![Про ... субъективность [Life is real, isn't it?]](https://img.stereo.ru/v3/covers/5d/d631e11-4317-464a-9f87-9cee25efe5a9.jpg)
Давеча вышла прелюбопытная беседа с маститым представителем экспертной журналистики, состоявшаяся на "поляне" его форума и ... без внятных контраргументов пресечённая с вытиранием не только моих комментариев, поэтому ссылку приводить бессмысленно. Кстати, маститый не стеснялся в выражениях в адрес STEREO, правда, поостыв, их тоже потёр, а тему наглухо закрыл.
Схлестнулись на почве "объективизации субъективного восприятия", инициированной Е.Музыченко, человека известного своими грамотными статьями о звуке и нетривиальным программным обеспечением. Суть сводилась к предложению отыскать (или создать) такие музыкальные тестовые "файлы", которые проявляли бы как лакмусовая бумага те или иные недостатки аудио тракта. Это существенно бы упростило экспертизу при выборе компонентов тракта и даже позволило бы проверять аудио дистанционно, что в условиях пандемий сверх актуально.
Давно хочу найти примеры конкретных, объективных, уверенно определяемых различий в звучании аппаратуры. Но во всех сравнительных тестах ЦАПов, усилителей, наушников/динамиков, что мне попадались, преобладает субъективная оценка: прозрачность и детализация звучания, глубина сцены, упругость, полётность, воздушность и подобные неконкретные эпитеты.
В публикуемых результатах как слепых, так и обычных тестов тоже приводятся сведения, с которыми ничего нельзя сделать: "84% слушателей заметили разницу", "две трети экспертов не смогли уверенно отличить". А что именно должны были (или могли бы) отличить те слушатели/эксперты, снова осталось за кадром.
Лично меня убивает наповал расхожий вердикт многих юзеров и как бы экспертов "звук плоский". Что при этом имеется в виду? Излишне ровная АЧХ, которая не ублажает слух конкретного индивида и не доводит до мурашек? Отсутствие воссоздаваемой глубины стерео сцены? Что-то иное???
Важность и полезность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) - отдельная обширная тема, при обсуждениях которой на форумах проявляется дикая мешанина бытовых понятий и, мягко говоря, весьма странных якобы научных представлений. Мол, АЧХ хороша лишь в век паровых машин, что АЧХ это элементарная линейная комбинация синусов, которая чёрти-что отображает, выровненная АЧХ - звук никакущий и т.п. Авторы подобных сентенций упорно игнорируют азы физики, а так же теорию автоматического управления (ТАУ), преподаваемые в ВУЗах на каждой технической специальности. Вообще, без АЧХ на самолётах никогда не было бы автопилотов, наши авто подпрыгивали на кочках как дикие кони, аудиоаппаратура несла бы отсебятину в угоду вкусовщины, но акустика - наука особая, так как в конечном итоге получается накрепко связанной с субъективным восприятием звука на слух.
При всей кажущейся простоте трактовка реальной АЧХ заковориста. Всем ясно, что идеальная АЧХ это ровная прямая линия, простирающаяся в области рабочих частот. На самом же деле АЧХ как минимум всегда на краях будет загибаться, да и границы рабочих частот определяются неровностью АЧХ, как только она выйдет за принятый уровень (скажем, -3 дБ). При желании трактовку освоить несложно, но не сглаженную АЧХ правильно интерпретировать способны только подкованные спецы.
На что же ориентироваться при выборе? Только на свой слух? А зачем тогда эксперты и тесты? А если сгоряча купишь сегодня , а завтра услышишь лучше и дешевле? Как охватить весь рынок? Новые модели, старые, винтаж... Кто/что поможет выбрать???
Всё-таки без знания АЧХ будешь мотаться как та собака, для которой семь вёрст не крюк. Но надо понимать, что линеаризация АЧХ не блажь и не догма. Скорее, ориентир. Абсолютная истина, которая недостижима (согласно диалектике);)))
Линейность АЧХ необходима как воздух прежде всего в датчиках, иначе не измерить ни одной физической величины. Правда, сейчас наука позволяет нелинейный пересчёт, но далеко не для всех типов датчиков этот фокус проходит. В акустике главный измерительный инструмент - микрофон. Однако при записи музыки измерять акустическое давление нет нужды, важнее как можно точнее передать звук, не исказив его гармонию, не выхолостить вложенную исполнителями душу. Все микрофоны с линейной АЧХ имеют низкую чувствительность и круговую направленность - тут природу не обманешь. Высокочувствительные (>~20 мВ/Па) микрофоны имеют большую диафрагму , а "харАктерные" специализированные микрофоны еще и вспученную в нужных местах АЧХ. Так, аккуратный подъём на ВЧ при ровной середине встречается у многих конденсаторных студийных микрофонов и тому есть логическое объяснение: высокие частоты сильнее затухают с расстоянием. Для некоторых музыкантов премудрости наук - тёмный лес, они привыкли всё оценивать на свой собственный слух. А то, что слух может существенно различаться даже у мега музыкантов, почему то забывают.
