Цикл статей Г.А. Бриггса, "Все об аудио и Hi-Fi" опубликованных в журнале RADIO & TV NEWS.
Первая статья в №5, 1957г. "Слушающее ухо".
"Часть 1. Информативный и интересный сериал, в котором будет обсуждаться воспроизведение с высокой точностью с точки зрения слушателя. Вступительная статья описывает основные качества человеческого слуха, поскольку они связаны с воспроизведением звука.
Поскольку 1956 год приближался к своему почти кроткому завершению, я был очень рад получить от редакторов этого журнала приглашение представить серию статей на аудио темы, которые теперь обычно обозначаются как hi-fi. Поскольку я постоянно провожу тесты и эксперименты, очень полезно иметь стимул ставить результаты в протокол, пока они свежи в памяти. В этих экспериментах у меня есть ценное сотрудничество нашего технического директора, г-на Р. Э. Кука, бакалавра наук. (Англ.), Который присоединился к моей фирме около двух лет назад, проведя несколько лет в отделе дизайна BBC, где занимался проблемами, связанными с записью и воспроизведением звука.
Еще одной причиной для удовлетворения является то, что я считаю, что любой обмен опытом и мнениями между нашими двумя странами является благом в нынешнем состоянии мира, за исключением очевидного факта, что мы можем многому научиться друг у друга. (Например, хотя мы часто говорим, что вы не можете заваривать чай, я приобрел привычку использовать чайные пакетики дома в результате визитов в Америку, и мне не хотелось бы возвращаться к грязному делу с распущенными чайными листьями .)
Американские радио и аудио журналы читаются здесь с жадностью, и было бы неплохо, если бы британские журналы могли включать больше статей от американских писателей, хотя обычные ставки заработной платы довольно невелики; В пересчете на доллары они будут держать в сигаретах умеренного курильщика.
Что касается технической стороны, то в этой стране нам не с чем сравнивать некоторые из ваших хороших технических журналов, а когда речь идет о протоколах испытаний приборов и оборудования, отчеты вашей организации по тестированию потребителей уникальны для искренности и тщательности. (Ваши борзые находятся на полпути, пока наши не поняли, что ловушки открыты, а зайцы выключены!)
В заключение этой преамбулы я хотел бы подчеркнуть, что музыка и ее воспроизведение предназначены для удовольствия человека, и моя главная причина для написания этой темы заключается в том, что мне это нравится. Поэтому давайте подойдем ко всем проблемам в веселом, а не мрачном настроении.
Объем статей
Название "All About Audio и Hi-Fi" может быть довольно двусмысленным. Это не значит, что я собираюсь рассказать вам все, что нужно знать об этом. (Я не знаю всего этого, и при этом я не думаю, что знаю!) Это просто означает, что у меня есть бродячая комиссия, чтобы иметь дело со всеми или любыми аспектами предмета. Иногда я думаю, что термин «высокая точность» почти достиг предела, установленного крупным уведомлением, которое появляется на входной двери танцевального зала на Бродвее, где написано: «Самое эксклюзивное место в городе - Приветствую всех». Сейчас вполне обычно видеть портативные радиоприемники и проигрыватели, рекламируемые в Англии как «hi-fi»; но, несмотря на это, термин означает что-то при правильном применении, и его очень трудно заменить на лучший.
Оборудование
Поскольку основой этой и последующих статей будут реальные тесты и эксперименты, краткий обзор доступных инструментов не будет неуместным, хотя я всегда считаю, что умение и суждение следователей значат больше, чем стоимость оборудования. занятый.
Фотографии лаборатории Wharfedale воспроизведены на рис. 1 и 2. На рис. 1 главным предметом, конечно же, является наш мистер Кук, но другие предметы, заслуживающие внимания, - это слева направо автоматический регистратор АЧХ, осциллятор, микроскоп, стробоскоп, вольтметр с вакуумной лампой, измеритель уровня звука, фазовый угол и измеритель импеданса, осциллограф с камерой и т. д.
Рис. 1. Фотография основных элементов испытательного оборудования, использованного в испытаниях, составляющих основу данной серии статей. Мистер Р. Э. Кук записывает некоторую информацию.
