Аномалии и Радиотехника

В любой науке, теоретической физике в том числе, присутствуют аномалии — факты и логические несоответствия, которые невозможно решить на текущем уровне понимания изучаемого предмета. С аномалиями приходится временно мириться в надежде, что по мере возникновения новых данных, они получат свое логичное объяснение, если аномалии не изчезают в процессе развития теории и, тем более, если они начинают множиться, от такой теории отказываются. «Узким местом» такого подхода является определение момента, когда теорию следует считать ложной, поскольку на принятие такого решения оказывает влияние не только рациональные доводы, но и человеческий фактор. Смена теорий в физике, хоть и вызывает неизбежную полемику, но периодически происходит, чего нельзя сказать о прикладных науках, сформированных на базе устаревших на сегодняшний момент теорий, о которых известно, что они работают лишь в определенных условиях. К таким наукам можно отнести Радиотехнику, деятельность которой постепенно вышла за рамки электричества в процессе решения непредвиденных проблем, связанных с субъективным восприятием человека.

Радиотехника

Радиотехника поставила перед собой цель создать звукозаписывающие и звуковоспроизводящие системы, звучание которых максимально точно копировало бы оригинальные, живые звуки. Ученые взяли за основу, что любой звук — это информация, последовательно передаваемая с помощью акустических колебаний частиц воздуха, физический (материальный, не зависящий от субъекта) феномен, различия в восприятии которого, если они есть, обусловлены отклонениями индивидуальных свойств слуха и особенностями психики. Рациональный подход Радиотехники, унаследованный от Электротехники, предполагал последовательное снижение всех типов искажений «звуковой информации», в результате чего субъективные несоответствия звучания аудиосистем должны были неизбежно исчезнуть. Процесс записи-воспроизведения рассматривался, как преобразование акустических колебаний в пропорциональные им электичекие колебания, запись этих колебаний, затем обратный процесс преобразования электрических колебаний в акустические, которые, в случае, если точность работы всей системы находится в рамках установленной погрешности, должны воспроизвести копии звуков, неотличимые человеком от оригинала. Таким образом, в Радиотехнике образовались три раздела: Радиоэлектроника, Акустика и Психоакустика, где Психоакустика, изучая взаимодействие между объективно измеримыми физическими процессами и субъективными ощущениями человека, играла роль судьи, решая, что в восприятии человека отражет действительность, а что ему кажется. Это оказалось стабильно работающей системой, с убедительной доказательной базой. Периодические попытки изменить такое положение вещей и расширить границы изучения звука всвязи с возникновением новых данных, всегда сталкивались с противодействием Психоакустики, доказывающей неубедительность этих данных.

Акустика

Акустика сразу установила невозможность создания копии звука, которую человек воспринимал бы, как точную. Человек ощущает изменения громкости в 1дБ, тогда как паразитные резонансы на низких частотах в помещениях достигают 15 дБ, а на уровнях 5дБ резонансы, отражения и реверберация возникают практически во всем слышимом диапазоне частот. Если добавить к этой картине сопоставимую по уровню нелинейность акустических систем и микрофонов, то картина получается совсем бесперспективной. Тем не менее, акустики бросили все свои силы на разработку линейных акустических систем и микрофонов, а так же на исследования акустических условий, в которых созданная ими аппаратура будет звучать наиболее линейно. В начале своего пути, когда Акустика была еще несовершенна, такой подход был актуален, однако, когда к 1960м годам усилиями инжененров, линейность микрофонов и АС стала на порядок превышать линейность комнат прослушивания, дальнейшее техническое совершенствование акустики стало бесполезной тратой времени и сил. Этот факт не особо афишировался, все продолжали делать то, что делали, тем более, никто в то время не знал никаких альтернативных путей развития.

