«

»

Линейные искажения сигналов в мониторах

В этой не большой статье мы разберем понятие «линейные искажения» акустических систем. И ответим на такие интересные  и важные вопросы: «почему некоторые производители делают мониторы с диапазоном от 20гц до 40 кгц? И для чего нужен такой широкий «не слышимый» спектр?», «что входит в понятие «линейные искажения»?», «Важно ли, при выборе мониторов, учитывать только АЧХ или же нужно также смотреть на ФЧХ?».

При пропуске через акустические системы речевого или музыкального сигнала, в процессе электромеханических и механоакустических преобразований, образуются всякого рода искажения. В основном их можно разделить на два вида — линейные и не линейные. Нелинейные — это такие искажения, которые привносят в звуковой сигнал новые спектральные частоты (к примеру,  сатурация магнитной лентой или ламповым усилителем). Линейные не создают новых спектральных составляющих, но изменяют амплитудные и фазовые отношения внутри составных групп сигнала. Но при этом их влияние не зависит от силы самого сигнала.

Как появляются линейные искажения?

Любая акустическая система имеет свои ограничения. Если пропущенный через нее сигнал не совпадает по АЧХ и ФЧХ, превышая эти параметры, то сигнал начинает изменяться самой системой.  Амплитудно-частотные искажения (АЧИ) мы наблюдаем как раз на графиках при выборе мониторов.  Через них пропускается тестовый сигнал (синусоида или шум), после чего в специальной тестовой камере снимается на микрофон «выходной» сигнал.

Обычно используется вот такая простая схема:

Микрофон при этом всегда расположен на 1м от АС (Акустической Системы). Не меньше. Самое интересное, что при данных тестах можно получить более глубокий анализ, чем нам кажется:

1 Неравномерность АЧХ.

2 Эффективно воспроизводимый диапазон частот.

3 Характеристическая чувствительность АС.

Думаю, вы знаете, что самые топовые мониторы обладают неравномерностью АЧХ ± 2дб. Это тот самый порог, при котором, мы уже почти не слышим «неровность» в чувствительном для нашего слуха спектре (если вы не знали, то это диапазон от 300гц до 3кгц). Но я думаю, вы не раз задавались вопросом — для чего делаются АС с высокой частотной областью воспроизведения? К примеру, от 20гц до 40кгц? Ведь человек не слышит выше 20кгц (а то и меньше). У этого есть очень веские причины, и они как раз замешены на теме борьбы с АЧИ. Дело заключается в том, что в некоторых научных работах доказано, что увеличение диапазона за 20…..20000 гц необходимо, так как оно уменьшает время транзиент процессов, снижает уровень интермодуляционных искажений в слышимой области, улучшает чистоту и прозрачность звучания. Правда, что бы уйти за широту более чем  20гц — 40кгц, нужны огромные научные достижения.

Преобразования Гильберта… Мало ли кому интересно))

Фазочастотные искажения (ФЧИ), которые также входят в разряд линейных искажений, особо не учитывались до 80х годов 20 века, так как было распространено мнение еще со времен Гельмгольца о «фазовой глухоте» слуха. Так же сказывалось то, что по математическим соображениям АС относятся к минимально-фазовым системам на основе преобразований Гильберта. Но когда появились мощные компьютеры, обработка опытов показало, что это не так. К примеру, вот некоторые данные по ФЧИ (это усредненные значения методом числового дифференцирования):

-5   …. +15  мс в диапазоне 40….80 гц

-1,5…. +3    мс    80  ….160 гц

-1,0…. +2,5 мс    160….1000 гц

-0,5…. +1,5 мс    1000…20000 гц

Как видите, некоторые мониторы могут создавать фазовые искажения! Основными причинами фазовых искажений в АС являются сложный диспергирующий характер колебательных процессов в подвижных системах громкоговорителей, частотно-зависимые фазовые сдвиги в разделительных фильтрах, фазовые сдвиги из-за пространственного распределения громкоговорителей в корпусе мониторов. Много численные эксперименты позволили установить, что ФЧИ очень чувствительны в диапазоне от 600…..4000 гц с фазовым сдвигом от 10…15°. По этому, на ФЧХ важно также обращать внимание!

я в твитере я в фейсбуке я в контакте я в ютубе

Если у вас есть что дополнить или подискутировать, пишите:

%d такие блоггеры, как: