Varios systems

Не всегда, вот пример. Изменения на графиках соответствуют изменению искажений УНЧ? Все зависит от системы, если у вас напольники размером с холодильники в комнате 3х5, то да. Их уже особо не подвигаешь. А если небольшие АС ( микро полочники) или студийные мониторы ближнего поля, то варианты их установки есть и не один. Кроме того, можно использовать специальны стойки, кронштейны крепления к мебели типа "стенка" или опорно - поворотные устройства в музыкальном кресле. Или даже специальные стерео- стойки для высококачественного индивидуального прослушивания (это НОУ-ХАУ, расскажу потом, что это такое). Не понял про какие линейные фильтры вы говорите. Если использовать хорошие реальные эквалайзеры, то их линейность порядка 0,01% и ниже. Если использовать виртуальный эквалайзер в виде программы для компьютера, то там линейность определяется параметрами звуковой карты. Цифровые фильтры сами по себе не несут нелинейные эффекты. Нелинейные эффекты могут возникнуть, например в АС, если вы будете пытаться вытянуть с помощью эквалайзера провалы в АЧХ достаточно высокого уровня ( -10-25 дБ), соответственно добавляя на эту величину ( +10-25дБ) уровень сигнала в УНЧ и АС на соответствующих частотах провала АЧХ. Акустические свойства помещения не постоянны и зависят не только от положения АС относительно точки прослушивания, но и текущим состоянием геометрии самого помещения и его наполняющих вещей и предметов: мебели, положения штор, окон, дверей, положения других людей в КП и так далее.

По питанию надо поставить простейший анализатор полярности включения с задержкой подачи питания на дальнейшую схему через ключ или реле. Схем миллион. Простейший вариант - включенный через диод блок задержки включения реле подачи напряжения на дальнейшую схему. Если полярность нарушена реле не сработает. Если полярность правильная реле сработает через 0,05-2 сек. Может еще и схему нарисовать? А вот это уже фундаментальный подход к проблеме)))

Я конечно могу и ошибаться, но акустическое оформление и ориентация динамиков (пусть и коаксиального - любого) просто шокируют. Такое ощущение, что в креслах за 50-60 баксов просто лобзиком просверлили дырки под динамики и их туда привинтили само резами. Типа - ну и что, что звуковая сцена будет за спиной и с искажениями по ВЧ до +-10 дБ...

Тут другая история. Изменение АЧХ слуха происходит постепенно и мозг со временем адаптируется к разным по уровню сигналам разных частот. В мозгах как бы включается эквалайзер и достраивает звуковую картину до образов звуков, которые в памяти человека отложились с детства. И это возможно до определенного уровня потерь слуха. А вот когда изменения АЧХ происходит резко, например когда уши заложило во время ныряния или в самолете, то мозг еще не ввел коррекцию и эти изменения АЧХ очень заметны.

Тут пост про другое - про микрофоны, с помощью которых можно проанализировать качество работы АС + УНЧ, правильно выбрать места расположения АС и точки прослушивания в специально неприспособленном помещении прослушивания, осмысленно подкорректировать параметры звуковых сигналов от источника или акустические свойства помещения прослушивания, если есть большие искажения АЧХ. Про музыкальное кресло есть отдельный пост. Не надо тут все вопросы, не относящиеся к теме поста валить в одну кучу.

Предлагаю сузить круг вопросов и для простоты работать в рамках самой простой модели, что на пластинке звук записан идеально, правильно или достоверно. И понять, что нужно сделать, чтобы эту запись повторить предельно возможно точно вблизи ушей слушателя, в специально неприспособленной КП. Даже в рамках этой модели не все так просто и очевидно как кажется. Поэтому не будем обращать внимание на заявления начинающих радиолюбителей про то, что тракт должен состоять из одной лампы и одного динамика и тогда звук будет меньше всего искажен.

