5.6. Заметность искажений, обусловленных пиками и провалами на частотной характеристике звуколередачи

Субъективный метод оценки качества звучания позволяет экспе- риментально определить заметность неравномерности частотной ха- рактеристики не только на краях,-но и внутри диапазона.

Речевые сигналы. Результаты такого эксперимента для речевого» сигнала (женский голос) показаны в виде сглаженных кривых 1 —

78

Рис. 5.15. Кривые заметности пиков на 4 и 10 дБ (1, 2) и провалов (!',&) на частотной характеристике при пе- редаче речи и пения (3, 4)

4 на рис. 5.15. Кривые 1 и 2 получены при пиках характеристики высотой соответственно 4 и 10 дБ, а кривые 1' и 2' — при провалах ее на те же величины. Каждая из кривых первой пары располагает- ся ниже соответствующей ей кривой второй пары, из чего следует, что пики на характеристике вызывают более заметные искажения,, чем провалы. Вероятно, это происходи* потому, что пики на харак* теристике воспринимаются слу- хом как некоторые искусственные форманты, влияющие не только на тембр, но и на фонематическую четкость речевого сигнала. По кривым т*акже видно, что.болыпие пики или провалы (кривые 2, 2') приводят к большей заметности искажений. Эти выводы повторя- ют выводы, сделанные при рас- смотрении влияния краевых уча- стков частотной характеристики, следовательно, они являются об- щими для любого ее участка. . Из кривых на рис. 5.15 следу- ет и то, что наибольшая замет- ность искажений, обусловленных пиками на характеристике, отно- •

сится к четвертой (315-f-1000 Гц), а наибольшая заметность появле- ния провалов —к третьей частотной полосе (125-^-315 Гц). Однако такой сдвиг заметттости не является характерным для всех голосов и их режимов. Если сравнить кривые 3 и 4, полученные для женского и мужского голосов в режиме пения при пиках на характеристике равных 10 дБ с соответствующей кривой (2) для речи, то окажется, что при пении наиболее критичными для женс- кого голоса становятся полосы /// и F/, а для мужского — IV ж VII. Возвращаясь к рассмотрению частотных спектров мужского и женского голосов (см. рис. 2.3), можно установить, что /// и IV шъ лосы относятся к области, где интенсивность частотных составляю- щих голоса наиболее велика, а VI и VII полосы связаны с переда- чей высокочастотных составляющих, очень важных для сохранений тембра голоса. Таким образом, вывод о связи заметноети искаже- ний со спектральным составом сигнала становится также общим для любого вида неравномерности в пределах всей частотной харак- теристики.

Музыкальные сигналы. Рассматривая результаты опытов с му- зыкальными инструментами, необходимые обобщения можно сделать по материалам, полученным для наиболее характерных из них. Та- кими инструментами- могут быть, например, контрабас, тромбон и колокольчики, относящиеся к группам струнных, духовых и удар- ных и одновременно представляющие собой инструменты низко-, средне- и высокочастотного типа. '' '

Рис. 5.16. Кривые заметности пиков и прова- лов на характеристике при звучании контраба- са (••/, 1'), тромбона (г, S¹), колокольчиков (а, з') .

На рис. 5.16 .изображены кривые заметности искажений^ , обус- ловлейных пиками и провалами на различных участках частотной характеристики. На нем кривые 2 ж 3 первой группы все больше -смещены относительно кривой 1 в область высоких частот. Это оз- начает, что наибольшая заметность пиков для контрабаса связа-

, Рис;- 5.17. Заметности пиков и провалов на .ха- ' рактеристике цри звучании симфонического (1, .Л) и .эстрадного (2, S') оркестров

_ва с низкочастотной частью 'характеристики, тогда как для инстру- ментов более высокого строя, очень заметными становятся искаже- ния при смещении пиков в область высоких частот. Та же законо- мерность, хотя и менее ярко, обнаруживается для вторбй группы кривых.

. Можно заметить, что кривые 1, 2, 3 располагаются ниже и шире, чем соответствующие им кривые 7', 2', В'. Это указывает ни мень- .шую заметность провалов характеристики по сравнению с ее пиками. Кривые 1_У 1' и 2, 2', приведенные на рис. 5.17,. показывают? те же закономерности для симфонического и эстрадного оркестров. Большая критичность в отношении искажений, обнаруживаемая для эстрадного оркестра, очевидно, связана с наличием в нем большего

«О

числа высокочастотных инструментов, (литавры, треугольники и пр.). Таким образом, кривые на рис. 5.16 и 5.17 доказывают, что выводы, сделанные для речевых сигналов, распространяются и на сигналы музыкального типа.

Практический интерес представляет весовое распределение музы- кальных сигналов с наибольшей заметностыо искажений в заданных полосах частот (рис. 5.18). Судя ~

по рисунку, наибольшее сниже- ние качества передач происходит при пиках на характеристике в полосах ///—У/, а при прова- лах — в полосах V—VII. Наиме- нее же опасными будут две поло- сы с левого и одна с правого края частотного диапазона.^

В заключение следует привес- ти ряд обобщающих положений.

1. Рис. 5.18. Весовое значение заметности искажений -в пределах* частотных полос* I—VIII при пиках и провалах на харак- теристике

   Пики^и провалы на частот- ной характеристике передачи тем больше заметны на слух, чем больше они по уровню и ширине. Заметность искажений при пиках больше,⁴ чем при провалах.

2. Наибольшая заметность относится к полосам, в которых выше чувствительность слуха и больше по амплитуде составляющие сиг- налов. -

3. При ширине пиков и провалов менее трети октавы искажения, вызванные ими, почти не обнаруживаются на слух. При ширине в одну октаву допустимой неравномерностью характеристики на кра- ях можнд считать 44-5 дБ, а в середине диапазона — не более 2-^3 дБ.