Радиоэлектроника

В отличие от Акустики, Радиоэлектроника имела прекрасные шансы сделать электрическую часть тракта идеально линейной. Вопрос, зачем это нужно с нелинейной акустикой и помещениями, оставался без ответа, считалось, что хуже от высокой линейности не будет, а позже и акустики подтянутся. Свойства и границы восприятия звуков были тщательно очерчены Психоакустикой, однако, звучание спроектированных по новым спецификациям усилителей оставалось далеким от идеала. Психоакустика периодически пересматривала границы предела чувствительности и избирательности слуха, обнаруживала новые типы искажений, инженеры разрабатывали системы, отвечающие новым, повышенным требованиям, но все это не давало однозначных, положительных результатов. Вину за такое положение дел возлагали на акустические системы, микрофоны и магнитофоны, так как считалось, что все грамотно спроектированные усилители звучат идеально.

Восточный субъективизм

К середине 1960х случилось то, что и должно было случиться — меломаны стали замечать, что прослушивание современной аппаратуры не доставляет им такого удовольствия, которое они получали раньше. Музыка из технически совершенных систем звучала как-то выхолощенно, формально и невыразительно. Первыми стали возмущаться таким положением дел японцы, они обнаружили, что ламповые усилители 1940х годов звучат музыкальнее современных, некоторые из японских аудиофилов, прикинув возможные причины, а так же, благодаря своему восточному мировоззрению, отказались от рациональных методов совершенствования аудиоаппаратуры в пользу субъективных и даже магических методов. Аудио индустрия во главе с Радиотехникой игнорировала открытие японцев.

Европейский рациональный субъективизм

Через десять лет, к середине 1970х годов, сомнения в верности пути развития аудио стали появляться и у европейцев. В отличие от Японии, западный, материалистический субъективизм не думал покушаться на законы Физики, он ставил под сомнение компетентность Психоакустики с ее недостаточно проработанной теоретической базой. То-есть, европейский субъективизм был рациональным, и не мог кардинально изменить ход дела. Гипотезы «рациональных субъективистов» о сверхчувствительности слуха к микроискажениям сигнала (именно так объяснялось ими несоответствие звучания аппаратуры ее техническим характеристикам) были вскоре опровергнуты учеными. В 1988 году Дуглас Селф подробно рассмотрел все известные на тот момент субъективные гипотезы и последовательно доказал их несостоятельность в своей статье «Наука и субъективизм». В этом противостоянии ученые одержали безоговорочную победу, правда только формально — субъективизм никуда не исчез, ведь доказательство ложности положений рационального субъективизма не могли заставить усилители звучать музыкально.

Последствиями этого конфликта стали несколько интересных для нас вещей: оппонируя субъективистам, ученым пришлось однозначно установить границы восприятия звуков, и придумать методы измерений искажений, доказывающих отсутствие в пределах этих границ любых паразитных сигналов, искажений и помех в технически грамотно спроектированных усилителях. Отсюда естественным образом вытекало, что любой такой усилитель, тем более, любая отдельная его часть, должны звучать для человека одинаково нейтрально. Границы допустимых искажений усилителей, в современном понимании, оказались до смешного широки — частотный диапазон 20-20000гц, неравномерность АЧХ не большне 0.3 дБ[1], максимально допустимый коэффициент гармоник низкого порядка — 1%, искажений типа ступеньки — 0,3% [2] интермодуляционных искажений — 0.1%[3]. Пратически любая современная система удовлетворяет этим требованиям, однако каждая система и каждая ее часть имеет при этом свой характер звучания. Это не ускальзало от внимания не только аудиофилов, но и некоторых профессионалов, как следствие, вскоре сформировался новый тип рационального аудио мышления, который можно назвать псевдорационализмом.