Линейность АЧХ АС (или отдельного динамика) как основного элемента тракта воспроизведения - палка о двух концах. Выровненная у круто именитого студийного монитора как по линеечке с учётом окружающих поверхностей (столешниц, стен и тд), отражающих звук, многим аудиофилам наверняка покажется сухой и пресной по звучанию. Производители бытовой акустики в процессе доводки своих изделий оставляют те или иные неровности АЧХ, когда те приятно раскрашивают звук на слух (по мнению либо самих разработчиков, либо участников фокус групп) и не выходят за рамки разумного отклонения от линейности.
Для упрощения понимания откуда ноги растут возьмём, к примеру, ВЧ динамик широко известной датской фирмы Vifa. Поскольку любые «пищалки» имеют выраженную направленность, то для полноты картины необходимо получить АЧХ под разными углами:
В нижней части графика с 3-мя разноцветными АЧХ (на акустической оси и под углами 30 и 60 градусов) производителем неспроста приведён график импеданса – зависимости сопротивления от частоты. Судя по импедансу, резонанс динамика на ~1 кГц, который пропускать в АС категорически нельзя, поэтому оправдан фильтр, подавляющий частотные составляющие ниже ~2.5 кГц как бы ни была хороша (ровна) АЧХ в данной области. Небольшой подъемчик АЧХ в области 10-14 кГц явно пойдет на пользу, в частности чтобы скомпенсировать направленность. Выше 30 кГц даже на строго на акустической оси сильный спад, поэтому применение подобных динамиков в супертвитерах под вопросом. Под углом к акустической оси инженеры и рады бы заполучить линейные АЧХ, но это невозможно... Итак, в области основных высоких частот АЧХ на акустической оси стремится к линейной, демонстрируя чувствительность более 90 дБ, а под углом не слишком загибается, значит, динамик достойный! Однако, при продвинутой трактовке следует обратить внимание и на другие параметры: те, что мелким шрифтом;)
На десерт с коньячком углубимся в понимание системы слуха человека. Анатомические подробности строения уха оставим врачам, сосредоточимся на деталях технических. Во-первых, людей с чутким слухом в мире менее ~5%, во-вторых, слух у людей очень сильно различается не только по чувствительности, но и по избирательности (лишь единицы слышат центы изменения частоты), в-третьих, с возрастом слух неумолимо деградирует, схлопываясь на ВЧ с каждым годом (после ~50 лет выше 16 кГц мало кто что вообще слышит даже на запредельной громкости) и требуя все больше выпяченной АЧХ на СЧ. Долгоживущим в шумных мегаполисах повезло еще меньше – как правило, слух повреждается-затупляется гораздо раньше и сильнее.
Система слуха человека, выражаясь словами Эммануила Канта - «вещь в себе». Код, передаваемый в мозг по слуховому нерву в виде электрических импульсов органом Корти, до сих пор не разгадан. Общепринято, что слуховой аппарат человека является нелинейной системой. Нелинейность слуха проявляется в том, что при громких звуках в слуховом аппарате возникают гармоники (почти как в ламповом усилителе): 2, 3 и вплоть до 9. Эти гармоники привнесённые (субъективные), так как их нет в исходном звуке. Всем понятный тембр – это субъективная характеристика звука, дающая чисто качественное представление, т.е. не количественное. Установлено, что обертоны выше 8 не улучшают тембр. Перегруженность обертонами создает ощущение тяжести звучания. Чрезмерная обеднённость состава обертонов приводит к бесцветности тембра. Слух человека спектрально разделяет любой звук на 24 частотные полосы, называемые критическими группами, нижние границы которых составляют: 20, 100, 200, 300, 400, 510, 630, 770, 920, 1080, 1270, 1480, 1720, 2000, 2320, 2700, 3150, 3700, 4440, 5300, 5400, 7700, 9500, 12000, 16000 Гц. В пределах каждой такой группы типичный слух не различает тонкой структуры возбуждения. На этом основании при субполосном кодировании звука (Мр3 и тп) в пределах каждой частотной группы достаточно передавать лишь одну максимальную составляющую спектра.
Термины «высота звука» и «частота звука» отнюдь не равнозначны. Частота — это физическая величина, характеризующая звуковую волну, а высота тона — чисто субъективное ощущение, которое зависит не только от частоты. При больших интенсивностях высота звука повышается как на высокой, так и на низкой частоте, при малой же интенсивности низкочастотного звука его частота может изменяться примерно на 5 % без заметного для слушателя изменения высоты. Высота, которую обычно приписывают такому звуку,— это высота основной частоты, или первой гармоники; однако, как оказывается, если из такого сложного звука убрать основную частоту, его высота останется для слушателя той же, изменится только окраска тона, или тембр. Это следует считать слуховой иллюзией: показано, что в подобных случаях отсутствует возбуждение в том участке улитки, который обычно возбуждается на основной частоте.
