Re: История вашего "звука"
"Аудиофилия. Техническое объяснение" (Автор le_Corostel)
Кто такие аудиофилы.
В этой среде часто признаются что не имеют музыкального слуха, какого–то понимания музыки. Например в этом признаётся "Золотое ухо всея Рунета” месье Борзенков. Так каким образом они тогда понимают где хороший звук, а где плохой?
Представьте человека который коллекционирует книги на разных языках. Не важно на каких, так как он всё равно их не может прочесть. Часто это одна и та же книга может быть в коллекции несколько раз, ведь конкретно эта издана для рынка Японии и вообще шрифт, обложка совсем другие. Листая эти книжки можно получить наркотический отклик. Не будем их в этом упрекать.
В эту же группу входят и звукорежиссеры. Звукорежиссер не выгонит музыкантов которые ему не нравятся. Он профессионал и приготовит вкусный звук на любую тему.
А какой вообще существует самый лучший "саунд" в этом мире?
С одной стороны зачем сравнивать копии, когда можно послушать оригинал. Представьте, что вы господин Потанин и вы просто можете заплатить Киркорову с Басковым, пусть приедут и споют. Свои песни и песни группы "Любэ". Но скорее всего вас будет ждать разочарование, потому что ваши уши уже привыкли к синтетике. Внезапно часть современной музыки про шамканье, мямлянье Billie Eilish, Моргенштерна и прочих. Без наличия микрофона магия не сработает, ну и без хорошего звукорежиссера и продакшена — каждый инструмент записывается многократно с нескольких микрофонов, потом всё это обрабатывается и вам кажется — вот он настоящий рояль.
Однажды в самарской филармонии поставили оргАн. Все газеты писали: самый что ни на есть немецкий, с немецкой настройкой и обслуживанием. Мой брат — любитель цифрового звука начиная с музыкального сопроцессора для Спектрума, а также всю жизнь любитель потыкать в midi–клавиатуру — с ним отправились за неземным наслаждением. После первых звуков мы переглянулись. Звук органа был похож на худший (с нашей точки зрения) звук софтверного синтезатора Roland и был далёк от божественной Yamaha, который мы принимали за эталон. Звук органа был как из консервной банки. Полное разочарование.
Профессиональные музыканты.
Для оценки качества звука некоторые предлагают использовать профессиональных музыкантов, но в большинстве случаев это глупость.
Объясню на примере. Скорее всего конкретно вы уже профессионал в каком–то деле. Вспомните своё начало карьеры — глаза разбегались, информации было слишком много. Далее почти мгновенно вы научились оценивать обстановку и очень быстро оценивать где хорошо, а где плохо.
Вы не стали за годы лучше слышать и видеть. Вы просто обучились–настроились на важные шаблоны и научились игнорировать неважные. Хороший звук не входит в перечень важных шаблонов для профессионального музыканта. Там либо "спортсмены" которые слышат всю эту математику–сольфеджио и динамические параметры исполнения, либо "барды" — где "спорт" не так важен, как важны эмоции и магия взаимодействия с публикой.
Представьте что вы отправились в тур. Каждый второй день вам в ухо дуют киловаты из колонок, слух банально деградирует, на это многие жалуются.
Я пару лет играл на дудке в любительском оркестре. Вы думаете там виайпи–лакшери звук во время игры? — звук идёт для зала а вы слышите громче всего соседа. Ещё играл в дворой рок–группе на гитаре — опыт ещё хуже — напрягаешься и из каши вычленяешь ритм чтобы не сбиться.
