Размышления об окраске звучания. Часть 1.

По материалам статей Анатолия Лихницкого

Когда я слушаю дореволюционные пластинки на граммофоне, у меня возникает ощущение, что призраки давно, умерших музыкантов посещают меня, и, несмотря на несовершенство звукозаписывающей техники, их голоса кажутся мне абсолютно реальными, более того - они просят меня вернуть им жизнь на компакт-дисках.   Сталкиваясь с так называемыми аномальными явлениями, мы стараемся дать им объяснение, основанное на привычных представлениях из области физики или химии. Конечно, нам не удается сделать это, но мы, тем не менее, пытаемся, желая скрыть свое бессилие перед разгадкой того, что разгадке не подлежит. В большинстве случаев это нам сходит с рук, о чем свидетельствуют мириады научных диссертаций, книг, статей и докладов, в которых мир представлен сложным, но вполне объяснимым. Во многих областях инженерных знаний такое возможно, кроме, пожалуй, одной.    имею в виду аудиотехнику, где голый материализм, как теперь стало очевидно, потерпел крах. Именно здесь мы соприкоснулись с фактами, подтверждающими соседство иного мира, который “живет” если можно так сказать, по совершенно другим, неизвестным нам законам. Главное то, что с позиций материализма этот мир не является материальным. На это в первую очередь указывает то, что многие воспринимаемые слухом атрибуты звука отсутствуют в звуке физическом.

Тональный баланс и окраска

Аудиофилам хорошо известно, что тональный баланс - важнейшее качество аудиосистемы, выражающее слуховое впечатление о равновесии звучания низких, средних и высоких частот. Известно также, что тональный баланс зависит от формы АЧХ аудиосистемы и от вносимой этой системой окраски. Причем если АЧХ - это объективная характеристика аудиосистемы, то окраска звучания, за некоторыми исключениями, до сих пор не была представлена в объективной форме, то есть так и осталась субъективной характеристикой тестируемой системы.

Напомню, что под окраской следует понимать отмечаемое нашим восприятием подчеркивание (или затемнение) определенных областей частот звукового диапазона. Интересно, что к неправильной форме АЧХ слушатель легко приспосабливается и даже перестает эту неправильность замечать, тогда, как к окраске он привыкнуть не может. Именно поэтому окраска звучания доминирует при формировании субъективного впечатления о тональном балансе аудиосистемы.

Окраска бывает узкополосной или широкополосной. Узкополосная окраска занимает полосу не более трети октавы [1] и обычно отмечается слушателем на средних и высоких частотах (от 3 кГц и выше). Такую окраску связывают с ощущением подчеркивания (выделения) определенных звуков, например щелчков, звука “с” или других шипящих. На более низких частотах узкополосная окраска вызывает эффект “стреляющих тонов”.

Широкополосная окраска - это выделение (затемнение) звучания частотных областей, больших, чем одна октава [2]. Широкополосная окраска в большей степени, чем узкополосная, отвечает за тональный баланс звучания.

На назойливость широкополосной окраски аудиофилы давно обратили свое слушательское внимание. Именно из-за нее одержимые качеством звучания лица пребывают в постоянном поиске более совершенной аудиотехники.

Как оказалось, такого рода окраску замечают не только аудиофилы. Даже обычные слушатели, то есть посетители рядовых музыкальных концертов, улавливают широкополосную окраску звучания, которая возникает вследствие применения звукоусилительных установок. Например, если певица исполняет песню под фонограмму, то, как бы музыканты ни старались делать вид, что играют на натуральных инструментах, подлог все равно будет заметен из-за появления электронной окраски оркестрового звучания.

Природа окраски звучания

Итак, игнорировать окраску звучания мы не можем. Слишком часто она напоминает о себе. Нам остается только понять, как соотнести ощущение окраски с физическими изменениями в звуковом сигнале. В акустике механизм образования окраски изучен и даже объяснен [I].

