^ 9.1. Связь инструментальных измерений технических параметров (объективных испытаний) и акустических прослушиваний (субъективных экспертиз).
Современная акустическая метрология, при всей совершенности и многогранности современных методов измерений, по-прежнему не может дать абсолютно точную оценку качества звучания (КЗ). Связано это с отсутствием чёткой корреляция между объективными параметрами звукового тракта (измеряемыми инструментально, с помощью приборов) и субъективным восприятием звукового сигнала (восприятие на слух). Например, объективные измерения основных характеристик проигрывателей компакт-дисков (КД) даже невысокой ценовой категории (рабочий частотный диапазон, нелинейные искажения, соотношение сигнал/шум, джиггер...) по своим параметрам очень высоки. И если рассматривать только их, то можно сделать вывод, что все модели обладают исключительно высоким качеством звучания и в этом плане практически неотличимы друг от друга. Однако на деле это не так, поскольку на слух разница в звучании таких устройств весьма значительна. Поэтому наиболее достоверной в данном случае является субъективная оценка. Это не значит, что не нужно учитывать объективные измерения, но их результаты должны лишь дополнять результаты прослушивания. А окончательная оценка КЗ звуковых трактов в подавляющем большинстве случаев остаётся всё же за корректно проведёнными субъективными испытаниями.
Под корректностью субъективной экспертизы понимается:
правильно подобранное помещение прослушивания (без акустических дефектов),
выбор соответствующего звукового тракта,
отбор наиболее значимых оцениваемых параметров и взвешенное их шкалирование,
методически обоснованный подбор тестовых фонограмм,
отбор экспертов нужной квалификации,
достаточное число экспертных прослушиваний.
^ 9.2. Оценка качества звучания речи
В соответствии с Рекомендацией Р.48 МККТТ эффективная полоса пропускания звукового тракта речевого (тонального) сигнала лежит в области 300...3400 Гц. Основным критерием, определяющим качество речевого сигнала, является разборчивость, т.е. смысловая понятность переданной информации слушателю. Для проведения испытаний по оценке разборчивости используются тональный и артикуляционные методы, в которых экспертные оценки выносятся подготовленными слушателями - экспертами. Основополагающим в этом случае является статистическая достоверность их результатов, т.е. число участвующих в испытаниях экспертов и количество прослушиваний должны быть достаточными.
Тональный метод основан на способности человеческого уха достаточно точно улавливать минимальный порог уровня громкости.
Речевой сигнал воспроизводится в виде отдельных тональных полосок. При прослушивании их уровень уменьшается до минимально воспринимаемой громкости. Полученные значения затухания с помощью справочных таблиц, используемых при расчётах разборчивости речи, пересчитываются и дают численное значение этого параметра.
Для воспроизведения тональных полосок используется тональный генератор и специальный акустический измерительный инструмент - искусственный рот (рис. 9.1.).
Конструктивно это небольшой громкоговоритель в комбинированном боксе с объёмом, примерно равном объёму
человеческого рта. Противоположная от громкоговорителя стенка бокса имеет отверстие, примерно равное по площади рту говорящего человека. Поскольку АЧХ и импульсные характеристики громкоговорителя имеют свои особенности, результаты оценки разборчивости тональным методом, даже при большом количестве прослушиваний, не обладают высокой достоверностью.
Рис. 9.1. Разрез искусственного рта
Артикуляционный метод
предусматривает воспроизведение слогов, слов или фраз и восприятие их на слух экспертами. Чаще всего используются слоги и несуществующие слова (например, "шуц", "ыть", "вусь", "янь" и пр.), чтобы слушатели не домысливали услышанное.
В полном виде таблицы приведены в ГОСТ Р 50840-95. Для проведения испытаний, заранее составленные в таблицы слоги или слова (обычно по 50 единиц), записанные профессиональными дикторами, воспроизводятся через звуковой тракт. Эксперты заносят услышанное в свои протоколы. Сопоставляя услышанное с исходным материалом, можно сделать вывод о качестве разборчивости.
Оценочные характеристики для слоговых артикуляционных испытаний приведены в табл.9.1.
Артикуляционный метод первоначально разрабатывался для оценки качества разборчивости речи в радиопередающих трактах АМ и МВ ЧМ. Звучания тестов артикуляционных таблиц после прохождения в радиотракте прослушиваются экспертами, находящимися в удалении (например, в разных городах). Результаты экспертных протоколов статистически обрабатываются. Достоверность таких субъективных испытаний, как правило, достаточно высока. Кроме того, артикуляционный метод очень удобен для периодического технологического контроля качества передачи. Изменение разборчивости речи и качества звучания из-за неполадок в радиопередающей аппаратуре, при введении в испытываемый тракт дополнительного устройства или замена одного из компонентов тракта выявляется весьма достоверно.
Но столь же успешным стало применение артикуляционного метода при оценке разборчивости речи в зрительных залах. Один из конкретных примеров - проведённые в 1999-2000 г.г. работы по изучению технического состояния и настройке существующей системы звукоусиления зрительного зала Государственного академического большого театра России
Акустические испытания производились в трех точках в партере; в двух точках в бенуаре; и в одной точке в амфитеатре. Рабочие настроечные измерения проводились при максимально допустимом уровне громкости в пустом зале (с запасом 3 дБ до уровня самовозбуждения системы). Для измерений использовались артикуляционные слоговые таблицы. В каждой точке производилось 6 независимых измерений с участием 6 экспертов. Количество слогов в каждом измерении составило 100.
Таблица 9.1. Оценочные характеристики для слоговых артикуляционных испытаний
| Оценка разборчивости (класс качества) | Характеристика класса качества | % совпадений с табличным материалом |
| Отличная (Высший) | Понимание передаваемой речи без малейшего напряжения внимания | >80 |
| Хорошая (Первый) | Понимание передаваемой речи без затруднений | 56-80 |
| Удовлетворительная (Второй) | Понимание передаваемой речи с некоторым напряжением внимания, без переспросов и повторений | 41 -55 |
| Предельно допустимая (Третий) | Понимание передаваемой речи с некоторым напряжением внимания, редкими переспросами и повторениями | 25-40 |
| Неудовлетворитель-ная (Четвёртый) | Понимание передаваемой речи с большим напряжением внимания, частыми переспросами и повторениями | |
После доводки системы звукоусиления были получены следующие результаты (табл. 9.2):
Таблица 9.2. Результаты измерений.
| Номер точки | % совпадений | Оценка разборчивости |
| 1 (партер) | 80 | отличная |
| 2 (партер) | 84 | отличная |
| 3 (амфитеатр) | 80 | отличная |
| 4 (бенуар) | 73 | хорошая |
| 5(бенуар) | 71 | хорошая |
| 6 (партер) | 69 | хорошая |
Столь же удобно артикуляционным методом проводить оценку разборчивости речи в небольших залах без звукоусиления. Здесь используется "живой" дикторский голос. Для чтения артикуляционных таблиц приглашаются не менее трёх разных профессиональных дикторов, чтобы специфическая окраска их голосов не повлияла на результаты измерений.
С появлением цифровых систем записи и сжатия речи, были выявлены специфические шумы и искажения, ухудшающие качество речи. Для их оценки введены разновидности артикуляционных испытаний. Для оценки заметности искажений, вносимых кодеком, наиболее точными являются парные сравнения испытательных фраз. Качество речи испытуемого тракта оценивают путем сравнения с эталонным трактом, в качестве которого используют стандартный телефонный тракт (по Рекомендации Р.48 МККТТ). Качество речи оценивают по контрольным фразам, приведенным в ГОСТ Р 50840-95. Каждую контрольную фразу передают два раза:
один раз сигнал передается через оцениваемый тракт,
другой - через эталонный тракт.
