Скрытые искажения УМЗЧ: за гранью стандартных тестов

[Lyuber]

Два - фазовый сдвиг не должен превышать 10 градусов на нижней воспроизводимой частоте 40 Гц,

Там, гемгольца на 180" выкручивает и что? Им нравиться и ни чего!
По низу - забить, там D и ИИП уже определяет (эквализация по цифре)
По верху? Да, по верху нужно ФЧХ смотреть, тут показать могут единицы.

 

[СМЕРШ]

АЧХ - вторична

Угу. Вот только ФЧХ, АЧХ и ГВЗ взаимосвязаны. Это всё - одни и те же яйца.

Такшта Петров изучает классический "вид сбоку".

 

[Сталкер001]

Угу. Вот только ФЧХ, ФЧХ и ГВЗ взаимосвязаны. Это всё - одни и те же яйца.

Такшта Петров изучает классический "вид сбоку".

И нужно помнить, что помимо ФЧХ может быть и ВЧХ при похожих АЧХ на замерах. Соответственно и звук будет разный.

 

[СМЕРШ]

ВЧХ

ВЧК! Ты ошибся.

 

[Александр Бокарёв]

По теории,усилитель с полосой от единиц Герц и парой сотен кГц обязан закрыть тему поиска границ звукового счастья.Да что-то мешает.Не подскажете,что именно?

 

[Сталкер001]

ВЧК! Ты ошибся.

Вот и Алиса не врубилась сразу.

Я​

ВЧХ, это время - частотная характеристика. Что она показывает

Алиса​

Вы правы: ВЧХ — это время‑частотная характеристика (англ. time‑frequency response). Разберу подробно, что она показывает в акустике и зачем нужна.

Что такое ВЧХ​

ВЧХ — это двумерный или трёхмерный график, отображающий изменение амплитуды звукового сигнала во времени для разных частот. В отличие от АЧХ (которая фиксирует «мгновенный снимок» громкости по частотам), ВЧХ показывает, как звук развивается и затухает с течением времени.

Основные оси графика ВЧХ​

• Горизонтальная ось (X) — время (в секундах или миллисекундах).
• Вертикальная ось (Y) — частота (в Гц, обычно логарифмическая шкала 20 Гц–20 000 Гц).
• Цвет/интенсивность (Z) — амплитуда (уровень звукового давления в дБ):
  
  • яркие/красные зоны — высокая громкость;
  • тёмные/синие зоны — низкая громкость или затухание.

Что показывает ВЧХ: ключевые эффекты​

1. Реверберация и затухание звука (RT60). Показывает, как долго отдельные частоты «звучат» после прекращения сигнала. Например:
   
   • низкие частоты (20–200 Гц) затухают дольше (могут «гулять» по комнате 0,5–1,5 с);
   • высокие частоты (5 000–20 000 Гц) затухают быстрее (0,1–0,3 с).
2. Резонансы и стоячие волны. Яркие вертикальные полосы на определённых частотах указывают на резонансы помещения или корпуса акустики. Например, пик на 63 Гц, который «тянется» 0,8 с, — признак стоячей волны в комнате.
3. Инерционность динамиков. Показывает, насколько быстро излучатель (вуфер, твитер) реагирует на сигнал:
   
   • резкое начало (вертикальная линия) — хорошая динамика;
   • плавный «разгон» — инерционность, запаздывание.
4. Послезвучия и «размытие» звука. Длинные горизонтальные хвосты на графике означают, что система или помещение «подпевают» отдельным нотам, смазывая детализацию.
5. Фазовые аномалии. Неравномерное затухание соседних частот может указывать на фазовые сдвиги из‑за кроссоверов или расположения динамиков.

---

Примеры интерпретации ВЧХ​

Ситуация 1. «Гулкий бас»

• На ВЧХ виден яркий вертикальный столб на 40–80 Гц, затухающий 1,2 с.
• Причина: резонанс комнаты на низких частотах.
• Решение: добавить басовые ловушки, изменить расположение акустики.

