудиосистем. Есть ли смысл расстраиваться, если прежде вы не слышали, что ваша музыкальная система что-то делает не так? Ведь слушать вы собираетесь музыку, а не шипение и свист испытательных сигналов. Есть. То, что огрехи в работе аудиосистемы не слышны явно, не означает, что они не слышны совсем. Сложный, динамичный музыкальный сигнал не позволяет локализовать и расшифровать дефекты, но они от этого не исчезают. Вы их продолжаете слышать, только в виде «что-то не так». Для того чтобы идентифицировать (а потом, с божьей помощью, устранить) эти «что-то», и предназначены тестовые сигналы. Они суровы, но неподкупны...

Если готовы — давайте работать. Предмет гордости составителей диска — инновация, как теперь принято выражаться. Этот тестовый диск — единственный на сегодня, в котором технология CD-text использована по максимуму и по самому прямому назначению.

Даже 7-я, вставленная для безопасности дорожка сопровождается (на современном головном устройстве, разумеется) предупредительной надписью, бегущей по дисплею: REDUCE VOLUME! TEST SIGNALS AHEAD. Извините, конечно, что не по-нашему. CD-text пока для великорусского не приспособлен.

Содержание всех остальных треков тоже выводится на дисплей, причём мы придумали (опять впервые) интересный, на наш взгляд, формат. Название трека (Title, по терминологии CD-text) — это содержание сигнала, например его частота, а в поле «исполнитель» (Artist, по той же терминологии) записан уровень сигнала. Некоторые головные устройства показывают только Title. Артист, мол, фигура второстепенная, его место — в буфете. Если ваш источник придерживается таких взглядов, уровень показан не будет. Придётся заглядывать в сопроводительную бумагу (ту, которую вы сейчас читаете). Ничего не поделаешь: технические новинки — как кинжал. Он хорош для того, у кого он есть, и плох для того, у кого его не окажется. В нужный момент (© Чёрный Абдулла).

Теперь — по порядку. Сакраментальная восьмая дорожка — это сигнал максимально возможной амплитуды, которую можно закодировать на компакт-диске. Частота сигнала была нами выбрана не 1 кГц, как это обычно делают, а намного ниже: 315 Гц. Причин для этого две, и главная в том, что килогерц на большой громкости — сомнительное удовольствие. 315 Гц переносятся намного легче, это давно знают наши инженеры: когда требуется выставить уровень выходного сигнала усилителя при подключённой акустике, они всегда просят оператора поставить частоту не выше 400 Гц.

Вторая причина тоже имеет отношение к безопасности, только на этот раз — оборудования. Частотой 315 Гц спалить или сломать что-либо в акустике трудно. Более низкие частоты могут перегрузить басовый динамик чрезмерными амплитудами колебаний диффузора, отсюда возможность механического повреждения подвижной системы. Более высокие, даже такие, как пресловутый 1 кГц, опасно близко подходят к рабочему диапазону нежных пищалок и совсем близко — к их резонансной частоте, здесь лучше не рисковать. А так — всё под контролем, и у вас есть возможность выяснить, как проходит через ваш звуковой тракт сигнал максимально возможной амплитуды.

Простейший опыт, который можно и нужно поставить — выяснить, не происходит ли ограничения в головном устройстве на верхних ступеньках регулирования громкости. У многих происходит, во время тестов мы в этом убеждаемся. Для того чтобы ответить на этот вопрос, надо загрубить, насколько возможно, входную чувствительность усилителя и, включив 8-ю дорожку, постепенно увеличивать громкость. В какой-то момент станут слышны искажения, вызванные ограничением сигнала. Они слышны очень хорошо: ограничение — это третья гармоника. Для частоты 315 Гц третья гармоника — это в районе килогерца, там чувствительность слуха максимальна. Если признаки ограничения возникли на заведомо небольшой громкости — всё ясно: ограничение — в источнике. Тогда надо просто запомнить показания индикатора в момент начала ограничения и зарубить себе на носу: это — максимальное положение регулятора громкости, при котором можно гарантировать, что с выхода источника идёт неискажённый сигнал.

