Акустика внутри нас


  Венцом любого аудиотракта является субъект, потребляющий эстетический экстракт музыкального произведения. Собственно процедура экстрагирования выполняется сложнейшим устройством, называемым слуховой системой. Недооценка ее роли часто мешает установлению ясности в вопросах, необоснованно запутанных. Практика же показывает, что учет даже самых общих закономерностей слухового восприятия порой легко снимает проблему поиска причин тех или иных акустических эффектов. Открывая тему, посвященную человеческому слуху, мы полагали своей целью на первом этапе обрисовать контур наиболее интересных, по нашему мнению, прблем, которые могут привлеч внимание аудиолюбителя.

Конструкция и принцип действия

Возможности слухового анализатора, на протяжении всей истории науки являвшиеся объектом пристального исследования самых выдающихся умов, порой просто потрясают. Тончайшие флуктуации плотности воздуха вызывают ощущения чрезвычайной силы и значимости для человеческого существа. До сих пор остается загадкой ошеломляющий динамический диапазон слуха, который почти сразу после громовых раскатов может различить шорох мыши в углу, производящей колебания, при которых частички воздуха смещаются на величину порядка межатомных расстояний. Привычный для всех частотный диапазон, 20 Гц—20 кГц, совершенно нетривиален для сенсорных систем организма, в этом смысле способности, например, зрительной системы просто меркнут в сравнении со слухом (частота ультрафиолетового излучения лишь в два раза выше инфракрасного). Но подлинно сильное впечатление возникает, когда знакомишься с устройством слуха и начинаешь осознавать, какими средствами природа столь великолепно решила неизвестно кем поставленную задачу. Чтобы уменьшить объем абстрактных представлений вообще, неизбежных при разговоре о таком многосложном предмете, как слуховое восприятие, опишем вкратце основные элементы конструкции слуховой системы, над которой Природа, видит Бог, столь основательно поработала.

Каждое Ухо, в широком смысле, принято делить на три части: наружное, среднее и внутреннее. Тут же заметим, что мозг, решающая роль которого в процессе всякого информационно значимого и сложного восприятия пока еще не вызывает сомнения, здесь выносится за скобки. Ушная раковина со слуховым каналом, в основании которого расположена барабанная перепонка, образуют систему наружного уха. И даже эта несложная анатомическая структура объясняет целый ряд важных особенностей слухового ощущения. Просто и со вкусом выполненная внешняя часть акустического оформления, например, позволяет человеку, оказавшемуся в темной комнате, решить: спереди или сзади него расположен звучащий объект. А геометрическое строение канала играет не последнюю роль в локальных изменениях чувствительности человеческого слуха на высоких частотах и, в частности, во многом определяет область максимальной чувствительности — около 3 кГц (приблизительно на этой частоте канал становится волновым резонатором).

Область среднего уха совпадает с пространством, ограниченным внутренней частью барабанной перепонки, с одной стороны, и мембраной овального окна, герметично закрывающей вход в улитку, с другой. Перепонку с овальным окном связывает система рычагов из трех маленьких косточек, выполняющая функцию концентратора давления. Мышечная подвеска при необходимости меняет упругость системы, реагируя, например, на опасные для внутреннего уха уровни акустического воздействия. Барокамера среднего уха связана с носоглоткой евстахиевой трубой, открывающейся лишь в момент глотания (для компенсации возникающего градиента давления по разные стороны перепонки). Соответствующая слуховая помеха снижает достоверность результатов тестирования аудиоаппаратуры, проведенного во время дружеской трапезы. За упомянутой мембраной овального окна начинается заполненная перилимфой территория внутреннего уха, соединенного между прочим с тремя полукружными каналами вестибулярного аппарата.