Ситуация 2. «Тусклые высокие частоты»

• Зона 10 000–15 000 Гц быстро затухает (0,05 с), тогда как средние (1 000–5 000 Гц) держатся 0,4 с.
• Причина: проблемы с твитерами или поглощение ВЧ материалами в помещении.
• Решение: проверить твитеры, использовать отражающие панели.

Ситуация 3. «Чёткий, разборчивый звук»

• ВЧХ показывает резкий старт сигнала и равномерное затухание всех частот за 0,3–0,6 с без ярких пиков.
• Итог: сбалансированная акустика в подготовленном помещении.

---

Где применяется ВЧХ​

1. Акустическое проектирование студий и залов. Анализ ВЧХ помогает выявить проблемные зоны помещения и подобрать материалы для коррекции.
2. Разработка акустических систем. Инженеры оптимизируют корпуса, кроссоверы и расположение динамиков, чтобы минимизировать резонансы и инерционность.
3. Калибровка аудиосистем. Программы типа REW (Room EQ Wizard) используют ВЧХ для настройки эквалайзера и задержек.
4. Анализ записей. Позволяет оценить «воздух» и прозрачность микса, выявить артефакты мастеринга.

---

Методы измерения ВЧХ​

• Свип‑тон (Sweep Tone). Сигнал с плавно изменяющейся частотой (20 Гц→20 кГц за 1–10 с) подаётся на систему, а микрофон записывает отклик.
• Шум (Noise). Используется розовый шум с последующей обработкой через быстрое преобразование Фурье (FFT).
• Импульсный отклик (Impulse Response). Короткий импульс («щелчок») анализируется для расчёта затухания по частотам.

Отличия от других характеристик​

АЧХ	Громкость по частотам в статике	Не учитывает время и затухание
ФЧХ	Сдвиг фазы по частотам	Не отражает динамику затухания
ВЧХ	Амплитуда + время + частота	Требует сложного оборудования для измерения

---

Краткий итог​

ВЧХ даёт «кино» вместо «фото»: не просто говорит, какие частоты звучат, а показывает, как они рождаются, развиваются и затухают. Это критически важно для:

• оценки реалистичности звучания;
• поиска резонансов и артефактов помещения;
• настройки аудиосистем под конкретные условия.

Хотите, я раскрою какой‑то аспект подробнее — например, методы измерения или примеры графиков для конкретных акустических систем?

 

[Хуан Пабло]

я говорил о необходимости малосигнальной полосы 1 МГц (не раз выкладывал выдержку от Оталы). Так что не надо передергивать. А полосы полной мощности вполне хватит и 200 МГц, хотя разработчики усилителей DarTzeel считают необходимым делать полосу в 50 раз шире звукового диапазона в обе стороны! К такому выводу они пришли в результате исследований в течение 16 лет.

Не, 200Мгц уж многовато будет)
Разработчики Дартзил вас должны интересовать меньше всего. Они копошились где-то как мыши 16 лет и смогли родить только Дартзил. Это уже говорит о них, как о не очень грамотных специалистах, а вы опираетесь на их голословные утверждения.

А определение линейных искажений похоже ни о чем вам не говорит - в соответствии с которыми не должно быть дополнительных гармоник. Надоело уже показывать и доказывать что в переходных процессах целый букет дополнительных гармоник.

Переходной процесс это и есть линейные искажения в общем случае. Подайте на RC-цепочку меандр и получите ПХ. Есть там нелинейные элементы? Нет. Значит и искажений нелинейных быть не может. Остаются линейные.
А теперь определитесь есть там гармоники дополнительные или нет. А пока вот вам несколько выдержек из Шкритека:

А у нас тут вы берете негармонический сигнал, подаете на вход в виде бурста (синус*меандр) и пытаетесь анализировать как гармонические.
Посмотрим на что там ссылается господин Шкритек в DIN 45500:

Видим, что к усилителю требования жестче, чем к источникам и громкоговорителям. На современном этапе конечно можно еще ужесточить требования. Кстати, может быть Александру Бокареву, как представителю, скажем так, "старой школы", будет тоже интересно.

