Методика тестирования акустических систем


  • О проекте «Кристальный звук»
  • Сравнительное тестирование 2.1-акустики (ноябрь 2015)
  • Сравнительное тестирование активных стереоколонок (декабрь 2014)
  • Сравнительное тестирование активных стереоколонок (июль 2014)
  • Сравнительное тестирование стереоколонок Edifier и Microlab (апрель 2014)
  • Методика тестирования
  • Оборудование
  • Словарь терминов
  • Измерения
  • Награды
  •  

    Цели 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.

    Общее описание

    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.

    Наиболее полезно прямое сравнение с конкурирующими продуктами при наличии референсного тракта в качестве абсолютного эталона.

    Оборудование

    Лаборатория располагает рэковым студийным мастеринговым интерфейсом Lynx Studio Aurora 8 ($3000) и высококачественными активными студийными мониторами ADAM S2.5A ($5000). Имеется также бытовой тракт из DVD-Audio/SACD-проигрывателя Pioneer 757Ai высшей категории и подключенного по безджиттерному интерфейсу i-Link к многоканальному усилителю Pioneer VSX-AX5i. Акустические системы B&W 6xS. Общая стоимость бытового тракта примерно $6000.

    В качестве тестовых композиций используются референсные DVD-Audio / SACD диски, а также специальная подборка лучших записей на CD-DA.

    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.

    Методика AES20

    AES — Audio Engineering Society, дословно «звуковое техническое сообщество», профессиональное сообщество, специализирующееся только в звуковых технологиях. Членами AES являются ведущие инженеры, ученые и другие известные личности. Сообщество создано для обмена опытом, выработки спецификаций и рекомендаций для инженеров, публикации научных работ в области звука для стимулирования развития в этой сфере.

    Методика AES20-1996/2002 «Субъективная оценка акустических систем» создана в 1996 году, усовершенствована и подтверждена в 2002 году. В методике излагаются требования и рекомендации по проведению слуховых тестирований колонок.

    За 6 лет специализации в сравнении акустических систем мы постепенно, независимо от данной методики, пришли во многом к тем же самым методам сравнения. Однако мы критически относимся к AES20-1996/2002. Многие пункты считаем не применимыми. Мы приведём ссылки только на те пункты методики, с которыми полностью согласны.

    Требования к экспертам

    В первую очередь предъявляются высокие требования к экспертам, участвующим в тестовом прослушивании. Именно от подготовки экспертов зависит точность и достоверность оценки.

    Судьями в спортивных соревнованиях могут выступать только опытные специалисты, досконально разбирающиеся в нюансах предмета судейства, а не болельщики. Также и в тестировании акустики недопустимо участие дилетантов, с неадекватной выдуманной шкалой эмоциональной оценки звучания, слабо представляющих себе музыкальную и техническую сторону звуковой области.

    К тестированию допускаются только подготовленные, специализирующиеся в тестовом прослушивании эксперты (AES20-1996/2002 7.7.1).

    Неподготовленные адекватные слушатели могут участвовать в дополнительном тестировании, результаты которого рассматриваются отдельно (AES20-1996/2002 7.7.2).

    При наличии субъективных предпочтений к маркам или определенным моделям акустики, слушатель не может быть допущен к тестированию. Также недопустимо участие в прослушивании любых заинтересованных лиц.

    Недопустимо фиксирование записей об особенностях звучания акустики в отчете с длительным временным промежутком. Недопустимо затягивание процесса тестирования до утомляемости слуха (AES20-1996/2002 7.8.1).

    Тестовое прослушивание

    Требованиями AES20 является обязательное проведение двойного слепого тестирования (DBT) (AES20-1996/2002 7.10.1).

    Недостатком DBT является повышенное психическое давление на слушателя (риск ошибиться может привести к прослушиванию в состоянии, отличном от обычного). При участии в DBT недостаточно подготовленных слушателей результаты могут оказаться в большей мере случайными, бессистемными. При проведении DBT колонки должны быть полностью закрыты от слушателя оптически непроницаемым акустически прозрачным экраном. Пример материала: двухфонтурное кругловязаное полотно из полиестра. (AES20-1996/2002 7.10.3.)

    В качестве носителей могут выступать только записи в цифровой форме (AES20-1996/2002 6.1). В нашем случае используются одни и те же PCM-WAV файлы в форматах 16 бит 44.1 кГц и 24 бит 96 кГц, полученные цифровым копированием дорожек CD-DA и DVD-Audio. Файлы располагаются на винчестере. Недопустимо сравнение звучания акустики на разных тестовых композициях.

    Основу должны составлять записи с узнаваемыми тембрами инструментов, без внесения значительной обработки звука (AES20-1996/2002 6.2.2).

    Громкость при тестировании колонок зависит от класса акустики. Колонки должны играть в рабочем режиме, поэтому какой-то фиксированный уровень громкости не имеет смысла. Громкость колонок при прямом сравнительном тестировании должна быть одинаковой. Это непременное условие.

    Длительность отрывков тестовых композиций должна быть порядка 10 секунд с интервалом переключения не более 5 секунд, с обязательным последующим переключением на оригинал и обратно. Чем больше промежуток, тем менее адекватными становятся результаты ввиду отсутствия у человека долговременной слуховой памяти. При значительном промежутке прошедшего времени остаются лишь эмоциональные воспоминания, без возможности восстановления деталей звучания.

    Вместо опционального прослушивания технических сигналов (AES20-1996/2002 6.3) для определения объективных характеристик мы используем измерения.

    Отчет о тестировании

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

    1. качество звучания в абсолютной категории
    2. качество звучания в своем классе
    3. соотношение цены и качества звучания
    4. оценка применимости (сферы применения: музыка, домашний кинотеатр, профессиональная аудиоаппаратура)

     

    Дополнительно

    iXBT Brand 2019

    "iXBT Brand 2019" - Выбор читателей в номинации "Процессоры (CPU)":
    Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.