Немного теории искажений

[Scop]

Не секрет, что существующие показатели нелинейных искажений с очень большой натяжкой могут характеризовать субъективное качество воспроизведения. Из-за этого искажения различают на искажения громкоговорителей и усилителей, ламповые и транзисторные, искажения активных и пассивных элементов и т.д. и т.п. И в каждом из этих разделов есть свое деление на хорошо/плохо, можно/нельзя, слышно/не слышно.
После некоторых раздумий возникло предположение разделить имеющуюся в звуковом тракте нелинейность на два класса:
1. Детерминированная нелинейность, которая существует в тракте независимо от наличия /отсутствия сигнала – например, нелинейность жесткости подвесов, ВАХ усилительных приборов, трансформаторов, кривая намагничивания магнитной ленты и т.п. Т.е. эта составляющая нелинейности однозначно задана, имеет стабильный вид в течение длительного времени.
2. Стохастическая (случайная) нелинейность, которая возникает непредсказуемо и, как правило, определяется наличием сигнала. Примеры такой случайной нелинейности – тепловые эффекты в полупроводниках (микро- и макро- разогрев), выходной каскад с нелинейным выходным сопротивлением, работающий на реальную АС (у такого каскада искажения определяются током, а ток в АС не очень коррелирован с напряжением на ней). Есть и другие примеры – джиттер, влияние серво-системы.

Наука (Теория информации) по поводу этого предположения сказала следующее (вольный перевод): С точки зрения передачи информации нет такого закона природы, по которому нельзя скомпенсировать детерминированную нелинейность и получить ВСЮ информацию, переданную по тракту с такой нелинейностью. (Там есть ограничения, но применительно к аудио несущественно).
Напротив, стохастическая нелинейность принципиально не может быть учтена ни технически, ни физиологически (ухом, и т.п.) и приводит к потерям информации в звуковом тракте. Вот эта самая стохастическая нелинейность и определяет объективную разницу в звучании.

В общем, под таким прицелом поисследовал я выходные каскады разных УМЗЧ, прослезился, написал статью "Стохастическая нелинейность электроакустического тракта и ее влияние на субъективное качество звуковоспроизведения" и положил у себя на сайте здесь.
Статья уже принята к публикации в редакции журнала. Когда выйдет –добавлю библиографичесую ссылку. Кстати, тема вполне диссертабельна

Собственно, чего пишу здесь – в статье есть простенькая методика измерения обратной интермодуляции (RIMD). Очень рекомендую использовать. У меня получилась поразительная точность соответствия слышимого и наблюдаемого: на слух чуть заметное ухудшение(улучшение) сопровождается изменением коэффициента ОИМ уже в полтора-два раза!

С уважением.

Статья опубликована 08.4.2010. Библиографическая ссылка:

Чумаков М.И. "Стохастическая нелинейность электроакустического тракта и ее влияние
на субъективное качество звуковоспроизведения"
Электронный журнал "Исследовано в России", 022, стр. 283-292, 2010 г.
http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2010/022.pdf

[humbl]

В жизни ни один усилитель не встречается с ситуацией , когда на вход подают килогерцы, а на выход вдувается 60 Гц. Увы.

[kaskod]

Практически лично мне больше импонирует методика из темы Метод измерения реального разрешения усилителя.

Эта методика, подобна простому измерению на синусе+ вкл фантазия или синус моделированный шумом. Оказалось как то всё предсказуемо. Здесь ,как я понял, расматривается воздействие ЭДС акустика на усилитель.

[vladimir_ar]

Ну воздействует ЭДС на усилитель. Ну и что? Опять же тема рассматривается с точки зрения следствий игнорируя причины. Успехов. Вечная тема в этом разрезе

[ZugDuk]

Ну воздействует ЭДС на усилитель.

А надо, чтоб не воздейcтвовала

[лысый]

В жизни ни один усилитель не встречается с ситуацией , когда на вход подают килогерцы, а на выход вдувается 60 Гц. Увы.

Это разве только в понятии "за жызнь" усилителей в вашем мозге. А в реальной жизни это для них рабочие будни.

[Scop]

Есть еще нестыковка. Инерциально нелинейные искажения рассматриваются как стохастические. Это не совсем точно. Функция передачи становится умноженной на интеграл, в рамках заданной точности который можно ограничить некоторой постоянной времени. В этой ситуации возможно получение всей изначальной информации, но декодирование возможно только с запаздыванием равным этой постоянной времени, а схема декодирования должна быть с памятью. Что собственно логично, поскольку система кодирования (система передачи можно считать входит в систему кодирования) сама работает с памятью.

Костя, все верно. И функция известна, и обратное преобразование можно получить, только вот какой вопрос: "А с ушами договорились?" Ну нету у мозга механизмов адаптации, заточенных под это.

Давайте рассмотрим простую иллюстрацию. Пусть у нас в тракте есть сигнал №1 (например, вокальная партия) длительностью 10 сек. На первых 3-х секундах в аккомпанементе контрабас, затем 3 секунды acapello, потом вступает рояль.
При наличии в тракте только нелинейности, не зависящей от сигнала все три отрезка времени будут искажаться одинаковым образом.
Если же в тракте нелинейность зависит от сигнала, то наша вокальная партия будет искажена тремя разными способами. А если это происходит каждую миллисекунду?