И в бурстах такие же периоды синусоид как и в бесконечной синусоиде (хоть первый период бурста, хоть последний) на что бы вы их не перемножали.

У вас на бурстах переходные процессы из-за меандра, который им манипулирует, так что получите вы снова "веселые картинки", а не такие же периоды синусоид.

Спектр бурста зависит от количества синусоид в нем и от окна в котором вы надумаетесь его измерять. Так что можете намерить хоть 1000 разных спектров для одного и того же бурста.

А если еще и окно добавите... А знаете что, добавляйте... вам уже все равно терять нечего

Я стал появляться в Electrocompaniet осенью 74-го и начал работать с Пером весной 75-го. Моей первой работой была сборка первой производственной серии усилителей «Отала». Это была партия из 10 усилителей, основанных на тех же самых монтажных платах, как и два оригинальных опытных образца. В течение лета я начал присматриваться к дизайну, будучи увлечённым электроникой с подросткового возраста. В то время ни Пер, ни я ничего толком не знали о дизайне Hi-End усилителей.

Перевожу на русский что он сказал: "Я ничего не понимал толком в усилителях, производитель тоже, но полез их собирать". Слабоумие и отвага.

Однажды ночью (это всегда случалось в вечернее время!) мы увеличили обратную связь 10 dB на каждый каскад усиления, в сумме до 30 dB обратной связи. Улучшение в звучании было просто шокирующим!

Видимо по вечерам после принятия эликсира жидкой храбрости у них были крайне отвязные вечеринки с набором 30дБ петлевого. Не каждый на такое способен, уважаю. Так три дня подряд вечерами покутить - глядишь и на более-менее приличный усилитель петлевого наскребется. А дай этим ребятам 4-5 дней и безлимитный доступ в бар - Мастер бы пал к их ногам.

После этого мы только немного настроили усилитель. Он обрел форму, которую и должен был иметь на весь оставшийся срок службы в Electrocompaniet. И этот усилитель имел успех!

Так до сих пор ту схему и собирают, по всей видимости, с небольшими изменениями ввиду масштабируемости мощностей модельного ряда.

 

[Сталкер001]

Вот и Алиса не врубилась сразу.

...​

Хотите, я раскрою какой‑то аспект подробнее — например, методы измерения или примеры графиков для конкретных акустических систем?

Хотите, я раскрою какой‑то аспект подробнее — например, методы измерения или примеры графиков для конкретных акустических систем?

Я​

Хочу, раскрой

Алиса​

Разберу подробнее два ключевых аспекта: методы измерения ВЧХ и примеры графиков с интерпретацией.

Методы​

1.​

Суть: на акустическую систему подаётся синусоидальный сигнал с плавно изменяющейся частотой — от 20 Гц до 20 000 Гц за фиксированное время (обычно 1–10 с).

Как работает:

1. Генератор создаёт «скользящий тон» (свип).
2. Сигнал проходит через тестируемую акустику.
3. Микрофон записывает отклик помещения/системы.
4. Программа (например, REW, ARTA) сопоставляет исходный и полученный сигналы, строит график ВЧХ.

Плюсы:

• высокая точность по частотам;
• хорошая чувствительность к резонансам;
• стандартный метод для профессиональных измерений.

Минусы:

• требует тишины в помещении (посторонние шумы искажают результат);
• длительность теста (несколько секунд на один замер).

2.​

Суть: используется широкополосный сигнал с равномерной энергией на октаву. В отличие от белого шума, он лучше соответствует спектру реального звука.

Как работает:

1. На акустику подаётся розовый шум.
2. Микрофон фиксирует отклик.
3. Через быстрое преобразование Фурье (FFT) сигнал разбивается на частотные полосы.
4. Строится график затухания для каждой полосы.