Установлено, что громкоговоритель вносит окраску в звучание, если звук от него достигает ушей слушателя больше чем одним путем. Громкоговоритель, имеющий закрытый корпус, создает звук, который представляет собой сумму прямого излучения его головки и излучения стенок корпуса. Примем условно, что головка громкоговорителя имеет идеально плоскую АЧХ, а каждая стенка корпуса является излучателем с АЧХ в форме резонансной кривой. Чтобы скрыть от потребителя последствия такого, можно сказать “кривого”, излучения стенок, разработчики акустических систем стараются уменьшить его именно в области резонансов не менее чем на 10-15 дБ относительно уровня прямого излучения громкоговорителя. Такой запас мог бы стать гарантией того, что на итоговой АЧХ аномалий, связанных с излучением звука стенками корпуса, заметно не будет.

Но АЧХ, как известно, сообщает нам лишь половину информации о линейных искажениях акустического сигнала! При воспроизведении через громкоговоритель коротких звуков, например вспышек тона, по их окончании возникнут характерные для стенок корпуса осцилляции. Именно эти осцилляции слушатель воспринимает как окраску звучания. Итак, в рассмотренном примере появление окраски звучания связано с чисто физическим, то есть с определяемым инструментально изменением акустического сигнала.

То, чему нашлось простое объяснение в акустике, в электронике оказалось неразрешимой проблемой. Еще лет пятнадцать назад я, на тот момент, убежденный материалист, пробовал найти физические изменения в сигнале, пропущенном через окрашивающий звучание межблочный кабель. Не рассчитывая выявить спрятанные в его плоской АЧХ осцилляции, я искал хоть какие-нибудь отличия между сигналами на входе и на выходе кабеля. Измерения тогда были проведены с точностью -90...-100 дБ с помощью разработанного мною компенсационного измерителя [2]. В результате была установлена полная идентичность (в пределах заданной точности измерений) входного и выходного сигналов этого кабеля.

Сначала это меня озадачило, но затем, немного подумав, я решил, что такой результат имеет право на существование, более того, его можно интерпретировать с помощью двух гипотез.

1. Мы слышим настолько малые изменения в сигнале, что их просто невозможно измерить.

2. Мы слышим то, чего в физическом сигнале нет.

Первая гипотеза была мной отвергнута сразу, так как ощущение окраски, вносимой межблочным кабелем, остается неизменным, даже если одновременно с музыкой, передаваемой через тестируемый кабель, звучит маскирующий шум от внешнего источника. Если бы окраска пряталась в сверхмалых изменениях физического сигнала, то внешний акустический шум сделал бы ее недоступной для нашего восприятия, но этого не происходит.

Косвенным подтверждением высказанной точки зрения являются неоднократно проводившиеся наиболее продвинутыми аудиофилами (в том числе и мной [3]) опыты с усилителями, охваченными регулируемой ООС. Результат этих опытов всегда был одинаков! Чем больше глубина ООС, то есть, чем точнее усилитель передает музыкальный сигнал, тем хуже он звучит.

Остается вторая гипотеза, из которой следует, что инспиратором ощущения окраски является не обычная, известная нам из курса физики энергия, а некая совершенно иная, не фиксируемая измерительными приборами субстанция, которая, тем не менее, доступна человеческому восприятию. Именно факт восприятия этой субстанции, в частности в форме окраски, я полагаю, является свидетельством № 1 соприкосновения человека посредством аудиотехники с иной, неизвестной нам, то есть нематериальной формой существования информации.

Абсолютно неважно, как в дальнейшем мы будем называть эту субстанцию, важно преодолеть в себе желание отыскать ее в физическом мире.

А теперь представим себе, что живые существа, в отличие от неживых измерительных приборов, способны улавливать упомянутые выше субстанции. Если кто-то сомневается в этом, то пусть объяснит, как собаки и кошки находят своих хозяев, преодолевая расстояния в тысячи километров... О чем говорят эти факты? О том, что рядом с нами находится непознанный мир, в котором неизвестно как, непонятно, с помощью каких средств, во вселенском масштабе циркулирует информация, распространение которой - тем более на такие расстояния - с позиций материалиста невозможно просто в силу закона о затухании материальных сигналов пропорционально квадрату расстояния.

