Так ли страшен КНИ, как его малюют?

[ilya-volchek]

Решил я для себя разобраться в вопросе: почему некоторые безОСные УНЧ с коэффициентом нелинейных искажений в 1% и более, умудряются звучать ясно, натурально и без слышимого окраса. При этом, при ужасной нелинейности по меркам современного Hi-Fi, субъективно искажений не слышно.

Смоделировал в Adobe Audition CC 2015 типичную нелинейность "каменного однотакта" величиной более 1% (плагин Distortion в разделе Special).
Примерный вид амплитудной характеристики виртуального усилителя имеет следующий вид:



(**Картинка из старого редактора Adobe Audition 3.0 дана в качестве примера, вся обработка велась в Adobe Audition CC 2015 с куда большими возможностями)
Результат пропускания тона 1кГц 0дБ через данную нелинейность можно наблюдать на картинке спектра выходного сигнала



Далее я пропустил четыре коротких музыкальных фрагмента через данную нелинейность (перед этим они были нормализованы по уровню 0дБ).
В итоге у меня получилось четыре пронумерованных трека в двух вариантах: оригинал и искаженная копия.



Названия одинаковых треков отличаются только чертой в конце. Черта добавляется к названию трека в случайном порядке, т.е. где искаженная копия, а где оригинал, никто кроме меня не знает. Для бОльшей скрытности, все треки имеют различную длину и соответственно размер файла.

Предлагаю участникам форума провести "слепой тест" и проголосовать.

Вопрос на голосование ставится такой: какие четыре трека звучат субъективно лучше?

Ответ должен выглядеть примерно так: лучше звучат треки Track1_, Track2, Track3, Track4.

Кто хочет, может дополнительно предположить, какие из предложенных треков являются оригиналами.
Свои резюме предлагаю присылать ко мне в личку. После сбора некоторой статистики, результаты будут обнародованы.
Я думаю многим участникам форума будет интересно узнать о результатах слепого тестирования, и сделать некоторые выводы .

Архив с треками качаем >>тут<<.

Обсуждение теста читаем >>от сюда<<.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Не прошло и года, выкладываю результат слепого теста




Значком ХХХХХХХ помечены треки, по которым респонденты не могли дать однозначного заключения.

Выводы делайте сами.

[Gofrey]

мне кажется от того что куча гармоник общий уровень муз спекрта не измениться потому как они ниже этого уровня. Это насчёт корректности ваших измерений музыкального сигнала.

[sany1969]

Слышно, очень хорошо слышно. Раздражает, хочется потише сделать, чтобы искажения были ниже. И потом эти 1% в усилителе нужно добавлять к искажениям в источнике и акустике.

[ilya-volchek]

Gofrey, данные исследования полностью виртуальны, погрешности минимальны (обработка в 32 битах), никаких практических измерений.

sany1969, так а Вы хотя бы скачали и послушали?

[ИГВИН]

Вот что получается на выходе. Ужас любого аудиоинженера !

Нажмите на изображение для увеличения. Название: 1kHz_1%_distortion.jpg Просмотров: 11 Размер: 166,4 Кб ID: 254126

Послушал - жуть. Разница очень хорошо слышна.

Правильно, жуть.
И жуткая при этом, так слушать нельзя.

Что же происходит в реальности, и почему (на живом примере, снятые гармоники) усилитель Echo замечательно играет, и

умудряется звучать ясно, натурально и без слышимого окраса

Потому что
1) спектр искажений на амплитуде в несколько вольт состоит из 2-й и 3-й гармоник, на уровне -70dB.
2) при довольно значительной мощности 20W/канал спектр -60 -50 -78 -96 -93dB (Гармоники 2-я - 6-я).
Дальше их просто нет. Разрешение спектроанализатора - 110dB.
3) как бы не ругали Чивера за ряд имхо незначительных ошибок, в главном он прав.
Заметность гармоник определяется их порядком.

[ilya-volchek]

ИГВИН, все это известно. И да, действительно, в большинстве "нормальных" безОСников искажения ниже и спадают быстрее. И это правильно, и этого нужно по возможности добиваться...
Но цель данной ветки - на практике показать заметность/незаметность достаточно большой нелинейности тракта при прослушивании музыки в слепом тесте.

Поэтому просьба ко всем: постарайтесь уделить время, скачать и послушать архив. Там всего четыре трека. А потом честно опишите субъективные ощущения, в отрыве от существующих мнений и теорий.

[Gofrey]

Оо спасибо украл почитать.

[sany1969]

Gofrey, данные исследования полностью виртуальны, погрешности минимальны (обработка в 32 битах), никаких практических измерений.

sany1969, так а Вы хотя бы скачали и послушали?