Может оказаться, что у вас всё не так волшебно: искажения начинаются только на большой громкости. Как определить, кто тут пакостит? Это просто: убавьте громкость до исчезновения явных искажений, а потом чуть прибавьте чувствительность усилителя. Если искажения вернутся, значит, источник ни при чём: искажает усилитель или (что менее вероятно) акустика. Если не вернутся — поздравьте себя: у вас источник, не перегружающийся даже самым большим сигналом.

Сигнал с амплитудой 0 дБ — это печка, от которой происходят все дальнейшие пляски. Теперь, когда у печки наплясались, можно расслабиться: сигнал на дорожке №7 — единственный, записанный с максимально возможным уровнем (0 дБ). Все последующие имеют уровень от -6 до -10 дБ по напряжению. То есть, если вы после 8-ой дорожки оставите регулятор громкости в покое, всё последующее будет воспроизводиться с мощностью от 0,1 до 0,25 от той, которую система развивала на 8-ой.

Четыре следующие дорожки — шумовой сигнал. Записанный на них розовый шум содержит все частоты звукового диапазона, равномерно распределённые по частоте. Почему таким свойством обладает именно розовый шум (а не белый, как полагают многие) — пояснено в примечании.

Шумовые сигналы записаны с пиковым уровнем 0 дБ. Но, поскольку это не синусоидальный сигнал с постоянной амплитудой, а хаотический шумовой, его пик-фактор (отношение максимальной амплитуды к средней) составляет около 10 дБ, значит, средний уровень будет -10 дБ, ничего опасного.

На дорожке №9 шумовой сигнал записан попеременно в правом и левом каналах. Прежде всего, это дает возможность убедиться, что каналы подключены правильно. А затем — убедиться в том, что они идентичны по частотной характеристике. Если вы займёте положение на равном расстоянии от правого и левого излучателей (в машине для этого придётся сесть в центр заднего сиденья), то шумовые посылки из левого и правого каналов должны быть одинаковы по тембральной окраске. Это — идеальные условия работы акустики. Если явно слышно, что один из каналов звучит звонче или, наоборот, глуше другого, значит, что-то не так, ищите и исправляйте. В реальных условиях прослушивания, с переднего сиденья, тональная окраска каналов почти наверняка будет различной, в какой степени — это уж как повезёт.

Чтобы каналы легче было идентифицировать, шумовые посылки записаны так: левый канал — короткая, в полсекунды, пауза — потом правый. Затем длинная пауза (2 секунды) и снова левый и почти сразу правый. Так и сравнивать легче.

Дорожка №10 — коррелированный розовый шум. Хаотический сигнал, но записан одновременно и синхронно в двух каналах. По всем канонам двухканального стереозвука такой сигнал должен давать максимально сфокусированный звуковой образ в центре звуковой сцены. Реально это всегда будет «звуковое облако» тех или иных размеров, что обусловлено не только тем, что система фокусирует не идеально, но и тем, что способность слуха к локализации на разных частотах различна. А в розовом шуме есть все частоты, доступные слуху, причём сразу.

Одиннадцатая дорожка — противоположность десятой. Здесь в стереоканалах записан некоррелированный шум. То есть — полностью независимый хаос в каждом из каналов. Такой сигнал — идеальный инструмент для оценки протяженности стереокартины, на которую способна ваша система. «Звуковое облако» на этот раз должно быть большим, чем больше, тем лучше у вас всё складывается.

Дорожка №12 — проверка фазировки каналов розовым шумом. Взят тот же коррелированный (иначе говоря — одинаковый) шум в стереоканалах, но в одном его фаза через раз меняется на противоположную. Здесь снова применена схема с длинной и короткой паузами. Сначала идёт синфазный сигнал, затем — короткая пауза, после этого — противофазный, длинная пауза и так далее. Ощущения при прослушивании должны быть такие: когда сигнал синфазен, звук находится впереди и в той или иной степени собран в середине звуковой сцены. Когда сигнал противофазен, шум будет доноситься как бы отовсюду, без признаков локализации. Если вы услышали что-то другое, то есть синфазный шум не локализуется, а противофазный локализуется на каких-то частотах, есть смысл прогнать звуковой диапазон сигналами проверки синфазности каналов дискретными сигналами. Это — дорожки с 13-й по 22-ю. На дорожках с нечётными номерами сигнал записан в фазе, с чётными — в противофазе. Вообще-то, это непрерывно показывается в виде CD-текста, но, может, у вас такой функции нет...

