3.7. Оценка качества звука при воспроизведении аудиовизуальных программ

Главной задачей стереофонических систем являлось предоставление слушателю возможности определять направление на звуковой источник. Однако, в настоящее время стереофонические системы все чаще называются прошлым аудиотехники, тогда как ее будущее принадлежит многоканальным системам звукозаписи и звуковоспроизведения (форматы 5.1, 7.1 и даже 10.2). Главная задача многоканального звуковоспроизведения – возможно более точное перенесение в конечное помещение (комната слушателя) пропорций первичного звукового поля, возникающего в помещении звукозаписи.

Для оценки качества звука при воспроизведении аудиальных или аудиовизуальных (например, для систем Home Theather) программ используются две системы измерения: объективная и субъективная (слуховые экспертизы), которые все комбинируются и дополняют друг друга [18].

Для понимания того, что такое «хороший звук», чрезвычайно важны результаты исследований в психоакустике, с тем, чтобы понять связь между тем, что мы слышим, и тем, что мы измеряем. Инженеры создают аудиопродукцию, опираясь на данные измерений определенных параметров, и задача аудиоиндустрии состоит не в том, чтобы довести эти параметры до предельного уровня (что дорого и неоправданно), а в том, чтобы довести их до неслышимого уровня. В связи с этим значительные усилия должны быть направлены на изучение проблемы взаимодействия системы «акустические устройства – помещение – слушатель», с учетом того, что их следует рассматривать как единую звуковую систему со сложными связями внутри нее.

В настоящее время наблюдается отчетливая тенденция стандартизации экспертных систем оценки качества звука. Действующие в данный момент стандарты относятся к организации субъективных экспертиз стереоаппаратуры (например, IEC 268-5, AES-20-96 и др., ГОСТ 4.202.003-84), новое поколение стандартов по организации субъективных экспертиз пространственных систем звуковоспроизведения (Surrond Sound) только создается. Важнейшими факторами, определяющими стабильность и достоверность субъективных оценок, являются следующие: 1) условия прослушивания (помещение, порядок отбора и размещения образцов и слушателей, параметры звуковоспроизводящего тракта и т.д.); 2) процедура тестирования (выбор программного материала, методы оценки, порядок прослушивания, интерпретация полученного материала); 3) подбор экспертов (проверка слуховых порогов, опыта прослушивания, способов тренировки и т.д.); 4) виды оценочных таблиц и способы статистической обработки результатов) (см. более подробно [19]).

Особое внимание в стандартах уделяется отбору экспертов: для оценки качества звучания акустических систем можно использовать только тех слушателей, которые имеют отклонения по порогам от нулевого уровня на аудиометрической кривой не больше 20 дБ во всем диапазоне частот, а это составляет примерно 75% от всех потребителей. Кроме того, важной проблемой является подготовки экспертов: сейчас разрабатывается словарь терминов для субъективной оценки и созданы компьютерные программы для тренировки экспертов, которые помогают им идентифицировать и вербализовать именно недостатки аудиоаппаратуры.

Ситуация с объективными измерениями также значительно изменилась за последнее время – компьютерные методы измерений позволили значительно увеличить число измеряемых параметров (АЧХ, КНИ, характеристики направленности и др.), повысить точность измерений, обеспечить компьютерное моделирование различных условий в помещениях для измерений и т.д. Например, к стандартному объективному методу измерений АЧХ на оси в заглушенной камере все чаще добавляется оценка АЧХ в помещении на различных слушательских местах (ранее это проводилось только для специальных мест звуковоспроизведения – кинозалов, концертных залов и т.п.), а также измерять частотное и пространственное распределение акустической энергии в помещении.

Первоочередная задача для систем объективных измерений состоит в том, чтобы определить достаточный перечень измеряемых объективных параметров, и установить их связь с субъективными оценками аппаратуры. На сегодня эта проблема находится на достаточно высоком уровне ее решения: современные цифровые метрологические станции позволяют производить измерения достаточно большого количества параметров (более 30) с очень высокой точностью как в заглушенных, так и незаглушенных помещениях, причем имеется достаточно четкая корреляция этих параметров с результатами субъективных тестов.

Другой важной задачей систем объективных измерений является создание психоакустических моделей слухового восприятия. В полную психоакустическую модель включены следующие характеристики слуха:

1. Психофизическая модель восприятия высоты (спектральная обработка сигнала с помощью системы полосовых фильтров в 42 полосах, характеристики которых аналогичны слуховым фильтрам на базилярной мембране).

2. Пороговые характеристики слухового восприятия.

3. Временные характеристики (эффект маскирования, постстимульное утомление и аудиальная адаптация).

4. Логарифмическая аппроксимация восприятия громкости (точное представление низкоуровневых сигналов и грубое – сигналов высокой громкости).

Важной тенденцией в оценке качества аудиосистем является признание помещения, в котором будет установлена акустическая система, полноправным членом единой системы звуковоспроизведения. Ранее производитель не имел контроля над тем, где и как именно будет устанавливаться аудиоаппаратура, но с появлением систем домашнего кинотеатра, а также домашних аудиосистем класса Hi-Fi и Hi-End ситуация изменилась. Во-первых, разрабатываются акустические системы с учетом специфики их установки в помещениях; во-вторых, в распоряжении производителя и потребителя появился новый класс аппаратуры – цифровые адаптивные процессоры, позволяющие улучшить взаимодействие систем и помещения (эквалайзеры для выравнивания АЧХ в помещении и т.п.); в-третьих, все больше проявляется тенденция, когда производитель берет на себя оптимальную установку сложных акустических комплексов (например, аппаратуру для домашнего театра) в помещениях у потребителя. Можно ожидать в будущем, что дома уже будут строиться с полным встроенным комплексом аудио-видеоаппаратуры.