21 октября 2021 года


Тестовый диск «Multimedia FSQ»


Метод FSQ был адаптирован для оценки качества звучания компьютерных мультимедийных аудиосистем (ММАС). Оценка качества звучания проводится с помощью тестового диска "Multimedia Fast Sound Quality 2.0/2.1(MM FSQ)"

Назначение

Субъективно-статистический метод Fast Sound Quality (FSQ) разработан для проведения субъективно-статистических экспертиз (тестирования) по оценке качества звучания звукового тракта и позволяет получать высокую достоверность результатов при малых затратах экспертного времени. Метод включает в себя оптимальную выборку объективных и субъективных параметров, определяющих качество звучания, тестовый диск "Car Audio FSQ" со специально подобранными и записанными фонограммами и методическую разработку проведения прослушивания.

В 2003 году метод FSQ был адаптирован для оценки качества звучания компьютерных мультимедийных аудиосистем (ММАС). Оценка качества звучания проводится со специально подготовленного тестового диска "Multimedia Fast Sound Quality 2.0/2.1(MM FSQ)". Она ведется инструментально (с помощью шумомера) и на слух (субъективно) и должна проводиться квалифицированными экспертами (судьями), прошедшими соответствующую подготовку.

Однако доступность метода позволяет использовать его и опытным слушателям, внимательно изучившим входящие в диск фонограммы и подход к оценке их звучания. Компоновка фонограмм тестового диска "Multimedia Fast Sound Quality (MM FSQ)" позволяет использовать его также и для тестирования домашних стереокомплексов и студийных мониторов ближнего поля.

В качестве основных субъективных параметров, подлежащих оценке методом MM FSQ, выбраны следующие:

    а) правильность фазировки и баланса каналов звукового тракта;
    б) определение максимального неискаженного уровня громкости ММАС;
    в) оценка качества работы низкочастотного тракта;
    г) оценка микродинамики и глубины звуковой сцены;
    д) оценка ширины и высоты звуковой сцены;
    е) оценка способности звукового тракта к передаче звуковой атаки;
    ж) оценка тембрального и музыкального балансов;
    з) оценка линейности уровня громкости звукового тракта;
    и) оценка правильности полифонического звукового образа;
    к) оценка макродинамики и энергетики звукового образа.

Рекомендации по размещению ММАС при тестировании

  1. Тестирование ММАС удобнее всего проводить на компьютерном столе. Системный блок должен располагаться под плоскостью стола, все остальное (клавиатура, монитор, мышь, ММАС) сверху. Монитор должен находиться напротив слушателя, по центру компьютерного стола, на дальней его стороне.
  2. Фронтальные АС левого и правого каналов устанавливаются на плоскость компьютерного стола по бокам от монитора, практически вплотную к нему (для устранения дребезжаний корпусов АС оптимальное расстояние от монитора 5 мм). Передние плоскости АС должны быть на уровне передней плоскости экрана монитора.
  3. Направление излучения фронтальных АС должно быть вперед, в сторону слушателя. Продольные оси излучения обоих ММАС должны быть параллельны между собой. В ММАС, встроенных в боковые края лицевой части мониторов, их продольные оси могут быть не параллельны.
  4. При наличии в составе ММАС центрального канала эта АС располагается в центре верхней части монитора и направляется на судью.
  5. Слушатель усаживается за компьютерный стол лицом к монитору, прямо напротив него, и сидит ровно, не отклоняясь во время звучания фонограмм в стороны. Клавиатура должна располагаться между монитором и слушателем, так, чтобы локти слушателя находились на столе, а пальцы рук свободно доставали до всех клавиш клавиатуры.
  6. При наличии измерительного шумомера он должен быть установлен на компьютерный стол между слушателем и клавиатурой и направлен встроенным микрофоном вверх. Прибор должен быть малогабаритным, иметь класс точности не ниже 2.0, встроенный взвешивающий фильтр "С" и динамический диапазон измерений не менее 120 дБ.

Порядок тестирования и описания фонограмм

Тестирование каждой модели ММАС начинается с воспроизведения дорожки №1 тестового диска с непрерывной записью "розового шума". По нему слушатель определяет, работает ли ММАС и проверяет правильность балансировки левого и правого каналов по уровню громкости. Если шум фокусируется точно из середины звуковой сцены, то балансировка правильна. Если шум фокусируется левее или правее центра, то регулятором баланса ММАС или звуковой карты фокусировка выводится в центр.

