Влияние крутизны подъема и спада частотной характеристики на ее краях

Исследования заметности частотных искажений такого типа
[11] проводились при разной высоте и крутизне спадов и подъемов,
создаваемых на краях частотной характеристики раздельно или од-
новременно в сторону низких и высоких частот..

Оценка заметности искажений осуществлялась по проценту
экспертов, обнаруживающих их в процессе эксперимента. На слух
эти искажения воспринимались как искажения тембра, который в
зависимости от того, ослабевали или усиливались при Этом низко-
или высокочастотные составляющие, становился" все более глухим
или более резким. *

В результате эксперимента для случая крутого спада частотных
характеристик (З-т-10 дБ на октаву) в сторону низких и высоких
частот были получены кривые, представленные на рис. 5.11. Кривые
1, 2, 3. и 4 соответствуют граничным частотам спада 30, 50, 100 и
'200 Гц, а кривые Т', 2', 3', 4' и 5' — граничным частотам спада
15 000, 10 000, 7300, 6000 и 4000 Гц. Как показывает этот рисунок,
при крайних частотах 30 и 15 000 Гц (кривые 1 и 1') заметность
искажений очень мала и почти не зависит от крутизны спада. Толь-
ко^.при приближении крайних частот диапазона к средней части ха-
рактеристик заметность спада начинает постепенно возрастать,
достигая 65% при егб крутизне 10 дБ на октаву и значениях гра-
ничных частят 200 и 4000 Гц. Очевидно, возрастающая заметность
спада обусловлена увеличивдющимся значением в передаче тех час-.
тотных.полос, которые отсекаются и деформируются на участках
спада. ' ' ^

Бели частотная характеристика имеет подъем подобного же типа,
заметность искажении увеличивается (рис..5.12,а и б). При тех же
граничных частотах (кривые 4 и £')" и предельной крутизне 10 дБ
на октаву заметность характеризуется уже величиной 85—95%. Это
увеличение при подъеме характеристики у высокочастотного
,(рис. 5.12,6) больше, чем у низкочастотного конца диапазона. Кро-
ме того, при малых подъемах (3-f-5 дБ) заметность искажений, осо-
бенно для высокочастотной зоны, изменяется слабо, тогда как по-
следующее их увеличение влечет за собой быстрый рост заметности.

Из сравнения кривых на рис. 5.11 и 5.12,, имеющих одинаковые jrpa-
ничные частоты (номера), следует, что подчеркивание низких и осо-
бенно высоких частот при звукопередаче дочше замечается слухом,
чем их ослабление.

При более плавных' односторонних спадах частотной характерис-
тики с крутизной З-г-10 дБ на 3-Ь4 октавы (рис. 5.13) обнаружива-

Рис. 5,. 12. Заметность крутого подъема частотной характеристики в области низких (а) и высоких (б) частот

Рис. 5.11. Заметность крутого спада час-
тотной характеристики <в децибелах,
на октаву) в области низких (а) и вы-
соких,(б) частот

' \.

Рис. 5.13. Заметность двустороннего
(2—2') в одностороннего спада к гра-
ничным частотам 30, 50, 100 Гц (1, 2, 9)
и 10000. 6000, 4000 Гц (?, Г, 4')

ется та же тенденция увеличения заметности искажений по мере сме-
щения границы спада к области средних частот и при переходе от
спада в зоне низких частот к спаду-в зоне высоких частот; Помимо
этого, сравнение кривых на рис. 5.11 и рис. 5.13 приводит к заклю-
чению, что заметность искажений в этом случае значительно боль-
ше, чем при резком спаде характеристики. Такое увеличение замет-
ности искажений при более пологих спадах характеристики объяс-
няется все большим уменьшением амплитуд среднечастотных состав-
ляющих звукового сигнала, в отношении которых чувствительность
слуха наиболее высока.

Опыты по оценке заметности искажений, вызываемых двусто-
ронним спадом в сторону ^низких и высоких частот, привели, в част-
ности, к зависимости, показанной на рис. 5.13 кривой 2 — £', кото-
рая отвечает крайним частотам спада 50 и 10 000 Гц. При сравнении

' • • ' •., 77

кривых 2 — 2^f и 2' обнаруживается, что двусторонний спад харак-
теристики предпочитаем одностороннему, относящемуся только к
крайней высокой частоте 10000 Гц. Это объясняется тем, что слух:
лучше замечает разбалансиррвку низко- и высокочастотных состав-
ляющих сигнала, чем одновременную их потерю. Следовательно, со-
четание подъема и спада на
разных концах характеристики;
еще более нежелательно, так
как в этом случае нарушение
баланса увеличится.

Заметность частотных иска^
жений зависит также от вида
сигнала, передаваемого, систе-
мой. Как -показывают кривые?
рис. 5.14, заметность постоян-
ного спада характеристики для^г
звучаний различных источни-

Рис. 5.14. Заметность спада к частоте 30 Гц для звучаний оркестра (1), муж- ского певческого голоса (S) и речи (3), 'органа (4) и рояля (5)

ков неодинакова. Наибольшее*
влияние такого спада обнару-
живается на звучаниях рояля:
^w и органа, у которых интенсив-

ности низкочастотных состав-
ляющих сигнала относительно, велики.

Приведенный анализ позволяет сделать несколько общих выво-
дов,.

1. При крутом спаде краевых участков характеристики частотные-
искажения невелики, особенно если спад не превышает 3-f-5 дБ на
октаву или относится к низкочастотной части диапазона.

2. Пологий спад более заметен особенно у высокочастотного*
края, когда он обнаруживается 80 -т-100% экспертами.

3. Заметность подъема у высокочастотного края диапазона боль-
ше, чем для одинакового по величине спада или д#я низкочастотно-
го края.. „..

4. При двустороннем спаде или подъеме характеристики наибо-
лее желательна симметричная ее форма, когда низко- и высокочас-
тотные составляющие сигнала максимально сбалансированы.

5. Заметность искажений при спаде или подъеме характеристики
к низким или высоким частотам зависит от того, какие частотные*
составляющие будут преобладать в конкретном звуковом сигнале.