Вопросов много. На ряд из них и, в частности, как привести к одному масштабу, как вы говорите, опорный сигнал и его копию я уже ответил в этом посте. Если что-то будет не понятно, можно обсудить. Я помню ваш вопрос про то, как оценивать или измерять собственные искажения конкретного микрофона и его вклад в измеренные искажения УНЧ +АС. Отвечу позже на этот и другие вопросы на конкретном примере, например, анализа искажающих свойств самодельных АС примерно одного размера, которые включим с разными УНЧ и, возможно, с сабвуфером. Используя микрофон попробуем настроить корректирующий эквалайзер, чтобы получить максимально возможную точность (качество) сигнала для удачной и неудачной точки прослушивания в моей комнате. И, возможно, сделаем записи одних и тех же музыкальных треков и типовых тест - сигналов, чтобы на слух понять, есть эффект и как он заметен на графиках и на слух. Возможно удастся подобрать вариант размещения АС так, чтобы результирующие искажения (хотя бы на одной или нескольких гармониках) сигнала с микрофона оказались меньше, чем искажения собственно УНЧ с достаточно большими нелинейными искажениями. Тут, теоретически может быть своеобразный эффект векторного вычитания гармоник, генерируемых собственно УНЧ и гармоник, сформированных механическими нелинейными эффектами в АС, о которых вы говорили. Я такие эффекты уже раньше регистрировал при акустических измерениях. Надо их исследовать по детальней. Думаю, это будет интересно не только вам. Но это потребует определенного времени.

И потом вы слушаете самодельный УНЧ и покупные АС в точке прослушивания, где неравномерность АЧХ +-20 дБ и мечтаете о том, что слушаете хороший, точный звук. Очень компетентный подход.

Я так и знал, что это так закончится...

Понятно. Эталон - это электрический сигнал, например для Л канала с выхода CD проигрывателя или компа - тест сигнала программы по измерениям параметров. Копия, это тот же Л канал, - что мы намерили либо на выходе УНЧ либо на выходе УНЧ+АС в конкретной КП и тоже по электрическому сигналу, который в случае акустических измерений мы получаем - с помощью микрофона. Вот пример в виде графиков ( реализации сигнала, можно и на спектрах также сравнивать, но реализации точней в обычном энергетическом спектре теряется информация о фазах - нужен еще и фазовый спектр, которым практически никто никогда не пользуется в реальных измерениях и мало кто тут может сказать что это такое). Вы видите разницу в копии и оригинале. Она а помещении на порядки больше, чем по закрытому каналу ( на выходе УНЧ) и может измеряться не 0,1-0,001% а десятками и даже сотнями процентов. Так понятней?

Я же не претендую на нобелевку или лидерство в области строения УНЧ уже давно. Но, новый фундаментальный закон природы - закон минимизации роста энтропии в любой системе связи или управления (по-простому - закон "сохранения" информации) удалось запатентовать только мне. И это общеизвестный в мире факт.

Тем, кто хочет слушать пластинки на наушниках как АС в хорошо обработанной КП.

Неравномерность 12 дБ или +-6 дБ. Эта неравномерность в основном завалы на 20 кГц и 20 Гц. Выше есть АЧХ наушников, полученная с помощью двух Мэк-3 там видно, что 12 дБ это завал выше 10 кГц. А вообще у МЭК-3 попадаются экземпляры со значительно меньшей неравномерностью АЧХ. у меня был такой микрофон - прочти прямая АЧХ до 17 кГц и потом завал на 3 дБ на 20 кГц. Но он приказал долго жить после падения - АЧХ испортилась - завал АЧХ появился с 6 кГц. Папы всякие нужны, папы всякие важны. Одни умеют хорошо делать кирпичи, а другие из них дворцы. Термин отлично - это не научный подход. В основе всей современной науки (кибернетики) лежит базовый термин подобия или похожести. То есть сравнения копии с оригиналом. Именно в рамках такой концепции получения качественного или точного звука я и разработал ту коробочку (нормирующие-коммутационное устройство), о которой говорилось в видео. А вот тема сравнения похожести звуков при прослушивании одной и той же пластинки на наушниках и на АС в хорошо обработанной КП, это уже совершенно другая история. Это тема про то, как должна быть устроена система, чтобы звуки в наушниках были слышны как звуки от АС при использовании одного и того же источника сигнала (пластинки). Итак, предлагаю договориться и считать, что при современной системе запись-воспроизведение, единственным эталоном или точным источником звука являются сигналы с выхода CD или виниловой пластинки, которую свел конкретный звукорежиссер с учетом своих представлений о "прекрасном звуке" и с учетом пожеланий участников группы и продюсеров (чтобы эта пластинка продавалась лучше). И поэтому сегодня для большинства носителей музыкальных записей, сделанных раньше, есть смысл стараться, как можно точней, подогнать звуки в точках прослушивания под сигналы источника. И уже совсем другая тема, это как можно создать более совершенные системы записи - воспроизведения сигналов, чтобы они звучали точно также как звучали звуки в реальном физическом мире для реального человека, например на концерте с одетыми на его голову микрофонами или записи с микрофона головы на том же концерте (чтобы пыхтение, кручение головой и шмыганье носом реального человека не были помехами при записи).