Итого: аудиофилы и звукорежиссеры — специалисты по синтетическому звуку. На концерты не ходят. Близко к 100% не имеют никакого музыкального бекграунда. Вслушиваются и тренируют свой слух на том что для большинства не имеет значения — "канифоль на смычке" и "слюна в мундштуке". Слушают всё подряд без разбора. От классики до металла. У них котируется качественная дорогая звукозапись со всякими 3D–эффектами, либо устаревшее — не модное — до того как индустрия научилась делать поп, металл и рэп одинаковым по звучанию. Есть даже списки любимых аудиофилами альбомов. Вероятно главный критерий — душевные переживания, наркотический отклик на прослушиваемую музыку. А так как всё это зависит от времени дня, от настроения, от собственной усталости, возраста, "текущей тренированности на восприятие звука" то и переживания получаются разные. Договориться вам с таким будет невозможно. Степень тренированности ушей на "слюну в мундштуке" у вас с ним разная.
****** тесты почти никого не интересуют.
Представьте что вы слушаете музыку и она кажется вам мутной–ватной, а может это задумка звукорежиссера была сделать её такой? — на этот вопрос невозможно ответить. По этому сравнивать можно только то что вы знаете наизусть: "обычно этот эффект пролетал у меня над головой, а тут всё в кучу и мне это не нравится".
Отличный аудифильский параметр, который я взял на вооружение "утомляемость от прослушивания". Как этот параметр можно оценить в чужой обстановке или измерить с помощью приборов? Это можно оценить если взять технику домой на продолжительное время.
Физика и Электроника.
Помните, когда у всех появились GSM–мобильники, то все компьютерные колонки и прочая аудиотехника начала издавать звуки когда телефон оказывался рядом? Потом вроде в новых моделях бытовой техники помехи от мобильника исчезли. Нет, изделия не стали экранировать, а просто чувствительные участки зашунтировали копеечными конденсаторами на 10 пикофарад. Прекратилось ли влияние помех — вряд ли –эти конденсаторы также продолжают заряжаться–разряжаться и влиять на звук. Экранирование (клетка Фарадея) это довольно дорого. Положите мобильник в кастрюлю, накройте крышкой — вызов скорее всего пройдет, также как по мобильнику разговаривают почти в каждом лифте.
Осциллограф вам покажет 50 герц из розетки в любой части комнаты, а недалеко от телебашен телевизор на комнатную антенну покажет без снега четкую картинку через железобетонные стены.
Однажды я работал с осциллографом в помещении где окна выходили на Останкинскую телебашню — шум на осциллографе был значительный (для моей работы не мешал). Корректно ли сравнивать аудиотехнику с осциллографом? Я думаю вполне, так как заявленная чувствительность там запредельная особенно, если учитывать эзотерику в виде разрешения 24–32 бита.
Ну хорошо, допустим антропогенный шум влияет на технику, но ведь есть приборы которые отлично работают невзирая на радиошум? — например тот же осциллограф — эти приборы сертифицируются и им можно доверять. Я думаю главная проблема в том что осциллограф потребляет всегда одинаково, а аудиотехника потребляет крайне неравномерно с 0 до пикового киловатта, который снимется с банок электролитов, если среднее паспортное потребление например 150 Ватт. То есть если мы начнем хорошо фильтровать питание, то мы не сможем оперативно доставить энергию в нагрузку, так как фильтр работает в обе стороны.
Трудно и дорого хорошо заэкранировать большие банки электролитов и трансформаторы. Ну и главная проблема — провода. Провода это не только способ доставтиь энергию из пункта А в пункт Б, а это главный источник шума в любом приборе, потому что провода это антенны — как принимающие и передающие и через кабель колонок помехи могут наводиться на любые чувствительные участки. Итого, дорогая аудиотехника это сверхчувствительный прибор, который слабо защищен от внешних воздействий.
Когда я попал в институт, то физик бил всех по голове когда кто–то из студентов говорил про электрическое поле или магнитное поле. Мол конгресс физиков постановил, что есть единое поле — электромагнитное. Одно не существует без другого. Далее мой профессиональный опыт подсказал что можно добавить сюда и "механическое" поле и температурное. Есть некое локальное искривление пространства где одно называемое человеком явление перетекает в другое называемое человеком явление. И всё неразрывно связано. Например механическое движение на электростанциях приводит к получению электричества. Если топнуть по гитарному кабелю, то можно услышать звуки (где–то больше, где–то меньше) — изменяются параметры коаксиального кабеля. Температура также значительно искажает работу электроники.