Три типа рационального мышления

Рациональное мышление — свойственно людям, воспринимающим звуки в примерном соответствии с данными Психоакустики (редкие расхождения настолько малы, что легко вписываются в критерий «показалось»). Рационалисты опираются на данные Психоакустики во всех своих действиях, связанных со звуком, таких как выбор аудиоаппаратуры, аргументы в дискуссиях и тп, однако, размышляя о том, что им иногда «кажется» во время сравнительных аудио тестов, они допускают, что в радиотехнике может существовать некий, несомненно объективный «ингридиент Х», влияющий на звучание, который наука пока упускает из поля зрения.

Радикальное рациональное мышление — то же, что и рациональное, но не допускает никаких «ингридиентов Х». Радикальные рационалисты понимают, что отсутствие любых, потенциально слышимых человеком, объективных неизвестных в электрическом сигнале доказано безупречно, а любые другие неизвестные — это уже магия, которой нет и не может быть в принципе. С их точки зрения, в любом, правильно спроектированном усилителе ничего постороннего, кроме самой музыки, не может быть услышано ни одним человеком.

Псевдорациональное мышление — свойственно людям, ощущающим различия в звучании проводов и радиокомпонентов, которые, согласно Психоакустике, они ощущать не должны (с научной точки зрения это может быть только результатом самовнушения или слуховыми галюцинациями). Псевдорационалист мыслит рационально, поэтому его гипотезы на тему того, что он слышит, как бы они не выглядели на первый взгляд, в конце концов упираются в пресловутые искажения формы электрического сигнала и вступают в противоречие с Психоакустикой, что его не смущает. Для него, так же, остается загадкой, почему слышимые им изменения в звучании, связанные с направленностью проводника нельзя измерить приборами (состоящими из таких же проводников и компонентов, направленных хаотично) и он постоянно находится в поиске новых типов микроискажений, сврхчувствительных измерительных приборов и/или усилителей со сверхмалыми искажениями.

Псевдорационализм

Псевдорационализм широко распространен среди аудиофилов, меломанов, звукоинженеров и даже разработчиков аппаратуры. К этой категории относятся, во первых — рациональные субъективисты, которые не поменяли свою точку зрения после доказательства ложности своих гипотез Дугласом Селфом и его коллегами, во вторых — люди, считающие свои знания теории сигналов и восприятия более глубокими, чем это изложено в книгах по Психоакустике и, в третьих — наиболее многочисленная группа — это обычные любители музыки и радиолюбители с достаточно тонким восприятием, не особо разбирающиеся в теории, но со школьной скамьи доверяющие формулам и цифрам и прислушивающееся к мнениям рационального большинства. Примеров псевдорациональной логики можно привести массу, Дуглас Селф привел десять наиболее популярных, иррациональных объяснений причин возникновения аудиоаномалий, этого более чем достаточно для понимания сути приставки «псевдо» данной категории рацио.

Радикальный рационализм

Позиции радикального рационализма считаются безупречными, однако не стоит их идеализировать. Наука не может объяснить существование эффекта сверхпроводимости, когда сопротивление некоторых материалов с понижением температуры скачком падает до нуля и много других, подобных «несуразиц». Но самое странное, что у физики нет внятного ответа на вопрос, что такое электричество. Наука утверждает, что электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. У электрона есть масса — 9,10938356(11)·10−31 кг и наиболее убедительное подтверждение электронной природы тока в металлах было получено в опытах с инерцией электронов, однако так-же установлено, что при протекании тока по проводнику переноса вещества не происходит [4]. Этот парадокс пытаются «объяснить» с помощью квантовой физики, но в рамках Квантовой Физики законы Радиотехники сразу перестают быть законами и становятся частными случаями — доводы Дугласа Селфа становятся не более убедительными, чем доводы псевдосубъективистов о микроискажениях. Квантовая физика признает «эффект наблюдателя», согласно которому осциллограф влияет на аудиосистему не так, как слушатель и это яляется одной из вероятных причин несоответствия между слышимым и измеряемым (версия, на мой взгляд, вполне правдоподобна). В рамках классической физики вопрос «что такое электричество» не имеет ответа, хотя свойства этой, загадочной материи исследованы наукой самым тщательным образом — это факт, не подлежащий сомнению. С другой стороны, ничего не мешает нам предположить, что сегодня мы знаем и используем только часть свойств и возможностей электричества, образно говоря — забиваем гвозди микроскопом. Электричество вполне может быть одним из проявлений некой, более сложной, неизвестной субстанции.