Таблица 9.3. Соответствие между качеством речи речевого тракта и оценкой в баллах для метода парных сравнений
| Характеристика качества речи | Баллы |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Полное отсутствие помех и искажений. | 4,6-5,0 |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Отдельные малозаметные искажения или помехи. | 4,0-4,5 |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Слабое постоянное присутствие отдельных видов искажений или помех. | 3,5-3,9 |
| Незначительное нарушение естественности и узнаваемости. Заметное присутствие отдельных искажений или помех. | 3,0-3,4 |
| Заметное нарушение естественности и ухудшение узнаваемости, присутствие нескольких видов искажений (картавость, гнусавость и др.) или помех. | 2,5-2,9 |
| Существенное искажение естественности и ухудшение узнаваемости. Постоянное присутствие искажений типа картавость, гнусавость и др. или помех. | 1,7-2,4 |
| Сильные искажения типа картавость, гнусавость и др. Механический голос. Наблюдается потеря естественности и узнаваемости. | |
Порядок чередования трактов - случайный. Контрольные фразы, произносимые диктором, могут быть записаны на магнитную ленту, а затем прослушаны экспертами в записи. Принятые паузы между фразами 2...3 с, между парами фраз 4...5 с. Однако, специфика цифрового кодирования такова, что иногда создаются заметные искажения. Они, хотя и не мешают ее восприятию, но легко различимы сравнительно с обычным телефонным трактом. Поэтому они обеспечивают телефонному тракту 100 % предпочтение. Здесь оценка экспертом "лучше" или "хуже" некорректна. Поэтому качество речи по методу парных сравнений оценивается по 5-балльной системе с оценочным шагом в 0,1 балла. В качестве репера для сравнения принимается качество стандартного аналогового звукового тракта при работе от телефонного аппарата с динамическим микрофоном и при номинальном уровне. Его качество оценивается в 4 балла. Соответствие между качеством речи речевого тракта и оценкой в баллах для метода парных сравнений приведено в табл. 9.3.
Заметность искажений, вносимых кодеком, оценивается также измерениями фразовой разборчивости при ускоренном темпе произнесения. Таблицы с соответствующими короткими фразами (три-четыре слова) приведены в ГОСТ Р 50840-95.) состоят из коротких фраз в три-четыре слова. Диктор читает одну таблицу фраз в нормальном темпе произнесения (одна фраза за 2,4 с) и вторую таблицу в ускоренном темпе (одна фраза за 1,5 ...1,6 с). Пауза между фразами не менее 5...6 с. Эксперт прослушивает сначала таблицу, прочитанную диктором в нормальном темпе, затем таблицу, прочитанную тем же диктором. Фразу считают неправильно принятой, если хотя бы одно слово экспертом воспринято неправильно, пропущено или добавлено. Фразовую разборчивость определяют путем вычисления процента правильно принятых фраз для нормального и ускоренного темпов произнесения.
Вполне очевидно, что требования к высокой статистической достоверности делают артикуляционный метод достаточно трудоёмким. Высокие требования предъявляются также к квалификации экспертов. Однако всё это окупается высокой достоверностью получаемых результатов.
9.4. Аудиометрия
Аудиометрия – особый вид акустических измерений, предназначенный для исследования свойств слуха человека, например, для обнаружения его отклонений от нормального. Аудиометрия - основная часть содержания медицинской акустики. Проверка слуха человека особенно важна для лиц, обязанных воспринимать звуковые, например, речевые, сигналы - водителей транспортных средств, работников производственных и строительных предприятий, военнослужащих и т.д. При необходимости аудиометрическим испытаниям подвергают творческих работников звукового и телевизионного вещания: звукорежиссеров, звукоинженеров, звукооператоров, музыкальных редакторов, актеров, музыкантов, певцов.
Учитывая тонкую нервную структуру и легкую психическую ранимость представителей творческих профессий, эти испытания должны проводиться весьма деликатно.
Аудиометрия как метод медицинского исследования используется не только для диагностики отклонений слуха от нормы, но и для выявления некоторых других заболеваний человека.
В аудиометрии чаще всего используют субъективные методы исследования, реже - объективные. Субъективные методы основаны на устных ответах испытуемого на измерительные сигналы, подаваемые оператором, объективные - на контроле с помощью особых приборов физиологических реакций, вызываемых звуковыми раздражителями. При этом широко используются методики теории условных рефлексов, разработанные И.П.Павловым и его учениками.
Для субъективных исследований чаще всего используют особые приборы, называемые аудиометрами. При исследованиях испытуемого помещают в камеру, хорошо изолированную от внешних шумов. В качестве измерительных сигналов используют тональные посылки разной частоты, полоски "белого" шума, речевые сигналы.
^
9.5. Аудиометры с синусоидальными испытательными сигналами
Аудиометрические методы используются, главным образом, для обнаружения и исследования отклонений остроты слуха от нормальной. Поэтому результаты измерений выражают чаще всего как потерю слуха по сравнению с остротой слуха для нормального среднестатистического слуха. Приборы для проверки остроты слуха - аудиометры - содержат следующие основные части:
генератор звуковых частот,
устройство регулирования уровня сигнала,
устройство подведения звукового сигнала к уху испытуемого.
Острота слуха проверяется поочередно для правого и левого уха. Другое ухо во время испытания закрывается заглушкой, уровень звукового давления постепенно уменьшается. Испытуемый должен ответить на вопрос: когда он перестает слышать тон той или иной частоты. Получаемые в результате испытаний графики не являются кривыми равной громкости для порога слышимости. Они лишь отображают потерю слуха по сравнению с остротой слуха, принятой за норму.
Образец подобных графиков представлен рис. 9.5. График 1 характеризует остроту слуха по костной проводимости. Этот показатель свидетельствует о нормальной чувствительности слуха по костной проводимости. Можно сделать вывод, что главный орган уха - улитка - не поврежден. График 2 построен по воздушной проводимости, т.е. с участием наружного и среднего уха. Потеря слуха составляет примерно 50 дБ во всем диапазоне слышимых звуков.
Рис. 9.5. . График 1 характеризует остроту слуха по костной проводимости. График 2 построен по воздушной проводимости
Наряду с изложенной, существует другая методика и соответственно, существует иной тип аудиометра. В нем вместо непрерывного измерительного сигнала вырабатывается группа звуковых импульсов. Количество импульсов по желанию оператора может изменяться. Чаще всего устанавливают 4-5 импульсов в группе. Оператор фиксирует число импульсов по вспышкам светодиода или много сигнального приспособления. Испытуемый этих вспышек не видит, но иногда перед началом группы импульсов ему подают световой сигнал.
Считается, что эта методика проведения испытаний дает более повторяющиеся результаты. Испытуемый вместо ответов вида "слышу - не слышу" фиксирует на бланке число услышанных импульсов.
Такой способ проведения испытаний занимает больше времени, но он позволяет тестировать сразу группу испытуемых, снабженных головными телефонами. Каждый отмечает результат на своем бланке.
В некоторых современных моделях аудиометров в качестве источника измерительных сигналов используют фонограммы синусоидальных напряжений разных частот или узкие (полуоктавные или третьоктавные) полоски шума с меняющейся средней частотой. Такое усовершенствование упростило процедуры испытаний остроты слуха, однако некоторые медики и врачи-гигиенисты считают, что новшество сковывает возможности экспериментов над слухом пациентов.
^
9.6. Калибровка аудиометров
Калибровка аудиометров состоит из двух операций:
Установление соответствия между числовыми значениями шкалы частот и истинным значением частоты.
в установление соответствия между значением шкалы регулятора уровня 0 фон, порогу слышимости на каждой измерительной частоте.
Операция корректирования шкалы частот под истинные значения частот сравнительно проста. Допустимое расхождение между этими двумя значениями не должно превышать + 2,5 % от истинного значения частоты. Более сложной операцией является калибровка (поверка) шкалы прибора по чувствительности (по уровню).
Для этой операции используют вспомогательное устройство - т.н. "искусственное ухо", которое представляет собой небольшую акустическую камеру цилиндрической формы. Ее объем примерно равен объему полости наружного уха и слухового прохода (~6 см 3), а акустическое сопротивление равно акустическому сопротивлению этого объема уха. В нижнее отверстие цилиндрической камеры вставлен микрофон - приемник давления с известной чувствительностью Е = U/p, мВ / Па.
Напряжение на зажимах микрофона измеряют вольтметром. К верхнему отверстию камеры прикрепляют измерительный головной телефон.
Теоретически процесс калибровки должен заключаться в следующем. Зная чувствительность микрофона «искусственного уха», устанавливали бы такое напряжение на микрофоне камеры, которое соответствовало бы нулю шкалы уровней на каждой частоте. Это соответствовало бы нулю шкалы уровней на этих частотах, т.е. имитировало бы кривую порога слышимости уха. Но измерение столь малых напряжений сопровождалось бы большой погрешностью ввиду влияния акустических и электрических шумов.
Поэтому калибровку ведут на уровнях, превышающих порог слышимости на 20-40 фон., а затем пересчетом устанавливают значения 0 фон на шкале регулятора уровня аудиометра.