Собственно органы внутреннего уха сосредоточены в свитом в улитку канале, разделенном продольно на две части тонкой костной перегородкой. Эта последняя, повторяя все изгибы улитки, одним боком наглухо к ней прилегает, а между второй кромкой и стенкой канала остается щель, величина которой возрастает по мере удаления от овального окна. На всем протяжении улиточного канала эта щель затянута мембранной структурой. Из трех ее составляющих мембран (базилярная, Рейснера, покровная) основной интерес для нас представляет базилярная, вдоль которой в виде нароста живет так называемый кортиев орган. Этот самый орган является главным устройством на пути преобразования механо-акустической энергии в доступную пониманию обладателя ушей форму.

Современные представления о возникновении слухового ощущения, в основе которых лежат результаты исследований Бекеши, выглядят приблизительно следующим образом. Звуковая волна вызывает пульсации давления в наружном слуховом канале. Пульсации давления в воздухе трансформируются структурами среднего уха в давление пери-лимфы в улитке, что провоцирует бегущую изгибную волну в базилярной мембране. Движение частичек мембраны возбуждает волосковые клетки кортиева органа (по определенному закону смещается величина их электрохимического потенциала), каждая из которых передает это возбуждение одному из волокон слухового нерва, который, в свою очередь, активизирует нейроны спирального ганглия, где сигнал из аналоговой формы трансформируется в дискретную последовательность нервных импульсов и...

Дальше пока не пойдем. Поскольку упругие свойства мембраны меняются вдоль улиточного канала, для каждой частоты гармонического сигнала существует область, где амплитуда смещений мембраны и соответственно величина волоскового потенциала достигают максимума. Отсюда следует важный вывод: информация о спектральном составе сигнала в слуховой системе кодируется местом возбуждения в сечении пучка волокон слухового нерва, другими словами, вся система состоит из фиксированного количества каналов, каждому из которых соответствует одно нервное волокно, связанное с определенной областью базилярной мембраны. Стало быть, существует чисто физиологический предел частотного разрешения слуха. В пределах собственного диапазона слух в состоянии различить 620 градаций. Каждой градации соответствует постоянный интервал на базилярной мембране, который равен 52 микронам. Этот интервал включает 6 воло-сковых клеток. До 500 Гц частотное разрешение постоянно и составляет 1,8 Гц, выше разрешение ухудшается почти пропорционально увеличению частоты.

Чувство слуха

Трудности изучения слуховой системы во многом обусловлены тем обстоятельством, что окончательный анализ слухового стимула происходит в центральных отделах мозга. В связи с этим любая из существующих моделей слуховых подсистем содержит спекулятивный элемент (то есть такой элемент, для которого в реальной системе нет физического прототипа). Этот продукт творческого произвола исследователя формируется таким образом, чтобы модель в целом оказалась в состоянии воспроизвести результаты психоакустических экспериментов. Все принятые субъективные характеристики звука выведены именно на основе таких экспериментов. Основными субъективными параметрами, которыми в принципе можно охарактеризовать любой звук, являются громкость и высота. Первому, понятно, можно поставить в соответствие такую объективную характеристику, как интенсивность звукового стимула, второму — частоту или частотную область.

Опыты по исследованию восприятия громкости позволили построить знаменитые кривые равной громкости (рис. 1). Суть отображаемых ими закономерностей проста и понятна: ощущение громкости тонального сигнала зависит от частоты, а связь этого ощущения с амплитудой меняется при ее (амплитуды) изменении. Каждая кривая на графике показывает, какой должна быть амплитуда сигнала данной частоты, чтобы он воспринимался равногромким тону частотой 1 кГц с таким уровнем амплитуды, для которого данная кривая и построена. Этот уровень называют уровнем громкости в фонах. Реальный масштаб субъективного ощущения воспроизводится при исчислении громкости в единицах, называемых сонами (сокращенно — сон). Так, если численное значение громкости в сонах одного сигнала больше, чем другого, например, в два раза, то и ощущать первый сигнал мы должны как в два раза более громкий (соответствующее изменение уровня громкости составит приблизительно 10 фон). Короче говоря, между таким субъективным параметром звука, как громкость, и объективным параметром — амплитуда, существует достаточно сложная функциональная связь.