Частоты проверки синфазности выбраны сознательно. Первый сигнал — с частотой 50 Гц. В типичной автомобильной аудиосистеме на этой частоте работает один сабвуфер. Если сабвуфер один и работает от одного басового канала, на вход которого приходит стереосигнал, а внутри из него формируется суммарный моносигнал, на нечётных дорожках сабвуфер должен молчать. То же должно происходить, когда сабвуфер подключён мостом между двух каналов, выполняющих функции басовых. Всякие попытки сабвуфера издавать звук на дорожке №14 должны пресекаться: это означает, что сигналы левого и правого каналов, из которых формируется монофонический басовый сигнал, не равны по амплитуде. Установите регулятор баланса головного устройства в ноль и крутите чувствительность включённых мостом каналов до тех пор, пока на 14-ой дорожке не установится режим «сабвуферного молчания». А на 13-ой этот же сабвуфер должен гудеть во всю глотку. Если сабвуферов два и они работают каждый от своего канала (правого и левого), регулировка окажется сложнее: здесь складываться будут уже не электрические сигналы в проводах, а акустические волны в салоне. Но логика остаётся неизменной: максимум отдачи при синфазном сигнале и минимум — при противофазном. За идентичность амплитуд в каналах мы отвечаем, это уж будьте спокойны...

Пара дорожек 15 — 16 — это тот же набор, но на частоте 150 Гц. Это — козырная область мидбаса. Локализация источника звука здесь пока слабая, но уровень громкости на 15-ой дорожке должен быть существенно выше, чем на 16-ой. Частота 150 Гц выбрана неслучайно. Длина волны здесь около 2 м. При некоторых схемах установки разность расстояний до левого и правого мидбаса может оказаться сравнимой с длиной полуволны на этой частоте, и тогда при правильной полярности подключения громкость на противофазном сигнале будет выше. Отметьте про себя возможность переполюсовки динамиков, но пока ничего не предпринимайте, это ещё не конец.

Следующие дорожки содержат сигнал с частотой 350 Гц. Для типичной трёхполосной системы это близко к верхней границе работы НЧ-звена. На этих частотах уже начинает работать механизм локализации направления на источник звука по фазе пришедших слева и справа звуковых волн. При нормальном развитии событий синфазный сигнал должен восприниматься как исходящий из середины салона, а противофазный — звучать размыто, с затруднённой локализацией, как будто голова находится внутри источника звука. Если и здесь звук оказался более размытым на 17-ой дорожке, перекидывайте провода на одной из НЧ-головок, если речь идёт о трёхполосной системе. Если акустика двухполосная, придётся проверить, как работают мидбасы наверху своего диапазона.

Дорожки №19 и №20 — это сигнал с частотой 2 кГц. В двухполосных системах это уже относительно близко к частоте раздела. Мидбас начинает отыгрывать последнюю октаву (иногда — меньше), а пищалка ещё помалкивает. На частоте 2 кГц синфазный и противофазный сигналы по громкости отличаться уже практически не будут. Зато ощущение локализации будет довольно ярко выраженным, здесь слух ещё продолжает ориентироваться на фазу приходящей волны в определении направления на источник. Если вы отмечали, где звучание лучше в фазе, а где — в противофазе, пришло время взглянуть в заметки и попытаться сделать практические выводы. Наиболее простым он будет при трёхполосной акустике: 2 кГц — это звёздный час среднечастотника, и за локализацию источников звука отвечает он один. С ним и его проводами и надо работать.

Завершает «фазовую» серию сигнал с частотой 6 кГц. Здесь работают, как правило, одни пищалки, а слух к разности фаз звуков, приходящих слева и справа, уже практически нечувствителен. Какая-то неуловимая разница в звучании синфазного и противофазного сигнала будет ощущаться, но скорее — угадываться. Вслепую вы вряд ли сможете различить 21-ю и 22-ю дорожки. Впрочем, попробуйте, если интересно.