На рис. 2 угловой рупор слева построен из кирпича, а слева от него находится устройство искусственной реверберации датского дизайна. Двигаясь вправо (без сомнения, мудро), мы видим небольшой шкаф RJ, за которым следует больший корпус со специальным акустическим фильтром, о котором мы, вероятно, снова обратимся в следующей статье. На верхушке этого шкафа находится 3-дюймовый твитер с регулятором громкости, а на подоконнике - электростатический динамик Janszen. Затем у нас есть заполненная песком перегородка с тремя динамиками, с крайне разобранным видом на клипшорн. (Фактически То, что три из шести представленных ораторов имеют американский дизайн, по крайней мере, указывает на то, что мы широко развиты!)
Рис. 2. Другая часть лаборатории, показывающая некоторые АС, используемые для сравнительных тестов.
Лаборатория Акустики
При прослушивании динамиков в необычных помещениях необходимо учитывать различия по сравнению с меблированными комнатами, в которых обычно используются домашние динамики. Например, рассматриваемая лаборатория имеет более длительное время реверберации и звучит намного ярче, чем обычная комната. Некоторая полезная акустическая обработка была применена; Перфорированные плитки Celotex поглощают чрезмерно высокие частоты на части стен, и полдюжины акустических поглотителей, разработанных Р. Э. Куком, каждый 5 футов x 2 фута, работают в диапазоне от 100 до 8000гц. (Один из них можно увидеть на каждой фотографии.) Эти блоки объединяют функции резонатора Гельмгольца, пошаговой настройки в диапазоне частот 700–1300гц и мембранного поглотителя. Тем не менее, я все же предпочитаю сделать финальное тестирование динамиков дома, когда речь идет о домашних типах. Комнатные эффекты, очевидно, разрушают любую реакцию динамика, хотя они не лишают достоинства отклика уровня в качестве отправной точки.
Ухо
Ввиду важности тестов на прослушивание мы не можем не посвятить оставшуюся часть этой статьи элементарному изучению функции человеческого слуха в связи с проблемами воспроизведения звука.
Его основные качества, я думаю, можно было бы очень просто классифицировать следующим образом: (1) чувствительность или общая острота слуха; (2) ответ или изменение остроты с частотой; (3) тональная дискриминация и способность точно оценивать уровни громкости; (4) чувство поля; (5) музыкальная реакция и талант; и (6) однородность качеств 1 и 2 между левым и правым ухом.
Для нашей цели наиболее важным является № 3, тональная дискриминация, но сначала мы разберемся с остальными.
Качества 4 и 5: Очевидно, что любое из шести качеств может обладать в исключительной степени одним человеком, имея только хорошие или даже слабые способности в других, хотя разумно предположить, что № 4 и 5 обычно идут вместе. (Трудно представить, что даже ультрасовременный композитор не может найти правильную ноту - или, по крайней мере, ту, которую он хочет.)
Но опыт показывает, что профессиональные музыканты часто являются плохими ценителями качества № 3 и могут быть дефектными по качествам 1 и 2. (Бетховен был глухим в течение многих лет.) Причина неудачи № 3 заключается в том, что музыкант обычно тратит так много время рядом с источником звука. Я помню, как на репетициях в Королевском фестивальном зале органист Ральф Даунс всегда утверждал, что мы слишком громко воспроизводим этот орган, когда он входил в тело зала, чтобы слушать. Точно так же член оркестра слышит нечто совершенно иное, чем конгломерат прямого и отраженного звука, слышимого членами аудитории. Уровень громкости во многом с этим связан; Я всегда утверждаю, что искусство достижения реалистичного воспроизведения начинается с правильной настройки регулятора громкости. Малейшее прикосновение вверх или вниз может иметь все значение. Органист, играя на консоли, расположенной рядом с трубами, слышит меньше, чем его аудитория, но член оркестра слышит больше, поэтому подготовка к № 3 в обоих случаях плохая.
Также очень музыкальным людям трудно игнорировать музыку и исполнение и сосредоточиться на качестве воспроизведения. Многие фанаты hi-fi ошибаются в противоположном направлении!
Качества 1 и 2: вначале мы должны быть осторожны, чтобы не придавать слишком большого значения остроте слуха. Мы уже согласились с тем, что это не имеет ничего общего с музыкальными способностями, и довольно легко доказать, что чувствительные уши не обязательно различают уши, так же как человек с хорошим зрением является ipso facto художником или хорошим судьей линии и цвет.
Но, очевидно, требуется достаточно хороший диапазон слуха, прежде чем можно будет сделать какую-либо достоверную оценку качества звука. Это было доведено до моего сведения недавно во время репетиции для концертного концерта, пункты которого были выбраны талантливым музыкантом и композитором, который, очевидно, был глухим после 5000 циклов и поэтому совершенно не замечал поверхностного шипения, шлепков и криков. максимумы, которые пришли из некоторых записей.