И все-таки вышеназванная субстанция имеет отношение к материальному миру, так как представляет собой неизученную нами форму существования энергии. Чтобы принять это утверждение за основу, рассмотрим иерархию чисто физических энергий. На нижнем уровне находится тепловая, то есть неорганизованная энергия. Даже школьникам известно, что тепловая энергия — хаотическая, и потому непосредственно (то есть без специального преобразования) она не может быть использована для производства целенаправленной работы. Ступенью выше находятся механическая, акустическая и электрическая энергии. Эти виды энергии можно считать определенным образом организованными, благодаря чему они приобретают совершенно иные свойства и к тому же способность выполнять ту или иную, скажем, кем-то осмысленную работу. Ну а что дальше, или, правильнее сказать, что выше? Неужели кроме перечисленных не существует других энергий?

Принципиальное отличие энергии более высокого уровня от известных нам из учебника физики состоит в ее большей организованности. Энергия, стоящая на более высокой ступени иерархии, приобретает совершенно новое качество - способность к самоорганизации и самоуправлению. Наверное, именно такая высокоорганизованная энергия стала причиной зарождения окружающей нас жизни.

Мне представляется, что на самом высоком уровне энергия структурируется в ядра, которые оказываются спутниками самых различных физических объектов, в том числе живых существ. Важно, что эти ядра, благодаря присущей им свободе воли, воспринимаются нами как сущности. Поэтому специфической мерой количества высокоорганизованной энергии, по моему мнению, следует считать интенсивность желаний сущностей.

Сущности, я так думаю, сами определяют, каким физическим процессам им следует сопутствовать и какие цели преследовать. Они способны развивать в материальном мире целенаправленную деятельность, только облачившись в материальный облик живого существа. Если сущностям нравится быть спутниками тел умерших, то они, что вполне допустимо, могут становиться их призраками. В так называемых неживых объектах сущности скованы в своих материальных проявлениях, то есть им подвластны только случайные явления, впрочем, часто наблюдаемые, например, в аудиотехнике. К подобным явлениям я, кстати, отношу и рандомизацию фаз [4], а также такой эффект, как окраска звучания, которая, казалось бы, по совершенно необъяснимым причинам возникает в электрических цепях.

Почему высокоорганизованная энергия ускользает от объективных измерений? Ответ на этот вопрос лежит на поверхности! Дело в том, что любая энергия (как, впрочем, и информация) не материальна. Эйнштейн сто лет назад доказал, что физическая энергия имеет ничтожную массу и занимает ничтожный объем [3]. Именно поэтому количество энергии, никогда не определяют как материю, а оценивают только по произведенной ею работе. Какую работу производит высокоорганизованная энергия? Оказывается, вполне материальную — я имею в виду работу жизни.

Конечно, написанное мной плохо укладывается в рамки сложившихся к началу XX века материалистических представлений, однако на самом деле оно им не противоречит. Сейчас, когда наступил XXI век, пора уже признать существование более высоко организованных энергий, которые пока даны нам не в осмысление, а в ощущение, и то лишь наиболее восприимчивым из нас, то есть тем, кто слышит музыку, ибо именно музыка соединяет живое и неживое, а также материальный и нематериальный миры.

Восприятие окраски звучания

Свидетельством № 2 нашего соприкосновения с высокоорганизованными энергиями является венец творения — человек, которого (как и всех живых существ) отличают желания и переживания, а также неограниченные возможности восприятия того, что нельзя измерить даже сверхвысокочувствительными приборами.

Читатели, наверное, не раз видели по телевизору передачи, в которых слепые, к тому же с завязанными глазами, управляют автомобилем, рисуют картины, читают книги... В России есть даже спецшкола, где детей обучают видеть без помощи глаз [4]. Любой материалист скажет: “Этого не может быть, потому что не может быть никогда!” Тем не менее, факты видения без помощи глаз экспериментально подтверждены академиком Н. П. Бехтеревой. Установлено также, что у любого человека в результате специальной тренировки в течение недели (!) могут развиться такие способности. Что же это, как не способность воспринять то, чего мы не можем измерить и что не выражено в физической форме? Думаю, здесь мы как раз имеем дело с тем, что я называю высокоорганизованными энергиями. Как я предполагаю, именно из этих энергий соткана иная - не вполне по нашим понятиям материальная - реальность.

Таким образом, непосредственно из наблюдений за особенностями нашего восприятия вытекает вывод о присутствии в мире кроме грубой материальной реальности еще и реальности тонкой, нематериальной [5]. Остановлюсь на некоторых аспектах грубой и тонкой реальностей.

1. Грубая реальность - это все, что окружает нас в материальном мире, что через органы чувств находит отражение в нашем восприятии и проецируется в сознании. Она прекрасно соотносится с объективными представлениями о мире. Именно поэтому слуховая грубая реальность доносит до нас те атрибуты звука, которые могут быть выражены в количественной форме, такие как громкость, длительность и т. п., то есть наши субъективные оценки в этом смысле напоминают объективные измерения.

2. Тонкая реальность - это воспринимаемый нами на чувственном уровне мир высокоорганизованных энергий. В мире звуков эта реальность сопутствует физическим звукам и ощущается нами даже без участия органов слуха. Об этом свидетельствует несовместимый с представлениями о механике среднего уха, однако, подтвержденный психофизикой [6] факт улавливания слушателями межушных временных различий между сигналами величиной в 10 мкс.

Восприятие тонкой реальности практически всегда блокируется нашим сознанием, поэтому о ней мало кто может что-либо рассказать. Если же слушатель и дает какое-то словесное описание тонкой реальности, то оно оказывается подсознательной реконструкцией тонких ощущений в грубую, чаще всего воображаемую реальность. Воспринимаемая нами окраска звучания - это тоже своего рода реконструкция ощущений тонкой реальности в реальность грубую. На развитии именно способности к такой трансформации основано упомянутое выше обучение видеть без помощи глаз, слышать без помощи ушей и т. д.

Несколько слов о том, как отличить тонкую реальность от грубой. Грубая реальность обязательно имеет порог различения, так называемый дифференциальный порог [7]. Скажем, если по громкости звуки отличаются меньше, чем на 0,5-1 дБ (закон Вебера - Фехтнера), слушатель решает, что звуки имеют одинаковую громкость.

При восприятии тонкой реальности не существует порога, ниже которого звуки кажутся одинаковыми. Иначе говоря, любые тонкие различия между звуками мы всегда “слышим”. А потому различия эти кажутся очень значительными, а часто даже катастрофическими.

Механизмы нашего восприятия тонкой и грубой реальностей обычно конкурируют. Причем в этом соревновании грубая реальность чаще всего побеждает, так как имеет прямой доступ к сознанию, - особенно в тех случаях, когда сравниваемые сигналы быстро сменяют друг друга. Механизм же восприятия тонкой реальности работает эффективно только тогда, когда ему не мешает оценка реальности грубой. При аудиоэкспертизе оценивание тонкой реальности происходит лишь тогда, когда сравниваемые звучания следуют с большим перерывом - не менее двух минут [5]. При быстрой же смене звучаний мы перестаем замечать изменение окраски, но зато начинаем слышать изменение АЧХ.

Зависимость окраски, вносимой элементом, от его местоположения в электрической схеме

Изучение влияния местоположения электроэлемента в аудиосхеме на вносимую им окраску звучания обычно вызывает у экспериментатора шок или минимум замешательство.

Пожалуй, самый удивительный наблюдаемый эффект - это зависимость окраски, вносимой в звучание проводником (катушкой индуктивности, конденсатором или резистором), от направления его включения в передающую звуковой сигнал электрическую цепь. Оказывается, на каждый такой, казалось бы, совершенно симметричный двухполюсник можно ставить штамп-стрелку с указанием правильного включения.