Плюсы:

• быстрое измерение (достаточно 5–30 с записи);
• устойчивость к фоновым шумам;
• подходит для «полевых» тестов в реальных условиях.

Минусы:

• меньшая точность по отдельным частотам, чем у свипа;
• может пропустить узкие резонансы.

3.​

Суть: измеряется реакция системы на короткий импульс («щелчок»), который содержит все частоты одновременно.

Как работает:

1. Воспроизводится импульс (или его математический эквивалент — MLS‑последовательность).
2. Микрофон регистрирует отклик, включая прямые и отражённые волны.
3. С помощью обратного преобразования Фурье вычисляется затухание по частотам.

Плюсы:

• очень высокая временная разрешающая способность;
• позволяет разделить прямой звук и отражения;
• основа для расчёта RT60 и других параметров акустики помещения.

Минусы:

• чувствителен к шумам (требует безэховой камеры или обработки);
• сложная обработка сигнала.

---

Примеры​

Пример​

Вид графика:

• резкий старт сигнала (вертикальная линия по всем частотам);
• равномерное затухание (диагональный «хвост» под углом 45∘);
• отсутствие ярких вертикальных полос или пятен.

Что это значит:

• динамики быстро реагируют на сигнал (нет инерционности);
• нет резонансов корпуса или помещения;
• звук чистый и точный.

Пример​

Вид графика:

• на низких частотах (20–150 Гц) — яркая вертикальная полоса, затухающая 1,5 с;
• средние и высокие частоты затухают быстрее (0,3–0,6 с);
• возможно несколько параллельных полос на 40 Гц, 80 Гц, 120 Гц.

Что это значит:

• стоячие волны на басах из‑за размеров комнаты;
• низкие частоты «гуляют» по помещению, маскируя детали;
• требуется коррекция: басовые ловушки, изменение расположения акустики.

Пример​

Вид графика:

• зона 10 000–16 000 Гц резко обрывается через 0,1 с (быстрее, чем средние частоты);
• возможны «рваные» горизонтальные линии в ВЧ‑диапазоне.

Что это значит:

• твитеры не успевают воспроизвести высокие частоты;
• потеря «воздуха» и детализации в звуке;
• решение: замена твитеров, настройка кроссовера.

Пример​

Вид графика:

• после основного сигнала (первые 0,2 с) — множество параллельных горизонтальных линий;
• затухание длится 1,0–2,0 с даже на высоких частотах;
• неравномерность по частотам (одни затухают быстрее, другие — медленнее).

Что это значит:

• много отражений от стен/потолка;
• звук «размывается», теряется чёткость;
• требуется звукопоглощение (панели, шторы, ковры).

Пример​

Вид графика:

• яркая вертикальная полоса на 300–500 Гц, затухающая дольше соседних частот;
• возможно «эхо» этой полосы через 0,5 с.

Что это значит:

• корпус динамика резонирует на средних частотах;
• появляется «бубнение» в голосе и инструментах;
• решение: усиление корпуса, демпфирование.

---

Практическое​

Оборудование:

• измерительный микрофон (например, Behringer ECM8000);
• звуковая карта с XLR‑входом;
• ноутбук с ПО: Room EQ Wizard (бесплатное), ARTA, Sonarworks Reference;
• штатив для микрофона.

Пошаговая инструкция:

1. Подготовка:
   • выключите все источники шума (кондиционер, вентиляторы);
   • разместите микрофон на месте слушателя (высота головы), направьте на акустику;
   • расположите колонки симметрично относительно стен.
2. Калибровка:
   • загрузите калибровочный файл микрофона в ПО;
   • установите уровень громкости так, чтобы пики не клиппировали.
3. Измерение:
   • выберите метод: свип (1–2 с) или розовый шум (10–30 с);
   • запустите тест, дождитесь завершения;
   • повторите для разных положений микрофона (если нужно оценить комнату).
4. Анализ:
   • откройте вкладку «Spectrogram» (ВЧХ) в программе;
   • настройте масштаб: время 0–2 с, частота 20–20 000 Гц;
   • ищите яркие вертикальные полосы (резонансы) и неравномерное затухание.
5. Коррекция:
   • для басов: добавьте басовые ловушки в углы комнаты;
   • для ВЧ: используйте рассеиватели на стенах;
   • настройте эквалайзер по данным АЧХ/ВЧХ.

