Мы не продаем технику -           мы дарим эмоции!
Санкт Петербург, Литейный проспект, 30
+7 (812) 6029682
  • Шоурумы
  • Услуги
  • Дизайнерам
  • Нестандартные решения
  • О компании
  • Новости
  • Доставка и оплата
  • Контакты
Онлайн журнал

АудиоМагазин Tool Disk /М. Сергеев/ АудиоМагазин №2 (43) 2002



Выпущено несчетное количество дисков в помощь желающим измерять и оценивать качество аппаратуры и звука, разработано множество методик оценки, от частных, принятых в узком кругу единомышленников, до глобальных, признанных мировыми авторитетами. Это богатое наследие, и я часто обращаюсь к нему при экспертизах.

Многолетние занятия звуком натолкнули меня на тривиальную мысль: бессмысленно тестировать собственную аппаратуру, ее нужно слушать. Следовательно, тест-диск обыкновенному слушателю не нужен вообще, каким бы странным ни показался вам этот вывод.

Анализируя собственный опыт оценки чужой аппаратуры, накопленный за время работы в журнале 'АМ' и за его пределами, я обнаружил ряд закономерностей. Типичная ситуация: распакована аппаратура, установлена, включена, а удовольствия нет. Почему? Аппаратура нехороша, диск неудачен, или дело в чем-то другом?

Первые две причины не устранимы терапевтическими методами, но в разряде 'прочее' есть болезни, вполне излечимые в домашних условиях, если под руками имеются необходимые лекарства и инструменты. Именно этот факт и подтолкнул к созданию нового диска.

Что же дает 'АудиоМагазин Tool Disk' пользователю?

Верь ушам своим

Первая часть диска позволяет упростить подготовку аппаратуры и помещения, при этом не понадобятся измерительные приборы, достаточно собственного слуха.

Прогрев и размагничивание

Положительный эффект от размагничивания магнитной ленты перед записью произвел на меня когда-то колоссальное впечатление. Мне всегда казалось, что эту функцию вполне способна выполнить стирающая головка. Размагнитить направляющие, вал и другие элементы лентопротяжного механизма — еще куда ни шло, но саму ленту? От размышлений на эту тему у меня в голове что-то едва не размагнитилось, но, спасибо старшим товарищам, все обошлось. 'Тебе шашечки, или ехать?'— разумная постановка вопроса. Размагничивание помогает, результат слышен — чего еще надо?

Сегодня я не знаю наверняка, что именно может 'намагничиваться' и 'размагничиваться' в проигрывателе CD или усилителе. На интуитивном уровне понятно, что какие-то остаточные явления от прошлой незвуковой жизни могут иметь место и в конденсаторах, и в резисторах, и даже в проводах и разъемах. Что делать? Тряхнуть детали электричеством, чтобы переломить гистерезис, а потом очень плавно уменьшать возбуждение — таким образом можно снять 'внутренние напряжения', если хотите — 'размагнитить', даже если речь идет о деталях сугубо немагнитных. Так работали размагничивающие устройства для рулонов магнитной ленты, идея не нова. И наш диск — не первый, позволяющий 'размагничивать' аппаратуру, есть и другие, например 'Densen DeMagic DCD1'. Выпустившая его фирма 'Densen Audio Technologies' производит линейку проигрывателей CD и усилителей. Забота о реализации потенциала этих приборов и привела инженеров и ученых из 'Densen Audio Technologies' к 'размагничивающему' диску. При создании 'АудиоМагазин Tool Disk' подразумевалось, что он будет полезен не только владельцам аппаратуры какой-то определенной фирмы, но гораздо более широкому кругу пользователей, именно поэтому пришлось синтезировать новый 'размагничивающий' сигнал.

В сигнале для 'размагничивания' проигрывателей CD или усилителей нет больших тайн и волшебства, но есть технологические ограничения, ведь далеко не все, что хочется, можно записать на аудиодиск. Компромисс между желаемым и возможным как раз и представлен на диске — это трек 1.