Хорошо известно, что слух с высокой частотой падает с возрастом, но постоянное использование ушей в тестах на слух задерживает затухание.
В выпуске Wireless World за сентябрь 1956 года была опубликована интересная статья о возрасте, слухе и слухах, озаглавленная «Слишком стар в…? М. Г. Скрогги, который сказал, что те из нас, кто не так молод, как мы, могут задаться вопросом, почему мы должны тратить много денег на оборудование для воспроизведения частот, которые мы не слышим. Некоторые измерения, сделанные на нескольких человеках г-ном Скрогги, воспроизведены на рис. 3, цифры против кривых показывают возраст испытуемых. Частоты ниже 1000гц опущены, потому что никаких существенных различий не наблюдается.
Рис. 3. Результаты тестов слуха, проведенных М. Г. Скрогги на людях с нормальным слухом в возрасте от 5 до 55 лет. Кривые были скомпенсированы для пороговых уровней Флетчера-Мансона. (Кривые перерисованы из "Wireless World")
Изучив эти кривые, мы решили провести несколько тестов для своих сотрудников, но в то время как г-н Скрогги использовал наушники, мы использовали динамики и это может объяснять тот факт, что наши результаты показали гораздо лучше стандарты слуха на высоких частотах, чем у мистера Скрогги и предыдущих следователей. (В конце концов, более естественно слушать с двумя открытыми ушами, чем с зажатыми наушниками).
В качестве звукового генератора использовался 3-дюймовый блок с алюминиевой звуковой катушкой и световым бакелизированным диффузором. Несмотря на то, что отклик не ровный, скорость отклика достигает 20000гц (см. Рис. 4), и устройство должно быть как минимум таким же хорошим, как наушники. Я был удивлен, что все эти испытанные люди в возрасте от 20 до 46 лет могли слышать 18000гц (обычно с повышением на 50 дБ или более), так как я в этом регионе глухой.
Рис. 3. Результаты тестов слуха, проведенных М. Г. Скрогги на людях с нормальным слухом в возрасте от 5 до 55 лет. Кривые были скомпенсированы для пороговых уровней Флетчера-Мансона. (Кривые перерисованы из "Wireless World")
Изучив эти кривые, мы решили провести несколько тестов для своих сотрудников, но в то время как г-н Скрогги использовал наушники, мы использовали динамики и это может объяснять тот факт, что наши результаты показали гораздо лучше стандарты слуха на высоких частотах, чем у мистера Скрогги и предыдущих следователей. (В конце концов, более естественно слушать с двумя открытыми ушами, чем с зажатыми наушниками).
В качестве звукового генератора использовался 3-дюймовый блок с алюминиевой звуковой катушкой и световым бакелизированным диффузором. Несмотря на то, что отклик не ровный, скорость отклика достигает 20000гц (см. Рис. 4), и устройство должно быть как минимум таким же хорошим, как наушники. Я был удивлен, что все эти испытанные люди в возрасте от 20 до 46 лет могли слышать 18000гц (обычно с повышением на 50 дБ или более), так как я в этом регионе глухой.
Рис. 4. Кривые отклика 3-дюймового динамика, используемого в тестах прослушивания.
Сейчас есть три человека, чьи слуховые и тональные суждения я всегда оценивал очень высоко, оценивая качество выступлений. Это (1) моя дочь, 22 года; (2) наш руководитель работ, г-н Э. Р. Бродли, 46 лет; и (3) я. Пожалуйста, не воспринимайте себя как признак высокомерия или тщеславия. Мы все думаем, что то, что мы слышим, правильно, потому что мы больше ничего не слышим.
Интересно, что кривые отклика этих трех субъектов, подготовленные г-ном Кук, показаны на рис. 5. Как уже упоминалось, г-н Скрогкойл и светлый бакелизированный конус использовались телефонами, без сомнения, в очень тихой комнате, и в таких обстоятельствах кривая порога-уровня Флетчера-Мансона дает соответствующую компенсацию. Наши эксперименты проводились без наушников в лаборатории, где можно ожидать, что небольшой фоновый шум произведет некоторую степень маскировки при низкой интенсивности. Поэтому результаты были скомпенсированы пороговой кривой Дженсена для критического слушателя с низким уровнем шума. (Техническая монография Дженсена № 3, стр. 5, рис. 5.)
