Сравнение характеристик аудиосистем

Федеральное агентство связи

ФГОБУ ВПО  УрТИСИ (филиал) «СибГУТИ»

 

 

 

 

Курсовая  работа

По дисциплине: «Аудиовизуальная техника»

На тему: «Сравнение характеристик аудиосистем»

 

 

 

Проверил: Логинов  В.В.

Выполнила: студентка  гр. ВЕ-81

Осипова И.А.

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2012 г.

Введение

60-70-е годы уже прошлого, XX века существовало два класса музыкальной аппаратуры. Первый именовался portable и представлял собой моноблочную переносную систему с возможностью автономного питания от батареек. По сегодняшним меркам переносные устройства тех лет предназначались для настоящих Геркулесов, до того были громоздки. Второй класс аппаратуры назвали Hi-Fi (от английского High Fidelity - высокая верность). Эти системы собирались из отдельных блоков, были стационарными и стоили дороже. Правда, и воспроизведение они обеспечивали значительно более качественное.

Человеческий  слух способен воспринимать звуковые частоты от 16 Гц до 20 кГц, что составляет около десяти музыкальных октав. Этот диапазон можно приближенно разделить на три группы: низкие (16-250 Гц), средние (250-2000 Гц) и высокие (2000-20000 Гц) частоты (иногда выделяют шесть групп). В зависимости от динамиков конкретных акустических систем, граница между низкими и средними частотами может пролегать в промежутке 100-300 Гц, а между средними и высокими - 2000-8000 Гц. Каждый музыкальный инструмент, в зависимости от своего "голоса", звучит в определенном диапазоне, стили музыки также различаются преобладанием определенной полосы частот. Поэтому при выборе акустической системы необходимо учитывать музыкальные пристрастия слушателя. Любителям авторской песни под гитару рекомендуется отдавать предпочтение качеству средних частот, поклонникам диско и техно - низким и высоким частотам, фанатам рока и джаза - низким и средним. Классическая музыка затрагивает наиболее широкий звуковой спектр. 

Цель тестирования

Основной  целью тестирования качества акустических систем является определение качества продукта по выработанным критериям  по абсолютной шкале и по сравнению  с конкурентами. Успех акустических систем, как удачного продукта, зависит  от совокупности многих факторов. Из них  можно выделить следующие, наиболее важные для пользователя: внешний  вид, эргономика, функциональность и  качество звучания. Стоимость изделия  также является важным фактором при  покупке, однако наиболее актуален показатель цена/качество для своей ценовой  категории, в сравнении с ближайшими конкурентами.

Для сравнения  колонок друг с другом, а также  более четкого представления  о каждом изделии целесообразно  исследовать и провести сравнение  продуктов по всем основным признакам, определяющим интегральную оценку качества.

Объективные тесты

Для большей точности при анализе  используются объективные параметры  — основные существующие показатели, которые можно получить в результате измерений. Это неравномерность  амлитудно-частотной характеристики (АЧХ), осевые и внеосевые показатели, гармонические искажения в рабочей полосе частот, анализ отдельно 2-й и 3-й гармоники, скриншоты спектра на контрольных частотах.

АЧХ характеризует рабочий диапазон частот устройства и неравномерность  передачи тембра. Внеосевые АЧХ характеризуют направленность на ВЧ. Для активной акустики АЧХ в крайних положениях регуляторов тембра показывает соответствующие возможности продукта. Уровень гармоник показывает слышимую составляющую гармонических искажений. Данный весьма полезный параметр не регистрируется большинством измерительных лабораторий. При измерении коэффициента гармоник (2+3 гармоники) используется собственная уникальная методика плавно нарастающих некратных логарифмических синусоид фиксированной частоты с музыкальным интервалом.

Измерения производятся специально разработанным  программно-аппаратным комплексом. При  измерениях АЧХ используется логарифмически нарастающий синусоидальный сигнал большой продолжительности, с автоподстройкой  фазы при анализе. Это позволяет  получить более приближенные к реальности измерения, так как энергетически подобный тестовый сигнал более близок к музыкальному. Также исключается искусственная пристыковка теоретически полученного НЧ диапазона по приближенным результатам моделирования.