Трек 1 начинается мощным широкополосным, а завершается плавно затухающим синусоидальным сигналом, что и позволяет снять остаточные напряжения и 'намагниченность'.

Оказалось, что эффективное 'размагничивание' электронной аппаратуры обеспечивается при использовании инфранизкочастотных сигналов, потенциально опасных для акустических систем. Вот почему трек помечен значком (Х), напоминающим, что при подключенных АС необходимо следить за уровнем сигнала.

'Прогрев' по своему назначению сходен с 'размагничиванием' в том, что должен стереть из памяти аппарату-ры все лишнее, немузыкальное. Есть и различия. 'Прогретая' аппаратура может оказаться 'намагниченной', кроме того, физические процессы, происходящие в электроакустических и электронных узлах, заметно различаются. Надеюсь, не нужно доказывать, что инфранизкочастотным сигналом невозможно ни 'прогреть', ни 'размагнитить' высокочастотную головку в АС.

С учетом свойств АС, электронных блоков, проводников и контактов был синтезирован сигнал трека 2, предназначенный для 'прогрева'. Были подобраны сигналы, позволяющие встряхнуть и размять все элементы тракта, в том числе — головки АС. Пик-фактор (отношение максимального значения сигнала к среднему) на этом треке довольно велик — 14 дБ, средняя мощность невелика и распределена по звуковому диапазону частот, что практически исключает повреждение головок.

При включении новой аппаратуры, а впоследствии регулярно, не реже двух или трех раз в год, полезно производить размагничивание (трек 1) и прогрев (трек 2).

В большинстве случаев для достижения положительного результата достаточно однократного воспроизведения треков 1 и 2, а повторение процедуры вреда не нанесет. Если вы уверены в надежности работы вашего CD-плейера, то можно запрограммировать воспроизведение 'прогревающего' трека 2 по кольцу. Стоит только помнить, что если плейер вместо повторения трека 2 начнет воспроизводить все подряд, то можно повредить АС другими сигналами с диска.

Подготовка помещения прослушивания

Самая замечательная аппаратура не доставит вам удовольствия, если условия прослушивания нехороши. Радикально изменить акустические характеристики помещения собственными силами довольно трудно. В то же время устранить большую часть дефектов, таких как дребезг, призвуки и резонансы, несложно, главное — их обнаружить.

В обычном жилом помещении, как правило, находятся дребезжащие и резонирующие предметы: посуда, мебель, да и сама аудиоаппаратура. Какие-то спектральные составляющие звукового сигнала возбуждают резонанс или провоцируют дребезг, но эти процессы оказываются довольно кратковременными: десятки миллисекунд. За такое короткое время слух уже успевает заметить искажения, но еще не способен локализовать источник излучения. Иными словами, искажения уже есть, но источник их еще неизвестен. В таких ситуациях и начинаются эксперименты — замена компонентов, поиск правильного направления проводов,— как нетрудно догадаться, в данном случае совершенно бесполезные. Вполне вероятно, что в процессе манипуляций резонанс случайно будет заглушен и искажения исчезнут, но лучше не надеяться на слепую удачу, а тщательно проверить помещение, в этом вам помогут треки 3, 4 и 5.

Трек 3 — обзорный, он перекрывает диапазон от инфранизких частот до 4 кГц. Детально исследовать участок спектра от 10 до 500 Гц, в котором чаще всего встречаются стоячие волны в помещении и дребезг, помогут треки 4 и 5. Полезно провести испытания при разных уровнях сигнала, иногда дребезг почему-то исчезает при по-нижении или повышении звукового давления.

При плавном сканировании звукового диапазона частот заметить призвуки очень легко. На фоне 'синуса' даже нетренированный слух выделяет все инородные звуки. В докомпакт-дисковые времена я с успехом использовал для поиска дребезга и резонансов простой генератор. Успех, правда, бывал переменным: испытывали одну систему, с генератором, а слушали потом другую — без генератора. И еще: крутить ручку генератора и одновременно ходить по помещению в поисках вибрирующих деталей довольно трудно. Вероятность пропустить что-то серьезное невелика, примерно такая же, как получить на мизере два туза в прикупе. Однако же такое бывает.