Следующие две дорожки — инструмент для ловли призвуков и резонансов басовой части акустики, а заодно — и для оценки её рабочего диапазона. Это — единственная часть диска, где CD-текст надо выключить. Вот почему. Дорожка №23 — это сигнал переменной частоты. Начальное её значение — 40 Гц. Через каждые 5 секунд частота увеличивается на 5 Гц. Поэтому, наблюдая за счётчиком длительности звучания, можно определить текущее значение частоты. Например: когда счетчик времени показывает 0:20, частота равна 40 + 20 = 60 Гц. При показаниях счётчика 0:25 частота скачком повысится до 65 Гц и так далее. До отметки времени 0:55, когда частота сигнала станет равной 95 Гц. В эти частотные рамки помещается весь информативный сабвуферный диапазон, и теперь вы точно будете знать, на какой частоте у вас что не так. Кстати, прослушивание этой дорожки позволяет не только локализовать местные резонансы, дребезги и другие помехи, но и оценить общий ход АЧХ сабвуфера.

Дорожка №24 — это то же самое, но стартовая частота равна 100 Гц (отметка времени 0:00), а конечное значение — 155 Гц (текущее время 0:55). Это уже мидбас, и если при прослушивании вы обнаружите, что на каких-то частотах у вас безбожно дребезжат двери, детали салона или ещё что, надо не расстраиваться, а устранять.

Дорожки с 25 по 38 — сигналы дискретных частот, стратегически расставленных по звуковому диапазону и чуть за его пределами. Первая из этой серии — дорожка №25 — содержит сигнал, который звуковым назвать трудно, его частота 10 Гц. Сигнал с этой частотой не должен доходить до акустики. Ему там делать нечего, потому что услышать его человеческое ухо не в состоянии. Однако многие из вас услышат, и не потому, что они — инопланетяне. В отсутствие фильтров-сабсоников сигналы инфранизких частот нередко добираются до звуковой катушки сабвуфера. Если он сделан в виде закрытого ящика — это ещё полбеды. Беда, если сабвуфер сделан в виде фазоинвертора. На таких частотах диффузор басового динамика практически ничем не нагружен, и он станет колебаться с большой амплитудой, при умеренных мощностях искажая действительно информативный бас, а при больших — рискуя нанести себе ущерб. Дорожка №25 может проявлять себя в виде шипения воздуха в тоннеле фазоинвертора, хлопанья плохо лежащего (или плохо закреплённого) добра в багажнике, а при большом уровне сигнала — отвратительным звуком, получающимся от ударов звуковой катушки о магнитопровод. Дорожка №25 — единственная на диске, которую имеет смысл проигрывать, глядя не на дисплей головного устройства, а на диффузор сабвуфера. Если он в багажнике — включите режим повтора дорожки и идите смотреть, что там происходит. Если сабвуфер ведёт себя прилично, значит, в системе есть преграды для инфранизких частот, всё нормально. Если нет — вспомните: наличие фильтра-сабсоника мы в тестах всегда относили к достоинствам усилителя. Теперь, надеюсь, понимаете, почему. У вас, может, тоже есть, просто не включен.

Следующие 12 дорожек — это уже звуковые сигналы. 20 Гц — нижний предел слышимых частот. На практике на этой частоте слышно больше фырчания растревоженного большой амплитудой диффузора, нежели убийственного по своей глубине баса. Но, может, у вас система такая, что эту частоту воспроизводит не поперхнувшись? Тогда есть повод и готовое средство похвастаться перед друзьями.

40 Гц (дорожка №27) — это «коренная» сабвуферная частота. Здесь всё должно быть чисто, громко и без неприятных побочных эффектов. 80 Гц — частота, где сабвуфер начинает передавать полномочия мидбасам. Очень подходящий сигнал для того, чтобы поиграть фазой сабвуфера (плавным регулятором, если он есть, или просто переворачивая её на 180 градусов).

Дальше идёт октавный ряд частот до 315 Гц, опорная (и противная на слух) частота 1 кГц и, более подробно, область верхних частот. Выше 6,3 кГц частоты расположены через треть октавы, а последние три значения (16, 18 и 20 кГц) — совсем вплотную, чтобы поточнее оценить верхнюю границу частотного диапазона, посильного вашей системе.

Завершают диск записи фильтрованного псевдошумового сигнала для настройки частотной характеристики по звуковому давлению. Это — тридцать одна дорожка, на каждой из которых записан сигнал постоянной амплитуды (-7 дБ), но с частотой, хаотически изменяющейся в пределах диапазона шириной в треть октавы. Почему мы предлагаем использовать для этих измерений псевдошумовой сигнал, а не шумовой, пояснено в примечании.