Аналогично обстоит дело и с ощущением высоты тона, измеряемой в специальных единицах — мел. Для формирования мелодической шкалы высот использовалась сложная психоакустическая процедура, целью которой было выявить субъективный масштаб восприятия изменений частоты тонального сигнала. Графически связь между мелодической высотой тона и его частотой отображена на рис. 2. Из графика видно, что до 500 Гц эта связь линейна, выше же линейная зависимость нарушается: с повышением частоты слух все слабее реагирует на ее изменения, и, например, удвоение частоты тона не воспринимается слухом как удвоение его высоты.

Исследования деятельности уже периферических отделов слуховой системы позволяют объяснить такое проявление амплитудно-частотных свойств слуха, как эффект частотной маскировки: эффект повышения порога слышимости звукового стимула в присутствии сигнала, спектр которого несколько смещен по отношению к спектру первого. График на рис. 3 иллюстрирует маскирующие свойства узкополосного шума различной интенсивности с центральной частотой 1,2 кГц. Каждая кривая представляет зависимость от частоты величины смещения порога слышимости тональных сигналов в присутствии маскирующего сигнала. При уровне маскирующего сигнала 110 дБ все тоны частотой, например, 2 кГц с уровнем меньше 90 дБ просто не будут слышны. Как видно из графика, эффект маскировки несимметричен: маскируются только сигналы с частотой выше частоты маскера. Это свойство слуха всегда полезно иметь в виду при анализе особенностей звучания того или иного звуковоспроизводящего тракта, особенно его низкочастотных возможностей.

Одно из важнейших свойств слуха, имеющее радикальное значение для стереофонии, — это способность к локализации; то есть, закрыв глаза, мы можем более или менее точно определить, где находится источник звука. Конечно, слух в этом качестве на пару порядков уступает зрению в точности, но специфика акустических процессов легко извиняет слуховую систему. Основой механизмов слуховой локализации является осуществляемое в центральных отделах мозга сравнение времен прибытия и амплитуд сигналов, принятых разными ушами. Огромный объем эмпирического материала, накопленного более чем за сто лет экспериментальной деятельности, посвященной пространственному слушанию, теоретически до конца еще так и не освоен, но, будучи неплохо систематизированным, он дает вполне ясное представление о возможностях пространственного слуха. Для нас важной является установленная зависимость точности локализации от спектрального состава звука. Объединяя данные разных авторов, мы можем оценить диапазон точностей определения положения источников различных сигналов: от 0,7° для коротких импульсов до 3,2° для широкополосного шума. Изменение спектра сигнала во времени может вызвать иллюзию движения источника. Отсюда, в частности, следует возможность дезориентирующего влияния нелинейных искажений, усложняющих спектр исходного сигнала новыми гармоническими составляющими. Обратим внимание на еще одно свойство слуха, отражающееся прежде всего на восприятии коротких звуков: всякое воздействие подвергается в слуховой системе временному интегрированию. Это свойство обуславливает зависимость громкости коротких сигналов (длительностью до 100 мс) от их длительности и объясняет тенденцию к слитному восприятию сигналов, следующих друг за другом, если временной интервал между ними меньше некоторого значения (у разных авторов это значение колеблется от 30 до 200 мс).

Даже те немногие особенности слухового восприятия, которые здесь перечислены, могут помочь сориентироваться аудиолюбителю в сложном комплексе ощущений, возникающих при попытках субъективного тестирования аппаратуры и нередко относимых на счет факторов, совершенно не имеющих отношения к делу.

Человек и музыка

«...Музыки без человека не бывает... Это человек, обративши взор в себя, присваивает звуку эстетические качества и, введя упорядочивающую схему, построенную на первых попавших под руку принципах, смело абсолютизирует идею гармонии, объективная основа которой шатка и эфемерна...» Отношение к психоакустике как к науке часто заставляет людей, близких или тяготеющих к искусству, относиться к ее выводам как к чему-то постороннему, не имеющему никакого отношения к музыке. Спору нет, не следует мешать эстетические категории с чисто психофизиологическими, но настаивать на их полной независимости просто неразумно. Учитывать эту связь необходимо уже для того, чтобы как раз и отделить зерна чистого искусства от плевел сопутствующих факторов. В этом контексте со всей полнотой проблема актуализируется для музыкального восприятия, «одомашненного» стереофонией, но роль сопутствующего элемента нельзя недооценивать и при общении с «живой» музыкой.