И при повышении, и при понижении частоты сигнала в помещении ничего не должно дребезжать, звенеть или резонировать. Обратите особое внимание и на саму аппаратуру: достаточно приложить руку к корпусу, чтобы почувствовать (и подавить!) резонанс. Точно так же можно прощупать резонансы стекол, элементов мебели и других предметов, находящихся в помещении.

Когда найдены источники призвуков и резонансы, как правило, удается найти и способы их подавления. Хорошие результаты дает фиксация стекол в окнах и дверях с помощью полимеризующейся мастики.

Можно заглушить стоячие волны в помещении с помощью перестановки мебели, располагая ее в тех местах, где оказался максимум звукового давления. Эти места нетрудно найти на слух, походив по комнате.

Проверка тонального баланса системы

Звуковое поле формируется не только собственно акустическими системами, но и окружающими их предметами. Разместить АС в помещении симметрично относительно слушателя и вдали от предметов обстановки удается не всегда. Поэтому, после того как устранены искажения и помехи, возникающие в помещении, полезно проконтролировать правильность расположения АС. Трек 6 представляет последовательность импульсных и шумовых широкополосных сигналов, формирующих кажущиеся источники звука (КИЗ) в направлении 'центр' (Ц),'слева' (Л) и 'справа' (П).

Изменение тембра звучания при перемещении КИЗ свидетельствует об асимметрии системы воспроизведения. Чаще всего приходится сталкиваться с последствиями отражений акустических сигналов от ближайших к АС стен или предметов, но нельзя исключать и различий между самими АС или между каналами аппаратуры. Не стоит упускать из виду и направленность АС, и их ориентацию.

Трек 6 позволяет идентифицировать каналы. Сначала КИЗ должен располагаться в центре, потом переместиться влево.

Определение нижней границы воспроизводимого диапазона частот
Рис. 1. Форма испытательного сигнала



Закончить поиск дребезга и резонансов и определить низкочастотный потенциал системы воспроизведения вам помогут треки с 7-го по 18-й. На этих дорожках записаны сигналы специальной формы (рис. 1), которая представляет собой один период синусоидального напряжения. Спектр его весьма широк (рис. 2), примерно такими же свойствами обладают сигналы реальных музыкальных инструментов. При частоте настройки 82,4 Гц (нота ми большой октавы) шестая струна обычной гитары может излучать сигнал, спектр которого начинается почти от нуля. А на рояле есть еще субконтроктава...

Обзорный трек 7 начинается с одного периода синусоидального сигнала частотой 200 Гц, далее следует: 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 31, 25 и 20 Гц.
Рис. 2. Спектр испытательного сигнала



Интервалы между импульсами на треке 7 подобраны таким образом, чтобы различие звучаний сигналов было хорошо заметно на слух. Трек начинается довольно высокочастотным сигналом, который, как правило, воспроизводится без искажений,— на слух это стук или щелчок. При понижении частоты щелчок начинает искажаться, раздваиваться, появляются призвуки — это свидетельствует о том, что спектр испытательного сигнала вышел за пределы рабочего диапазона АС.

Треки с 8-го по 18-й предназначены для детального исследования как на слух, так и с помощью измерительной аппаратуры.

Тестирование воспроизведения высокочастотных сигналов

Измерять АЧХ проигрывателя компакт-дисков интересно, но совершенно бесполезно. Если, например, в проигрывателе грампластинок или в магнитофоне обнаруживается спад на высоких частотах, это означает, что будут ослаблены эти спектральные составляющие, появится сдвиг фаз — и ничего более. В цифровой аппаратуре звуковоспроизведения все обстоит иначе.

В простейших моделях ЦАПов (да и не в простейших подчас тоже) экономят на корректной фильтрации, которая обеспечивает восстановление высокочастотных сигналов. Используется тривиальное сглаживание, дополненное небольшой коррекцией АЧХ, позволяющей написать в графе 'неравномерность АЧХ' приятное и понятное '1 дБ' или еще меньше. В итоге, при сохранении внешних приличий, высокочастотные сигналы существенно искажаются.

