У меня есть предположение, что часто субъективно заметны не столько сами величины по абсолютным значениям, сколько изменение этих значений во времени, либо корреляция характеристик с сигналом. Известный и понятный пример — детонация магнитной ленты. Небольшое постоянное отклонение скорости магнитной ленты на 2% может заметить разве профессиональный музыкант, знающий частоты нот наизусть. Впрочем, музыка будет всё равно звучать слитно и согласованно. Другое дело, что детонацию в 0,5% услышат все. Быстрая девиация характеристики (скорости воспроизведения) куда заметнее постоянного отклонения.
Второй, менее известный пример — искажения квантования CD. Известно, что если сигнал, прошедший через грампластинку (LD), как, впрочем, через любой другой аналоговый носитель, например магнитную ленту, имеет достаточно постоянный относительный уровень искажений, и линейно убывающий абсолютный, то на CD абсолютный уровень искажений постоянен (равен ошибке квантования), а меняется относительный, с уменьшением уровня записи на 40 dB искажения становятся в 100 раз выше, чем для уровня 0 dB, на котором, собственно, и замеряются паспортные характеристики. Но ведь это не такой уж и маленький уровень, если вы слышите сигнал 100-ваттного усилителя, то 1 Вт вполне реальная величина. Кроме того, если при подготовке LD-записи кратковременные превыщения уровня 0 dB еще возможны (хотя клиппинга при записи, конечно, стараются избегать), уровень сигнала просто ограничится, и на величину превышения увеличатся искажения, то для цифровой записи это смерти подобно. Как АЦП (ADC — Analog Digital Converter) преобразует такой, ненормализованный сигнал, одному ему известно.. Поэтому уровень 0 dB, на котором находится какой-то один пиковый всплеск сигнала, очень сильно отличается от реальных максимальных уровней фонограммы. К слову, в HDCD по этой же причине еще больше снижен максимальный уровень, что проявляется в меньшей общей громкости, по причине большей ширины динамического диапазона за счет большей разрядности кодирования. Получается, что уровень 0 dB на LD реально можно сравнивать с уровнем -10 — -20 dB на CD. И относительный уровень искажений квантования на сигналах статистически наиболее вероятной громкости становится уже выше, при равной громкости звучания с LD и CD, а не на практически недоступном уровне 0 dB на CD, искажения на котором приводятся в паспорте. Но все равно, то, что звук, воспроизводимый с CD, кажется мертвым, это еще не объясняет — даже значительно возросший уровень искажений за счет более низкого относительно нуля dB реального уровня записи и увеличение доли искажений при снижении громкости записи, даже на слабых сигналах еще вполне сравнимы с уровнем искажений LD. А вот изменением относительного уровня искажений на CD это уже можно объяснить. Мы замечаем разный уровень искажений на сигналах разной громкости. Эти искажения скоррелированы с сигналом, можно сказать, что они сопровождают сигнал, почему так неприятны.
Аналогично объяснима и заметность фазовых искажений — если целесообразность фазировки одного динамика в однополосной ситеме может быть подвергнута сомнению (разве что исключая мнение, что волна сжатия перед записывающим микрофоном должна соответствовать волна сжатия перед воспроизводящим динамиком, но это имеет некоторый смысл только для импульсных сигналов, крайне редких, реально мало кто заметит разницу, а большая часть музыкальных сигналов имеет некоторую симметрию по отклонению относительно уровня 0, и волна сжатия всегда чередуется волной разрежения), то целесообразность относительной фазировки системы из нескольких динамиков бесспорна, иначе звуковая картина будет сильно размазана в пространстве, а на границах частотных полос вы рискуете получить сильные пики или провалы, за счет неправильного согласования фаз соседних частотных полос и вычитания сигналов друг из друга в смежной полосе. Здесь мы слышим изменение фазовой характеристики относительно частоты сигнала.
Написано 19.07.2000
Игорь Илларионов