Исходя из самых общих соображений, начало истории музыкального мироощущения смело можно отнести к дремучим векам Верхнего Палеолита, когда Природа вчерне завершала одно из наиболее спорных своих творений, впоследствии легко узурпировавшее статус Венца. Осваиваясь с новым положением на эволюционной лестнице, человек стал замечать разительные перемены в окружающем мире, который вдруг приобрел для него новую таинственную значимость. Очевидно, это обстоятельство и побудило еще вполне пещерного Homo Sapiens вместо обязательной сиесты взяться за резец и стимулировало изменение отношения к поступающей со всех сторон звуковой информации. Однако потребовалось еще очень много времени и сообразительность Пифагора, чтобы обнаружить наличие закономерностей между степенью приятности для души звуковых сочетаний и геометрическими параметрами такой простейшей звукооб-разующей системы, как струна. Известные экспериментальные и теоретические исследования великого греческого мыслителя позволили выстроить музыкальный ряд, конструкция которого основывается на трех созвучиях: октаве, чистой квинте и чистой кварте. Соотношения частот двух тонов для соответствующих интервалов составляют: 2/1, 3/2 и 4/3. Претерпевая различные модификации и дополнения, пифагорейский звукоряд господствовал в музыкальной культуре европейских стран до введения в начале 18 века равнозвучащих темперации и диезно-бемольной функциональной гармонии, которые и поныне нам как строить, так и жить помогают.

В двух словах — о чем речь. Фундаментом европейской полифонии является октавная периодичность, обусловленная фактом возникновения ощущения слитного звучания при единовременном воспроизведении двух тональных сигналов с соотношением частот 1/2. При последовательном воспроизведении эти два тона воспринимаются слухом как родственные. Темперированная тональная система образуется разделением звукового диапазона на равные интервалы, а соответствующие значения частотного ряда определяются постоянными сомножителями: при разбиении диапазона на октавы этот сомножитель равен 2, множитель 3/2 делит ряд на темперированные большие терции, минимальную градацию (полутон) дает 12/2 . Таким образом, каждая октава содержит строго три большие терции, которые в сумме составляют 12 полутонов. Зная частоту любой ноты, легко можно вычислить частоты всех остальных. Точку отсчета обычно определяет тон «до» малой октавы (С0), частота которого — 131 Гц. Чтобы вычислить частоту, например, ноты «ре» малой же октавы, надо 131 помножить на 12/2 * 12/2 (= 6/2) (интервал между «до» и «ре» — два полутона). Говоря о равенстве гармонических интервалов (полутонов, тонов, терций и т. д.), на которые делится весь звуковой диапазон, мы подразумеваем, что это равенство субъективно ощущаемо, то есть предполагается, что, например, разница между «до» и «ре» первой октавы воспринимается такой же для «до» и «ре» четвертой. Так ли это на самом деле?

Оказывается, что — нет. Во всяком случае субъективная шкала высот (ее называют мелодической шкалой, с единицей измерения высоты 1 мел) уже выше 500 Гц начинает расходиться с гармонической. Разница в звучании нот на высоких частотах ощущается значительно меньше, чем между номинально теми же нотами, но на более низких частотах (несколькими октавами ниже), в чем можно убедиться с помощью обычного пианино. Однако результаты такого опыта не будут столь убедительны, как данные корректно выполненного психоакустического эксперимента, в соответствии с которыми, например, тональный сигнал частотой около 1,4 кГц воспринимается лишь как вдвое более низкий, чем тон частотой 8 кГц.