Субъективные  тесты

Большую трудность  представляет передача слуховых ощущений от прослушивания в виде словесных  описаний. В литературе и СМИ можно  встретить несколько подходов к  описанию звучания звуковой аппаратуры. Наиболее частый подход: применение эмоциональных  эпитетов из областей, никак не связанных  с общепринятой музыкальной терминологией, а также не связанной с техническим  описанием физических процессов. Так, например, можно встретить выражения  «вкусный бас», «взрослый звук», «степень интимного вовлечения». Другой подход может заключаться в выставлении  и последующих манипуляциях с  численными оценками по таким пунктам, как «глубина сцены», «стабильность  образа». Подобные словосочетания не имеют  никакого четкого определения или  стандартизованной научно-обоснованной базы, а их трактовка предполагается на личное усмотрение слушателя. Здесь  не обходится без привлечения  изотерической антинаучной субъективной эмоциональной (аудиофильской) системы оценок, индивидуальной для каждого такого слушателя. При этом ценность подобной оценки крайне сомнительна, даже при попытках выявить какую-то закономерность. Полезных выводов о соотношении цены/качества или удачности конструкции колонок сделать не удается.

Основой применяемой  в нашей методике системы оценки являются:

1. Научная  база, с представлением о происходящих  физических процессах (спектральный  анализ, временной анализ, и т.п.). Акустическая система (колонка)  представляет собой сложное нелинейное  электроакустическое устройство, с  комплексом присущих ему свойств.  Поэтому при оценке применимы  физические термины из области  Физики, раздел Акустика.

2. Музыкальный  подход. Воспроизводимый сигнал  представляет собой музыку, поэтому  его можно рассматривать по  музыкальным критериям. Это позволяет  характеризовать  качество без изобретения и стандартизации новой терминологии.

Преимуществом является комплексный подход. Например, фраза: «хорошая атака акустической системы позволяет более точно  передавать штрихи исполнения», сочетает научно-технический и музыкальный лексикон. В то время как фраза «интимно-мистический звук колонок взбудоражил и накрыл волной эмоций» не несет полезной информации, кроме как о повышенной эмоциональной возбудимости слушателя.

У данного  подхода тоже имеются недостатки. Например, предполагается некоторая  минимальная подготовленность читателя. С другой стороны, результаты тестирования подразумевают ориентацию на интересующегося  человека, который готов узнавать что-то новое, если это способно реально  помочь в его задачах выбора или  расширения кругозора.

Отчет о  тестировании

Особенности звучания каждой модели акустики фиксируется  в письменном отчете. 
Итоговая оценка складывается из следующих компонентов:

качество  звучания в абсолютной категории

качество  звучания в своем классе

соотношение цены и качества звучания

оценка применимости (сферы применения: музыка, домашний кинотеатр, профессиональная аудиоаппаратура)

Тест RMAA предназначен для тестирования качества аналоговых и цифровых трактов любой  звуковой аппаратуры - звуковых карт, портативных mp3-плееров, бытовых cd/dvd-плееров, а также акустических систем. Тестирование осуществляется путем воспроизведения и записи тестовых сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт, посредством алгоритмов частотного анализа. Для тех, кто не знаком с измеряемыми техническими параметрами, программа даёт условную словесную.Новая шестая версия — результат двухлетней разработки лучших специалистов в области звука. RMAA 6.0 расширяет представление об удобстве и функциональности программ-спектроанализаторов. Не случайно программой пользуются энтузиасты, профессионалы и специализированная звуковая пресса всего мира, а производители разрабатывают новые аудиоустройства с обязательным тестированием их качества в тесте RMAA. Одним словом, программа в данный момент является индустриальным стандартом де-факто, предоставляя быстро и просто измерять технические параметры без необходимости тратить десятки тысяч долларов на специализированные измерительные комплексы. 
 

