Аудиоманьяк, нет?
Техника для музыки



Объективно-субъективные методики проверки качества звукопередачи аудиотехники

Одной из известных проблем в аудиотехнике является недостаточная корреляция между измеряемыми параметрами аппаратуры и субъективно-воспринимаемым качеством звучания. Причиной этого является то, что измерительные приборы (например, FFT-анализаторы) анализируют музыкальный звуковой сигнал не так, как система "ухо-мозг". В результате приборы "видят" кучу информации, которая для слуха неважна (например, гармоники уровнем -120дб очевидно не могут быть услышаны в комнате с уровнем фонового шума 40дб), но "не замечают" то, что для слуха важно (например, коррелированные с сигналом шумоподобные помехи).  

 

Существует способ обойти ограничения приборов, используя для оценки саму систему "ухо-мозг". Основной проблемой в этом случае является то, что оценка на слух при отсутствии эталона звучания недостоверна. Предложенные ниже методики решают вопрос с эталоном простым и изящным способом.

Для применения обоих методик понадобятся хорошие наушники.

Методика 1: оценка изменений, вносимых в усиливаемый музыкальный сигнал усилителем.

Наушники и через последовательный резистор 1-2к (величину резистора выбираем исходя из нагрузочной способности источника сигнала) подключаем по-очереди ко входу усилителя (=выходу источника) и выходу усилителя и слушаем (рис.1 и рис.2).  Для уравнивания нагрузки на источник, в то время пока наушники подключены к выходу усилителя, параллельно входу усилителя (=выходу источника) следует подключать резистор примерно равный тому, через который включаем наушники).

 

 audio-evaluation-method1

Эталоном звучания в данном случае является вход усилителя (=выход источника). Задача слушателя - определить разницу между входом и выходом, не пытаясь определить, что "лучше", а что "хуже". Значение имеет просто наличие РАЗНИЦЫ самой по себе. Чем она менее заметна - тем точнее усилитель усиливает музыкальный сигнал, меньше вносит туда "отсебятины". Поэтому методика и названа мной "объективно-субъективной".

Выход усилителя нагружаем резистором или колонками, вынесенными на длинном кабеле в другую комнату и (или) заваленными подушками, чтобы их звук не мешал слышать происходящее в наушниках.
Регулятором громкости выставляем на выходе усилителя по вольтметру одинаковый уровень со входом. Если усилитель инвертирующий, это надо учесть путем перемены полярности наушников при переключении со входа на выход и обратно. 
Подобным методом отлично слышно, какую окраску в сигнал вносит тот или иной аппарат, хорошо слышно окраску ламповых и транзисторных однотактных схем с высокими искажениями.

Методика 2: оценка качества преобразования ЦАП.

Эта методика также основана на применении наушников для сравнения с эталоном. В качестве эталона используется цифровая запись, скопированная с диска напрямую, либо скачанная из сети.

Методика сводится к следующему:

- копирование с диска тестового музыкального фрагмента в цифровом виде (например, с помощью программы EAC) в .wav файл №1, либо использование уже готового аудио-файла.
- воспроизведение того же самого фрагмента через исследуемое устройство (ЦАП) и запись воспроизводимого сигнала через линейный вход звуковой карты в файл №2;
-прослушивание через один и тот же цап (например, через цап самой карты и хорошие наушники) файла №1 и файла №2 по-очереди и фиксирование наличия/отсутствия субъективной разницы в звучании.

Обязательные условия успешного применения методики:

1) запись сравнительных образцов на "родной" частоте дискретизации звуковой карты (обычно 48кгц) и в 24 бита.
2) при сравнительном прослушивании записанных образцов и "исходника" через звуковую карту воспроизведение "исходника" 44.1кгц (CDDA) делать с включенным в плеер программным ресемплером (SSRC, SOX, PPHS) на "родную" частоту звуковой карты (обычно 48кгц).
3)предварительная настройка уровня записи - при воспроизведении через тестируемое устройство сигнала с уровнем 0дб, уровень записи также должен быть около 0 дб (не более 1дб разницы), и уровень записи в дальнейшем не трогать. 
4)определить "абсолютную фазу" - в зависимости от схемотехники тракта записи-воспроизведения, запись может получиться инвертированной относительно "исходника". Это хорошо видно в звуковом редакторе. В этом случае перед сравнением переворачиваем запись в этом же редакторе. Эта операция недеструктивна к аудиоданным.

1 и 2 не обязательны, если карта "железно" поддерживает 2 сетки частот (44.1 и 48кгц), имеет на борту два тактовых генератора.

Опыт показывает, что разрешения тракта записи даже не очень дорогих звуковых карт вполне достаточно для уверенной фиксации разницы в качестве звучания даже весьма качественных ЦАП.

При использовании обоих методик не надо напрягаться, пытаясь "услышать разницу", надо просто спокойно и расслабленно слушать, разница, если она есть, сразу сама "бросится в уши". Чем больше слушатель напрягается - тем меньше слышно.