Предположение о том, мозг выполняет обратное преобразование собственной нелинейности уха появилось неспроста. Без такого преобразования не обеспечить АДДИТИВНОСТЬ (линейность) слухового восприятия: – один источник – один звук. Два источника – два звука (а не четыре, как получается при интермодуляции на квадратичной х-ке уха).
Так вот на детерминированной нелинейности аддитивность обеспечить можно, а на стохастической – нет. Поэтому у последней и пороги заметности такие низкие.

---------- Добавлено в 13:09 ---------- Предыдущее сообщение в 13:03 ----------

krulfa, я же сразу предупредил, что тема вполне диссертабельна!

[Костя Мусатов]

Костя, все верно. И функция известна, и обратное преобразование можно получить, только вот какой вопрос: "А с ушами договорились?" Ну нету у мозга механизмов адаптации, заточенных под это.

Это да. Однако, стоило бы и в статье явно указать на привязку этих положений к психоакустическим требованиям.

Во-вторых, на предмет сравнения. По результатам измерений "образцовый" студийный усилитель PA1, извините, откровенное барахло, еще до сравнения. А усилитель FA1 - действительно очень приличный аппарат. Я к тому, что сравнивали аппараты разных "весовых категорий" и результат был заранее очевиден.

Да, я так же хотел указать на это. Для корректности, нужно было брать усилители с близкими одними и разнящимися другими параметрами IMD и RIMD, причем выборка двух маловато.

Реально методика измерения с подачей тока на выход интересна и информативна. Я сам всегда при проектировании и измерениях делаю подобные тесты.

[vic57]

Реально методика измерения с подачей тока на выход интересна и информативна. Я сам всегда при проектировании и измерениях делаю подобные тесты.

И мы не брезгуем- тоже поддаем на выход, но статья очень полезная тем, что дает простор для мыслей.

[Scop]

Да, я так же хотел указать на это. Для корректности, нужно было брать усилители с близкими одними и разнящимися другими параметрами IMD и RIMD, причем выборка двух маловато.

В общем-то цель сравнить какой усилитель лучше/хуже не стояла – это пройденный этап. Если бы я сделал объемное, корректное, как ты говоришь, сравнение усилителей, которые стоят по московским и питерским студиям, никакого влияния на публикуемые результаты это бы не оказало. РА1 – вполне себе приличный усилитель по современным меркам 0,005% Кг на 1 кГц (0,008% на 6 кГц), хороший демпинг-фактор. Главное, что эксперты, которые это все слушали, были с ним хорошо знакомы в работе.
Так вот эти самые эксперты отчетливо фиксировали описанные в статье моменты по порогам слышимости RIMDа, которые устанавливались регулировками на моих усилителях.
Поэтому РА1 здесь практически никаким боком – так, точка отсчета, возможно, не очень удачная, но таскать по студиям на прослушку Lavardin, или Halcro - никакого смысла.

[Костя Мусатов]

Михаил, я так придираюсь потому, что статья написана и оформлена в научном стиле. А он не допускает вольностей. Была бы она сделана в свободном стиле и спрос был бы меньше
Информационный подход в исследовании очень корректен и оправдан. Но он и налагает серьезные требования по определению границ применимости и условий. Понятно, что это потребует значительно больших усилий.

[Scop]

Михаил, я так придираюсь потому, что статья написана и оформлена в научном стиле. А он не допускает вольностей. Была бы она сделана в свободном стиле и спрос был бы меньше
Информационный подход в исследовании очень корректен и оправдан. Но он и налагает серьезные требования по определению границ применимости и условий. Понятно, что это потребует значительно больших усилий.

Да ничего страшного – мы все не без недостатков. С другой стороны не ошибается тот, кто ничего не делает. Учтем в дальнейших исследованиях .
Кстати, как закончилось твое моделирование RIMDa, благополучно?

[humbl]

Это разве только в понятии "за жызнь" усилителей в вашем мозге. А в реальной жизни это для них рабочие будни.

Лысый! Рабочие будни в Самбекском сельсовете -это нечто! Совсем не то, что в реальной жизни и в нашем мозге.

[Костя Мусатов]

Кстати, как закончилось твое моделирование RIMDa, благополучно?

Так в 26-м посте было уточнение.

[SashaNetrusov]

А схема "филиграна" не раскрывается?

[vladimir_ar]

А надо, чтоб не воздейcтвовала

Она никуда не денется. Важно, как усилитель на нее реагирует.

[Scop]

А схема "филиграна" не раскрывается?

И не планируется.

[АЛВАЛИ]

В жизни ни один усилитель не встречается с ситуацией , когда на вход подают килогерцы, а на выход вдувается 60 Гц. Увы.

Глупости говорите. Или, точнее формулируйте "...в жизни...".

[humbl]

Глупости говорите. Или, точнее формулируйте "...в жизни...".

В жизни -это значит при воспроизведении реального сигнала с помощью акустических систем известных типов.

[anli]

В жизни -это значит при воспроизведении реального сигнала с помощью акустических систем известных типов.

Обсуждается измерительная метода и её корреляция с субъективными впечатлениями.

[humbl]

Обсуждается измерительная метода и её корреляция с субъективными впечатлениями.

Прошу зачесть в счет обсуждения измерительной методы.