Подобным образом многие аудио-фирмы обозначают направление включения производимых ими кабелей. О существовании правильного и неправильного направления включения проводов и других аудиокомпонентов давно известно большинству аудиофилов. Но, тем не менее, сообщения об этом в прессе до сих пор шокируют многих ученых мужей. Ведь кому как не им знать, что звуковой сигнал в электрической цепи - это переменный ток, а проводник при прохождении через него такого тока совершенно симметричен.

Еще одно наблюдение, вызывающее комплекс неполноценности у разработчиков аудиотехники. Ни для кого не секрет, что электрический ток от источника через нагрузку протекает по замкнутому контуру. Скажем, по "теплому" проводу ток движется в сторону нагрузки, а по другому, “холодному”, возвращается обратно в источник (или наоборот). Если это правило рассматривать как непреложную истину, а также принять, что стрелка на используемом проводнике в цепи теплого провода направлена от источника сигнала к его приемнику, то какое направление стрелки на проводнике будет правильным при его включении в цепи холодного провода? Вот и не угадали! Обозначенное стрелкой направление на проводнике никак не связано с направлением прохождения через него электрического тока. Дело в том, что указанное стрелкой направление на проводнике (как и на любом другом двухполюснике) не должно соответствовать направлению тока в замкнутом контуре. Оно должно указывать путь от причины к следствию. Поясню, как это следует понимать, на примере межблочного кабеля. Причиной в этом случае является сигнал от источника (например, от предварительного усилителя), а следствием - сигнал на входе приемника, то есть усилителя мощности. Следовательно, направление стрелки, как на теплом, так и на холодном проводе межблочного кабеля должно быть одинаковым: от предварительного усилителя к усилителю мощности.

Все подвергнутые проверке аномальные явления свидетельствуют, что связи между окраской, создаваемой проводни­ками, в том числе другими линейными двухполюсниками, и законами электрического тока нет. Более того, окраска не связана, во всяком случае, предсказуемо, ни с силой протекающего через двухполюсник тока, ни с падающим на нем напряжением, ни с сопротивлением нагрузки цепи, ни с прочими подобными параметрами. Например, поскольку проводник, через который сигнал подается на управляющую сетку лампы, в явном виде не является проводником электрического тока, а переносит только электрический потенциал, то по законам электрического тока концы этого проводника всегда должны быть эквипотенциальными. Как показывают точные измерения, так оно и есть! Однако, по данным субъективных тестов, именно этот проводник вызывает особенно заметную окраску звучания.

И, наконец, третье наблюдение.

Как выяснилось, нет никакой связи между интенсивностью окраски, вызванной проводником (или другим электроэлементом), и его долевым участием в передаче звукового сигнала. Окраску вносят электроэлементы, которые вообще не участвуют в передаче звукового сигнала. Сетевой провод, например, оказывает такое же влияние на окраску звучания, как и кабель, доставляющий звуковой сигнал в громкоговоритель. Загадкой остается влияние на окраску и направления, если так можно выразиться, включения обмоток силового трансформатора.

Лично у меня особое недоумение вызывает совершенно аномальное явление, неоднократно наблюдавшееся мною и моими друзьями. Речь идет о внесении в звучание окраски цифровым кабелем, через который проходит звуковой сигнал, подвергнутый с помощью “мясорубки”, называемой АЦП, преобразованию в цифровую - самую помехозащищенную - форму. Поразительно само по себе то, что мы вообще слышим в этом случае внесение окраски в звучание, но еще более удивляет, что окраска эта похожа на ту, которая возникает при использовании кабеля в аналоговой цепи.

Отсутствие связи между звуковой окраской, вносимой электрическими цепями, и законами электрического тока я воспринимаю как свидетельство участия в передаче музыкальных сигналов не электри­ческой, а некой неизвестной нам энергии.

То, что эта энергия (аналогично призракам, проходящим сквозь стены) свободно проникает сквозь диодные мосты, фильтры питания, АЦП и ЦАПы, можно считать свидетельством № 3 соприкосновения слушателя посредством аудио именно с высокоорганизованной энергией, которая не подчиняется законам, действующим в привычном нам материальном мире.