Для того чтобы полностью реализовать эту часть диска, лучше всего обзавестись портативным измерителем звукового давления (например, цифровым FWE 33-2055 или аналоговыми Conrad 100609-92, Radio Shack 33-2050). Такой прибор (по цене от 25 до 100 у.е. в зависимости от модели и страны приобретения) плюс заранее отфильтрованный по третьоктавным полосам шумовой сигнал дают возможность построить АЧХ системы с точностью, не меньшей, чем достигается при использовании RTA-анализаторов, стоящих больше в 10 — 100 раз (в зависимости от того же). Как это делается, было рассказано в «АЗ» №3/2002, там же есть таблица поправок к показаниям прибора FWE 33-2055.

Третьоктавные полосы псевдошума позволяют, в принципе, локализовать наиболее грубые дефекты АЧХ и на слух. Общий ход частотной характеристики при этом корректно оценить трудно: на слух полосы, расположенные в разных частях спектра, будут восприниматься с различной громкостью, но значительные пики и провалы на частотной характеристике, в пределах одной-двух полос, поймать можно. Времени на это уйдёт намного больше, чем если взять полновесный RTA-аппарат, но тут уж либо время, либо деньги...

 

БЕЛЫЙ И РОЗОВЫЙ

Розовый шум — эталонный сигнал в электроакустике. Эталонный и уникальный, потому что содержит все частоты звукового спектра сразу. Однако у тех, кто к электроакустическим измерениям не привык, возникают вопросы: почему он розовый, а не белый, ведь в области зрения именно белый — результат смешения всех цветов. Дело здесь вот в чём. Белым шумом будет такой шумовой сигнал, у которого на единицу частоты всюду приходится равная энергия. То есть: в полосе частот от

100 Гц до 101 Гц сосредоточено энергии столько же, сколько в полосе от 1000 до 1001 Гц. На экране спектроанализатора со сплошной шкалой частотная характеристика такого шума будет горизонтальной прямой. Почти прямой, потому что сигнал всё-таки хаотический и интеграция всех случайных всплесков в идеальную прямую произойдет (теоретически) через бесконечное время интеграции. Спрашивается, чем такой шум нам не угодил? Да вот чем. Раз на каждый герц энергии приходится поровну, то в полосе частот 1000 — 5000 Гц её будет в 10 раз больше, чем в полосе 100 — 500 Гц. Кому такой сигнал нужен? Только профессиональным убийцам ВЧ-динамиков.

Если подключить к источнику белого шума анализатор, измеряющий энергию, например, в третьоктавных полосах (а так устроено большинство спектроанализаторов, работающих в режиме реального времени, RTA), то сразу станет видно, как распределяется энергия по частотным полосам. С каждым удвоением частоты уровень повышается на 6 дБ, то есть — тоже в два раза. Такой шум ничего общего с реальным распределением энергии по спектру, будь то музыка, речь или природные шумы, не имеет.

Иное дело шум розовый. Своё название он получил из-за того, что его АЧХ при измерении вдоль непрерывной оси частот, имеет постоянный наклон 6 дБ/окт. Чем ниже частота, тем уровень выше. Низкие частоты по аналогии с солнечным спектром считаются красным, а верхние — синим. Получается, что красного больше, чем всего остального, оттого шум как бы розовеет.

У розового шума на каждую октаву приходится энергии поровну. От 40 до 80 Гц — столько же, сколько от 400 до 800 и от 10 до 20 кГц. Третьоктавный анализатор покажет горизонтальную прямую, и правильно сделает: к такой АЧХ приближается спектр реальных звуков.

АЧХ белого шума на непрерывной шкале, где отображается энергия, приходящаяся на один герц, и на шкале третьоктавного анализатора, показывающего энергию, приходящуюся на каждую октаву (или её долю).

У розового шума энергия, приходящаяся на единицу частоты, падает кратно частоте. Зато на каждую октаву (или треть октавы, как показано на этом графике) энергии приходится одинаково.

Две соседние полосы фильтрованного розового шума с диска IASCA «Setup & Test».