Уважаемые модераторы и другие продвинутые в радиотехнике эксперты, я же не спорю, что для высокоточных измерений необходимо иметь измерительный, калиброванный микрофон и акустические измерения желательно осуществлять в безэховой камере. Пост тут несколько о другом. О том как с помощью общедоступных, дешевых электретных, всенаправленных микрофонов производить измерения АЧХ и искажений звуковоспроизводящих систем или наушников и по результатам измерений понимать с определенной точностью уровень качества или точности работы этих устройств. А также о том, как подбирать параметры корректирующих фильтров или вносить изменения в акустические свойства комнаты прослушивания, чтобы компенсировать искажения АЧХ и получать в точке прослушивания звук наиболее точным по отношению к сигналу источника. Для таких домашних измерений можно использовать обычные капсюльные микрофоны, которые можно извлечь, например из любой гарнитуры для смартфона или купить, например в магазине Чип и Дип https://www.chipdip.ru/catalog-show/microphone-caps по цене примерно 18 - 100 руб. На большинство таких микрофонов есть даташиты с АЧХ этих микрофонов. С помощью таких микрофонов можно получить вполне достоверные данные, если выполнить следующие рекомендации по предварительной проверке и отбору таких микрофонов. Если нет возможности купить измерительный микрофон или капсюль с известной АЧХ, то несложно измерить самому параметры этого микрофона. 1. Для проверки микрофона потребуется любая программа для ПК, которая может формировать тест-сигналы для измерения АЧХ, искажений и желательно ФЧХ. 2. Необходимо найти излучатель звука с известной АЧХ и по возможности с малыми искажениями. Это может быть АС или наушники. Лучше всего использовать студийные мониторы ближнего поля или наушники высокой ценовой категории, по возможности с ровной АЧХ и снять в первую очередь АЧХ этого излучателя с помощью данного микрофона. АЧХ желательно снимать в ближнем поле - не дальше 0,5-1,0 м от АС. А микрофон направить по оси ВЧ динамика. 3.Измерения АЧХ, искажений и ФЧХ желательно сохранить в виде графиков, чтобы потом графики полученные от других микрофонов можно было сравнить между собой. 4. Отобрать из имеющихся микрофонов те микрофоны, у которых АЧХ лучше всего совпадает с паспортной АЧХ конкретного излучателя и при этом получены минимальные искажения без аномальных пиков. 5. Расхождения паспортной АЧХ конкретного излучателя, например АС и АЧХ измеренной с помощью микрофона можно считать систематической ошибкой АЧХ для данного микрофона. Эту ошибку можно просто потом учитывать (держать в уме) или сделать обратно - корректирующий фильтр, выравнивающий АЧХ микрофона в микрофонном усилителе. Или включить на выходе микрофонного усилителя типовой эквалайзер. Если в вас есть два или более референтных излучателя, то желательно снять АЧХ по всем этим устройствам с помощью данного микрофона. А потом усреднить полученные ошибки в АЧХ. Есть сайты на которых приведены АЧХ и другие параметры практически для всех известных марок наушников. Они могут выглядеть примерно так. В результате этих несложных действий можно, таким образом, откалибровать измерительный микрофон, который может помочь при анализе реальных - акустических искажающих свойств разработанной аппаратуры или, например, настроить эквалайзер для компенсации искажений комнаты в конкретной точке прослушивания. Как я и говорил, у большинства современных микрофонов АЧХ с 50-100 Гц, это практически прямая линия до частот порядка 3-5 кГц. Выше по частоте начинается основная неравномерность микрофонов и чаще всего она выражается в плавном спаде АЧХ примерно с 8-10 кГц на 6-12 дБ на 20 кГц. Вот тут хорошо видно на сколько и на каких частотах отличаются АЧХ разных по типу микрофонов, и каковы могут быть отличия микрофонов у одного типа. Сразу тут поясню, что большое отличие в АЧХ на НЧ получилось из-за того, что электретные микрофоны были не плотно прижаты через прокладку к наушнику, а просто находились напротив наушника. Есть также большая группа микрофонов, у которых перед спадом есть горб на АЧХ. Но у однотипных микрофонов достаточно высокая повторяемость АЧХ и из них можно делать микрофон-голову для бинауральной записи или просто стерео микрофон. С таким микрофоном можно получить точность измерения АЧХ в большей части участка частот порядка +-1 дБ, а на ВЧ порядка +- 2-3 дБ. При измерениях в домашних условиях этого вполне достаточно. Тут надо просто понимать, что даже при незначительных изменениях места прослушивания в реальной жилой комнате прослушивания неравномерность АЧХ может меняться примерно от +15 до -25 дБ. И для домашнего High-End не нужна сверхвысокая (прецизионная) точность в измерении АЧХ. И наличие или отсутствие калиброванного измерительного микрофона тут принципиально ничего не меняет. Тут на много важней просто иметь такой инструмент анализа этих характеристик, чтобы, например избежать очень плохих точек прослушивания, где могут быть провалы в АЧХ, например до -25 дБ на очень важных для качества прослушиваемой музыки частотах - например в районе 60 - 70 Гц. Примерно как показано тут на красном графике. Если слушатель неудачно разместит свои АС и выберет точку прослушивания с АЧХ как показано на красном графике, то в музыке, которую он будет слушать, почти вся партия баса будет отсутствовать. Рекомендую всем, кто с помощью микрофона не исследовал качество работы своей системы это сделать. Это можно сделать с помощью практически любого современного капсюльного микрофона. Не тратьте деньги на дорогой измерительный микрофон. Для настройки домашней системы он не нужен. помните, что у вас дома не безэховая камера, а скорей всего плохая в акустическом плане, неподготовленная комната и если с помощью микрофона вам удастся найти места для расположения АС и точку для прослушивания с точностью хотя бы +-5-6 дБ, это будет успех.