По дорожке №2 с записью "розового шума" проверяется правильность фазировки каналов. Следует заметить, что правильная фазировка звукового тракта очень важна; в противном случае звуковая сцена теряет натуральность. Фонограмма состоит из двух частей, с фазным и противофазным шумовым сигналом. После слов диктора: "Розовый шум. Фаза" шум должен фокусироваться точно из центра звуковой сцены, а после слов: "Розовый шум. Противофаза" - размываться, уходить левее или правее центра или вовсе не фокусироваться в пространстве. Кроме того, противофазный сигнал должен быть заметно меньшим по уровню громкости. Если это наблюдается на фазном сигнале, то следует поменять местами наконечники кабелей, идущих к одной (любой) из фронтальных АС.

По дорожке №3 проверяется запас неискаженной громкости, которую может обеспечить ММАС. Для точной оценки здесь желателен шумомер. Фонограмма содержит инструментальную пьесу с женским вокалом, причем басовая и вокальная части фонограммы скомпрессированы. Включив фонограмму №3 на воспроизведение, слушатель плавно увеличивает ее громкость регулятором на звуковой карте или ММАС до тех пор, пока нелинейные искажения (хрипы) не станут явно заметны на слух. Зафиксировав это (не меняя положения регулятора громкости), слушатель переключается на дорожку №4 (с записью непрерывного "розового шума") и по показаниям шумомера точно определяет достигнутое значение громкости в дБ. Это и будет численным значением для данной ММАС. После этого следует установить фиксированный уровень громкости, на котором будет проходить дальнейшее прослушивание. Для этого слушатель плавно уменьшает регулятором громкость до значения (по шумомеру) в 80 дБС и останавливает воспроизведение дорожки №4.

Далее положение регулятора громкости до конца диска не меняется. Если тестируются разные ММАС, то для них уровень громкости прослушивания в 80 дБС выставляется аналогично. Значение в 80 дБС является комфортным и рекомендованным для стандартных домашних помещений. Если шумомера нет, то слушатель может выставить средний уровень громкости, на котором он обычно предпочитает слушать ММАС, на слух.

По дорожке №5 определяется низшая рабочая частота ММАС. Фонограмма содержит запись ряда фиксированных звуковых частот низкочастотного диапазона. Оценка проводится методом сравнения на слух уровней громкости разных по частоте низких частот с громкостью опорной частоты. В качестве последней выбрана частота 90 Гц, воспроизведение которой обычно не представляет особой трудности для любой ММАС даже без сабвуфера. В начале дорожки голос диктора сообщает: "Опорная частота 90 герц", и воспроизводится эта частота. Слушатель должен запомнить уровень громкости на этой частоте. Затем диктор начинает коротко называть воспроизводимые частоты, начиная с самой низкой. Они следуют с минимальной паузой между собой, поэтому ухо слушателя может достаточно точно сопоставить их громкость с громкостью репера - опорной частоты. Первый чистый низкочастотный тон, совпадающий по громкости с реперным и определяет низшую рабочую частоту ММАС.

По дорожке №6 на слух определяется неравномерность АЧХ ММАС. Фонограмма представляет собой высококачественную стереофоническую запись аплодисментов большого количества зрителей в зале. Хлопки в ладоши в достаточно гулком помещении, которым является большой зал, эквивалентны равномерно распределенному по спектру диффузному полю - шуму. Однако на фоне этого монотонного шума человеческое ухо успевает воспринять самое начало хлопков (атаку), имеющее специфическую, хорошо знакомую для аплодисментов окраску. На аудиосистеме с АЧХ, имеющей малую неравномерность и невысокие нелинейные искажения, слушатель воспринимает эту фонограмму как аплодисменты. Но если звуковой тракт имеет большую неравномерность АЧХ, аплодисменты начинают становиться похожими на шум проливного дождя. Отдельные хлопки, выделяющиеся из общего звукового фона, в этом случае воспринимаются как назойливые сильные капли дождя, стучащие по подоконнику.

Приемлемым считается либо полное отсутствие "дождя", либо легкая "дождливость".

По дорожке №7 на слух определяется микродинамика ММАС и глубина создаваемой ей звуковой сцены. Фонограмма представляет собой небольшой музыкальный фрагмент с двумя инструментами - контрабасом и ударной установкой. Запись отличается исключительно высоким качеством. Она была произведена в большой музыкальной студии с помощью двух конденсаторных микрофонов в формате "Х-Y", 24 бит @ 96 кГц. Аналоговый сигнал оцифровывался сразу после микрофонов и передавался по микрофонным кабелям к пульту уже в цифровом виде.