Всё что написал, относится к моему опыту и моим экспериментам. 1% искажений это -40dB, это много и слышно. Файлы, дома скачаю и послушаю .

[dzrZ]

И потом эти 1% в усилителе нужно добавлять к искажениям в источнике и акустике.

Совсем не обязательно их добалять. Тут уже кто-то писал, что например на ламповом усилителе с Кг 2%, легко будут различимы на слух даки например с Кг 0,1 и 0,001% (цифры взяты условно)

[zoog]

Как видим изменения не очень существенные...

Вы б ещё вольтиетром померяли.

[Сухоруков Сергей]

Взял я в руки любимый аудио редактор Adobe Audition 3.0 и смоделировал типичную нелинейность безОСного УНЧ величиной около 1%.

Так 1% может состоять из разного набора гармоник. Если это только вторая гармоника, её большинство не заметит. А если это 3-я гармоника (или более высокого порядка), её услышат все.

Тот "ужас любого аудиоинженера" совершенно не характерен для хорошего безосного усилителя, это какой-то режим клиппинга.

[dzrZ]

Ещё можно разделить на искажения тихих сигналов, и искажения громких сигналов. Первые это маленький Кг но постоянно, а вторые это большой Кг но редко ))

[ilya-volchek]

Тот "ужас любого аудиоинженера" совершенно не характерен для хорошего безосного усилителя, это какой-то режим клиппинга.

Лично наблюдал не у одного лампового УНЧ подобный длинный спектр. Спорить о их уровне не буду, но звучали точно без искажений.
К тому же я спецом взял "страшный" вариант, пускай это будет плохой безОСник. От этого тест на субъективное восприятие нелинейных искажений музыкального сигнала будет еще показательнее.

Клиппинга в треках нет, сводились все точно под 0дБ. Можете закинуть оба сигнала (синус и трек) в любой аудиоредактор и убедиться в отсутствии ограничения волны.

Соратники, неужели никто еще не прослушал тест ??? Это же не сложно и времени не займет. Обещаю, многие будут шокированы. Вы главное не бойтесь высказываться честно, у нас же свобода слова .

[sewerin]

Заметность гармоник определяется их порядком.

Тут надо вносить яснось. И обращаться не спектроанализатору, а к теории музыки. Т.е. к рафинированному спектроанализатору.
Если исходить из теории музыки:
Первая гармоника - основной тон
Вторая гармоника - октава
Третья гармоника - натуральная квинта+октава
Четвёртая гармоника - две октавы
Пятая гармоника - две октавы + натуральная большая терция
Шестая гармоника - две октавы+ натуральная квинта
------
Абсолютно совершенные консонансы - только октавы. Т.е. теоретически, не вносят в звук новых нот только гармоники с номерами 1, 2, 4, 8, 16, 32 и т.д.
Чуть похуже октав - квинты.
Ещё хуже - терции, ещё хуже - большие секунды, самые поганые - малые секунды и "тритоны" - уменьшенные квинты.

Причём, интервалы натуральные отличаются от соотвествующих интервалов равномерно темперированных.
Поэтому, любая квинта, сыгранная даже на абсолютно равномерно темперированном инструменте - звучит грязно. И третья гармоника ничем не лучше седьмой, шестой, одиннадцатой ...
Не бывает схем, где торчат 2, 4, 8 гармоники и совсем утонули в шумах все остальные.
Поэтому, я смеюсь, когда говорят про "короткие спектры" (в особо запущенных случаях - про короткие и чётные спектры).
Короткий спектр здорового человека выглядит на сегодняшний день так: осн тон под - 0 дб, а остальные гармоники - под -130 дб.
У апологетов техники с 1-5% искажений есть "железный" аргумент: "У живых инструментов спектр не короткий". Да, не короткий. Но инструмент должен иметь т.н. "красивый" тембр, а аппаратура не должна. Она должна точно воспроизводить запись.
Второй "железный" аргумент: "Ухо-мозг отфильтровывает 2 - 6 гармоники". Не отфильтровывает, это знает любой начинающий музыкант.
Третий "железный" аргумент в защиту безоосых якобы прозрачных схем: "Нужно загрузить ухо мозг дополнительными гармониками низкого порядка. Это облагораживает сигнал и снижает утомляемость".
А утомляемость всё же увеличивается...

[Furious_Dima]

sewerin, у меня есть ламповый УМЗЧ с 10% 2ой гармошки, я иногда включаю его постебаться над ушастыми гостями, но им ничего об этом не говорю.
его слышали многие, но ни кто не отметил каких либо слышимых искажений.