Хотел как лучше...

А, понял. Речь идет о возможностях моей звуковой карты или погрешностях измерения на моей системе. Примерно так, если по чесноку.

Для тех, кто не совсем ещё понял, что тут происходит рекомендую посмотреть эти короткие ролики. Там как раз рассказывается, о некоторых новых методиках измерения качества звука с использованием микрофонов и специальных тест-сигналов. Там есть ряд оговорок и опечаток, так, что прошу не судить строго - я не кинорежиссер и не ведущий - нет навыка в этой области...

Эталон один - это источник сигнала по линейному выходу с выхода CD (музыка) или тест - сигнала по специальной программе, например импульсных сигналов сложной формы с программы RMAA5.5. Если вы хотите сравнить качество звука своего УНЧ ( и АС) по отношению к другому (референтному - общепринято классному и с низкими искажениями как вы считаете) УНЧ, то и это можно померить в рамках той методики и устройства, которая кратко изложена в видео. В одном канале у вас будет изображение всех параметров например вашего УНЧ, а в другом канале параметры эталонного УНЧ с одной и той же АС. Естественно, тут нужно строго соблюдать принцип подобия - одна и та же АС и те же акустические параметры КП или студии звукозаписи. И чтобы исключить ошибки измерений связанные с тем, что вектора гармоник собственно микрофона и гармоники АС+УНЧ могут при сопоставимых амплитудах давать некоторый разброс показаний лучше всего сделать несколько измерений и потом произвести статистическое усреднение, хотя бы найти среднее арифметическое по 10-20 измерениям, в которых были небольшие сдвиги АС относительно микрофона. Иногда это бывает важно, но чаще всего, это несущественно изменяет результаты конечных измерений. Понимаете, о чем я говорю? Думал над темой как адаптировать устройство для дивана - получается на порядок сложнее. А главное устройство должно быть съемным и достаточно мощным и оно будет мешать соседям по дивану. Тут единственное надежное решение - типа полки над диваном прикрученной к стене с опорно-поворотными рычагами для АС.