RightMark Audio Analyzer (RMAA)

 

 

Тест RMAA предназначен для тестирования качества аналоговых и цифровых трактов  любой звуковой аппаратуры - звуковых карт, портативных mp3-плееров, бытовых  cd/dvd-плееров, а также акустических систем. Тестирование осуществляется путем воспроизведения и записи тестовых сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт, посредством алгоритмов частотного анализа. Для тех, кто не знаком с измеряемыми техническими параметрами, программа даёт условную словесную оценку. 

Новая шестая версия — результат  двухлетней разработки лучших специалистов в области звука. RMAA 6.0 расширяет  представление об удобстве и функциональности программ-спектроанализаторов. Не случайно программой пользуются энтузиасты, профессионалы и специализированная звуковая пресса всего мира, а производители разрабатывают новые аудиоустройства с обязательным тестированием их качества в тесте RMAA. Одним словом, программа в данный момент является индустриальным стандартом де-факто, предоставляя быстро и просто измерять технические параметры без необходимости тратить десятки тысяч долларов на специализированные измерительные комплексы. 

Рисунок 1 

 

 

 

Изменения в RMAA 6.0 по сравнению с RMAA 5.5:

• намного более удобный интерфейс пользователя;
• устройства разных API выбираются из единого списка;
• новый HTML-отчёт;
• новые частоты тестирования (88.2, 176.4 кГц);
• новый важный параметр в отчете: Гармонические искажения + шум, дБ (А);
• добавлен режим моно;
• тест "Полярность сигнала" в HTML-отчете;
• новые режимы просмотра графиков спектров (линейный/логарифмический/мелодический);
• поддержка русского языка в надписях;
• более стабильная работа программы в целом;
• множество других исправлений и улучшений.

Дистрибутив 6-й версии и инструкцию на русском языке можно бесплатно  загрузить в разделе "Скачать файлы".  

 

Помимо бесплатной версии доступна также профессиональная версияRMAA 6.0 PRO.

  
 Рисунок 2

Главные особенности RMAA 6.0 PRO:

• поддержка профессионального ASIO-интерфейса - впервые, только в профессиональной версии;
• диагностика возможностей ASIO-устройств: поддерживаемые частоты, размер буферов, список каналов;
• выбор любых входов/выходов из списка при тестирования ASIO-устройств;
• возможность произвольного использования разных устройств в одном тесте;
• возможность использования разных API (MME, DirectSound, ASIO) в одном тесте;
• устройства разных API выбираются из единого списка;
• доступны для изменения многочисленные новые параметры тестов;
• множество других исправлений и улучшений.

Программа RightMark Audio Analyzer предназначена для тестирования качества аналоговых и цифровых трактов любой звуковой аппаратуры – звуковых карт, портативных mp3-плееров, бытовых CD/DVD-плееров, а также акустических систем. Тестирование осуществляется путем воспроизведения и записи тестовых сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт, посредством алгоритмов частотного анализа. Для тех, кто не знаком с измеряемыми техническими параметрами, программа даёт условную словесную оценку.

Рисунок 3

Режимы тестирования

Программа RMAA может использоваться для тестирования различных частей звуковой карты, а также других звуковых устройств. Вот несколько основных вариантов использования программы:

• Тестирование выхода (воспроизведения) звуковой карты

Для такого тестирования нужно иметь высококачественную референсную звуковую карту, которая будет использоваться для записи. Перед тестированием выход тестируемой звуковой карты подключается ко входу референсной. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход тестируемой звуковой карты и анализирует результат, записанный через вход референсной карты. При этом предполагается, что референсная карта практически не вносит дополнительных искажений в сигнал (по сравнению с выходом тестируемой карты).

• Тестирование входа (записи) звуковой карты

Для этого тестирования также нужно  иметь высококачественную референсную карту, которая будет воспроизводить тестовые сигналы. Выход референсной карты подключается ко входу тестируемой карты. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход референсной карты и анализирует результат записанный через вход тестируемой карты. При этом предполагается, что референсная карта выдает на выходе практически неискаженный сигнал (по сравнению с уровнем искажений входа тестируемой карты).