Процедура калибровки аудиометра по уровню сложна и утомительна, занимает много времени. Однако без ее проведения нельзя ручаться за точность измерения остроты слуха. Разумеется, при серийном производстве аудиометров операции калибровки повторяют в ограниченном объеме, на 2 - 3 частотах.
^
9.7. Речевые аудиометры
Строение речевых аудиометров схожа со строением аудиометров, в которых в качестве источника измерительного сигнала применяют генератор звуковых частот. Отличие заключается в том, что в качестве источника сигнала используют "живую" речь диктора или фонограммы этой речи. Содержанием фонограмм может быть осмысленная речь или набор бессмысленных словосочетаний.
Диктор читает текст, стараясь поддерживать неизменным уровень громкости. Для этого он наблюдает за показаниями измерителя уровня. Иногда в структуру речевого аудиометра вводят автоматический регулятор уровня. Он поддерживает неизменным средний уровень сигнала и тем самым нивелирует уровень громкости речи. Поэтому уменьшается погрешность результатов измерений.
Речевой аудиометр необходим для диагностики некоторых заболеваний мозга, когда человек слышит звуки речи, но не понимает их смысла.
Установлено, что для человека со здоровой психикой результаты испытаний слуха на синусоидальных сигналах (тонах) хорошо коррелируются с результатами испытаний на речевых сигналах. При некоторых заболеваниях мозга или отклонениях от нормальной психики эта корреляция нарушается. Это служит основанием для более глубокого обследования деятельности мозга.
Процедуры речевой аудиометрии иногда используют для оценки качества систем и устройств связи и вещания. В этом случае они близки к процедурам артикуляционных испытаний. Речевая аудиометрия позволяет выявить такие потери слуха, какие невозможно определить при помощи аудиометров, в которых генерируются чистые тоны. С помощью первой определяют прямые потери слуха на речи, что очень важно для пациента.
Общий недостаток всех аудиометрических испытаний – они носят субъективный характер, и их невозможно проверить объективно. Этой цели служат другие методы, разработанные на основе методик школы И.П.Павлова. Этой цели служат некоторые физиологические реакции на звуковое раздражение.
^
9.8. Акустические камеры для аудиометрии
Главное требование, которое предъявляют к акустическим камерам для аудиометрии - хорошая защищенность от внешних акустических шумов. При проведении аудиометрических испытаний с помощью громкоговорителя уровень проникающего в камеру шума не должен превышать 20 дБ над порогом слышимости. Такую звукоизоляцию можно получить лишь при конструкции камеры "коробка в коробке", т.е, при наличии двойных массивных преград. Особенно сложно обеспечить хорошую звукоизоляцию на нижних частотах измерений. В силу физических свойств преград звукоизоляция спадает по мере уменьшения частоты. Напомним, что собственная звукоизоляция:
где ω - круговая частота, ρ - плотность преграды, d - ее толщина.
К счастью, чувствительность слуха также заметно спадает с уменьшением частоты. Это облегчает требования к защите от проникающих шумов.
Требования к звукоизоляции уменьшаются при использовании для прослушивания испытательных сигналов головного телефона и применении заглушки на второе ухо. Уровень проникающего шума может достигать в этом случае 40...45 дБ, что обеспечивается одиночными преградами. Главный источник проникающего шума - дверь. Должен быть обеспечен плотный притвор по всему периметру. Наличие вентиляционных отверстий уменьшает звукоизоляцию практически до нуля. Поэтому объем камеры выбирают, исходя из наличия достаточного для дыхания объема воздуха. Объем камеры должен составлять 20...25 м 3 . Камера не должна иметь экстравагантного интерьера. Она должна напоминать обычный кабинет врача. Это необходимо для поддержания спокойного психического состояния испытуемого. Камера должна быть отделана эффективными звукопоглощающими материалами, чтобы избежать редких при таком небольшом объема резонансов, особенно неприятных на низких частотах. Время реверберации должно быть примерно 0,3 - 0,4 с.
^
9.9. Феномен юношеской глухоты
Аудиометрия обнаружила и объяснила одно новое для медицины явление.
Примерно 15 лет тому назад врачи стали отмечать стойкое ухудшение слуха у значительной части молодежи, в возрастной категории от 14 до 20 лет. В.А.Мерзловская (Студенческая поликлиника МФТИ) и другие врачи, занимавшиеся медицинским контролем людей, поступающих в высшие учебные заведения, пытались обнаружить причины этого явления и пришли к выводу, что в 70 - 75 % случаев оно связано с тем, что молодые люди злоупотребляют слушанием на большой громкости музыкальных программ с помощью носимых устройств - плееров.
В слуховом проходе уха, замкнутом с одной стороны ушным телефоном, а с другой - барабанной перепонкой, создаются чрезмерные звуковые давления, вызывающие большие механические усилия на слуховые нервы улитки внутреннего уха.
Если слух в течение 2-х часов подвергается воздействию звуков с уровнем звукового давления 100 дБ (на пиках звучания), то к концу этого воздействия чувствительность слуха спадает примерно на 40 дБ, причем даже спустя 2 часа после прекращения звукового воздействия чувствительность слуха восстанавливается не полностью.
Длительное слушание музыкальных программ с большими уровнями приводит к стойкому поражению слуха. Чувствительность слуха начинает спадать примерно с частоты 800 Гц, и к 4 кГц этот спад достигает примерно 40 дБ.
Врачи-гигиенисты рекомендуют ограничить слушание музыкальных программ с помощью плееров двумя часами в день. Однако изготовители подобных аппаратов пока не стремятся включить эти рекомендации в инструкции по пользованию плеерами.
^
9.10. Субъективные оценки акустических свойств помещения
9.10.1. Недостатки объективных методов
Придумано и введено в научный обиход много параметров, призванных объективно отображать акустические свойства помещений:
время реверберации, его частотный ход,
время эквивалентной (эффективной) реверберации,
акустическое отношение и других.
Поэтому, наряду с объективными, широко используют субъективные показатели и методы оценки акустических свойств помещений.
Как это ни странно, объективные параметры и методу исследования акустики помещений не дают однозначного ответа на вопрос: Хорошо ли помещение в акустическом отношении или плохо?
Числовые значения времени реверберации, считающиеся оптимальными, иногда различаются на 30...40 %, Эти различия можно объяснить художественными склонностями, привычками музыкантов и экспертов, занимающихся оптимизацией параметра, считающегося основным.
Значительно различаются воззрения относительно частотной характеристики времени реверберации. В американской практике считается полезным иметь подъем времени реверберации на частоте 125 Гц ~ на 40...50 % по отношению к времени реверберации на частоте 500 Гц, и несколько меньший подъем (на 30...40 %) на частоте 4 кГц. Полагают, что эти подъемы в некоторой степени компенсируют спад чувствительности слуха на краевых участках частотного диапазона слышимых звуков.
В Европе считается более приемлемой горизонтальная частотная характеристика времени реверберации. Считается допустимым лишь небольшой подъем на нижних частотах. Некоторые исполнители и дирижеры высоко оценивают залы, в которых зафиксированы даже спады частотной характеристики времени реверберации на нижних и верхних частотах.
Эстетическая оценка звучания музыки в двух залах, в которых время реверберации расчетными и конструктивными мерами доведено до оптимального, может существенно отличаться. Оказывается, существенное влияние на оценку зала влияют времена прихода к слушателям начальных отражений. Если геометрия зала такова, что времена запаздывания близки к рекомендованным, музыка и речь звучат хорошо, несмотря на то, что время реверберации далеко от оптимального.
Существенную роль играют направления прихода волн, отраженных от преград. Если большая часть энергии начальных отражений приходит к слушателям со стороны сцены или эстрады, звучания оказывается "плоским", пространственные ощущения подавлеными. Еще хуже, если энергия начальных отражений приходит сзади, когда происходят сильные отражения от тыльной стены зала.
Для эстетической оценки акустических свойств зала важнее обращать внимание на явные акустические недостатки: "бубнение", обусловленное сильно выраженными резонансами зала на нижних частотах, фокусировку звука, наличие или отсутствие "порхающего эха", сильное поглощение звуковой энергии на средних и верхних частотах сидящими в зале слушателями (зрителями). Этот недостаток получил название «эффект слушательских (зрительских) мест». Он вызван тем, то основная часть энергии распространяется параллельно плоскости партера, а не путем отражений от потолка и стен помещения, и потому сильно поглощается слушателями (зрителями).