Барабанщик и его ударная установка располагаются в середине не очень широкой звуковой сцены, в самой ее глубине (на третьем-четвертом звуковом плане). Контрабасист находится также далеко, чуть слева от ударной установки. В начале фрагмента оба музыканта играют очень тихо. Тем не менее, они очень хорошо слышны, весь музыкальный рельеф звучания их инструментов воспринимается четко, с исключительно высокой детальностью. Звучание контрабаса ярко и полновесно. Даже на таком малом уровне громкости отчетливо слышно движение смычка музыканта по струнам и легкие постукивания его пальцев по грифу. При игре пиццикато контрабас звучит ясно и отчетливо, без мешающей гулкости и размытости. Удары по барабанам полновесны и упруги. "Пробежка" барабанщика по ним буквально поражает своей четкостью и ясностью. Тарелки звучат весьма достоверно, как при очень тихой игре музыканта в самом начале фрагмента, так и в конце, когда он играет громко.

Неприемлемой глубиной звуковой сцены считается, если музыканты воспринимаются как бы с экрана монитора, удовлетворительной - если они слышатся уже глубже, доходя до задней стенки монитора и хорошей, если они слышатся еще далее отодвинутыми от слушателя, явно отрываясь вглубь от задней части монитора.

При неудовлетворительной микродинамике в самом начале фонограммы совсем не слышны тихие удары по барабанам и тарелкам, а игра смычком на контрабасе плохо различима. Микродинамику можно считать удовлетворительной, если барабаны, тарелки и контрабас слышны, но в звучании контрабаса не слышно пальцев музыканта, постукивающих о гриф и (или) при игре контрабасиста смычком отчетливо не слышно несколько "упирающегося" движения смычка по струнам. И хорошей, если пальцы контрабасиста слышны четко и ясно.

По дорожке №8 определяется на слух натуральность в звукопередаче музыкальной атаки (а), а также положение и фокусировка звуковой сцены по ширине (в горизонтальной плоскости) и высоте (в вертикальной плоскости) (б). На фонограмме представлен фрагмент игры барабанщика (соло). Четко выраженная локализация тарелок по направлению и глубине позволяет слушателю правильно и точно оценить пространственную расстановку всех "составляющих" ударной установки. Она записана "крупным планом", то есть располагается близко к слушателю по всей ширине звуковой сцены. Звучание яркое, полновесное и красивое. В самом начале фонограммы следует акцентировать внимание на игру музыканта по барабанам. Они звучат ярко, с подчеркнутой упругостью и "мясистостью", очень динамично и привлекательно на слух.

Вторая часть фонограммы акцентирована на тарелках и хай-хэте, артикуляционной четкости их звучания и точности положения в стереопространстве. Хай-хэт расположен чуть справа от середины сцены, слегка выше малого барабана. Когда барабанщик начинает "перебивку" на тарелках, то вторая тарелка визуально воспринимаются слушателем правее, выше и слегка ближе хай-хэта, третья - чуть левее. Далее игра музыканта переносится влево, и следующая, четвертая, тарелка звучит намного левее и уже заметно выше хай-хэта. Затем раздается удар еще по одной тарелке, которая слышна еще левее, выше и ближе к слушателю. За ней слышно шестую, воспринимаемую чуть выше и глубже предыдущей, и в довершении почти одновременно звучат седьмой и восьмой удары, еще дальше отодвинутые от слушателя в глубину и расположенные слегка ниже предыдущих. Натуральность музыкальной атаки (а) и фокусировка тарелок в пространстве (б) оцениваются слушателями раздельно.
    (а) Неприемлемым считается, если звучание барабанов тускло, в нем нет упругости и "мясистости"; мало приемлемым - если звучание барабанов достаточно динамично, но имеет элемент "картонности".
    (б) Неприемлемым или мало приемлемым считается, если звуковая сцена явно уже центров фронтальных АС, или одной из этих АС, а также если звуковая сцена явно ниже передней плоскости компьютерного стола или явно выше монитора.

Также неприемлемо или мало приемлемо, если в звучании хай-хэта и тарелок нет разницы по высоте (в вертикальной плоскости) или она недостаточна (тарелки лишь частично поднимаются вверх, не выходя за верхнюю часть монитора).

По дорожке №9 оценивается тембральный и музыкальный балансы звучания. Фонограмма представляет собой фрагмент джазовой пьесы с мужским вокалом. Качество ее записи может служить образцом музыкальной сбалансированности звучания. Состав музыкальных инструментов: саксофон, рояль, электрогитара, бас - гитара и ударная установка. Они расположены по всей ширине звуковой сцены, на первом и втором звуковых планах, как бы расставлены в линейку совсем близко от слушателя. Музыкальные инструменты в записи пространственно четко сориентированы перед слушателем, музыкально сбалансированы между собой и воспринимаются с одинаковой громкостью.

