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 —

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.

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

1. 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.