Существуют и иные акустически недостатки, не учитываемые принятыми объективными параметрами.
Долгое время считалось, что для получения хороших акустических свойств нужно стремиться к высокой диффузности, т.е. возможно более равномерному распределению звуковой энергии по объему помещения. Работы Тиле, Дрейзена, Качеровича, Фурдуева развеяли это заблуждение. Об этом можно прочесть в разделе "Измерение степени диффузности звукового поля" гл. 2.
Следовательно, и этот введенный в обиход параметр "Степень диффузности звукового поля" не дает однозначной оценки акустических свойств помещений. Необходимы иные, субъективные параметры. Они дополняют объективные параметры и характеристики.
^
9.10.2. Понятия, используемые при субъективной оценке акустических свойств помещений
Субъективные параметры имеют большей частью качественный, эстетический характер. Нужно подчеркнуть, что их вводят именно для оценки акустических свойств помещений, а не для оценки качества сигналов, уже прошедших вещательный канал или тракт. Эксперты, производящие субъективную оценку акустических свойств помещений, должны быть специально подготовлены для выполнения своих задач. Важно, чтобы они однозначно понимали словесные определения, используемые в субъективных экспертизах. Количество субъективных понятий достигает многих десятков. Идут изыскания по сокращению числа экспертных оценок. Унифицируются и оговариваются условия наблюдении, подбираются специально музыкальные и речевые произведения, чтобы результаты экспертиз, производимых в разных залах, могли быть сравнимы.
Для оценки длительности отзвука пользуются определениями: чрезмерная, нормальная, заниженная. Иногда употребляют более тонкую нюансоровку определений.
Пространственное впечатление определяют словами: объемно, воздушно, распределено в глубину, "собрано в кучу". Пространственные ощущения усиливаются при минимальной когерентности сигналов, поступающих в правое и левое ухо, при значительной доле энергии отраженных волн.
Ясность звучания характеризуют хорошей разделимостью звучания оркестровых и хоровых групп: разделимостью звучания отдельных инструментов и голосов певцов. Иногда пользуются определением: детальность. Широко пользуются парными понятиями (антонимами): разборчиво - неразборчиво, раздельно - слитно, детально - смазано.
Различают баланс звучностей и тембровый (тональный) баланс. Под балансом звучностей понимают соразмерность звучания оркестровых групп или групп голосов хора, отсутствие излишнего подчеркивания звучностей отдельных инструментов. Тембровый (тональный) баланс характеризуют следующими ассоциативными понятиями: нейтрально - окрашено, светло - тускло, звонко - глухо, мягко - жестко, резко - мягко, полно - жидко. Как о недостатках, говорят: крикливо, трудно, резко.
При артикуляционных испытаниях обращают внимание на ясность, четкость восприятия звуков речи и интонацию: богатая - бедная, теплая - холодная, выразительная - невыразительная, живая - мертвая, уточенная - грубая, жизнерадостная - грустная. Иногда оценивают громкость звучания ансамбля или солистов в зале.
Громкость звучания определяется не только интенсивностью звуков, извлекаемых из инструментов, но и звукопоглощением зала, интенсивностью начальных отражений, равномерностью или неравномерностью звукового поля на слушательских местах. Громкость сама по себе не является параметром качества. Но от нее зависит различимость полезного звучания при наличии акустических шумов, и в этом понимании громкость характеризует качество звучания.
^
9.10.3. Связь субъективных и объективных параметров
Существует множество работ, посвященных субъективной оценке акустического качества залов и её связи с объективными параметрами. Из них наибольшего внимания заслуживают исследования, проведенные группами акустиков и музыкантов под руководством Беранека, Кремера, Рейхардта, Шредера.
Результатом работы группы Шредера была методика, позволяющая оценить акустические качества помещения по двум критериям:
четкость, определяемая как отношение энергии, приходящей в точку приема за начальный период отзвука (50 мс) ко всей энергии, пришедшей за время отзвука;
интеруральная когерентность, т.е. степень схожести звуков, поступающих к правому и левому уху за длительность отзвука.
Иные результаты получила группа Кремера. Музыкантам-экспертам были предложены 150 пар возможных критериев, После критического обсуждения количество пар было сокращено до 19, а затем до 4-х критериев. Однако не удалось выяснить, с какими весовыми коэффициентами эти критерии должны входить в общую оценку качества.
Наибольший объем исследований по субъективной оценке акустического качества залов провела группа Беранека. Беранек ранжировал по качеству 47 наиболее удачных по акустическим качествам залов во всем мире. Было проверено, имеется ли корреляция между качеством залов и 18 критериями, принятыми к рассмотрению при субъективных оценках.
При обработке результатов Беранек пришел к выводу, что количество субъективных критериев может быть сведено к восьми.
Рейхардт {Дрезденский технический университет) предположил, что из 18 критериев, предложенных Беранеком, можно выделить четыре главных. При этом он исходил из того, что критерии, характеризующие заметные и устранимые недостатки, должны быть исключены из рассмотрения. Для оценки оставшихся четырех критериев были найдены соответствующие объективные критерии:
прозрачность звучания соответствует критерию ясности С
пространственное впечатление - соответствует критерию пространственного впечатления R
тембральное окрашивание звучания - частотной характеристике времени реверберации T(f)
громкость - плотности звуковой энергии в помещении ε = E/V, где V- объем помещения, Е - энергия, заключенная в этом объеме.
^ 9.11. Контрольные вопросы
1. В чём разница между объективными и субъективными оценками качества звучания?
2. Что понимается под корректностью измерений качества звучания?
3. Назовите отличия между тональным и артикуляциионным методами оценки разборчивости.
4. Назовите основной критерий, определяющий качество звучания речевого сигнала.
5. Сколько точек было выбрано в зале Государственного академического большого театра России при оценке разборчивости речи в 2000 г.?
6. Какова балльная шкала для оценки качества речи по методу парных сравнений?
7. Какова длительность чтения каждой табличной фразы при нормальном и ускоренном темпах при оценке фразовой разборчивости речи?
8. Назовите критерий правильно принятой экспертом фразы при оценке фразовой разборчивости речи.
9. Чем отличаются прямые экспертные прослушивания от сопоставительных?
10. Как называется система отбора экспертов качества звучания по их компетентности, предложенная В.В. Фурдуевым?
11. Перечислите причины, препятствующие получению достоверных результатов оценки качества звучания при субъективной оценке.
12. Назначение блоков в структуре аудиометра.
13. Каковы преимущества и недостатки аудиометров, в которых испытательные сигналы представлены в виде готовой фонограммы?
14. Какие операции выполняют при калибровке аудиометров?
15. Почему кроме аудиометров, в которых генерируются тональные измерительные сигналы, используют речевые аудиометры?
16. Какие технические требования предъявляют к акустическим камерам, в которых производят аудиометрию?
17. Почему в дополнение к объективным вводят субъективные оценки качества акустики помещений?
18. Какими субъективными понятиями характеризуют акустические качества помещений?
19. Каковы связи между субъективными и объективными параметрами?
20. Какие субъективные параметры и почему можно исключить из дальнейшего рассмотрения?
21. В чем заключается суть исследований акустических свойств помещений, проведенных под руководством различных акустиков?
Оценить качество звучания фонограммы не так уж легко. Хотя уже более 20 лет прошло с того дня как Organisation Internationale de Radiodiffusionet de Télévision (OIRT) перестала быть самостоятельной организацией, но протокол субъективной оценки качества фонограмм, созданный этой организацией, до сих пор лежит в основе многих критериев оценки музыкальных записей. Критерии делятся на критерии оценки художественного качества и критерии оценки технического исполнения записи.
Существует несколько вариантов этого протокола. Рассмотрим важнейшие критерии, входящие в него:
- записи, которое включает в себя такие составляющие, как:
- передача ощущения объема помещения, в котором располагаются звуковые источники,
- естественность передаваемого пространства,
- реверберационные отражения
- планы звуковых источников
- учет традиций решения пространственного образа в музыке различных стилевых направлений,
- отсутствие дефектов вызванных наложением нескольких звуковых пространств (многопространственности).
- фонограммы, которая определяется текстовой разборчивостью, различимостью звучания отдельных инструментов или групп инструментов, ясностью передаваемого пространства.