Слева находится рояль, справа гитара и бас. Посередине звуковой сцены, чуть сзади основных инструментов, расположена ударная установка. Она записана широко, барабаны, тарелки и хай-хэт как бы расставлены по передней плоскости. По центру, перед ударной установкой, чуть ближе к слушателю слышен саксофон. Музыкант во время игры иногда мигрирует от середины чуть-чуть вправо и перемещающийся звук его саксофона позволяет слушателю это ощутить. Мужской вокал слышен точно из центра стереокартины. В самом начале пьесы певец из глубины сцены подходит к микрофону - его голос перемещается с заднего звукового плана к переднему и "остается" там до конца пьесы. Тембрально вокал звучит мягко и полновесно, с хорошим содержанием низких составляющих. Он ясен, четок и разборчив, но ни в коем случае не резок. Рояль воспринимается наполненно, динамично, с яркой атакой. Бас плотен, густ, очень приятен по тембровой окраске. В общей звуковой картине он находится между первым и вторым планом и не выступает вперед. Гитара, основная роль которой в этой пьесе - аккомпанемент, визуально также звучит между первым и вторым звуковым планом.

Тембральный (а) и музыкальный (б) балансы оцениваются слушателем отдельно.

    (а) Неприемлемым или мало приемлемым, считается, если тембр вокала имеет резкий или неприятный характер звучания и (или) какой-либо из инструментов звучит ненатурально.
    (б) Неприемлемым или мало приемлемым считается, если вокал или какой-то из музыкальных инструментов выходит из своего звукового плана, т.е. явно выделяется по уровню громкости (выдвинут вперед) или проваливается из " общей шеренги" по громкости (отодвинут назад).

По дорожке №10 оценивается линейность звуковой картины по уровню громкости и ее макродинамика. Фонограмма содержит высококачественную запись симфонического оркестра, выполненную в помещении Большого зала московской консерватории. Запись изначально цифровая: звуковой сигнал оцифровывался непосредственно после микрофонов в формате 24 бит @ 96 кГц и после мастеринга приводился к стандартному формату записи компакт-дисков (16 бит @ 44 кГц). По замыслу звукорежиссера, слушатель должен находится где-то в середине зала и ощущать общее звучание оркестра с максимальной воздушностью и объемом. Поэтому музыканты воспринимаются отдаленными от слушателя. Приведенный фрагмент состоит из трех основных частей, отличающихся друг от друга уровнем громкости и динамикой. И первая часть, звучащая совсем тихо (piano pianissimo), и вторая (piano), и громкая заключительная (forte fortissimo) должны восприниматься слушателем одинаково натурально. Пиццикато группы струнных инструментов в первой части, несмотря на небольшую громкость, должно быть четким и ясным, слушатель свободно различает, как пальцы музыкантов дергают струны. Солирующие медные инструменты во второй части фонограммы легки, отчетливы и хорошо локализованы по месторасположению в оркестре.

Третья, наиболее громкая, часть этой фонограммы совсем не проста для звукового тракта. Здесь оркестр звучит очень мощно. Вступает группа виолончелей и контрабасов, придающих звучанию оркестра грандиозность. На слух кажется, что общее звучание как бы развертывается перед слушателем и визуально чуть приподнимается вверх. Восприятие большого количества струнных и духовых инструментов остается чистым и натуральным, разборчиво и отчетливо слышны не только струнные и духовые группы, но и отдельные инструменты в них. Хороший по динамике звуковой тракт передает эту часть фонограммы легко, музыкально и динамично. Оно не должно восприниматься "замыленным", сливаться в общее "облако", наполненное инструментами.

Линейность звучания на разных уровнях громкости (а) и макродинамика (б) оцениваются слушателем раздельно.
    (а) Неприемлемым или мало приемлемым считается, если струнное пиццикато в первой части совсем неразборчиво или звучит слишком тихо, вяло и невнятно.
    (б) Неприемлемым или мало приемлемым считается, если в третьей, финальной, части оркестр начинает звучать общей "кашей", совсем неразличимы отдельные группы музыкальных инструментов или эти группы слабо различим.

Кроме того, неприемлемым или мало приемлемым можно считать, когда в финальной части фонограммы явно слышны нелинейные искажения или же искажений нет, но звучанию явно недостает динамики, энергетики, оркестр явно не дотягивает до forte fortissimo.

После окончания последней дорожки слушатель останавливает воспроизведение тестового диска и резюмирует техническое состояние звукового тракта в целом. При этом дефектами звукового тракта ММАС также считаются:

    а) наличие в паузах между дорожками явных шумов, фона или щелчков; б) призвуки и дребезжания корпусов АС и сабвуфера.

Акустический центр кафедры Радиовещания и электроакустики МТУСИ,
российская (московская) секция Международного общества инженеров-акустиков AES RU

© Лига звука, 2005 Внимание! При перепечатке материала ссылка на сайт www.liga-zvuka.ru - обязательна.  
  Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru