Компьютерные науки - Учебники на русском языке - Скачать бесплатно
Подключение аппаратуры
Би-амплинг или би-ваэринг? - Алексей Грудинин ("Stereo" N4 1997г.)
Искусство подключения - Андрей Грудинин ("Stereo" N3 1997г.)
Грамзапись
Мифы и реальности древней звукозаписи - Владимир Горбачевский
("Stereo" N4 1998г.)
Что такое RIAA, MM и MC - Владимир Болотников ("Stereo" N11 1997г.)
О заметности искажений
О заметности искажений
Алексей Грудинин
Вся история звуковоспроизведения складывалась из попыток приблизить
иллюзию к оригиналу. И хотя путь пройден громадный, до полного
приближения к живому звуку еще очень и очень далеко. Отличия по
многочисленным параметрам могут быть измерены, но и не мало их остается
пока вне поля зрения разработчиков аппаратуры. Одной из главных
характеристик, на которую потребитель с любой подготовкой всегда
обращает внимание, является коэффициент нелинейных искажений (КНИ). И
какая же величина этого коэффициента достаточно объективно
свидетельствует о качестве устройства? Нетерпеливые могут сразу найти
попытку ответа на этот вопрос в конце. Для остальных продолжим. Этот
коэффициент, который еще называют коэффициентом общих гармонических
искажений, представляет собой выраженное в процентах отношение
эффективной амплитуды гармонических составляющих на выходе устройства
(усилителя, магнитофона и т.п.) к эффективной амплитуде сигнала основной
частоты при воздействии на вход устройства синусоидального сигнала этой
частоты. Таким образом, он позволяет количественно оценить нелинейность
передаточной характеристики, которая проявляется в появлении в выходном
сигнале спектральных составляющих (гармоник), отсутствующих во входном
сигнале.
Другими словами, происходит качественное изменение спектра
музыкального сигнала. Кроме объективных гармонических искажений,
присутствующих в слышимом звуковом сигнале, существует проблема
искажений, которые отсутствуют в реальном звуке, но ощущаются из-за
субъективных гармоник, возникающих в улитке среднего уха при больших
величинах звукового давления.
Слуховой аппарат человека является нелинейной системой. Нелинейность
слуха проявляется в том, что при воздействии на барабанную перепонку
синусоидального звука с частотой f в слуховом аппарате зарождаются
гармоники этого звука с частотами 2f, 3f и т.д. Поскольку в первичном
воздействующем тоне этих гармоник нет, они получили название
субъективных гармоник. Естественно, это еще больше осложняет
представление о предельно допустимом уровне гармоник звукового тракта.
При увеличении интенсивности первичного тона величина субъективных,
гармоник резко возрастает и может даже превысить интенсивность основного
тона. Это обстоятельство дает основание для предположения о том, что
звуки с частотой менее 100 Гц ощущаются не сами по себе, а из-за
создаваемых ими субъективных гармоник, попадающих в область частот свыше
100 Гц, т.е. из-за нелинейности слуха.
Физические причины возникающих аппаратных искажений в различных
устройствах имеют разную природу, и вклад каждого в общие искажения
всего тракта неодинаков. Искажения современных CD-проигрывателей имеют
очень низкие значения и практически незаметны на фоне искажений других
блоков. Для акустических систем наиболее существенными являются
низкочастотные искажения, обусловленные басовой головкой, и стандартом
оговариваются требования только для второй и третьей гармоник в области
частот до 250 Гц.
И для очень хорошо звучащей акустической системы они могут быть в
пределах 1% или даже несколько больше. В аналоговых магнитофонах главной
проблемой, связанной с физическими основами записи на магнитную ленту,
является третья гармоника, значения которой обычно и приводятся в
инструкции для сведения.
Но максимальное значение, при котором , например, всегда производятся
измерения уровня шумов, это 3% для частоты 333 Гц. Искажения же
электронной части магнитофонов значительно ниже. Как в случае акустики,
так и для аналоговых магнитофонов, благодаря тому, что искажения в
основном низкочастотные, субъективная заметность их сильно падает из-за
эффекта маскировки (который заключается в том, что из двух одновременно
звучащих сигналов лучше слышен более высокочастотный). Так что главным
источником искажений в вашем тракте будет усилитель мощности, в котором,
в свою очередь, основным является нелинейность передаточных
характеристик активных элементов: транзисторов и электронных ламп, а в
трансформаторных усилителях также добавляются нелинейные искажения
трансформатора, связанные с нелинейностью кривой намагничивания.
Очевидно, что с одной стороны искажения зависят от формы нелинейности
передаточной характеристики, но также и от характера входного сигнала.
Например, передаточная характеристика усилителя с плавным ограничением
при больших амплитудах не вызовет никаких искажений для синусоидальных
сигналов, меньших уровня ограничения, а при увеличении сигнала выше
этого уровня искажения появляются и будут увеличиваться. Такой характер
ограничения присущ в основном ламповым усилителям, что в какой-то мере
может служить одной из причин предпочтения таких усилителей слушателями.
И эту особенность использовала фирма NAD в серии своих нашумевших
усилителей с "мягким ограничением", выпускавшихся с начала 80-х годов:
возможность включения режима с имитацией лампового ограничения создала
многочисленную армию поклонников транзисторных усилителей этой фирмы.
Напротив, характеристика усилителя с центральной отсечкой (искажения
типа "ступенька"), которая характерна для транзисторных моделей,
вызывает искажения музыкальных и малых синусоидальных сигналов, а с
увеличением уровня сигнала искажения будут уменьшаться. Таким образом,
искажение зависит не только от формы передаточной характеристики, но
также от статистического распределения уровней входного сигнала, которое
для музыкальных программ близко к шумовому сигналу. Поэтому, кроме
измерения КНИ с использованием синусоидального сигнала, возможен метод
|