- фонограммы создаваемый логичными соотношениями громкостей между частями произведения, соотношениями громкостей голосов, инструментальных групп и отдельно взятых инструментов.
- фонограммы, как целостного произведения, удобство восприятия тембрового звучания, естественность отражения тембральной окраски инструментов и выгодность подачи тембров.
- фонограммы, как целостной звуковой панорамы, характеризующейся симметричностью положения прямых сигналов и отражений, равномерностью и естественностью расположений звуковых источников, учетом традиций решения панорамирования в музыке различных стилей.
- по качеству звукового образа, дефектов, проявляющихся в нелинейных искажениях, неверной передаче частотной характеристики, резонансах, различных видах помех и шумов.
- , которая заключается не только в отсутствии исполнительского брака, заключающегося в неверных нотах, ритмических ошибках, интонационных ошибках, недостаточной ансамблевой сыгранности, но и в качестве использования выразительных средств, таких как темп и его агогические отклонения, пропорциональность динамических оттенков динамического плана произведения в целом и градаций динамики на уровне интонации.
- произведения представленного в виде фонограммы оценивается в случае исполнения переложений музыкальных произведений для других составов исполнителей.
- фонограммы в протоколе отражает не только соотношение полезного сигнала и шумов, соотношение уровней звуков между пиками и самыми тихими фрагментами, но и соответствие динамики условиям в которых фонограмма будет прослушиваться, традиционным для конкретных стилей музыки представлениям о решении динамического плана, естественность и логичность в передаче динамических оттенков, акцентов и кульминаций.
Критерии оцениваются по пятибалльной шкале в соответствии со степенью выраженности параметра. Исключение составляет шестой пункт, в котором:
- уровню «отлично» соответствует запись, в которой помехи незаметны;
- уровню «хорошо» – наличие заметных помех, не мешающих восприятию;
- «удовлетворительно» – присутствие немного мешающих помех;
- «плохо» – присутствие заметно мешающих помех;
- «непригодно» – присутствие сильно мешающих помех.
В некоторых вариантах протокола такой параметр, как технические замечания, разделяется на звукорежиссерскую технику и помехи, поскольку качество работы звукорежиссера и оборудования в некоторой степени имеют разные причины. Иногда из протокола исключается такой пункт, как динамический диапазон, поскольку эта величина может быть измерена.
Протокол OIRT не только способ оценки качества фонограмм, но и средство развития звукорежиссерского слуха. В последующих статьях каждый из пунктов протокола OIRT будет рассматриваться более подробно.
Следует отметить, что протокол OIRT пригоден для оценки качества только жанров ориентированных на реалистичность звучания и мало подходит для поп, рок и тем более электронной музыки. Для оценки качества этих музыкальных направлений следует пользоваться альтернативными критериями оценки, например из книги .
А. Р. Рустамов
В статье представлен обзор современного состояния исследований, посвященных анализу основных параметров, определяющих субъективную оценку качества звучания музыкальных программ в закрытых помещениях. В работе приведены наиболее значимые акустические параметры, обеспечивающие наибольшую корреляцию с экспертными оценками. Определение данных параметров имеет существенное значение в искусстве звукозаписи музыки и речи и может способствовать развитию современных систем пространственной виртуальной звуковой реальности.
Научные исследования, направленные на создание помещений с хорошими акустическими качествами, ведутся на протяжении уже более столетия. Наиболее значимые результаты получены во второй половине XX века, когда большое внимание стало уделяться выявлению субъективных критериев, отражающих восприятие слушателем различных свойств звукового поля в помещении, и установлению их связей с объективно измеренными характеристиками. Достижения в этой сфере позволили построить известные своими уникальными архитектурными решениями и превосходными акустическими качествами залы, среди которых Tanglewood Music Shed в США, Christchurch Town Hall в Новой Зеландии, концертный зал в Tokio Opera City в Японии и др.
Благодаря усилиям таких ученых, как Л. Беранек, М. Баррон, Г. Маршалл, Дж. Брэдли, Г. Сулодре, М. Моримото, Д. Гресинджер и др., в последние десятилетия было установлено значительное число параметров, адекватно отражающих различные аспекты слушательского восприятия музыки и речи в замкнутом пространстве. Полученные материалы содержат существенные сведения, которые значимы не только для акустиков и архитекторов, но и для музыкантов, звукорежиссеров, композиторов и др.
Анализу этой проблемы уделялось значительное внимание в 70-80 -х годах в отечественной научной литературе в трудах В. В. Фурдуева 1, Л. С. Маньковского 2, Л. И. Макриненко 3 и др., однако новые технические возможности в записи и обработке музыкальных сигналов позволили за последнее десятилетия получить качественно новые результаты в этом направлении, которые не нашли отражения в отечественной литературе. Настоящая статья наряду с другой нашей работой 4 призвана восполнить этот пробел и представить наиболее актуальную на сегодняшний день информацию по данной теме.
Наиболее значимыми параметрами субъективной оценки акустических качеств помещений в настоящее время можно назвать "пространственное впечатление", "жизненность", "интимность", "текстуру", "различимость", "полноту", "громкость", "теплоту", "тембр", "тональный баланс" и "высокий регистр". Из них первые четыре связаны с пространственными характеристиками звука. Они рассмотрены в работе автора4. Настоящая же статья рассматривает вторую группу параметров субъективного восприятия, связанных с другими (не пространственными) свойствами звукового поля в помещении, а именно: "различимость", "полноту", "громкость", "теплоту", "тембр", "тональный баланс" и "высокий регистр".
Детальное рассмотрение каждого из них представлено ниже:
Громкость. Этот параметр используется для оценки субъективного восприятия уровня звука на определенном расстоянии от звукового источника. Громкость звука оценивается слушателем в соответствии с его ожиданиями. Зал, таким образом, может быть оценен как «тихий», если уровень звука будет сочтен низким для дистанции, на которой слушатель находится от источника, хотя полный уровень звукового давления при этом может быть достаточно высоким 5. Помимо этого, чувствительность слуховой системы к уровню громкости зависит от частоты оцениваемого звука. При равном уровне звукового давления басовые звуки будут казаться тише, чем звуки средних и высоких частот.
Для определения громкости рассчитывают параметр "сила звука" - G, определяемый как отношение звукового давления, измеренного на определенном расстоянии от источника в зале, к звуковому давлению от того же источника, измеренному на расстоянии 10 м в заглушенной камере, т. е. помещении, отражающие свойства стен которого сведены к минимуму.
В процессе измерений "силу звука" рассматривают на двух этапах прихода звука к слушателю и различают "силу раннего звука" G80) и "силу позднего звука" GL(LATE). Ранний звук включает в себя прямой сигнал и ранние отражения, достигающие слушателя в первые 80 мс от начала звучания. Поздний звук представляет собой всю звуковую энергию после 80 мс.
Различимость (ясность). Этот параметр характеризует степень, с которой слушатель может ясно различать звуки в помещении. Различимость подразделяют на "горизонтальную" и "вертикальную". К горизонтальной относится различение последовательно извлекаемых звуков. К вертикальной звучащих одновременно 6.
Горизонтальная различимость зависит от свойств помещения, темпа исполнения и расположения музыкантов относительно слушателей. Степень, с которой помещение способствует хорошей «ясности», определяется коэффициентом различимости C80, представляющим собой отношение энергии прямого звука и ранних отражений (первые 80 мс) к энергии позднего звука (после 80 мс). Преобладание ранней звуковой энергии в помещении способствует хорошей ясности звучания. Но недостаток поздней энергии ведет к потере таких качеств, как жизненность, полнота, окружение слушателя звуком. Поэтому необходимо придерживаться определенного баланса, чтобы достигнуть оптимальных показателей для максимального количества критериев. Рекомендуемые значения C80 для различных типов музыки следующие: классицизм (Моцарт, Гайдн) C80 > 1,6 dB; романтизм (Брамс, Вагнер) C80 > 4,6 dB. Для сакральной музыки может быть приемлемым и C80 > 5 dB 7. Рекомендуется также использовать соотношение параметров G80 сила раннего звука (до 80 мс) и GL(LДTE) сила позднего звука в дополнение к значениям C80 для более детальной оценки ясности 8.
Вертикальная различимость также имеет связь со значениями C80 Оценка вертикальной различимости существенно зависит от свойств собственных резонансов помещения, от того, как обустроено сценическое пространство и как расположены в нем музыканты, от качества и характера исполнения музыки.