Отношение частот тональных сигналов, занимающих крайне верхнее и крайне нижнее положение в самой высокой из слышимых мелодических октав, составляет не 1/2 (как в классической октаве), а — 1/10. Если гармонически правильно транспонировать музыкальный фрагмент из низкого в более высокий регистр, то появляется ощущение мелодической зажатости. Если же мы попытаемся осуществить эту операцию по законам психоакустики (правильно мелодически), мы вероломно нарушим принятые законы гармонии. Эта особенность слухового восприятия может вызвать закономерную озабоченность. Казалось бы, такое расхождение должно приводить к осложнениям в музыкальной практике, опирающейся на европейскую темперированную систему.

Но, судя по всему, установленный в 18 веке порядок всех вполне устраивает. Причина лояльного отношения музыкантов к темперированному строю прежде всего в ограниченности диапазона основных тонов подавляющего большинства классических инструментов. В спектре звучания немногих инструментов наивысший основной тон превышает частоту 1 — 2 кГц, причем соответствующие возможности известного инструментального арсенала используются минимально. Другая причина обусловлена сложностью спектрального состава каждого отдельно взятого звука практически у любого инструмента. Гармонические компоненты, сопутствующие основному тону (определяющему высоту данного звука), создают сложные взаимосвязи в структуре музыкального полотна, которые нивелируют последствия упомянутых расхождений. Для монохроматического звука (мелодия, воспроизведенная с помощью чисто синусоидальных сигналов) эти последствия весьма заметны.

Огромная роль в спектре звука любого инструмента гармонических составляющих, из-за которых трудились Страдивари и поколения семейства Гварнери, во многом определяет критичность влияния множества факторов на особенности звучания как отдельных инструментов, так и целых оркестров: от мастерства и настроения исполнителей до влияния особенностей концертного зала. В широком смысле разрешающие способности человеческого слуха или, другими словами, его чуткость к разного рода изменениям признаков звукового образа максимальна для сложных звуков. Даже незначительные изменения гармонических составляющих (амплитуды, частоты, фазы) спектра звука, незаметные на чистом тональном сигнале, могут регистрироваться как неясные искажения тембра. В этой связи еще до проблемы звуковоспроизводящих трактов существовала и существует проблема концертного зала. Хорошо всем известно, что в одном зале музыка звучит лучше, в другом — хуже, но до сих пор по существу никто толком не знает, как построить не идеальный, но просто надежно хорошо звучащий, более или менее универсальный зал. Вероятно, главная трудность заключается в необходимости одновременного учета огромного количества факторов, среди которых одним из решающих является психология и физиология слухового восприятия.

Даже в хороших концертных залах музыкальное восприятие существенно зависит от места слушателя, особенно если это подготовленный слушатель. Вот, например, впечатления музыканта, характеризующие особенности звучания одного из лучших московских залов. «...Находясь на сцене в рядах оркестрантов, вначале поневоле слушаешь близкие инструменты, но если не заострять на них внимание, то именно здесь ощущаешь наиболее полное звучание. Здесь как бы «варишься» в звуках музыки, чувствуя каждую деталь, а это чуть ли не самое главное, поскольку симфоническая музыка просто насыщена информацией, каждый элемент которой является неотъемлемой смысловой частью произведения.

Сцена — единственное место в зале, где можно «жить» в музыке не напрягаясь. Когда же спускаешься в зал, появляется ощущение затычек в ушах. Создается впечатление, что между слушателем и оркестром существует плотная преграда, через которую звуки проходят весьма неохотно, как будто играют где-то за стеной. В первых рядах партера заметен недостаток высоких частот, все звучит немного приглушенно. Некоторые инструменты оказываются в тени, особенно это касается группы деревянных духовых. Смещения от центра зала делают человека как бы глуховатым на обращенное к стене ухо. Избыток низких частот у виолончелей и контрабасов заметно подавляет скрипичную группу. Звучание скрипок довольно прозрачное, но все же нет желанной легкости. В амфитеатре и на балконе почти все недостатки партера исчезают, звук становится воздушным, и при этом не создается впечатления ущерба энергетической полноты. На самом верху звуковой образ кажется масштабнее...» Конечно, своеобразие оценок определяется профессиональной принадлежностью автора приведенных строк, но как иллюстрация пример дает живое представление о роли акустических свойств концертного зала...