---

Важные​

• Время измерения. Для точных результатов сделайте 3–5 замеров и усредните их.
• Положение микрофона. В домашней обстановке тестируйте несколько точек — ВЧХ сильно зависит от акустики помещения.
• Уровень громкости. Измерения проводите на реалистичном уровне (75–85 дБ SPL), чтобы избежать искажений.
• Обработка данных. Используйте фильтры сглаживания (31 октавы), чтобы убрать случайные шумы.

Хотите, я подробнее раскрою какой‑то конкретный этап — например, работу с определённой программой или способы коррекции проблем, выявленных по ВЧХ?

Я​

Молодец, возьми конфеты с полки)))

Алиса​

Спасибо за похвалу и конфеты — пусть они будут виртуально вкусными! 😊

Если у вас появятся ещё вопросы — смело задавайте. Буду рада помочь!

 

[vitamir]

То ми тут за акустичні системи, чи таки за підсилювачі бесіду ведемо?

 

[СМЕРШ]

Разработчики Дартзил вас должны интересовать меньше всего. Они копошились где-то как мыши 16 лет и смогли родить только Дартзил. Это уже говорит о них, как о не очень грамотных специалистах, а вы опираетесь на их голословные утверждения.

Не скажите, Фёдор Михалыч. Работа проведена титаническая.

Вот смотрите.
16 лет труда.
По 220 рабочих дней в году.
Итого - 3.520 дней.
Чего удалось достичь?

разработчики усилителей DarTzeel считают необходимым делать полосу в 50 раз шире звукового диапазона в обе стороны!

Две стороны! Понимаете?! Две! Хотя, конечно, можно было и 6:
юг, север, запад, восток с надиром и зенитом, но это затянуло бы расследование.
Значит, ушло по 1760 дней на каждую сторону.
Полоса должна быть шире в 50 раз в каждую сторону. Допустим, диапазон проверили на 10 декад частоты, чтобы точно убедиться: это лишнее:

От 20к до 20 МГц.

Значит, на каждую декаду изменения частоты потрачено 176 дней. Без малого год!

В одной декаде - 10 градаций по 0,1 декады. Они меняли частоту со скоростью 18 дней на 0,1 декады, например, с 20 до 30 кГц - почти весь рабочий месяц. Возможно, вручную, на спине, под палящим солнцем, в тропический муссон, на рыбацкой джонке в тихоокеанский шторм, или на собачьих упряжках в арктический холод.

Основной смысл: вы представляете себе степень тщательности работ?! Обхохотать исследователя может каждый, не каждому дано понять величие его героизма. Их данным можно и нужно верить. Респект и уважуха таким людям.

 

[СМЕРШ]

Переходной процесс это и есть линейные искажения в общем случае. Подайте на RC-цепочку меандр и получите ПХ. Есть там нелинейные элементы? Нет. Значит и искажений нелинейных быть не может. Остаются линейные.

Да вы что, с Корделлом, сговорились?

 

[СМЕРШ]

Программа (например, REW, ARTA) сопоставляет исходный и полученный сигналы, строит график ВЧХ.

ВЧХ не учитывает фазовые искажения (ФЧХ) и даже ровный график не гарантирует идеального звучания.

 

[СМЕРШ]

По теории,усилитель с полосой от единиц Герц и парой сотен кГц обязан закрыть тему поиска границ звукового счастья.Да что-то мешает.Не подскажете,что именно?