Преобладание поздней звуковой энергии в концертном зале вызывает у слушателя ощущение "полноты звучания". Реверберационный звук заполняет паузы между последовательно извлекаемыми нотами, отсюда и происходит этот термин. Наиболее ярко ощущение полноты звучания проявляется в храмовых помещениях с высокими потолками, где звук имеет возможность свободно распространяться и отражаться в течение сравнительно долгого времени. Композиторы и исполнители используют этот эффект для реализации своих художественных замыслов, что можно проследить, анализируя их творчество.
Полнота звучания зависит от соотношения энергии звуков, достигающих слушателя после 80 мс от прихода прямого звука (диффузный сигнал), и энергии звуков, приходящих в первые 80 мс (прямой звук и ранние отражения):
Оценка полноты звучания связана также с временем реверберации в помещении (RT60 время, в течение которого уровень звукового давления падает на 60 дБ) и ранним временем реверберации (Early Decay Time, EDT время, в течение которого уровень звукового давления падает на 10 дБ, умноженное на 6), который используется для оценки начальной фазы реверберационного процесса. В процессе исполнения музыки каждые последующие звуки маскируют реверберационный отзвук предыдущих, и преимущественно слышен лишь начальный этап реверберационного процесса. Это объясняет, почему раннее время реверберации (EDT) лучше отражает субъективную реакцию слушателя, и вариации значений этого параметра (EDT) обладают большей информативностью 9.
Тембр связан со свойством помещений «окрашивать» тембр звуковых источников. Каждое помещение можно рассматривать как резонатор с определенным набором резонансных частот. Плотность спектра резонансных частот увеличивается от низких частот к высоким, а их положение на частотной шкале зависит от размеров помещения: чем больше помещение, тем ниже его первая резонансная частота. В маленьких помещениях самые низкие и, соответственно, самые дискретные резонансы попадают в слышимую человеком область частот, и поэтому в таких помещениях звук «окрашивается» неравномерно. С увеличением размеров помещения дискретная часть спектра резонансных частот смещается ниже диапазона музыкальных инструментов и голоса. Воспринимаемый звук в таких помещениях окрашивается только плотно расположенными резонансами, и возможные тембральные искажения в них могут быть сведены к минимуму.
Тональный баланс один из ключевых факторов, характеризующих субъективное качество помещения. Тональный баланс показывает сбалансированность звучания низких и высоких частот в помещении. Наиболее распространенным случаем плохого тонального баланса является излишнее преобладание низких частот и/или недостаток высоких. В таких помещениях наблюдается глухое звучание, речь и вокал воспринимаются с трудом из-за плохой разборчивости.
В работе зарубежных исследователей 10 для измерения тонального баланса в помещении рекомендован специальный параметр "девиация уровня" (Deviation of Level, DL), эффективность которого подтверждена методами субъективных экспериментов. Коэффициент девиации уровня показывает, насколько значение уровня звукового давления на разных частотах отклоняется от среднего в диапазоне 7,5 октав (6312500 Гц).
Теплота звучания связана с ощущением низкочастотных составляющих звука. «Теплым» называют зал, в котором басовые составляющие слышны отчетливо, и при этом не ощущается недостатка в высоких частотах.
Для оценки «теплоты» звучания Л. Л. Беранек предложил параметр "коэффициент баса" ("bass ratio"), равный отношению суммы значений времени реверберации на частотах 250 Гц и 500 Гц к сумме значений времени реверберации на частотах 500 Гц и 1000 Гц. Однако позже было установлено, что этот коэффициент не имеет четкой корреляции с субъективным восприятием низких частот 11.
Наиболее продуктивными исследованиями восприятия баса в помещении стали работы американских авторов12. Их результаты показали, что восприятие басовых составляющих наиболее связано с уровнем позднего низкочастотного звука в октавной полосе 125 Гц.
Высокий регистр. Несмотря на редкое упоминание этого параметра в литературе, в ходе субъективных тестов 12 было выявлено, что степень насыщенности звукового поля высокими частотами обладает наибольшей (наряду с ясностью) корреляцией с общим впечатлением об акустике зала. Авторы эксперимента полагают, что настолько высокая корреляция могла быть обусловлена родом деятельности участников тестов. В своем большинстве это были профессиональные звукоинженеры, и возможно, что их предпочтение звуковых образцов с более насыщенными высокими частотами продиктовано соответствующими современными тенденциями в звукозаписи. К тому же авторы упоминают, что в тестах участвовало всего десять человек, и этого количества недостаточно, чтобы делать значимые выводы. Тем не менее, следует выделить "высокий регистр" из общего числа субъективных параметров.
"Высокий регистр" связывают с поздней высокочастотной звуковой энергией. Наибольшей корреляцией с этим критерием обладает объективный параметр "коэффициент высоких "12 ^ частот 12, определяемый как отношение энергии позднего (после 80 мс) высокочастотного звука (4 кГц) к энергии позднего среднечастотного звука (12 кГц).
Заключение
В статье были представлены признанные большинством ученых субъективные параметры оценки акустических качеств закрытых пространств. Несмотря на то, что приведенные в статье критерии изначально предназначены для оценки непосредственно первичного звукового поля в помещении, они могут быть использованы и в звукорежиссуре, для оценки вторичного звукового поля, когда громкоговорители излучают записанное первичное поле либо синтезированный звук. Конечно, в зависимости от условий записи, обработки звука и прослушивания рекомендуемые значения параметров могут быть пересмотрены и адаптированы к конкретным ситуациям. Тем не менее, основы, изложенные в данной работе, могут служить отправной точкой в поиске верного решения на пути создания естественно звучащих высоко художественных звуковых картин.
Примечания
1 Фурдуев, В. В. Стереофония и многоканальные звуковые системы. М. : Энергия. 1973. 112 с.
2 Маньковский, В. С. Акустика студий и залов для звуковоспроизведения. М. : Искусство, 1966. 376 с.
3 Макриненко, Л. И. Акустика помещений общественных зданий. М. : Стройиздат, 1986. 174 с.
4 Рустамов, А. Р. Формирование художественного звукового образа с учетом акустических качеств закрытого пространства // Вестн. Башк. унта. 2010. Т. 15. № 3. С. 732735.
5 Barron, M. Auditorium Acoustics and Architectural Design. Second Ed. T & F Books UK, 2009.
6 Beranek, Leo L. Concert halls and opera houses: music, acoustics and architecture. N. Y. : Springer, 2003. 700 c.; Алдошина, И. А. Музыкальная акустика: учебник / И. А. Алдошина, Р. Приттс. СПб. : Композитор, 2006. 720 c.
7 Barron, M. Using the standard on objective measures for concert auditoria, ISO 3382, to give reliable results // Acoust. Sci. & Tech. 2005. Т. 26, № 2. С. 162169.
8 Bradley, J. S. Using ISO 3382 measures, and their extensions, to evaluate acoustical conditions in concert halls // Acoust. Sci. & Tech. 2005. T. 26, № 2. C. 170178
9 Beranek, Leo L. Concert halls and opera houses...
10 Takahashi, D. Objective measures for evaluating tonal balance of sound fields / D. Takahashi, K. Togawa, T. Hotta // Acoust. Sci. & Tech. 2008. T. 29, № 2. C. 28.
11 Beranek, Leo L. Concert hall acoustics 20012007 // Proceedings of 19th International Congress on Acoustics. Madrid, 2007. URL: http:// www.seaacustica.es/WEB_ICA_07/fchrs/papers/ rba06001.pdf.
12 Bradley, J. S. : 1) Subjective evaluation of new room acoustic measures / J. S. Bradley, G. A. Soulodre // Journ. Acoust. Soc. Am. 1995. T. 98, № 1. C. 294301;2) Factors influencing the perception of bass / J. S. Bradley, G. A. Soulodre, S. Norcross // Journ. Acoust. Soc. Am. 1997. T. 101, № 5. C. 3135.
Источник - Вестник Челябинского государственного университета. 2011. № 11 (226). Филология. Искусствоведение. Вып. 53. С. 154-157.
Ключевые слова: звуковой дизайн, громкость, полнота, различимость, тембр.
Читайте также:
|
Субъективная оценка качества звукозаписи опирается на рекомендации,
разработанные международной организацией радио и телевидения ОИРТ (OIRT - Organization International Radio and Television) для возможности успешного
международного обмена радио- и телевизионными программами (Меерзон Б., статья вж- ле « Звукорежиссер» № 8 от 1999 г.)