Последствия этих нелинейных искажений неприятны: продукты нелинейности (интермодуляции) появляются на средних частотах, то есть именно там, где высока чувствительность слуха.

Корректность восстановления и интермодуляционные искажения при цифро-аналоговом преобразовании можно оценить с помощью трека 19, на котором представлен двухтональный сигнал. Частота его составляющих дискретно, но с минимальным шагом синхронно изменяется в пределах от 12 до 22 кГц, а разность частот остается практически постоянной — около 400 Гц. Нелинейность тракта в высокочастотной области приводит к тому, что возникают интермодуляционные составляющие с частотой около 400 Гц, хорошо заметные на слух как стрекот.

Высокая разрешающая способность метода позволяет заметить интермодуляционные искажения, не превышающие 0,1%. Только самые совершенные аппараты не вносят на высоких частотах интермодуляционных искажений, так что не стоит особенно переживать, услышав биения.

Верь глазам своим

Определение правильной полярности
Рис. 3. Форма сигнала |sin(x)|


Для определения полярности тракта потребуется осциллограф. Сигнал |sin(x)| имеет сглаженный верх и острый низ; именно так (рис. 3) должно выглядеть изображение на экране осциллографа, подключенного к выходу системы, при воспроизведения трека 20.

Тестирование ЦАПов на высоких частотах

Исследовать и оценить воспроиз-ведение сигналов с уровнем –3 дБFS в высокочастотной части воспроизводимого диапазона, от 18 до 22 кГц, позволяют треки с 21-го по 26-й, а треки с 27-го по 32-й записаны с уровнем –20 дБFS. Особенности построения цифро-аналоговых преобразователей разных систем приводят к тому, что сигналы с разным уровнем могут воспроизводиться по-разному. Вероятность появления в реальной фонограмме сигнала с частотой 20 кГц и уровнем 0 дБFS весьма мала, поэтому не следует выбрасывать проигрыватель, который воспроизводит треки с 21-го по 26-й с искажениями.

Как правило, сигналы с частотами, близкими к половине частоты дискретизации, воспроизводятся с теми или иными искажениями. Чаще всего появляется недоподавленная спектральная составляющая с частотой Fs–F.
Рис. 4. Вид сигнала при некорректной фильтрации



То есть вместо одной составляющей (21 кГц) получаем две, вторая — 23,1 кГц. Имеющие анализатор спектра смогут увидеть спектральные составляющие воочию. Выявить наличие лишних составляющих поможет обычный осциллограф. На его экране вместо ровной 'дорожки' вы увидите нечто, напоминающее амплитудную модуляцию (рис. 4).

За сигналом в карман не лез

На треках с 33-го по 83-й представлены сигналы, которые могут потребоваться для ремонта, настройки и измерений.

Проверка воспроизводимого диапазона уровней

Треки с 33-го по 47-й содержат записи сигнала с частотой 1 кГц и уровнем от 0 дБFS до –84 дБFS с шагом 6 дБ.

Оценка шума проигрывателей компакт-дисков

При корректном воспроизведении треков с 48-го по 52-й уровень шума, измеренный с помощью RMS-вольтметра, должен уменьшаться от –81 до –93 дБFS с шагом 3 дБ от дорожки к дорожке.

'Генератор'

Набор синусоидальных сигналов (треки с 54-го по 83-й) поможет вам найти неисправности в электроакустической и другой аппаратуре, устранить их, произвести настройку, проконтролировать параметры.

Продолжение следует?

Нет предела совершенству. Наивно было бы даже предположить, что 'АудиоМагазин Tool Disk 1'— последнее слово, тема закрыта, а добавить больше нечего. По редакционным коридорам уже ходят призраки следующих творений. Каким должен быть отличный 'Tool Disk'?

Пишите — ругайте, хвалите, спрашивайте. Самым активным гарантирован приз.

М. Шифтер ('Perpetual Technologies') / АудиоМагазин №1 (54) 2004
М. Шифтер ('Perpetual Technologies') / АудиоМагазин №1 (54) 2004