Видеотехника и звук. Сравнительные характеристики стереозвук

Журнал "Радио", номер 2, 1999г.
Автор: Ю.Петропавловский, г. Таганрог

Окончание. Начало см. в Радио 1999г.,#1

    Перейдем к рассмотрению собственно параметров и характеристик звуковых Hi-Fi трактов видеомагнитофонов. К сожалению, фирмы-изготовители в проспектах и руководствах по эксплуатации ограничиваются двумя-тремя характеристиками. Так же поступают и выходящие у нас массовые аудио-видеожурналы. Например, в [2] для Hi-Fi видеомагнитофонов указаны полосы частот и отношения сигнал/шум на двух скоростях протяжки. Такой информации, к тому же почти одинаковой для многих моделей, любителям Hi-Fi звука явно недостаточно. Поэтому автор провел ряд испытаний различных аппаратов с целью выявления "тонких" нюансов в приложении к реальным музыкальным сигналам. Методика измерений и измерительная аппаратура были выбраны такими, чтобы радиолюбители и специалисты могли самостоятельно проверить результаты.

    Для снятия амплитудно-частотных и амплитудных характеристик использованы промышленные измерительные приборы, соединенные по схеме, представленной на рис. 6. Сквозные АЧХ (из-за малой информативности они не показаны) видеомагнитофонов PANASONIC-NV-HD650EE и JVC-HR-J627MS были сняты при действующем значении напряжения гармонического сигнала на входе 0,3 В (размах - 0,85 В). Оказалось, что неравномерность сквозной АЧХ исчезающе мала (в пределах погрешности приборов) в полосе частот 20 Гц...12 кГц для NV-HD650EE и 50 Гц...18 кГц для HRJ627MS при выходном напряжении 0,3 и 0,4 В соответственно. Определить нижнюю границу частотного интервала на уровне -3 дБ не удалось из-за отсутствия инфранизкочастотного генератора. Верхняя граница - 23 кГц для первого и 33 кГц для второго аппаратов. По этим параметрам конкурировать с ними могут лишь высококлассные катушечные магнитофоны при скоростях 19 см/с и выше.

    Наиболее важные характеристики для любой звуковоспроизводящей аппаратуры, определяющие степень искажений передаваемых музыкальных сигналов, такие как коэффициент нелинейных искажений, динамический диапазон, отношение сигнал/шум, скорость нарастания уровня сигнала (напряжения, тока) и др., оказываются в значительной степени связанными между собой. Другими словами, при практической реализации аппаратуры трудно улучшить какую-нибудь одну характеристику, не затрагивая при этом другие.

    По мнению автора, весьма наглядно оценивать показатели звуковой аппаратуры по ее амплитудным характеристикам для гармонических сигналов разных частот. На рис. 7 изображены такие характеристики сквозного тракта (записи/воспроизведения) некоторых стереозвуковых видеомагнитофонов. Условно можно разбить характеристики на три участка: нижний, средний и верхний. Наиболее трудно обеспечить неискаженную передачу сигналов на нижнем и верхнем участках. Следует заметить, что для так называемых "прозрачных" трактов характеристика представляет собой абсолютно прямую наклонную линию для всех звуковых частот (а лучше в интервале 0...100 кГц). Естественно, что такой аппаратуры не бывает. По верхнему участку характеристики можно определить и верхнюю границу динамического диапазона. Характеристика 1 снята для транзитного тракта (вход/выход) видеомагнитофона PANASONIC-NVHD650E при среднем положении регулятора уровня записи (так называемая ЕЕ-характеристика - ELECTRONIC TO ELECTRONIC). С ней практически совпадает и сквозная характеристика этого видеомагнитофона на частоте 20 Гц. Необходимо отметить, что модель PANASONIC- NV-HD650AM не имеет регулятора уровня записи.

    С ростом частоты (кривые 2 и 3) такая "радужная" картина постепенно блекнет, и на частоте 20 кГц характеристика имеет совсем нелинейный вид. Поэтому именно по этой частоте можно определять верхнюю границу динамического диапазона. Для модели NVHD650EE (зав. # I5НН00978) граничная амплитуда равна 0,25 В, для видеомагнитофона PANASONIC-NVHD100AM (зав. # G5KN00129) - кривая 4, 0,5 В, а для модели JVC-HR-J627MS (зав. # 160Р0765) - кривая 5, 0,9 В (указаны действующие значения напряжения синусоидальных сигналов).

    Коротко остановимся на установке уровня записи. На рис. 7 в децибелах по горизонтали указаны показания индикатора уровня записи видеомагнитофона PANASONIC-NV-HD650EE. По ним можно сделать вывод о возможности записи класса Hi-Fi при пиковых значениях сигнала -2...0 дБ. На практике при записи с проигрывателя компакт-дисков TECHNICS-SL-PG460A пиковые значения в основном располагаются в области более +10 дБ.

    Значительно лучшие результаты показал видеомагнитофон JVC-HRJ627MS. Он, хотя и не имеет регулятора уровня записи, легче переносит пиковые уровни компакт-диск-проигрывателей, однако для получения высококачественной записи приходилось уменьшать выходной уровень проигрывателя до -2...-8 дБ в зависимости от диска. Кривая 6 на рис. 7 представляет собой сквозную характеристику линейного (МОНО) тракта видеомагнитофона PANASONIC- NV-650EE на ленте PANASONIC-SP-E180 для стандартного режима (SP) на частоте 1 кГц. Пологий участок возникает из-за работы системы АРУЗ, поэтому неудивительно, что одна и та же запись по линейному каналу обычно звучит значительно тише, чем по Hi-Fi.

    Перейдем к рассмотрению нижнего участка амплитудной характеристики. Хорошо известна "ахиллесова пята" компакт-дисков - грубая, скачкообразная передача очень тихих звуков из-за недостаточно "мелкого" шага дискретизации. Стереозвуковые видеомагнитофоны свободны от этого недостатка, поскольку работают фактически с аналоговым сигналом. Имеется в виду плавное, без скачков изменение частоты ЧМ генератора от уровня модулирующего сигнала. Поэтому нижнюю границу динамического диапазона для них определяет исключительно уровень шумов и помех в тракте. Конечно, если быть точным, дикретизация сигналов при модуляции в этом случае тоже есть, но в стандарте VHS/Hi-Fi частота "дискретизацииq 1,3...1,8 МГц, определяемая значениями несущих частот ЧМ генераторов, настолько "мелкая", что говорить о ее влиянии на качество звука бессмысленно. В частности, внедряемый формат DVD-аудио с тактовой частотой 96 кГц в этой части не может конкурировать с указанным стандартом.

    К сожалению, автор не располагает специализированной аппаратурой для измерения отношения сигнал/шум по общепризнанным методикам (со взвешивающими фильтрами), поэтому "исследование" низкоуровневой части характеристики было сделано только на качественном уровне. Милливольтметр В3-38 прокалиброван в действующих значениях синусоидального напряжения, поэтому использовать его для измерения уровня шума неправомерно. Тем не менее по шкале "1 мВ" при подключении к аудиовыходу он "что-то показывает" и без сигнала на выходе видеомагнитофона.

    Для оценки уровня шума и помех на видеовход видеомагнитофона JVC-HRJ627MS подавали сигнал "Цветные полосы" PAL. Аудиовходы при этом были заглушены коаксиальными нагрузками сопротивлением 75 Ом. Сделанную запись затем воспроизводили, причем аудиовыходы подключали к входу милливольтметра В3-38 стандартным коаксиальным кабелем, нагрузкой служил резистор сопротивлением 47 кОм. Поскольку при отключенном от сети видеомагнитофоне милливольтметр на шкале "1 мВ" давал нулевые показания, был сделан вывод о пренебрежительно низком уровне внешних наводок. При подключенной к сети вилке уровень шумов и помех был равен 100 мкВ, в режиме "Стоп-кадр" - 120 мкВ, в режиме воспроизведения SP - 150...180 мкВ, а LP - 160...170 мкВ с медленными флуктуациями уровня (около 1...2 Гц).

    Следовательно, реальный динамический диапазон видеомагнитофона JVC- HR-J627S, определяемый по линейности амплитудной характеристики для гармонического сигнала частотой 20 кГц сверху и суммарным уровнем шумов и помех снизу, равен 0,9 В/180 мкВ, т. е. 5000 или 74 дБ (в [3] указано отношение сигнал/шум для этого аппарата - 76 дБ).

    К сожалению, чтобы реализовать воспроизведение с таким высоким отношением сигнал/шум, необходимо предпринимать меры по акустической "изоляции" самого аппарата. Дело в том, что в БВГ этой и многих других моделей применены подшипники качения, дающие шум, хорошо заметный на расстоянии 1,5...2 м от аппарата. С этой точки зрения лучшие результаты получаются в видеомагнитофонах с подшипниками скольжения в БВГ, такие как PANASONIC: NV-F55, NV-HD100, NV-HS800, NV-FS88, NV-HD650 и др. Хотя и у них слышен механический шум работающего ЛПМ, но менее интенсивный.

    На рис.8 показаны результаты испытаний сквозного тракта аппарата JVC-HRJ627MS при подаче на его Hi-Fi-входы меандроподобных сигналов с различными частотами следования и амплитудой 0,5 В. Как видно из рисунка, звуковой тракт видеомагнитофона отличается высоким быстродействием, а это как раз одно из основных требований к аппаратуре класса Hi-Fi по правильной передаче атаки быстро нарастающих музыкальных сигналов. Даже при записи импульсов формы меандр с частотой следования 40 кГц искажения формы воспроизводимых сигналов сводятся к их сглаживанию до формы, близкой к синусоидальной, что недостижимо даже для большинства катушечных магнитофонов, не говоря уже о кассетных.

    К погрешностям и недостаткам рассматриваемого тракта можно отнести наличие выбросов на фронтах импульсов до 5...20 % в зависимости от их крутизны, а также появление незначительной высокочастотной шумовой накладки на пологих участках импульсов при их длительности более 2 мс.

    Видеомагнитофоны Hi-Fi характеризуются крайне незначительным уровнем паразитной амплитудной модуляции, в основном заметной только на месте стыков сигналов при переключении видеоголовок, где она обычно не превышает единиц процентов, а для моделей JVC c процессорами JCP0056 она практически незаметна. Неплохо стереозвуковые видеомагнитофоны реагируют на перегрузки, ограничение сигналов большого уровня для них носит мягкий характер, но для того, чтобы реализовать звучание класса Hi-Fi, необходимо контролировать уровень сигналов в процессе записи. К сожалению, многие современные видеомагнитофоны, и особенно недорогие, не имеют регуляторов уровня записи, а часто даже и калиброванных индикаторов, из-за чего качество записей может оказаться недостаточно высоким. Однако подготовленным радиолюбителям по силам обойти эту проблему самостоятельно, изготовив внешние индикатор и регулятор уровня. Нетрудно снять и амплитудные характеристики конкретного аппарата по рассмотренной выше методике.

    В заключение покажем результаты субъективного прослушивания различных моделей стереозвуковых видеомагнитофонов в составе комплекса: акустические системы ВW-DM603 (800 долл.), ресивер SHERWOOD-R525 (550 долл.), проигрыватель компакт-дисков TECHNICS-SLPG460A, кабели фирмы MONSTER CABLE. Большая часть испытанных моделей продемонстрировала "прозрачность" записей с проигрывателя, т. е. их влияние было равносильно подаче сигналов с проигрывателя непосредственно на вход ресивера. Некоторые видеомагнитофоны имели отличающийся от единицы коэффициент передачи (PANASONIC-NV-HD100AM имел Ку=1,3, а JVC-HR-J627MS - Ку=1,2), и записи с них звучали несколько громче.

    Само по себе звучание больше всего зависело от качества записи конкретных дисков, поэтому, по мнению автора, стереозвуковые видеомагнитофоны вполне подходят для высококачественной записи самой различной музыки при выполнении определенных требований по стыковке. К ним относится необходимость контроля уровня записи, а также подача телевизионных сигналов на видеовход (с внешних источников) для тех моделей, где не предусмотрен автономный режим записи звука.

    Следует отметить, что ряд моделей способен записывать звук и без подачи сигналов на видеовход, однако особенности работы САР в этом случае могут привести к потере трекинга при проведении комбинированных записей с частой сменой режимов "Пауза" - "Рабочий ход". Что касается выбора линейной скорости записи, то для мультисистемных аппаратов работа на низкой скорости (LP - 11,7 мм/с) при использовании новой высококачественной ленты даже предпочтительней. Более подробно об этом будет рассказано в последующих публикациях.

Литература

2. Нехорошев К., Сокол Е. Hi-Fi? В театр, батенька. - STEREO VIDEO, 1988, # 2, с. 118-131.

3. Самохин В. Hi-Fi видеомагнитофоны. - STEREO VIDEO, 1996,







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.