следующим параметрам:
1) пространственное впечатление ; (англ. Spatial Impression). Этот параметр
оценивается по впечатлению студента (эксперта) от переданной в записи акустической обстановки в студии (зале), соответствия размеров студии количеству исполнителей и характеру музыкального произведения, от времени и характера реверберации, а также от акустического баланса, т. е. соотношения прямых и отраженных звуков.
Важным достоинством музыкальных записей при оценке пространственного впечатления является ощущение звуковой перспективы в глубину и ширину панорамы, то есть иллюзия различных расстояний от слушателя до тех или иных групп исполнителей, ощущение многоплановости звуковой картины, воссоздающей объемность звучания, которая особенно теряется в монофонических записях.
Однако, если многоплановость подменяется так называемой многопространственностью, это следует считать недостатком звукорежиссерской работы. Под последним термином принято понимать такое ощущение звучания различных инструментов, как если бы они были расположены в разных помещениях, отличающихся акустическими свойствами. Многопространственность, если она не предусмотрена специально режиссерскими планами для создания необходимых мизансцен, воспринимается как существенное нарушение естественности звукопередачи. Причиной много пространственного звучания могут быть: неудачное расположение микрофонов в студии (при полимикрофонном способе записи), а также неудачное применение искусственной реверберации.
2) Прозрачность : (англ. Transparency) определяется как раздельное восприятие каждого из звуковых компонентов звуковой картины, прослушивание всех звуковых линий партитуры, ясность музыкальной фактуры, разборчивость речи, четкость дикции.
Прозрачность звучания в значительной степени зависит от мастерства звукорежиссера: характера микрофонного приема при записи, устанавливаемого звукового баланса, используемой обработки сигнала (спектральной, динамической и пространственной) и др.
Немаловажное значение играет процесс монтажа всех фонограмм, формирующих общую звуковую картину. При монофонической звукозаписи в результате большего эффекта взаимной маскировки сигналов добиться прозрачности значительно труднее, чем при стереофонической.
3) Музыкальный баланс - это смысловая уравновешенность громкости звучания
отдельных групп инструментов и/или солистов в общей прослушиваемой звуковой
картине, звуковой баланс.
4) Тембр (англ. Sound color, Timbre) - один из важных параметров субъективной оценки качества фонограммы; специфическая окраска звука, благодаря которой звуки одинаковой громкости и высоты можно отличить друг от друга.
Качество передачи тембра зависит от расположения исполнителей и микрофонов в студии, характера студийной акустики, от частотной характеристики тракта звукопередачи и звукозаписи, характера и количества реверберации.
Тембр существенно изменяется при наличии большого количества нелинейных искажений в тракте (например, при перегрузке входного канала микшерного пульта).
5) Стереовпечатление (стереоэффект) - ощущение пространственного распределения и разрешающей способности звучания (в отличие от пространственного впечатления, дающего иллюзию смещения объекта вглубь звуковой картины, этот параметр характеризует широкое или узкое распределение объектов вдоль стереопанорамы слева-направо по горизонтали).
Мы локализуем источник звука. Ширина базы, объёмность звука, естественные акустические перспективы.
Вместе с пространственным впечатлением эти два параметра позволяют оценить
акустическую атмосферу и эффект возникновения у слушателя ощущения присутствия в том помещении, где происходит передаваемое звуковое событие. Важным аспектом при рассмотрении данного параметра является и оценка моносовместимости фонограммы, то есть наличия фазовых искажений при трансляции фонограммы в монофоническом режиме.
6)Художественное качество (исполнение) - это суммарная оценка художественного
качества исполнения, которой подлежат: художественная форма, стиль, особенности
жанра, трактовка, исполнительская техника, интонация, артикуляция и т. д.
Идейно - художественная оценка.
7) Техника приема звука. Суммарная оценка технического качества звучания.
Технические параметры оценки качества звучания связаны с характеристиками тракта звукопередачи, используемой технологией звукозаписи. Наличие помех, нелинейных и амплитудно-частотных искажений, детонаций ухудшает общее восприятие пространственной звуковой картины, снижает прозрачность звучания, разборчивость речи, искажает тембропередачу.
8) Инструментовка (аранжировка) . Излишне насыщенная или просто непродуманная инструментовка может сделать произведение неудобным для звукозаписи, которая может быть получена только в многоканальном варианте либо с применением тщательного акустического и/или спектрального разделения исполнителей. Этот параметр теснейшим образом связан с прозрачностью.
Частотный диапазон, частотное соотношение.
9)Помехи . Этим параметром оценивается запись с точки зрения прослушиваемых при воспроизведении различных помех, а именно:
Акустические шумы в студии и вне ее;
Электромагнитные наводки, фон, шумы усилителей и т. п.;
Импульсные помехи (щелчки, треск, цифровые выпадения и т. д.);
Сильные нелинейные искажения, заметная на слух детонация, явно заметные на
слух места монтажа и т. д.
10) Динамический диапазон - это параметр интенсивности ощущения звучания в пределах, зависящих от технических условий.
N. B. Вообще, в музыкальной акустике динамическим диапазоном называют расстояние по громкостной шкале от самого тихого до самого громкого звука, издаваемого инструментом (или группой инструментов, или оркестром и т. п.).
В электроакустике динамический диапазон - это технические рамки, обусловленные снизу - порогом собственных шумов тракта звукопередачи, сверху - его перегрузочной способностью.
С понятием динамического диапазона тесно связано понятие пик- фактора. Пик-фактор - это разница между пиковым и среднеквадратичным (англ. RMS - root mean square) значениями сигнала.
Наиболее объективная оценка качества звукозаписи может быть получена в аппаратной с соответствующей акустической обработкой, которая максимально исключает влияние акустики помещения на звучание звукозаписи.
Прослушивание должно осуществляться на контрольных агрегатах высокого класса. Максимальный уровень громкости прослушивания в аппаратной не должен превышать 90 дБ.
Все указанные параметры находятся в тесной взаимосвязи и, изменив один, нельзя не повлиять и на другой.