Существует мнение, что рациональная логика увеличивает вероятность правильного ответа на любой вопрос. Научный метод дает более обоснованные, статистически достоверные результаты, это верно, но рационализм берет свое начало от иррационального понимания электричества и делает, таким образом, свои преимущества только кажущимися. Можно сколь угодно долго и безошибочно рассуждать об ошибочном, от этого ошибочное не станет безошибочным. Дуглас Селф приводит примеры из Психоакустики и просто из жизни, смысл которых в том, что человек, в отличие от измерительных приборов, часто слышит то, что ожидает услышать и объясняет этим рост числа людей, считающих аудиоаномалии реальностью. Селф умалчивает о противоположном примере: человек часто упорно не слышит то, чего не хочет слышать, особенно, если он обладает догматическим мышлением и это может быть объяснением отношения большинства ученых к мнению независимых субъективистов-практиков.

Аудио эзотеризм

Рационализм, в трех своих проявлениях, был единственным способом объясниения аномального поведения аудиотехники до 1998 года, даты публикации книги А.Лихницкого «Качество звучания», где он ввел в аудио понятия тонкой и грубой реальности разделив тем самым аудио проблемы на эзотерические (тонкие) и объективные (материальные). Это был смелый шаг, позволивший ответить на многие вопросы, на которые Радиотехника так и не смогла дать вразумительного ответа. Вместе с тем, аудио эзотеризм поставил и множество новых задач, решить которые можно только с помощью долгих и кропотливых исследований, где помимо специалистов по Акустике, Радиоэлектронике и Психоакустике, важную роль должны играть люди, обладающие утонченным, эзотерическим восприятием и интуитивным складом ума, их мнение во всех случаях должно быть решающим [5]. Такая реорганизация Радиотехники имела бы наилучшие перспективы, однако количество людей, которым действительно нужна естественно звучащая аппаратура крайне мало. Маловероятно, что аудиоиндустрия будет уделять этой компании достаточно внимания, а значит Радиотехника продолжит ориентироваться на среднестатистического потребителя, а тонкие аудио исследования так и останутся уделом маргиналов-одиночек, не имеющих достаточных «мощностей», чтобы составить какую-либо конкуренцию рациональному радиотехническому мэйнстриму. С другой стороны, эзотерические знания (как и передовые, теоретические научные знания) всегда были достоянием немногих, они по определению не могут быть поняты всеми, как таблица умножения или закон Ома. Я хочу сказать, что не вижу ни одной причины, способной заставить Радиотехнику признать существование эзотерических аудиоаномалий и не уверен, нужно ли к этому стремиться в принципе.

Антон Степичев, 12 апреля 2017г.

Примечания

[1] Harris J.D. “Loudness discrimination” J. Speech Hear. Dis. Monogr. Suppl. 11, p.1-63.
[2] Moir, J. “Just Detectable Distortion Levels” Wireless World, February 1981, pp. 32-34.
[3] http://www.sound-consulting.net/ru/?page_id=1468
[4] http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph12/theory.html#.WMgQ6crsiBs
[5] Вспомним Вольфганга Паули и Карла Юнга, которые утверждали, что законы физики и сознания должны рассматриваться как взаимодополняющие.

Вопросы к автору:

  • Антон здравствуйте хотел бы перепостить ваши статьи у себя на сайте, спрашиваю разрешение с обязательным указанием вашего авторства

    • Никаких ограничений на копирование или какое-либо другое использование статей нет.