Разумеется, вышеописанные методы НЕ ОТМЕНЯЮТ И НЕ ЗАМЕНЯЮТ приборных методов контроля (измерения КНИ, интермодуляционных искажений и т.п.). Только применение всего арсенала методов в совокупности дает возможность строить действительно качественную аудиотехнику.

Дополнение от 20.12.2012 г.:


Участники форума "Вегалаб" - pyos и Фан-клуб звездочка любезно поделились со мной своим опытом применения описанной выше методики применительно к оценке усилителей (метод 1).

Во-первых, доработка метода - подключать наушники через резистор значительного номинала - не комильфо, растёт выходное сопротивление, поэтому наушники подключались к делителю напряжения, набранному из "голубеньких" металлоплёночных резисторов, суммарная мощность его вышла ватт 20, наушники параллельно нижнему резистору делителя, его сопротивление было в сумме что-то около 5-6 ом. Сравнений с просто резистором, подключенным в разрыв провода наушника, не было, благо устройство оформлено в коробочку - с одной стороны клеммы для проводов с выхода усилителя, с другой стороны - обычное гнездо стеро-джека 6.3

Теперь об услышанном в плане разницы с исходным звуком. На наушниках (сенхи HD580) НЧ-нюансы особо не различались, разве что в совсем глуховых случаях. Главные отличия были в подчёркивании мелких деталей, "цыкающем" характере звука, скрадывании послезвучий и уменьшении разницы между звучками тарелочек, треугольников, бубенцов - всё на некоторых аппаратах превращалось в некую "песочащую" массу. Также заметил, что "цыканье" и подчёркивание деталей идут рука об руку, причём чем сильнее эти эффекты, тем сильнее пропадают послезвучия и эхо от тихих звуков (хотя "начала" этих звуков даже подчёркиваются сильнее, чем было в исходной записи), тем более обращают на себя внимание тарелочки-бубенцы, хотя при этом они начинают песочить, и из-за этого на фоне песка хуже становится стероэффект, хотя в наушниках он всё равно заметен.

Теперь расположу те аппараты, которые не просто слышал, а тестировал этим способом, в порядке улучшения. Зен - ярчит и песочит сильнее всех, самодельные линксоид и лмка - слабее (делаю им скидку на неграмотный монтаж и печатку), фирменный крик - неплох.
Описываю лишь субъективные впечатления, разница "на наушники" - примерно как описал выше, главным образом она в "спокойности" звука и резких цыкающих деталях, откровенно песочил и "свистел" только зен и неотлаженный. линксоид.

-Зен-4 (транзистор на входе - IRF9610): очень яркий, навязчивый и "громкий" звук, сильно подчёркивает мелкие детали. Поначалу прикольно - на малой мощности хорошо "раскачаивает" даже туповатые колонки, но приедается очень быстро. Несмотря на усиленную детальность, окончания звуков тонут под новыми звуками.

-линксоид на 2SK1058/2SJ162 с проблемами в схеме и монтаже (работал на грани устойчивости) - жесткий, цыкающий, утомительный звук, но басил хорошо. Усилитель не мой, а племянника, он собирал его по просьбе одного из форумчан, и уже отдал его. Если надо, спрошу у него схему

-повторитель Семынина по схеме автора с SRPP на КТ602 и 2Т908 в выходе.

-Чуффолли (на IRF150N, вариант на 2SK1058 гораздо хуже): по сравнению с зеном - гораздо более "тихий", тонкий и спокойный звук, детальность не так сильно подчёркивается, но при этом окончания тихих звуков слышны получше, хотя всё ещё есть куда идти. По сравнению с зеном, опять же-таки - звук будто бы плавно течёт рекой, а не подаётся толчками.

-Повторитель Семынина (вариант с ламповым предом с местной ОС на довольно линейных лампах и с мотороловскими транзисторами в выхлопе): близко к Чуффолли, но чуть более спокойно, чуть более гладко, чуть меньше "свитстит" и "цыкает" - а звуки тарелочек читаются лучше. Бас несколько более собранный и читаемый, чем у Чуффолли.

-3886 в инверте по схеме Линкса, собран на макете для проверки. Монтаж не по твоим "канонам"  Довольно спокойный звук.

Линксоид после исправлений(пара конденсаторов в схеме для улучшения устойчивости, снабберы на выпрямители, перекомпоновка проводов) жесткость ушла, и играть он начал примерно так же хорошо, как и вылизанный "семынин", где-то лучше, где-то хуже. В наушниках разница с исходным сигналом - очень мала.
Однако компоновка этого линксоида всё равно очень далека от идеала (входные провода в худших традициях жанра шли на РГ на передней панели и возвращались к платам в середине усилителя по бокам от транса), о чём говорит непрерывный вон от трансформатора, но в том корпусе иного и достичь было нельзя. Был бы другой корпус - результат мог бы быть на порядок лучше, а разницы в наушниках, наверное, не было бы совсем.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Блог для разработчиков www.modlife.ru. Регистрация доменов www.modlife.ru низкие цены.