Как звуковой анализатор ухо обладает одним очень существенным недостатком: в присутствии чистого тона определенной частоты ухо не воспринимает звуки близких частот и меньшей интенсивности. Данный эффект получил название маскировки.
Так вот, электро-акустическая передача звука это одно, а ментальное восприятие звука на слух - совсем другое. Разные физические процессы, совершенно разные математические модели для их понимания.
При передаче звука говоря математическим языком линейность АЧХ необходима, но недостаточна и в отрыве от искажений, импеданса и т.д. рассматривать её нельзя. Выражаясь упрощённо, линейность АЧХ желательна, но не обязательна. В частности, в целях минимизации искажений при передаче звука допустимо искривление АЧХ в разумных пределах. Неудивительно, что АС (как и весь тракт) с идеально выровненной АЧХ скорее всего многих слушателей не впечатлит своим звучанием. Но это не значит, что звук передан неверно. Для оценки качества передачи звука прежде всего следует проанализировать привносимые искажения. Правда, некоторые искажения (лампой, винилом , лентой, электрогитарой) благозвучны по мнению многих людей, но это ещё повод отказываться от объективных оценок качества звука.
Безусловно, восприятие звука на слух нелинейно, более того, порогово, т.е. никакой системой диффуров де-факто не описывается. Те же нейронные сети работают по принципу параллельного суммирования выходов множества нелинейных адаптивных пороговых элементов и склонны иногда (пока наукой непредсказуемо когда именно) нести околесицу. Но главное, очень индивидуально, т.к. слух и ощущение благозвучности у людей сильно различаются!!!!!. Т.е. прослушивание полностью субъективно и без реперных точек в виде статистически состоятельных достоверных измерений (как минимум экспертных оценок по научно обоснованной системе) де-юре беспредметно(((((. Даже опытные эксперты могут расходиться во мнениях. Если же эксперт отказывается перепроверять сам себя по объективным критериям, то вывод напрашивается автоматически. Что касается музыкальности слуха, то таковое ничего не говорит о чувствительности слуха: можно обладать исключительным музыкальным слухом, но на некоторых частотах плохо слышать тихие звуки и без локального подъёма АЧХ ощущать нехватку детализации звука.
Между прочим, слух бывает аналитический (обладатели которого чётче слышат различия в звуке), и музыкальный (имея который лучше слышат схожесть звуков). И тем и другим хорошо в равной мере обладают лишь единицы на миллион. Звукооператорам достаточно иметь отменный аналитический слух, музыкантам – понятно какой, тогда как звукорежиссёрам и экспертам – рекомендован слух абсолютный.
Следует признать, некоторые АС (да и наушники) с выверенной волнисто-бугристой АЧХ звучат вкусно и смачно. Однако если вы запали на откровенную «загогулину» (подсмотрев забугром толково прокомментированные графики АЧХ и импеданса), то лучше отказаться от покупки, не протестировав у себя дома в своём помещении прослушивания со своими источниками и усилителями, что называется, с чувством, с толком, с расстановкой.
Поднятая ранее тема поиска музыкального материала, который однозначно выявляет слабые места аудио тракта, оказалась (пока?) незамеченной. Неужели никто из «стереовчан» не сталкивался с подобным? Или все тестят только на идеально записанной музыке? А потом гадают на кофейной гуще… Очевидно, итеративный процесс обновления аудио компонентов, причем бесконечный, очень увлекателен;))) Полезно было бы для проверки аудио аппаратуры создать синтетические звуки (например, тракт воспроизводящий 20 Гц даст мягкое инфра дыхание, а иной лишь более высокочастотные послезвучия), однако в этом направлении, похоже, еще никто не чешется.
Таким образом, для облегчения восприятия звука (массовыми покупателями, то бишь, людьми с обычным слухом) производители допускают отклонение АЧХ от линейной (для улучшения детальности и т.п.), особенно это касается наушников и АС. Это самый простой путь для фирмачей, т.к. бороться с минимизацией искажений и т.п. весьма затратно, а слух большинства людей не только простит подобные вольности, но и примет с большой радостью. Поэтому не перепроверенное измерениями прослушивание в одно ухо хоть местным прожжённым экспертом, хоть первым встречным форумчанином может ввести в заблуждение.
Как ни крути, а выход только один. Если при тестировании не привлекать нескольких проверенных слухачей, или не перепроверять объективными измерениями субъективные слуховые ощущения эксперта, то неизбежно скатишься на вкусовщину и отсебятину. Для полной минимизации субъективности разумно доверять только прослушиванию в слепую с выставлением экспертных оценок по заранее принятой системе в сравнении с эталонными для каждой ценовой категории экземплярами.
Короче, давайте, наконец, отделять мух от котлет!!!)))
Р.Tэйлор. Шум. Пер. с англ. Д. И. Арнольда. Под ред. М. А. Исаковича. М., «Мир», 1978. 308 с с ил
Чедд Г. Звук. Мир 1978 206 с.
Э.И. ВОЛОГДИН. СЛУХ И ВОСПРИЯТИЕ ЗВУКА. Курс лекций. Санкт-Петербург. 2012.