  • Здравствуйте Антон!
    Давно хотел узнать Ваше мнение о взаимном соотношении различных известных «эзотерических» аудио эффектов.
    Если я правильно понял, Вы особо выделяете эффект векторной направленности материалов и эффект винтажности (накопление материалом некоторых положительных качеств за определенное время). Кроме того, Вы отмечаете эффект влияния грунтов и лаков на деревянную поверхность (скрипки, акустической системы).
    Как Вы относитесь к другим «эзотерическим» аудио эффектам: к эффекту влияния качества поверхности электрических проводников, и эффекту влияния материалов, примыкающих к поверхности проводника (изоляция, лакировка), эффекту влияния замкнутых объемов радиоэлементов, влияния формы радиоэлемента, монтажного провода, корпуса, к эффекту влияния специальных антенн «эфирного» поля (нормализаторы Кунаширского), системе «Ground control» (цветки Ефимова) и другим известным ‘эзотерическим аудио эффектам ? Есть ли у Вас гипотеза, объясняющая и объединяющая эти явления?
    Например, одно из предположений, вкратце и упрощенно, состоит в том, что аудио сигнал, полученный из звуков, созданных человеком, содержит помимо грубо-энергетической составляющей (электрического тока, акустической волны) дополнительные тонко-энергетические (эфирные, эмоциональные, ментальные) компоненты, законы распространения которых различны при прохождении через различные материалы. Предполагается, что человек воспринимает звуки не только ушами, но и своими невидимыми тонко-энергетическими центрами. Если тонко-энергетические составляющие аудио сигнала ослаблены по сравнению с энергетической (амплитудной) компонентой, или искажены, человек чувствует дисгармонию и оценивает звучание, как некачественное.
    С уважением, Александр.

    • Алексадр, здравствуйте. По пунктам:

      1. Векторная Направленность — это одно из тонких свойств, которые необходимо знать и по возможности использовать. По сути — соблюдение Направленности, как привычной — Линейной, так и Векторной — это внесение коррекций в свойственную каждому компоненту Окраску. По степени влияния на звучание в первую очередь важна Окраска поскольку ее нельзя изменить, она дана каждому компоненту от рождения.
      2. Качество поверхности электрических проводников, влияние формы радиоэлемента, монтажного провода, корпуса — насколько эти моменты влияют при прочих равных — не знаю, тк невозможно изменить форму чего-либо не обработав механически поверхность этого предмета. Любая обработка вносит заметные коррективы не только в форму предмета (объективный фактор), но и в Окраску (тонкий фактор), поэтому в контексте формы непонятно кто и в какой степени влияет. Об обработке поверхности см. здесь Там же мои выводы о «винтажности», которая на мой взгляд, в большей степени формируется в момент рождения, а не «зреет» с годами, как вино. Хотя «созревание», несомненно тоже имеет значение, но этот фактор невозможно имитировать при прочих равных и степень его влияния остается загадкой.
      3. Влияние диэлектриков, примыкающих к поверхности проводника — по моему опыту, диэлектри влияют на звучание в равной степени с проводниками.
      4. Влияния замкнутых объемов радиоэлементов — это то-же, что и примыкающие к диэлектрикам проводники. В обоих случаях особое отрицательное влияние оказывает несоблюдение Направленности частей (проводников и диэлектриков), из которых состоит радиоэлемент, что ухудшает Окраску и Ясность звучания радиокомпонента. Лечение — короткий тракт и самодельные или тщательно отобранные, винтажные компоненты тракта.
      5. Нормализаторы Кунаширского, цветки Ефимова — не могу ничего сказать, тк не слышал ни того, ни другого. Могу только предположить, что влияние таких простых решений будет неустойчиво и во многих случаях непринципиаьно. Мне ближе и понятней методы Аббаса.
      6. По поводу гипотезы о природе этих явлений — на мой взгляд все примерно, как вы написали. Других гипотез у меня нет.

Задать вопрос автору:

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *