Перейти в главное меню N-Audio
Проблемы высококачественного звуковоспроизведения
Усилители ламповые и цифровые искажения
 
Некоторые методы "борьбы"
с "цифровыми" искажениями
 
 

Иногда ламповые усилители используются для "оживления звука" при окончательной подготовке фонограммы. На некоторых Российских и зарубежных фирмах полностью записанная и сведенная в "цифре" фонограмма переводится из цифры в аналог, пропускается через несколько ламповых эквалайзеров (например, TL Audio G400) или усилителей и снова оцифровывается и записывается на CD-R или магнитооптический диск. Конечно, какой то положительный эффект от этой процедуры будет, но, по-видимому, только в случае прослушивания записи через транзисторный усилитель.

В случае же использования конечным слушателем лампового усилителя двойное прохождение сигнала через лампы (на стадии записи и воспроизведения) может и окончательно "убить" звук. Предпринимались попытки цифрового моделирования лампового усилителя. Однако plug-in для WaveLab "RedValve" не впечатлил меня, хотя некоторое сходство со звуком недорогого лампового усилителя, несомненно, ощущается. И потом, воспроизведение ламповыми усилителями самых высоких частот (8..20 Кгц) не столь уж и хорошо. Рекомендую проделать простой опыт. Отфильтровать цифровым (аналоговый вносит фазовые искажения) фильтром в фонограмме диапазон 8..20 Кгц и воспроизвести его через ламповый и транзисторный усилитель с обычными параметрами АЧХ от 20 Гц до 30 Кгц и нелинейными искажениями на уровне 0.01% (такой стоит не более $100).

Строгие математические определения АЧХ и коэффициента нелинейных искажений можно прочитать в моей статье в КТ N 243. В этих условиях в моих экспериментах эксперты не отдавали никакого предпочтения ламповому усилителю. Многим экспертам не понравилось некоторое смягчение атаки лампами при воспроизведении звуков "тарелочек" и недостаточно "глубокое" воспроизведение самых низких частот из-за "врожденных" ограничений трансформаторных усилителей. Так что преимущество лампового звука, по видимому проявляется только при воспроизведении средних частот (200..8000 Гц).

С точки зрения имитации "живого" звука чисто цифровыми методами очень интересен процессор обработки BOSS GX700. Он полностью "в цифре" в реальном масштабе времени создает типизированную виртуальную студию звукозаписи. Сначала входной сигнал (с электрогитары и т.д.) поступает на 20-битное высококачественное АЦП. Далее оцифрованный сигнал обрабатывается имитатором лампового усилителя и эквалайзера. Причем можно выбрать тип устройства из большого списка реально продающихся на рынке аналоговых усилителей. Затем сигнал поступает на "speaker simulator", симулятор звуковых колонок, играющих очень важную роль при "оживлении" звука. Тип виртуальных "цифровых" колонок можно выбрать из обширного списка реально существующих на аудио рынке. После "цифровых" колонок сигнал поступает на ревербератор, имитирующий акустические свойства помещений студий звукозаписи.

Размеры помещений и величину коэффициента затухания процессов реверберации можно выбрать из списка и подрегулировать вручную. Кроме ревербератора на этой стадии можно подключить звуковые эффекты флэнжер, хорус, фэйзер, гармонайзер, питч-шифтер, делэй. Далее сигнал поступает на имитатор микрофона, тип которого, конечно же, можно выбрать из большого списка. Возможно, также регулировать местоположение микрофона в виртуальной студии. Затем сигнал поступает на имитатор лампового микрофонного предусилителя, тип которого выбирается из списка, и, наконец, на сигнал подается на выход процессора обработки звука BOSS GX700. И все это работает в реальном времени!

К сожалению чисто программной реализации подобного устройства для персонального компьютера мне обнаружить не удалось. Поэтому сейчас я по мере сил своих и возможностей пытаюсь сам запрограммировать нечто, хотя бы приближающееся по функциональным возможностям к BOSS GX700.

 
 
 
 

На обычных музыкальных компакт дисках сигнал записан с частотой дискретизации 44.1 Кгц. Таким образом, теоретически максимально возможная частота записи будет 22.05 Кгц. На практике большинство современных ЦАП среднего ценового диапазона при данной частоте дискретизации позволяет воспроизводить без заметных искажений частоты до 18..19 Кгц. На более высоких частотах начинается действие цифрового, а затем и аналогового интерполирующих фильтров, подавляющих частоты около 22 Кгц до 40..50 и более децибел и вносящих, к сожаление, некоторые линейные, нелинейные и интермодуляционные искажения. Выбор частоты среза высоких частот около 18..19 Кгц, а не, например, выше 21 Кгц, определяется в основном экономическими причинами.

Сложность цифрового интерполирующего фильтра, а, следовательно, его цена резко возрастают по мере приближения частоты среза к половине частоты дискретизации при заданном подавлении (40..50 дБ) в районе половины частоты дискретизации. Если предположить, что исходный музыкальный компакт диск записан с применением oversampling и высококачественного цифрового фильтра стоимостью несколько тысяч долларов с частотой среза в районе 21 Кгц, а в вашем CD проигрывателе или звуковой карте (если вы прослушиваете музыку на персональном компьютере) используется дешевое ЦАП со "слабеньким" цифровым фильтром с частотой среза 18 Кгц, то очевидно, при воспроизведении произойдет заметное ухудшения качества звука на самых высоких частотах.

Можно легко убедиться в наличие этого эффекта и даже несколько уменьшить его проявление следующим образом. Многие даже очень дешевые звуковые карты (opti-931, Acer S23) поддерживают частоту дискретизации 48 Кгц. При ее использовании включается частота среза цифрового фильтра не 18..19 Кгц как для частоты дискретизации 44.1 Кгц, а 20..21 Кгц (так как 48 Кгц > 44.1 Кгц), то есть как у более дорогих ЦАП. Это можно использовать для получения более качественного звука на высоких частотах.

Сначала надо импортировать в цифровом виде (без ЦАП/АЦП преобразований) в WAV файл дорожку (трек) с музыкального компакт диска на жесткий диск с помощью программ WaveLab 1.6 или WinDac32. Затем, используя программы WaveLab, CoolEdit или EDS TOOLS произведите передескретизацию музыкального цифрового сигнала со стандартной для частоты дискретизации 44.1 Кгц на 48 Кгц. В этих программах используется "software" реализация очень качественных 32-битных цифровых фильтров с характеристиками самых дорогих студийных устройств.

Полученный WAV файл воспроизведите стандартным Windows 95 мультимедиа проигрывателем или программой WaveLab. Я проделал такие операции для звуковых карт OPTi-931, Yamaha SA700, Monster Sound 3D, Ensoniq Soundscape Ellite, Acer S23 и во всех случаях получил довольно заметное улучшение воспроизведения самых высоких частот. Очень жаль, что пока не удалось обнаружить программу, проделывающую все эти операции в реальном времени без обращения к жесткому диску персонального компьютера.
© Дмитрий Симаненков

 
в начало
АУДИО ДАКИ АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПОИСК ПО САЙТУ КОНТАКТЫ
УСИЛИТЕЛИ ДИНАМИЧЕСКИЕ ГОЛОВКИ СПРАВОЧНИК СОТРУДНИЧЕСТВО
N-AUDIO PRODUCTS АВТОАКУСТИКА СТАТЬИ ГЛАВНОЕ МЕНЮ
Профессиональная акустика от N-AUDIO. Высококачественная звукотехника класса HI-FI. 20-летний опыт разработок, изготовления и внедрения
Copyright © n-audio.com 2004-06
Designed by BEStudio © 2006