Для простоты предлагаю считать эталоном сигнал с выхода например приличного CD или даже студийного магнитофона. Хотя всем уже лет так 20 очевидно, что в качестве эталона звука нужна бинауральная, качественная двухканальная (для наушников) цифровая запись, опять таки сделанная с помощью двух микрофонов. От части согласен - связка бинауральная запись и хорошие наушники с линейной АЧХ и ФЧХ это как бы самый простой вариант решения задачи. Но лично мне не нравится, когда на голове висят тяжелые наушники и в них уши у меня потеют - очень неприятный физиологический момент, который для меня и еще примерно для 50-60% слушателей перечеркивает все преимущества наушников в виде придатка к ним на поводке в виде провода и не всегда воздушно тонкого. Кроме того, надо быть объективным. примерно 60-80% времени человек слушает наушники сидя в кресле, 10-15% в транспорте и примерно столько же в кровати. И вовсе не обязательно в кресле сидеть как мумия. Анализ АЧХ показывает не очень большие изменения АЧХ при смещении человека в кресле. Тут уже больше работают фазовые параметры и изменения стерео картины. Да, это дело есть и от этого никуда не деться. Если вы повернете голову набок или вперед, звук сильно изменится. Но здоровый в психическом плане человек, обычно сидит в кресле не крутя головой. Не верите мне - посмотрите видео записи поведения людей в креслах концертных залов. Но я могу и ошибаться. Мир за последние годы сильно изменился.

Тема сама собой сформировалась в одном из постов по теме УНЧ "Лимит". "Ребята, вам предупреждения начать раздавать? Создайте отдельную тему по измерениям гармоник УНЧ посредство микрофона и там развлекайтесь от души. Никто ж не запрещает." Суть вопроса в том, что органы слуха человека нелинейные системы и есть смысл подумать об использовании более продвинутых аппаратных способов и методик анализа искажающих свойств звуковоспроизводящих систем состоящих, как правило, из УНЧ, АС (или наушников) и помещения прослушивания. На мой взгляд, использование современных микрофонов и современных измерительных программ позволяют примерно на порядок - два повысить разрешающие способности измерительной системы и более объективно снять все характеристики, которые определяют качество или точность работы той или иной системы звуковоспроизведения. Чтобы не повторяться по ряду ключевых вопросов дам ссылку, Там ряд моментов по этой теме лишь слегка затронуты, но поскольку автор поста не пожелал обсуждать эти вопросы в рамках своего поста, то это можно сделать тут. Потом, возможно, поговорим о еще важной группе вопросов, как должна быть устроена более совершенная система, чем все традиционные системы воспроизведения звуковых сигналов с минимально возможным ростом энтропии или максимально возможным уровнем качества и точности звука. Свои версии таких систем я не скрываю. На мой взгляд, это либо музыкальное кресло, реализующее идею прослушивания музыки на АС в ближнем поле с максимально возможной минимизацией искажений КП и АС, либо более продвинутые системы, в которых на ряду с общеизвестными блоками присутствуют принципиально новые узлы и блоки. Условно их можно назвать роботами - звукооператорами. Они в отличи от упрощенных, общеизвестных устройств в виде эквалайзеров или систем поиска согласованного с параметрами конкретного помещения прослушивания, АС, УНЧ и местом расположения точки (или даже точек - ушей как бы) слушателя могут сами находить передаточную функцию оптимального фильтра и её устанавливать по- памяти для компенсации существенных искажений конкретной КП в конкретной точке прослушивания. Если у кого-то есть собственные, прогрессивные методики анализа качества или точности воспроизведения звуковых сигналов в специально неприспособленном помещении прослушивания - пишите именно тут об этом. И интересно узнать, у кого то тут еще нет хотя бы одного измерительного микрофона?

Посмотрим как выглядят аналоги.