Но даже не слишком удачная акустика зала лучше самой совершенной (во всяком случае на данный исторический момент) электроакустической аппаратуры. Это утверждение оправдывается уже фактом отсутствия в зале нелинейных искажений (за исключением экстремальных случаев). Ничто, кроме самого слуха и недисциплинированного шуршания фантиками, не ограничивает динамического диапазона инструментов. Взаимодействие слуха с полем, формируемым реальным инструментом, а не конусом колеблющегося как поршень диффузора, дает совершенно уникальное, определяемое конкретным способом звукообразования ощущение. Никогда в домашних условиях вы не прочувствуете настоящего баса. А как можно ретранслировать эмоциональную связь публики с исполнителем, ту психологическую атмосферу сопричастности, организующую и подготавливающую дух к общению с искусством?

Меломания, аудиофилия, аудиофобия...

Заключающее предыдущий абзац резюме вовсе не призвано инфицировать любителей музыки вирусом аудиофо-бии. Оно лишь дает основание для адекватной оценки роли, которую может и должна играть аудиоаппаратура в жизни меломана. При этом для определенности будем полагать установленным, что потребитель аудиотехники пользуется ею не для отправления некоего ау-диофильского культа, но лишь как средством для расширения возможностей общения с Музыкой. Эта, казалось бы, тривиальная посылка одновременно с осознанием безнадежности получить в домашних условиях абсолютно точную копию живых эффектов часто помогает начинающему аудиофилу, раздираемому множеством сомнений, снять целый комплекс как реальных, так и надуманных проблем. Всегда надо помнить, что мозг легко реставрирует звуковое изображение, пользуясь гигантской базой данных, накопленных при посещениях концертов и отсортированных в процессе освоения содержания произведений, позволяя достичь нужной меры совершенства эстетического переживания.

Рассматривая типичную ситуацию перманентного нарастания требовательности к аппаратуре, обусловленную объективным процессом развития индивидуальной слуховой системы, часто можно наблюдать тревожные симптомы внутреннего разлада, свидетельствующие о деформации обоснованной историей культуры системы ценностей субъекта потребления аудиопро-дукции. Ни в коей мере не отговаривая никого от приобретения сверхдорогой техники, хочется лишь обратить внимание на следующее обстоятельство: тренированный, чуткий до капризности слух при прослушивании наиболее продвинутой аппаратуры рискует столкнуться лицом к лицу с фатальными дефектами самого Принципа, под которым мы здесь понимаем всю совокупность элементов научно-технической идеологии, реализуемой на каждом этапе создания аудиопроекции звукового прообраза (от регистрации сигнала до его воспроизведения в реальных условиях). То есть всегда надо помнить, что король, которому беззаветно служишь, может оказаться голым, пусть и — королем. Это заключение не является результатом вульгарного теоретизирования, но — обобщением и не только личного опыта прослушивания техники практически всего ценового спектра...

Разумеется, сказанное прежде всего касается воспроизведения «живой» музыки, то есть музыки, создаваемой изначально для концертных залов, и классического инструментального арсенала. Однако развитие домашнего аудио, в свою очередь, стимулирует эволюцию техники студийной записи, все больше увлекающей современных исполнителей, которые и в своем творчестве обязаны ориентироваться на соответствующие условия слушания. Учитывая этот аспект реализации возможностей аудиоаппаратуры, перспективы процветания уникального симбиоза техники и искусства кажутся совершенно безоблачными.

Множество причин, оказывающих влияние на мнения и тем более суждения субъекта относительно особенностей звучания той или иной системы, требует критического отношения как к собственным ощущениям, так и к советам постороннего, в том числе и весьма авторитетного. А психологическая атмосфера предвзятости может просто подавить способность к адекватному восприятию. Не раз, например, приходилось быть свидетелем демонстрации радикального влияния перемены акустических кабелей на качество звукового образа, притом что условия сравнения весьма отдаленно напоминали те, в которых вообще правомерно проводить сравнение акустики на предмет обнаружения более или менее тонких различий.