Те же две полосы, но сформированные по методу псевдошума для нашего проекта.

У фильтрованного розового шума со временем хаотически меняются и частота, и амплитуда.

У псевдошумового сигнала амплитуда в пределах третьоктавой полосы меняется случайным образом, а амплитуда остаётся постоянной.

ШУМ С ФИЛЬТРОМ

Как измеряют АЧХ системы в реальных условиях её работы? Обычно так: на вход подают розовый шум, в помещении прослушивания устанавливают измерительный микрофон и спектроанализатор реального времени (RTA, Real Time Analyser). Внутри спектроанализатора есть около тридцати узкополосных фильтров, вырезающих из полученного от микрофона сигнала полоски шириной в треть октавы. Это — принятый фактический стандарт, а выбор ширины полосы объясняется тем, что пики и провалы намного уже трети октавы (1/6 и меньше) слух практически не воспринимает. Прибор, в котором одновременно работает тридцать фильтров с измерителем уровня выходного сигнала каждого и общим дисплеем, куда все уровни выводятся в виде гистограммы — это всегда недёшево. Зато быстро.

Есть альтернативная методика: шум заранее нарезается на третьоктавные полосы, звуковое давление измеряется широкополосным измерителем, шумомером, иначе говоря. Суть процесса от этого не меняется, просто фильтрация осуществляется на стороне передачи шумового сигнала, а не на стороне приёма. Что важно, фильтрация при таком способе измерений происходит не за деньги того, кто измеряет, а за деньги того, кто готовит измерительный сигнал. Измеряющий сильно экономит, правда, затрачивает намного больше времени: тридцать третьоктавных полос, составляющих звуковой диапазон, придётся измерять по очереди, а не все сразу.

Фильтрованный розовый шум записан, например, на настроечном диске IASCA «Setup & Test». Он получен из широкополосного с помощью фильтров с очень высокой крутизной характеристики, 48 дБ/окт. Вместе такие полосы (их 31) перекрывают диапазон от 20 Гц до 20 кГц, и то и другое включительно. Однако позже придумали усовершенствование в этой технологии измерений, основанной на применении псевдошумового сигнала вместо фильтрованного шумового. Чем плох фильтрованный розовый шум? Во-первых, даже при использовании фильтров с очень высокой крутизной, каждая полоса захватывает диапазон частот шире, чем треть октавы. На уровне -20 дБ, например, сигнал с «Setup & Test» имеет ширину полосы уже втрое больше, чем на номинальном уровне. Но это ещё полбеды. Шум — сигнал хаотический. Пока значение амплитуды усреднится, должно пройти некоторое время. При работе с RTA это не проблема, он — многостаночник и лишние несколько секунд погоды не делают. Когда же приходится мерить «ручками», полосу за полосой, желательно иметь более предсказуемый в смысле амплитуды сигнал. Он есть, и называется псевдошумовым. Делается он из синусоидального, частота которого случайным образом меняется в строго заданном диапазоне, например, для полосы с центральной частотой

315 Гц это будет от 280 до 250, и ни на герц туда или сюда. То, что частота меняется случайно, делает такой сигнал близким к шумовому, а поскольку сырьё — тональный сигнал, случайных колебаний амплитуды не возникает. АЧХ двух соседних полос псевдошумового сигнала с нашего диска можно увидеть на графике и оценить то обстоятельство, что на уровне -20 дБ по отношению к номинальному ширина полосы возрастает крайне незначительно.

Постоянство амплитуды псевдошумового сигнала наиболее наглядно демонстрируют трёхмерные картинки, где показано изменение амплитуды и частоты со временем. «Горный кряж» фильтрованного розового шума имеет хаотически меняющуюся высоту, а узкий, тоже довольно причудливо извивающийся хребет псевдошума высоту над уровнем моря имеет постоянную. Что нам и нужно.

Рубрики • Проверка на дорожках Журнал "Автозвук" •  № 7 / 2002  
   

 
     

Информационный партнер в Украине - журнал AZ&FOR'Z

АРХИВ | РУБРИКИ | ПОДПИСКА | МАГАЗИН | ПОНЯТИЯ | КОНТАКТЫ | АУДИО ДОМА
Copyright © Издательский Дом "Сигма"

Яндекс цитирования