Чего не могут измерения

Написать эти строки меня побудили эксперименты с переходными фильтрами в акустических системах с отключением штатных кроссоверов, применением электронного кроссовера, би-/три-ампингом и всем таким прочим.

Как это ни прискорбно, но измерения «могут» мало чего. Наиболее полный набор измерений акустических систем включает в себя четыре «глобальных» группы:

• чувствительность (1)
• импеданс (2)
• импульсную характеристику (3)
• нелинейные искажения (4).

Все остальные «измерения» получаются путем математических операций с импульсной характеристикой, а именно:

• переходная характеристика (5)
• частотно-переходная характеристика (она же кумулятивное затухание спектра) (6)
• амплитудно-частотная характиристика (7)
• полярная характеристика (она же дисперсия) (8)
• фазо-частотная характеристика (включая отклонение отклонение от минимально-фазовой системы) (9)
• групповое время задерживания (10)
• зависимость энергии импульса от времени (11)
• Особняком стоят комнатные измерения, т.е. измерения АЧХ в зоне прослушивания (12).

Таким образом и получаются хорошо известные всем 12 измерений, которые приводятся на сайте:
http://www.real-audio.ru/measurements/msm/msm.html

Разберем каждое из измерений в отдельности.

Чувствительность. Это достаточно важное измерение, которое, хотя почти ничего и не говорит о звучании АС как таковом, но, тем не менее, имеет несомненную практическую ценность. Чувствительность является мерой «самостоятельной громкости» АС. Чем больше чувствительность, тем громче будут играть АС при одном и том же положении ручки громкости усилителя по сравнению с менее чувствительными АС.

Импеданс. Измерение импеданса АС является одним их наиболее важных и мощных диагностических средств. По графику импеданса можно очень много сказать о том, что представляют собой данные АС, вообще не видя их в глаза. Имея перед глазами график импеданса, можно сходу сказать, какого типа данные АС — закрытого, фазоинверторного, лабиринтного или же какой либо разновидности рупорных. Можно уверенно судить о том, насколько хорошо будет воспроизводиться бас (40-80Гц) и самый нижний бас (20-40 Гц). Можно сходу посмотреть «настройки» фазоинвертора. Можно также понять, есть ли в системе резонансы, и каков их характер. Кроме того, из графика импеданса можно понять, насколько тяжела будет эта нагрузка для усилителя. Однако, как бы здорово все это ни было, о реальном звучании АС это опять же практически ничего не говорит.

Нелинейные искажения. Нелинейные искажения присутствуют абсолютно во всех АС и измеряются единицами и десятками процентов. Более того, величина искажений очень сильно зависит от точки, где проводится измерение — даже в непосредственной близи от АС показания сильно разнятся. Поэтому говорить, что АС такие-то характеризуются такими-то искажениями, вообще говоря, бессмысленно. А уж когда к делу подключается комната... Несмотря на то, что искажениям в АС посвящена масса литературы, практика показывает, что они не являются сколь бы то ни было важным аспектом или какой-то помехой в работе АС. Более того, человек вообще не замечает искажений, вносимых АС ДО того момента, пока они не переходят в хрип или дребезг. Таким образом, приходим к выводу, что искажения ничего не говорят о характере звучания. Измерять их нужно лишь с одной целью — убедиться, что с динамиками все в порядке (механически и электрически).

Импульсная характеристика. В отличие от, например, измерений импеданса или чувствительности, это измерение, которое меняется с каждой новой точкой, в которой оно проводится. Вплоть до полной «неузнаваемости». Соответственно, все, что получается из импульсной характеристики, вообще говоря, лишено смысла.

Переходная характеристика. В некотором смысле это «укрупненный» вариант импульсной характеристики — можно увидеть, например, в какой полярности соединены динамики. Ценность измерения — чисто академическая или для контроля соединений. Информации о звучании не содержит никакой.

ЧПХ. Грубо говоря, показывает, присутствует ли в работе колонки эхо. Позволяет идентифицировать резонансы. Однако никакой качественной информации, которая могла бы как-то охарактеризовать звучание, в этом измерении не содержится.

АЧХ. Когда говорят об АЧХ, обычно подразумевают измерение, проведенное на главной оси АС, причем на малом расстоянии от акустики (обычно 1м), на котором музыку никто, конечно, не слушает. Более того, даже незначительное смещение в сторону от оси приводит к существенному изменению формы АЧХ. Но самое феноменальное заключается в том, что даже перемещаясь по комнате, человек не ощущает каких-то радикальных изменений тонального баланса, каких «обещают» измерения АЧХ в различных точках. Таким образом, польза от знания осевой АЧХ ничтожна.

Дисперсия. См. АЧХ.

ФЧХ. Каких только мифов не вращается в аудио, и значимость отсутствия фазовых искажений — один из них. При прочих равных, и если у вас есть возможность приобрести именно фазолинейную АС, могу только приветствовать подобное приобретение — добиться сохранности фазы (читай: временных соотношений в сигнале) хотя бы в одной точке пространства вполне реально. Просто следует хорошо понимать, что эта «правильная» точка прослушивания — всего одна единственная, что представляет собой определенную проблему в свете двух разнесенных в пространстве ушей, не говоря уже про вольное перемещение головы в пространстве. Того, кто решит проблему фазовой целостности для множества точек в пространстве, вне всякого сомнения, ожидает Нобелевская премия. На самом же деле, это великое счастье, что люди нечувствительны в фазовым искажениям, поскольку в противном случае мы просто сошли бы с ума в повседневной жизни. Каждый раз, когда отраженная «версия» звука накладывается на прямой звук, фазовые сдвиги достигают чудовищных величин! И происходит это в бесчисленном множестве абсолютно во всех помещениях. Даже при переговорах, ведущихся за столом. Попробуйте вставать из-за стола и садиться обратно за стол, говоря при этом. Голос каждый раз меняется! Но меняется слабо. И наш слух мгновенно адаптируется к этим изменениям — вы узнаете голос 10 раз из 10, 100 раз из 100 и т.д. И это при том, что передаточная функция между голосом и слухом очень сильно изменяется как по амплитуде, так и по фазе. На ум сразу же приходят записи опер и дубляжа фильмов, которые выполняются по либретто и сценариям, положенных на такие большие наклоненные к читающему (и ведь при этом отражающие звук!!) поверхности, расположенные между микрофоном и ртом. Сигнал искажается у самого источника!!! Скажем же спасибо слуху за его адаптационные способности!

ГВЗ. См. ФЧХ.

ETC. Измерение, которое не имеет к АС практически никакого отношения. Этот вид измерений может оказаться нужен лишь при работе с комнатными отражениями.