В школе у меня было представление что будто есть уникальные материалы, которые имеют уникальные эффекты. Оказалось что всё это работает везде и всегда и является универсальным для всех объектов. Наэлектроэлизовать можно не только эбонитовую палочку, но любой материал. Просто в случае металлов нужно держать металлический стержень в резиновой перчатке, чтобы заряд "не стекал" по вашей руке. Или вот пьезоэффект. Победивший современный конденсатор это копеечный керамический конденсатор. В каждом айфоне их около тысячи. Но керамика обладает пьезоэффектом (микрофонным эффектом) и если топнуть рядом с прибором ногой, то механические колебания приведут к электрическому выбросу на электронной плате с керамическими конденсаторами. Всё это должно быть справедливо для всех других электронных приборов, просто в большей или меньшей степени.
Есть физические (математические) абстракции как сопротивление, индуктивность и ёмкость. В первом приближении это резистор, катушка индуктивности и конденсатор. Но в современной электронике это давно не так (как раньше было в СВЧ, потому что почти всё современное залазиет в очень высокие частоты). Для этих электронных приборов (резистора, катушки и конденсатора) нужно оценивать все абстракции (сопротивление, индуктивность и ёмкость). Более того, в современной электронике рулят уже не привычные параметры. Например для конденсатора главный параметр это не ёмкость, а эквивалентное последовательное сопротивление, далее индуктивность или полное реактивное сопротивление. Доказательство — конденсаторы на материнской плате были больше чем сейчас (часто вспучивались и взрывались), а на современных материнских платах конденсаторы уменьшились в размерах, хотя потребление компьютера только возросло. Просто в конденсаторах поменяли диэлектрик, теперь это полимер вместо классического электролита. Индуктивность также уменьшилась, что привело к увеличению рабочих частот. А ёмкость (главный параметр у конденсатора в народе) в итоге уменьшилась.
Все слышали байку (не байка) про нейтронную бомбу, которая отправляет город–миллионник в каменный век. Всё потому что после взрыва нейтронной бомбы на каждой катушке возникает ебанистическое ЭДС, в ближней зоне выйдут из строя даже генераторы в автомобилях, потому что пробивное напряжение через воздух 1 мм на каждую тысячу вольт и где–нибудь обязательно пробьёт или случится межвитковый пробой.
Электромагнитное поле наводит ЭДС в каждом объекте обладающим индуктивностью. Есть и обратный процесс, когда протекающий ток через прибор обладающей индуктивностью наводит электромагнитное поле, то есть сам прибор становится источником помех.
Отсюда провода в аудиотракте должны быть не только толстыми (чтобы не получился делитель напряжения, когда часть энергии тратится на разогрев проводов) а низкоиндуктивными чтобы не были чувствительны к наводкам и сами не были источником помех.
Как ни смешно, но возможно знаменитый кабель "Таганрогской подачи звука" близок к идеалу, потому что плоский проводник и плоский кабель при прочих равных имеет минимальную индуктивность. Также плоский проводник лучше охлаждается, что может быть актуально для кабелей колонок. Драгметаллы и "монокристаллы бескислородной меди" также уменьшат индуктивность.
Зачем выравнивать "земли" через сигнальный провод, когда уже есть "заземление" приборов через специальную клемму на каждом блоке? Технически грамотно это называется "защитное зануление в сетях с глухо заземленной нейтралью". Это сделано не для аудифилии, а для того что когда отгниёт защитный кабель и холодильник опять начнет стрелять по вам током, то через вас пойдет несмертельный ток, для 220 вольт зануление должно быть меньше 4х Ом, в этом случае получается делить тока и через человека пройдет ток 1000 / 4 = 250 — в 250 раз меньше чем через защитное зануление (1000 Ом — сопротивление тела человека). Это при условии, что от вашей квартиры до земли действительно меньше 4х Ом. На образцово–показательной кафедре электропитания проводили измерения на лабораторке — оказалось что студент не выживет, сопротивление намерили около 8 Ом.