Если хотите, я покажу вам графики искажений от разных микрофонов, допустим на одной и той же АС и при разных уровнях сигнала. Если совсем кратко, то искажения капсюльных микрофонов очень похожи и зависят от громкости сигналов. Грубо говоря, современные электретные микрофоны могут регистрировать уровни гармоник в соответствии с их возможностями по соотношению сигнал шум (порядка 75-84 дБ). У меня есть самодельный блок таких микрофонов, выполненный в виде трех пар разных микрофонов примерно с попарно подобранными одинаковыми АЧХ и чувствительностью. Эти микрофоны не являются строго говоря измерительными, поскольку АЧХ этих микрофонов выше 3-5 кГц имеют существенные неравномерности по АЧХ. У двух пар происходит завал по АЧХ примерно с 10 кГц, а у одной пары наоборот определенный подъем на 6 дБ, где то с 7-8 кГц до 15 кГц и потом выход на более менее ровный по АЧХ участок до 25 кГц. Но на участках частот от 100 до 3000 Гц АЧХ у этих микрофонов практически идеально ровные и совпадают друг с другом с высокой точностью (где-то до +-1 дБ). На этих частотах все эти микрофоны можно использовать как измерительные и получать данные по АЧХ и ФЧХ с достаточно высокой точностью. Эти микрофоны можно оперативно переключать, например надев такое устройство на макет головы слушателя или на голову конкретного человека измерять АЧХ сигнала с учетом дифракции и интерференции сигналов на голове слушателя. А также можно осуществлять бинаруральные записи звуков любой парой микрофонов. Естественно, что в домашних условиях порог измерений также ограничивает шумом и помехами в комнате. Но и даже в таких условиях можно проводить экспертизу точности или качества работы различных АС и УНЧ. Вот на этих графиках наглядно видно как отличаются общие искажения акустического сигнала двух разных УНЧ ( на STK4211 и 7294) при работе на одной и той же АС и примерно одной и той же мощности. На слух такую детальную экспертизу сделать просто невозможно. Сам слух очень нелинеен. Особенно нелинейность слуха усиливается при увеличении громкости прослушиваемых сигналов. По многим исследованиям нелинейность слуха также сильно зависит от конкретного спектра сигнала или от конкретной фонограммы. Искажения слуха могут быть существенно выше нелинейных искажений микрофонов и поэтому чисто слуховая экспертиза работы конкретного УНЧ и АС будет не такой объективной, как экспертиза работы звуковоспроизводящих систем с помощью измерительных микрофонов и современных измерительных программ. И главный вывод тут такой. В системах звуковоспроизведения большой мощности нет смысла гнаться за очень низкими искажениями сигнала в УНЧ. В концертных системах вполне достаточно использовать УНЧ с искажениями не выше 1-0,1%. Просто АС и искажения слуха человека не позволят почувствовать снижения нелинейных искажений например с 0,1% до 0,001% в УНЧ киловаттной мощности при большой громкости.

Давайте. Вы попросили дать пояснения. Я их дал. Просто пояснил смысл этих графиков и связь гармоник УНЧ, АС при разных мощностях их работы с конечными искажениями, которые может реально услышать или не услышать человек своими ушами. А про искажения современных измерительных микрофонов вы не правы. Это очень линейные устройства, естественно в линейном режиме их работы.

На графиках видно, что снижать искажения в УНЧ есть смысл пока АС позволяют эти различия сформировать в виде разных по спектрам звуков, которые можно не просто услышать, но и объективно зарегистрировать измерительными микрофонами. Учитывая, что осовремененные АС на номинальной мощности имеют искажения порядка -40 -60 дБ, то формально получается, что снижение нелинейных искажений УНЧ ниже 0,1% на слух уловить уже практически невозможно. И еще один важный момент - практически любой современный УНЧ (усилитель класса АВ при малых мощностях работает фактически в режиме А), и АС при пониженной мощности также дают менее искаженный звук, так, что искажения, регистрируемыми микрофонами (и ушами человека) могут достигать порядка 0,012-0,03%. И прослушивать с достаточно большим уровнем громкости такие сигналы можно либо на наушниках либо на специальных акустических системах типа музыкального кресла. В таких системах желательно и УНЧ применять с малыми нелинейными искажениями, ну, скажем порядка 0,01-0,005% и ниже. Это может быть реально заметно на слух и логически оправдано.