«...Звучит умопомрачительно классная акустика. Нутром чуешь все великолепие ее возможностей, но — не слышишь: энергия, экстрагируемая очаровательной комнатой прослушивания из областей среднего и нижнего баса, как при остром респираторном заболевании не дает свободно дышать нижней середине. Стильные архитектура и интерьер неуместными фокусировками так разрушают поле, что панорама пластилиновым комком съеживается между колонок, периодически непредсказуемо распахиваясь и кусками наезжая на слушателя. И вот в этих условиях происходит торжественная замена акустических кабелей. Далее, поскольку уже никакого удовольствия от такого прослушивания не получаешь, все внимание переключается на двух аудиофилов, потрясенных якобы произошедшими (вследствие операции с кабелями) со звуком переменами. Игнорируя учиненную комнатой прослушивания разруху, ребята, взаимно подстегивая воображение свежими неожиданными метафорами, необратимо погружаются в доступный только им одним мир иллюзий. Сейчас им лучше не мешать...»

Возникновение тех или иных слуховых ощущений не обязательно обусловлено объективными проявлениями физического источника звуковой энергии и могут возникать вообще в его отсутствие. Одна из типичных причин появления ощущения (объективно несуществующей) разницы в звучании может быть связана с неконтролируемым сознанием переключением внимания слушающего с одного аспекта звукового образа на другой при повторном воспроизведении данного музыкального фрагмента.

О способах субъективной оценки качества аудиоаппаратуры написано гораздо больше, чем можно было бы ожидать, учитывая реальное положение вещей в данной отрасли знания. В итоге страждущий потребитель имеет все основания сомневаться в обоснованности рекомендаций любой инстанции, ссылающейся исключительно на результаты проведенного психоакустического исследования. С другой стороны, сравнение измеренных объективных параметров часто не меньше, если не больше, путает все карты и окончательно дезориентирует аудио-фила в потоке печатной информации. Единственно возможным, хотя и чрезвычайно трудным, является путь, при котором и психоакустические, и объективные исследования оказываются взаимно скоординированными. То есть установлена взаимосвязь между коллективным суждением экспертного совета и данными измерений. Заметим, между прочим, что существование традиционного антагонизма между объективной и субъективной оценкой — одна из главных причин широты диапазона различных оценок, сужаемого лишь под влиянием признанных авторитетов, к мнению которых аудио-фильская публика льнет как к источнику родниковой воды...

Печален не сам факт существования легенд, всегда отражающий интенсивную духовную деятельность порождающих их человеческих сообществ, удручает переоценка прикладного значения этих легенд. Между тем количество знаний об особенностях слухового восприятия вполне позволяет достичь ясности уже по многим вопросам. Желательно, по возможности учитывая эти знания, установить хотя бы гипотетическую связь между теми или иными ощущениями и объективными характеристиками аппаратуры, основываясь на убеждении, что нет дыма без огня, и помнить, что роль последнего могут сыграть и совершенно посторонние факторы, как то, например: количество выпитого пива, изменение активности солнца, давление авторитетного мнения. Попытаемся проиллюстрировать сформулированную позицию. Не отвлекаясь на детали, по большей части имеющие чисто философское значение, под вносимыми трактом искажениями будем понимать всю совокупность факторов, определяющих отличие ощущения, возникающего при воспроизведении звука аудиоаппаратурой от ощущения, испытываемого субъектом на реальном концерте. Применив традиционный подход, разделим все искажения на две категории: линейные и нелинейные.