Ты не поверишь. Смысл тогда.

 

[СМЕРШ]

То ми тут за акустичні системи, чи таки за підсилювачі бесіду ведемо?

Мы проверяем, сколько мегабайт бесполезной инфы можно вывалить на форум, пока тебя не сочтут неадекватом ВСЕ поголовно.

 

[Сталкер001]

Так мы здесь за акустические системы или за усилители беседу ведем?

А звук от чего вы в итоге услышите?

 

[Сталкер001]

ВЧХ не учитывает фазовые искажения (ФЧХ) и даже ровный график не гарантирует идеального звучания.

Как это не учитывает, алё, гараж? ВЧХ, это тоже что ФЧХ, только на все полные периоды колебания на данной частоте + фаза.

 

[NEULO]

Как это не учитывает, алё, гараж? ВЧХ, это тоже что ФЧХ, только на все полные периоды колебания на данной частоте + фаза.

да ты бредишь.

 

[СМЕРШ]

да ты бредишь.

Мухоморы - это сила.

 

[Сталкер001]

Мухоморы - это сила.

Вы привыкли, что в УНЧ задержки в наносекунды или единицы микросекунд. А в реальном звуке при сдвиге саба относительно АС или за счет ФНЧ высокого порядка можно получить задержки в десятки миллисекунд НЧ относительно СЧ и ВЧ. Вот, это дело и отражает ВЧХ.
Я это всё к тому, что Петров со своими наносекундными задержками попусту тратит время. Это как микроскопом пытаться забивать гвозди 200 мм.

 

[СМЕРШ]

какая несущая частота поданного на вход радиоимпульса?

Так какая же? Напомню: ты на неё фильтр настроил.

 

[Сталкер001]

да ты бредишь.

Тут не все так просто как тебе кажется.

Вы привыкли, что в УНЧ задержки в наносекунды или единицы микросекунд. А в реальном звуке при сдвиге саба относительно АС или за счет ФНЧ высокого порядка можно получить задержки в десятки миллисекунд НЧ относительно СЧ и ВЧ. Вот, это дело и отражает ВЧХ.
Я это всё к тому, что Петров со своими наносекундными задержками попусту тратит время. Это как микроскопом пытаться забивать гвозди 200 мм.

У меня есть подозрения, что формальная теория автоматического регулирования и устойчивости для четырёхполюсников не работает для сложных акустических систем в реальной КП, поскольку для акустики в КП схема замещения для разных АС, находящихся на разных расстояниях от точки приема сигнала приобретает сложный вид с использованием множества отдельных четырёхполюсников - полосовых фильтров, аттенюаторов, линий задержки работающих в нескольких полосах и в одном и том же времени, но с разными УНЧ (со своими, не связанными друг с другом ООС, электрическими цепями, и допустим, полосовыми фильтрами перед ними... и это даже без учета эхо-сигналов)!!!.

Поэтому понятие ВЧХ для теории четырехполюсников, скорей всего нельзя применять в лоб для сложных акустических систем, не зная структуру и параметры схем замещения.

И в теории акустики ВЧХ уже нет такого четкого определения как для четырехполюсников, в которых протекают электрические токи согласно законам электротехники и есть, соответствующие электрические цепи, для которых эти законы справедливы,

В акустике, понятие ВЧХ приобретает уже иной смысл. и описать эффекты во временной области можно, скорее всего, комбинацией графика или таблицы задержек для разных частот, например для саба и других каналов в АС и полос в них, и графика Waterfall в программе REW (Room EQ Wizard) для отдельных полос или АС.

Но это, пока, просто моя версия.

Информации и однозначного ответа по этому вопросу я не нашел в инете.

А поскольку человек в итоге будет слушать акустические сигналы, а не смотреть на красивые графики для электрических сигналов в УНЧ, то, этот вопрос, я считаю первостепенно важным, потому, что акустические искажения на порядки выше искажений в УНЧ.