Высокочастотный сигнал идет не по наименьшему сопротивлению, а по наименьшей индуктивности и соединение корпусов приборов может не помочь для улучшения звука. Также надо понимать что защитное зануление это антенна, ну и кондуктивные помехи от блуждающих токов всех "холодильников" всех соседей не факт что улучшит звук.
Если разобрать современный импульсный блок питания, то вы увидите два моточных изделия. Явную понятную пользу приносит только трансформатор. Другой прибор — дроссель — служит для того чтобы помехи не уходили обратно в розетку (китайцы иногда не ставят). Проблема аудиотехники, как я написал выше, неравномерное потребление и любой фильтр (так как работает в обе стороны) когда возникнет потребность не доставит мощность мгновенно (индуктивность) и напряжение кратковременно просядет. По этому в аудиотехнике все плохо с фильтрацией. И любой провод является источником помех и может навести помеху на всю схему прибора, вплоть до самых чувствительных областей.
Это касается и коаксиальных кабелей. Казалось бы, один провод просунут внутрь другого и поле сосредоточено внутри, это классический волновод, но каждый прибор имеет собственную систему питания и даже через любой цифровой кабель будут перетоки по общей шине земли.
Чуть лучше с кабелем Ethernet. Там в разъеме (хуже если рядом) расположен согласовывающий–развязывающий трансформатор, но проходная ёмкость там все равно присутствует, что не является непреодолимым препятствием для высокочастотных помех. И как ни смешно, но для дорогущей техники может иметь смысл не только аудифильский Ethernet–кабель, но и аудифильский Ethernet–хаб, если всё это хозяйство меньше наводит помех.
Если делать электронику по учебнику, то классический подход — схема должна работать только в заданном диапазоне частот. Например, аудиотехника должна работать до 25–40 кГц, а дальше всё жестко фильтроваться. Погоня за суперлинейной АЧХ привела к тому что поголовно заявляют аудиосистему с полосой частот до 100 МГц и выше — со всеми вытекающими последствиями — аппаратура будет чувствительна к помехам на эти самые 100 или больше МГц.
Следующая проблема плохой софт и использование потоковых протоколов. Да, USB–профиль для передачи звука изохронный — без перезапросов и с отбрасыванием поврежденных пакетов. Я много провел времени на тестах на статические помехи. За много метров отваливаются мышки клавиатуры на компьютерах, чему удивляться, если пакеты могут биться и теоретически аудиофил может услышать цыканье или ещё какие–то артефакты от выпавших пакетов. Также в аудифильских тестах часто используют экзотические форматы, типа 32–битного звука без потерь с огромным битрейтом и чудовищным размером фонограммы. Часто на разборах видел в аудиотехнике ПЛИСины типа Xilinx Zinq. При малых тиражах у авторов вряд ли получилось что–то хорошее и надёжное. Там явно линукс и то что называется у буржуинов "самокрутка", а не чужой дистрибутив, который должен быть лучше отлажен. С учетом этого я вполне верю как "один и тот же файл с CD–диска проигрывается лучше чем с флешки" или "кабель Ethernet приводит к другому звучанию". Причина может быть банальной — софт *****, а железо спроектировано так что ловит любые помехи.
Про аудиофильские компоненты.