"Эксперт" - это специалист, компетентный в решении данной задачи (от латинского слава "expertus" - опытный). Компетентность эксперта в отношении объекта исследования - профессиональная компетентность, а в отношении методологии принятия экспертного решения исследуемой задачи - это экспертная компетентность. Эксперт должен быть беспристрастным и объективным при оценке объекта исследования. Экспертный метод решения задач основан на использовании обобщенного опыта и интуиции специалистов-экспертов. Экспертный метод оценки уровня качества технической продукции используется в тех случаях, когда невозможно или очень затруднительно применить методы объективного определения значений единичных или комплексных показателей качества такими методами как инструментальный, эмпирический или расчетный. Экспертный метод (или экспертный способ, т.е. метод экспертных оценок) является совокупностью нескольких различных методов, которые представляют собой разновидности, модификации метода экспертиз. Известные разновидности экспертного метода применяются везде, где основой решения является коллективное решение компетентных людей (экспертов). Так, например, решения различных советов, конференций, совещаний, комиссий, а также экзаменаторов при оценке знаний учащихся и т.п. - все это решения, принимаемые экспертными методами. Экспертные методы оценки качества продукции могут использоваться при формировании сразу общей оценки (без детализации) уровня качества продукции, а также при решении многих частных вопросов, связанных с определением показателей качества чего-либо. Следовательно, экспертные методы применяются: - при общей (обобщенной) оценки качества продукции; - при классификации оцениваемой продукции; - при определении номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции; - при определении коэффициентов весомости показателей качества продукции; - при оценки показателей качества продукции органолептическим методом; - при выборе базовых образцов и безразмерных значений базовых показателей качества; - при определении итогового комплексного показателя качества на основе совокупности единичных и комплексных (обобщенных и групповых) показателей; - при аттестации продукции и сертификации. Экспертный метод оценки уровня качества продукции не может быть использован, если качество можно оценить другими аналитическими или экспериментальными методами с большей точностью или с меньшими затратами. Результаты общей экспертной оценки такого сложного комплекса свойств, каким является качество продукции, имеют элементы неопределенности и необоснованности. Поэтому экспертная оценка качества продукции в целом является предварительной, ненасыщенной информационно и только в первом приближении, ориентировочно характеризует качество оцениваемого изделия. На основе такой экспертной оценки качества, очевидно, нет возможности принимать какие-либо инженерно-технические решения. Этот метод может, например, использоваться при коммерческих сделках, когда нет конкретных (численно выраженных) сведений об уровне качества приобретаемой продукции и т.п. Однако следует отметить, что экспертный метод для оценки многих показателей качества технической и другой продукции является единственно возможным, применяется достаточно широко и для этого разработаны соответствующие методики. Объектом экспертизы (экспертных оценок) в нашем случае являются потребительские свойства в их совокупности, т.е. качество. Критерии, по которым осуществляется экспертиза качества, подразделяются на общие и конкретные. К общим критериям относятся сложившиеся в обществе ценностные ориентиры, представления и нормы. Конкретные критерии для эксперта - это реальные требования к качеству продукции данного вида, установленные в нормативно-технических и других обязательных для исполнения документах. В форме конкретных критериев выступает также комплекс базовых значений показателей качества, характеризующих планируемую или проектируемую продукцию. Характеристики реально существующих высококачественных изделий, изготавливаемых в стране или за рубежом, тоже являются конкретными критериями для экспертов. С целью повышения достоверности, точности, надежности и воспроизводимости экспертных оценок экспертизу осуществляют путем принятия группового решения компетентными людьми. Для оценки уровня качества продукции создается экспертная комиссия, состоящая из экспертной и рабочей групп. В экспертную группу включаются высококвалифицированные и специально подготовленные работники в области создания и функционирования оцениваемой продукции: исследователи, конструкторы, технологи, дизайнеры, товароведы, экономисты и т.д. Число экспертов, входящих в группу, зависит от требуемой точности средних оценок и должно составлять от семи до двадцати человек. При заочном опросе верхний предел количества опрашиваемых экспертов не ограничивается. Экспертная группа (комиссия) пользуется экспертным способом получения информации о показателях качества оцениваемой продукции. При этом экспертная группа может принимать решения на основе усреднения оценок экспертов или проводя голосования экспертов (метод "комиссий"). С целью уменьшения субъективности в экспертном методе рекомендуется проводить несколько туров опросов экспериментов. Экспертный метод "комиссий" заключается в том, что в нем используется как бы голосование. Сначала эксперты выставляют оценки независимо друг от друга. Потом, после открытого обсуждения выставленных оценок, эксперты вновь независимо друг от друга дают оценки каждому параметру качества. Впоследствии по скорректированным индивидуальным оценкам рассчитывают экспертную оценку. Эту работу проводит рабочая группа экспертной комиссии. Кроме того, рабочая группа организует процедуру опроса экспертов, анализирует полученные результаты и составляет заключение экспертной комиссии. Желательно, чтобы для оценок однотипной продукции экспертная комиссия формировалась из постоянных экспертов и членов рабочей группы. Это связано с тем, что в процессе работы относительно постоянной комиссии накапливается опыт работы, происходит обучение ее членов, вырабатываются общие подходы и принципы, а это повышает эффективность работы экспертной комиссии. Перечень и последовательность основных этапов работы экспертной комиссии состоит в следующем: - назначение лиц, ответственных за организацию и проведение работ по экспертной оценке качества продукции; - формирование экспертной и рабочей групп; - разработка классификации и определение номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции; - подготовка анкет и пояснительных записок для опроса экспертов; - оценка и опрос экспертов; - обработка экспертных оценок; - анализ и оформление результатов экспертной оценки качества (или показателей качества) продукции. В практике экспертной оценки качества, в частности при экспертной оценке потребительских свойств продукции в основном применяются комплексная и оперативная экспертизы. Комплексная экспертиза проводится для всестороннего изучения и оценки качества групп однородных изделий, выпускаемых промышленностью серийно. В связи с этим при экспертизе реализуют системный, комплексный подход к анализу и оценке продукции. При комплексной экспертизе получают не только более полную характеристику оцениваемого объекта, но и определенный научный, методический и нормативный материал, используемый при проведении других видов экспертизы. Оперативная экспертиза основывается на данных, полученных при проведении предшествующих комплексных экспертиз. Этот прием позволяет существенно сократить объем и сроки экспертных работ при достаточной глубине и обоснованности экспертных заключений. При экспертном методе оценку уровня качества или показателя того или иного свойства продукции определяют в безразмерных единицах. В случае, если результат оценки (экспертного измерения) качества эксперты представляют в виде ранжированного ряда, то численное определение оценок экспертов состоит в следующем: Все объекты оценки (изделия, свойства) нумеруются произвольно. Эксперты ранжируют объекты по шкале порядка. Ранжированные ряды объектов, составленные экспертами, сопоставляются. Место объекта в ранжированном ряду называется его рангом. Численное значение ранга в ряду возрастающей шкалы порядка увеличивается от 1 до т (т - количество оцениваемых объектов). Определяются суммы рангов каждого из объектов экспертной оценки. На основании полученных сумм рангов строят обобщенный ранжированный ряд. Обобщенные экспертные оценки качества рассматриваемых объектов экспертизы, т.е. коэффициенты их весомости, рассчитываются по формуле по специальной формуле. Анализируя полученные экспертным методом оценки качества, можно не только указать, какой объект лучше или хуже других, но и на сколько. Если же ранжирование объектов по их качеству осуществлять в табличной форме, то сопоставления и расчеты численных значений экспертных оценок производятся по следующей методике. Во-первых, составляется таблица, по которой каждый эксперт осуществляет сопоставление и оценку рассматриваемых объектов. При этом каждый j-й объект сопоставляется с другими j-ми объектами сравнения. Если при попарном сопоставлении j-й объект признается качественнее j-го, то это обозначается цифрой 1, противоположная оценка обозначается -1, а равнокачественные объекты отмечаются в таблице цифрой 0 (ноль). Данные о предпочтениях всех экспертов группы суммируются и рассчитываются обобщенные предпочтения одних объектов над другими, т.е. рассчитывается экспертный показатель качества объекта в виде его частоты предпочтений. При этом показатели качества объектов, оцененные экспертным методом, выражены в количественной форме. По усредненным значениям показателей весомости можно судить, на сколько один объект качественнее другого. Повысить точность экспертных оценок (измерений) показателей качества можно, если произвести двукратное сопоставление и оценку объектов, т.е. сначала это сделать в одной последовательности, а потом в противоположной. При этом, естественно, количество учитываемых оценок экспертов удваивается и С = т{т-1). В остальном методика расчетов показателей качества не изменяется. При экспертизе качества продукции наиболее часто используют балльные оценки, которые даются непосредственно экспертами или получаются в результате формализации процесса оценки. Эта формализация бывает эвристической или экспериментальной. Непосредственное назначение балльных оценок производится экспертами независимо друг от друга или в процессе обсуждения. Количество баллов в принимаемой оценочной шкале может быть разным. Для оценки показателей качества обычно используют пяти-, семи- или десятибалльную шкалы. Обобщенный показатель качества, определяемый экспертным методом по балльной системе исчислений, находят как среднее арифметическое значение оценок, поставленных всеми экспертами. Если при экспертизе качества оценку (опрос) проводят в несколько туров, то в этом случае значение показателя качества определяют как среднеарифметическое значение оценок, полученных в каждом туре опроса экспертов по выражению: Экспертным методом часто пользуются при выборе техники, представленной несколькими предприятиями на тендерные конкурсы (торги). Эвристическая формализация экспертных оценок заключается в определении зависимости между значениями параметрических показателей и их оценками в баллах. На основании этого строится график или разрабатывается (пишется) математическая формула, которые позволяют выражать балльную оценку показателей качества в натуральных единицах измерений. При экспериментальной формализации устанавливают соотношение значений балльных оценок со значениями показателей, определяемыми в результате эксперимента. Экспертный метод определения значений показателей качества с использованием способа экспериментальной формализации оценок экспертов является более объективным, чем без такой формализации. Существует так называемый социологический метод оценки качества продукции. Этот метод, как и экспертный, основан на опросах, на мнениях, но не специальных экспертов, а различных потребителей оцениваемой продукции. Поэтому социологический метод считается разновидностью экспертного. Социологический метод определения значений показателей качества продукции является по существу маркетинговым и осуществляется с помощью не экспертов, а фактических или потенциальных потребителей продукции. Сбор мнений потребителей производится опросом или с помощью распространения и заполнения специальных анкет-вопросников, а также путем организации конференций, выставок, аукционов, опытно-показательной эксплуатации и т.п.