[Pest]

На искаженном треке заметна как будто потеря информации, это заметно с первых мгновений, кажется что он становится несколько замыленным, как будто по нему легонько прошлись ластиком перед тем как он был шершавый. В искаженном треке слышно меньше вздохов солистов, чем в неискаженном. Самые тихие из них в искаженном треке слышны как какой-то прерывистый шумок. Описывать слуховые ощущения не мастак, написал как смог что пока услышал. Позже послушаю еще может чего напишу. Слушал в наушниках с хорошим усилителем и источником, но удивительно что разницу между двумя треками не назвать пропастью, в колонках я бы скорее всего не заметил (хотя бы из за достаточно зашумленной городской КДП).
Правда материал не сложный для воспроизведения, интереснее было бы сравнивать что-то более сложное для тракта, быструю тяжелую музыку или подобное.

Offтопик:
На будущее, не выкладывайте ничего в самораспаковыващемся архиве (*.exe), некоторые такое качают с опаской т.к. в таких файлах встречаются вирусы.

---------- Сообщение добавлено 03.05 ---------- Предыдущее сообщение было 02.52 ----------

Но цель данной ветки - на практике показать заметность/незаметность достаточно большой нелинейности тракта при прослушивании музыки в слепом тесте.

Все таки мне подсознательно кажется, что статические искажения добавленные в редакторе это совсем не то, что добавляет реальная электронная схема. Хотя бы по-тому, что во втором случае искажения зависят в т.ч. от уровня сигнала, скорости его изменения, предыстории... И т.д.

[ilya-volchek]

Перезалил архив. В предыдущем, нелинейность была несколько неправильной . Теперь она оптимально приближена к каменному однотакту. Это конечно мало что изменит в результатах теста, но так будет ближе к реалу. Добавил симуляцию нелинейности 5%. Пробуем на вкус - делимся впечатлениями

[ИГВИН]

Тут надо вносить яснось. И обращаться не спектроанализатору, а к теории музыки.

"У живых инструментов спектр не короткий". Да, не короткий. Но инструмент должен иметь т.н. "красивый" тембр, а аппаратура не должна. Она должна точно воспроизводить запись.

Григорий, спасибо за интересные пояснения.
Спрошу - живой инструмент, например струнный, помимо второй гармоники, генерирует нечётные? Напомню, нечетные - это гармоники, возникающие в результате симметричных искажений. Например, двухстороннее ограничение амплитуды.

---------- Сообщение добавлено 09.50 ---------- Предыдущее сообщение было 09.42 ----------

Пробуем на вкус - делимся впечатлениями

На моём компе, синус 0% слышится как обогащенный гармониками.
Следующее два, конечно звучат более "звонко", как им и положено.
Звук чистого синуса знаком отлично, разумеется.

Комп для звука не используется, никак не приспособлен.
Тем не менее, разница в звуковых треках с голосами 0% и 5% слышна явственно.

[rsergio]

Тестовый материал не совсем корректный.
На записи мужские голоса, которые тяжело испортить гармониками.
Лучше бы взяли хороший женский голос, фортепьяно, скрипочку, флейту, вот там бы в полной красе будет заметно.

А так да, люди любят вторую гармонику - она добавляет объем и теплоту.
На некоторых топовых сканспиках вторая гармоника задрана, а остальные сильно ниже. И такие динамики многим нравятся, чем металлические, где уровень второй ниже, но третья где-то там же со второй.
Так же многим нравятся ламповики по тем же причинам, и в качестве ЦАПов всякие NOS с довольно большими КНИ (для современных ЦАПов).

Если все сделать "по цифрам", то звучит очень приторно, по студийному, многим не хватает объема и "жиру", поэтому для домашних условий нужно немного добавлять этих волшебных гармоник, главное не перестараться ;)

[Grommit]

Между прочим, ухо человека, как оказывается, тоже вносит нелинейные искажения, причем немалые. Действуя наподобие этакого "ограничителя" (особенно при утомлении). В связи с этим возникает любопытная идея: если искажения в аппаратуре будут иметь не ограничительный, а "экспандерный" характер, то это в определенной степени "исправит" звук. И даже при большом Кг он будет восприниматься лучше, чем даже при Кг близком к нулю! А теперь посмотрим на безООСный УНЧ и другие хорошо звучащие, но искажающие источники: катушечный магнитофон (Кг до 0.5%), диодные детекторы хорошо звучащих УКВ-приемников (Кг в районе 0.5%) - они все именно "экспандерного" типа! Не в этом ли секрет их "живого" звучания?