Если открыть каталог на электролитические конденсаторы любой фирмы, то выясняется что типов конденсаторов вагон, помимо обычных (general) там есть long life, высокотемпературные, Low ESR (низкое эквивалентное последовательное сопротивление) и прочее прочее. Почему бы там не быть аудиофильским? Аудиофильские электролиты, к примеру, это увеличенные на 30% в размерах по корпусу от обычных — Low ESR и long life в одном флаконе. Не, ну скорее всего, один аудиофильский технически можно было бы заменить двумя обычными — в этом случае суммарный ESR упадет в два раза, но в этом случае возможно экономического эффекта и не будет. Low ESR — низкое последовательное сопротивление используется далеко не только в аудиофилии — в результате напряжение меньше проседает на внутреннем сопротивлении, конденсатор меньше греется и энергии отдает больше.
Про керамические конденсаторы я писал выше — пьезоэффект. Лучше их не использовать в аудиотехнике. Но на керамике часто делают даже условно дорогие изделия (по тестам небезызвестного Сталкера даже одни из лучших).
Глядя на прочие аудиофильские компоненты я не испытываю раздражения. Они даже были в ходу в 40х–70х годах, просто исчезли, потому что были заменены более технологичными и дешевыми, а не лучшими по всем параметрам. Лучший диэлектрик это воздух, слюда, есть металлы с нулевым температурным коэффициентом расширения и все это можно встретить в лучшей измерительной технике, как и драгметаллы.
Про аудиофильский прогрев.
На советской измерительной технике часто писали "требует прогрева в течение 30 минут". Легко верю что многие аудиофилы слышат разницу прогрева даже на классе D. Температура сильно влияет на электронику. Термокомпенсация конечно существуют. Технически это реализовывают так что ставят два транзистора из одной партии, а значит со сходными параметрами. Полезную работу делает только один, а второй разогревается одинаково с первым и влияет на первый в противофазе, что компенсирует изменение температуры. Понятно, что идеального ничего нет и влияние температуры все равно будет.
Про прогрев проводов и прочую ересь мне было тоже смешно пока я случайно не увидел провода на тепловизоре. Они светятся даже от небольших токов, что говорить про сотни ампер в аудиотехнике. С ростом температуры, понятно, растет сопротивление. Так как я выше написал, аудиотехника не работает в нормальном диапазоне, а залазиет чуть ли не в СВЧ, и неоднородности такие как провода и разъемы будут приводить к переотражениям (эхо).
Про направление проводов.
В прикладной черной магии высокоскоростной передачи данных для обеспечения целостности сигнала, действительно, у провода может быть направление. Не помню рекомендуемый порог, но что–то в районе, начиная со 100 МГц иногда рекомендуют припаивать экран только с одного конца. В этом случае будто целостность сигнала (джиттер, глазковая диаграмма) лучше.
Даже у обычной катушки индуктивности есть направление. Смотри даташит, у открытых и полуоткрытых катушек на корпусе нанесен ключ. При правильном монтаже излучение меньше. Лично я всегда помечаю ключи катушки в схеме и снобистски смотрю как на ***** на тех кто не помечает. (представьте катушку ниток — один конец нити вам доступен, второй где–то внутри. Если сигнал заводится изнутри, то излучение будет немного ниже).
Отсюда история с фазировкой вилки в розетке аудиофилами. Я допускаю что где–то на метрологических станциях или в физических лабораториях у сверхчувствительных приборов есть правильное подключение вилки в розетке (фаза–ноль). Идиотский кабель на 220 вольт с картинки ниже можно услывшать, если учесть что сигнал 50 герц от розетки будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния от стены, а сам низкоиндуктивный кабель 220–вольт не будет излучать при каждом ударе барабана. В этом случае может быть важна даже ориентация вилки в розетке, так как кабель несимметричный.
Деревянные и прочие подставки под кабели.
У нормальных пацанов это просто "кабель–менеджемент". Банально чтобы не скапливалась пыль, чтобы было удобно убираться.
Дорогие и тяжеленные подставки под стойку аппаратуру, иногда в сотни килограмм.
