Что мы слышим ...

[avt798579]

250кгц это тот предел для усилителей, свыше которого бОльшая часть людей обладающих музыкальным слухом, разницы в детальности уже не замечает. Если к примеру взять два усилителя (выполненных по идентичной схеме) один с полосой 250кгц, другой c ограничением до 125кгц, разница в звуке будет весьма заметна даже "невооруженным ухом" . С появлением клавишных синтезаторов, электронных барабанов, новых типов звукоснимателей для струнных и духовых инструментов и др, форма музыкального сигнала в большинстве случаев имеет сложный импульсный характер, в связи с чем, и требуется значительно более широкая полоса пропускания тракта.

[nbn44]

разрешающая способность относительно фазовых соотношений в звуковом сигнале эквивалентна 250кГц.

В том то и дело, что "фазовых соотношений" - т.е. регистрируется разность прихода звука в слышимом диапазоне частот, а это ни как не 250кГц - это функция мозга а не уха

[tempora]

• С "демаскированием" инфразвука, при появлении в нём гармоник, все очевидно.
• Требование неискажённой передачи быстрых атак, на мой взгляд, равносильно требованию к передаче достаточно высоких частот при больших амплитудах. В самом деле - верхняя частота требуемого диапазона и максимальная требуемая амплитуда сигнала однозначно определяют d/dt, который является минимально необходимым для неискажённой передачи сигнала.
• Пример приведённый по ссылке estet'ом, не совсем корректен, на мой взгляд.
  В первом эксперименте (пространственное бинауральное разрешение) мозг сравнивает две разных реплики сигнала (от двух ушей) и обнаруживает между ними задержку в 4 мкс - эта разница обнаруживается мозгом, а не ухом, между тем, автор статьи почему-то рисует одну кривульку и вычленяет из неё ВЧ составляющие, которые якобы воспринимаются ухом ("1/4мкс=250кГц. Опять вопрос для Фауста..."):
  
  Во втором эксперименте, разница между сигналами от двух разноудаленных АС обнаруживается, повидимому, (каждым) ухом, а не мозгом, однако, приведённого по ссылке описания мне не хватило, чтобы понять детали этого эксперимента.

Пока для меня остались непонятными такие моменты:
1. почему искажения синуса (т.е., добавление гармоник) делают слышимым звук с частотой 23-25К?
2. в силу каких процессов плавное снижение частоты со 100 герц до 10 воспринимается как монотонное, несмотря на то, что по достижении 20 герц ухо должно "потерять" основной тон и слышать только гармоники? Уважаемый avt798579 проиллюстрировал это на примере с 23-25кГц синусом, который становится слышим, если "изменить форму сигнала на прямоугольную", но остается неясным почему добавление ВЧ составляющих сопровождается продолжающимся субъективным понижением тона при выходе за предполагаемую нижнюю границу в 20Гц...?

________________________________
P.S. Пока я писал и отвлекался, nbn44 также отметил некоторую некорректность описаний по ссылке...

[VladimirIvan]

Любой сигнал при прохождении через нелинейные элементы обрастает кучей гармоник. Которые из за разности фазового сдвига по частоте смешиваются в кашу. И чем хуже УНЧ, тем больше "каши" можно услышать. При наличии в сигнале двух и более частот УНЧ уже нужно рассматривать как смеситель. Наиболее доступный в домашних условиях способ проверки, проверка двухтональным меандром. Самый простой два мультивибратора. Ну а если подать на вход два сигнала, допустим 100 и 101 кГц, На выходе мы и услышим 1 кГц. Если бы усилитель был идеально линеен, мы бы не услышали ничего. Отсюда и вытекает, почему короткие и с ровной ФЧХ тракты звучат лучше.

[Scadauser]

1. почему искажения синуса (т.е., добавление гармоник) делают слышимым звук с частотой 23-25К?

СУБГАРМОНИКА — гармоническое колебание с частотой, равной кратной доле значения осн. частоты. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988
СУБГАРМОНИКА — (от лат. sub под. около, вслед за и гармоника) синусоидальное колебание, частота которого в целое число раз меньше частоты основного (исходного) периодич. колебания (в акустике осн. тона). Напр., при делении частоты на 2 получают вторую С … Большой энциклопедический политехнический словарь

[Scadauser]

если подать на вход два сигнала, допустим 100 и 101 кГц

Для чистоты эксперимента достаточно ограничиться десятью и одинадцатью килогерцами. 100 и 101 кГц УНЧ усиливать, да и вообще пропускать не обязан, такие параметры не нормируются, да и такие частоты вообще надо резать на входе во избежание описанных вами неприятностей.

[VladimirIvan]

Это приведено для примера. 100кГц. В реале нужно проверять высшей на границе диапазона.

[michvl]

Действительно, появление разностных частот на реальном сигнале по причине нелинейности тракта - единственное разумное объяснение разницы в звучании усилителей с полосой 125 и 250 кГц, если, конечно, это на самом деле наблюдается. И искажения, скорей всего, возникают в самом усилителе, ведь их никто на ультразвуковых частотах не измеряет. Наличие разностных частот, если их уровень не слишком велик, некоторые слушатели воспринимают как "обогащение" звучания и предпочитают такой вариант, хотя на самом деле это искаженное звучание. Так что какой усилитель лучше - это вопрос. Усилитель с широкой полосой может давать больше искажений. Согласен, что единственными источниками сигнала с заметным содержанием ультразвуковых частот являются электронные музыкальные инструменты, но это значит, что проблема может наблюдаться только при живом исполнении, домашние слушатели с этим не столкнутся. Думаю, что нужна золотая середина - 50...100 кГц. Ну а проверить усилитель легко. Как уже предлагалось - подать на вход два ультразвуковых синуса.

[Wugluscr]

10 Герц и цифра – это не есть хорошо. Математик и радиоинженер С. Подоляк (г. Винница) в свое время вдумчиво искал объяснения некоторым феноменам «цифрового звука» и пришел в выводу, что перед АЦП должен стоять не только ФВЧ, но и качественный ФНЧ.
В классическом тракте воспроизведения CD (ЦАП+ФНЧ) даже при полосе 20-20000 не хватает «базы отсчетов» ФНЧ для неискаженного восстановления звукового сигнала, а если в оцифрованном сигнале будут присутствовать инфразвуковые составляющие – они породят ощутимые артефакты – «хвосты», грохот, диссонансы.


В свое время ребята из Дома Звукозаписи осваивали новое оборудование (цифру) и на репетиции камерного ансамбля (акуст. гитары, скрипки, вокал) прогоняли все сквозняком через АЦП-ЦАП. Когда включили перед АЦП обрезающий фильтр (ФВЧ, 50 ГЦ), звук стал естественнее, а после подавления эквалайзером всего, что ниже 80 Гц (нижний тон гитары) - картина еще улучшилась. Объяснить это никто тогда не смог, но я вспомнил эти эксперименты, когда читал статью Подоляка.

[VladimirIvan]

Да и в чисто аналоговых трактах наблюдаются занимательные вещи при перегрузке инфразвуком.