Если гармонический сигнал произвольной частоты, поданный на вход тракта, отличается от принятого ухом только амплитудой и фазой, то такое искажение будем считать линейным. К линейным искажениям относят появление независимого от входного сигнала шума (аддитивной помехи). Если при подаче на вход одного или нескольких гармонических сигналов в спектре выходного сигнала обнаруживаются компоненты, отсутствовавшие во входном воздействии, но им обусловленные, будем относить такое искажение к разряду нелинейных. Независимо от того линейная или нелинейная деформация сигнала произошла, при прочих равных предпочтительней ситуация, когда часть информации утрачена, нежели когда нечто привнесено трактом. Конечно, все зависит от масштаба соответствующей деформации, но слуховая система легче адаптируется к потерям, восполняя утрату из обширной базы данных, чем к привнесенному. Так, даже незначительный избыток баса гораздо больше раздражает нормальный слух и мешает правильному восприятию музыки, чем пусть даже весьма значительный дефицит низких частот.

Разберем на конкретных примерах связь параметров аудиотракта и возникающих при его посредстве слуховых ощущений. Многое о звучании системы может рассказать традиционная частотная характеристика (АЧХ). Локальные понижения чувствительности (протяженностью меньше половины октавы) редко замечаются слухом при воспроизведении музыкальных фрагментов. Узкие же подъемы АЧХ могут привести к очень значительным последствиям, особенно если им соответствуют протяженные холмы на частотно-переходной характеристике. Этот эффект обычно классифицируется как окрашивание, ему соответствует ощущение призвука на данной частоте. Хорошо выделяется слухом даже незначительная разность средних чувствительностей в широких частотных диапазонах, таких, например, как области средних и высоких частот. Такой дисбаланс дает ощущение измененного колорита. Подъем характеристики на низких частотах, особенно если он сопряжен с лишней добротностью НЧ-головки (после прекращения электрического сигнала диффузор продолжает какое-то время колебаться на своей резонансной частоте), повышая относительную роль басов в спектре акустического сигнала, усугубляет их маскирующее действие на средние частоты.

В связи с низкими частотами уместно вспомнить о кривых равной громкости. Из их анализа следует, что при воспроизведении одного и того же музыкального фрагмента с разной громкостью ощущение баса будет разным. Сильная зависимость чувствительности слуха на низких частотах от уровня сигнала при невысокой громкости приводит к ощущению дефицита басов. Для оценки низкочастотных возможностей системы очень полезно послушать ее на разных громкостях. При высоких уровнях громкости легче прояснить ситуацию с нелинейными искажениями, в значительной мере определяющими качество звуковоспроизводящего тракта. Повышенные нелинейные (гармонические) искажения могут проявляться непосредственно как мешающие призвуки и косвенно отражаться на качестве самых разных аспектов звукового изображения. С нелинейными искажениями могут быть связаны ощущения изменения тембра инструментов, снижение прозрачности, ухудшение локализации и т. д. Особую роль играют интермодуляционные искажения, неприятной спецификой которых является возникновение в спектре сигнала компонент, с частотой ниже частоты модулируемого колебания. И поэтому при равенстве энергий гармонических и интермодуляционных помеховых составляющих последние оказываются заметнее. Сложность слуховых механизмов локализации источников звуковой энергии в пространстве обуславливает сильную зависимость пространственных характеристик звукового образа от точности передачи практически всей совокупности информационных аспектов, заложенных в исходном сигнале. Это обстоятельство существенно повышает значение пространственных характеристик: только весьма совершенной во всех отношениях технике под силу обеспечить подробное трехмерное изображение сцены и добиться убедительной иллюзии присутствия.

Вообще же при выяснении собственного отношения к той или иной системе всегда целесообразно слушать протяженные полнозвучные музыкальные фрагменты (разумеется, хорошо знакомые), причем даже при тестировании надо слушать музыку, а не аппаратуру. Обогащая опыт прослушивания, вы достаточно быстро научитесь чувствовать систему и легко обнаруживать те или иные недостатки, правильно оценивать ее достоинства. Психологичеки слабо оправданным является подход, при котором тестирующий концентрирует внимание на поиске дефектов, такой настрой может привести к сильному искажению истинной картины и совсем не обязательно в сторону ее ухудшения.

ТЕКСТ: Алексей Тихонов | Stereo & Video апрель 1999 | 30 декабря 2003

наверх

cd256kbps. 2002-2003. webmaster
Hosted by uCoz