Про пьезоэффект конденсаторов выше писал. Теоретически, если рядом танцевать, то можно влиять на звук. В моём детстве от этого даже перепрыгивала игла с дорожки на дорожку на виниле. А сколько должна весить стойка, если она должна выдерживать аппаратуру в 30 килограмм и больше. Толщина металлического корпуса в HiEnd–технике часто встречается в 5 и 8 мм. Это тоже не смешно. Часть моего курсового проекта в магистратуре было про степень проницаемости металлов для радиоволн. Помню что наличие 3 мм алюминия не означает что это непроницаемо для радиоволн. Ослабление будет значительное, но сигнал внутри будет ненулевой.
Радиолампы.
Эзотерики никакой нет. Всё оказалось прозаично. После войны появился запрос рынка на электрическое подзвучивание звуком молодёжных клубов. Потребовалось огромное количество аудиоусилителей. Их начали клепать все подряд в подвалах на самых дешевых радиолампах, о качестве звука никто особенно не озадачивался — главное громко. Гитарасты научились его перегружать и этот перегруженный звук который внезапно понравился публике и стал стандартом. Сейчас, в 21 веке, гитаристы используют специальные примочки "импульс кабинета" который и имитирует этот говёный звук древних усилителей Маршалл, Вокс и так далее (часто это вообще высокотехнологичный DSP), по этому и воспроизведение на домашнем ламповом усилителе, особенно гитарной музыки, может восприниматься теми кто в теме как самый правильный, аудиофил будет слышать знакомые гармоники, окрас сигнала.
Но как может ламповый усилитель с искажениями в 1% состязаться с полупроводниковыми усилителями у которых коэффициент нелинейных искажений = 0.000001%? Всё просто — аудиоколонки сами по–себе вносят искажения на 5–10% и это является главным устройством ухудшающим звук. Скорее всего вы легко отличите с закрытыми глазами живого человека от записи его голоса — колонки недостоверно передадут высокочастотные составляющие коими изобилует речь, звук будет немного "в нос", там будет каша (хотя лично меня нелинейные искажения не смущают в отличии от фазовых. Обратная связь любого усилителя приводит к тому что фазовые искажения могут быть линейными, но всегда имеют наклон. А фаза это как раз про расположение источника в пространстве).
Значит ли это что все усилители одинаковые, начиная с определенной суммы? Тоже нет. К примеру в усилителях должны быть огромные банки электролитических конденсаторов чтобы сбрасывать энергию во время проигрывания ударов барабана, либо как–то иначе схемотехнически обеспечить динамические характеристики.
Вывод по дорогой аудиофильской технике:
— малые тиражи должны сказываться на невысокой надежности и отлаженности продукции — электроники, софта. Особенно в это верится при просмотре даже внешнего вида некоторых бутиковых фирм — часто это откровенно отвратный внешний вид изделий без участия приличного промдизайнера.
— техника спроектирована не по учебнику. Работает на частотах, на которых она не должна работать. В результате запросто что она может быть чувствительна к дорогущим проводам и прочей эзотерике.
А насколько всё это важно? — возможно сейчас воскликнули вы. — Я не знаю. Я просто попытался объяснить что некое рациональное объяснение всему этому занятию есть и настоящий аудиофил действительно не заряжает мобильник в помещении с аудиотехникой, потому что слышит наводки от помех импульсного преобразователя.
По поводу вешалки вместо межблочного кабеля.
Нет смысла давать слушать вешалку неподготовленным людям, а аудиофилам — неизвестную фонограмму на незнакомой аппаратуре. Я допускаю что на личной домашней аудиоаппаратуре за охулиард денег аудиофил почувствует разницу. Всё потому что, как я попытался донести выше, аппаратура часто проектируется своеобразно — супернеустойчиво. Лично я боюсь начать слышать не только слюну в мундштуке, но и начать видеть математику изучая сольфеджио, музыка мне доставляет удовольствие без ультрадорогой техники и я боюсь этого лишиться.
(с) le_Corostel
Союз, ну тоже дохрена стоил