Рис. 5. Кривые слуха, снятые динамиком, находящимся в нескольких дюймах от правого уха. Кривые корректируются по контуру громкости и сглаживаются ниже 3000гц. Кривая (А) для мисс Бриггс, 22 года; кривая (B) для Г. А. Бриггса. возраст 66 лет; и кривая (С) для Э. Р. Бродли, 46 лет. См. текст.
Эти тесты показывают, что молодой человек в возрасте 22 лет может прекрасно слышать до 14000гц и довольно хорошо до 18000гц. Наш директор по продажам г-н Эскотт, 31 год, и г-н Кук, 32 года, держали в пределах 15 дБ от этого стандарта до установленного предела 18000гц. Хотя на самом деле я слышу 14000гц, я был шокирован, узнав, что на этой частоте я на 90 дБ ниже. Самые интересные уши принадлежат мистеру Бродли, чья острота ниже моего примерно до 10000гц, но затем остается очень даже до 18000гц, несмотря на его 46 лет. Он занимается производством и тестированием динамиков вместе со мной около 25 лет, и я очень высоко оцениваю его оценку производительности.
В результате этих тестов общий вывод заключается в том, что потеря слуха с возрастом часто не так плоха, как это принято считать, и способность слуха, как и многие другие достижения человека, сохраняется благодаря регулярным физическим упражнениям или практика (например, игра на пианино или вязание).
Жаль, что недостатки слуха не могут быть устранены с помощью «очков», которые так легко прописать для глаз. Глухие средства немного лучше, чем прибегать к любому порту во время шторма
Качество № 6: Мало кто слышит одинаково обоими ушами, но я полагаю, что естественная тенденция состоит в том, чтобы регулировать баланс, поворачивая более слабое ухо к источнику звука, чтобы в одной паре ушей могли существовать довольно широкие вариации без дисквалификации. владелец от проницательного упражнения тонального суждения.
Качество № 3: Как и в случае с даром идеального звучания, основной основой тональной дискриминации является память в сочетании со способностью слышать и распознавать резонансы, гармоники, переходные процессы и все другие качества, которые составляют музыкальную картину. плюс чувствительная реакция на любую форму искажения. Оценка музыки и регулярное посещение концертов, чтобы держать уши свежими, являются очевидными преимуществами. Любой, кто невольно проигрывает записи слишком громко или слишком тихо, дисквалифицирован с самого начала, и не имеет значения, является ли его усилитель 10 Вт или 100 Вт. Взвод «больше, чем жизнь» не может быть допущен в эту избранную роту.
Опять-таки, как и дар тона, у вас либо тональное суждение, либо его нет, и оно легко распознается слушателями при демонстрации звукового оборудования различным людям, несмотря на огромные различия в предпочтениях и вкусе. Искра таланта - и талант, которым он, несомненно, является - может развиться в пламя при регулярном использовании.
Я полагаю, что наиболее опытными в данной области являются инженеры звукозаписи, которые почти ежедневно сравнивают вживую с записанной речью и музыкой и могут распознать по монитору, какое пианино из полудюжины студийных моделей играет. Моя жалоба состоит в том, что звукозаписывающие инженеры почти никогда не пишут о своей деятельности (возможно, из-за политики закрытого молчания), поэтому мнения по этому вопросу оставлены для полуквалифицированных, но заинтересованных сторон, таких как ваш покорный слуга.
Самое сложное применение тонального суждения - после признания того, что что-то не так, - это способность распознать источник проблемы. Плохая запись, плохая студийная акустика, искажения линии, неисправности антенны или приема на FM, искажение звукоснимателя, неисправности усилителя, неисправность динамика, окраска комнаты прослушивания, неправильная настройка характеристик воспроизведения, неправильные уровни громкости; Эти и многие другие источники ошибок необходимо отслеживать, прежде чем окончательная оценка будет оценена.
Например, качество от FM в лучшем случае настолько хорошее, что любые недостатки в качестве программного материала безжалостно обнаруживаются в широком спектре репродукторов. Плохая запись через FM может звучать так, как будто громкоговоритель не в центре, и на самом деле может звучать лучше на небольшом громкоговорителе в резонансном корпусе, чем в системе Hi-Fi.
Таким образом, мы закончим эту статью, заявив, что тональная дискриминация является наиболее важным качеством слуха в звуковой деятельности, и что она включает в себя размещение источника искажения в той же степени, что и замечание этого. Короче, не всегда виноваты. громкоговоритель. В нашей следующей статье мы рассмотрим эффекты помещения.