[ Каскадный ] · Стандартный · Линейный Качество звука в 3DS - приехали!, Едвали где-то звук может быть хуже.

[IgorNet]

Я уже описывал свои впечатления от звука в играх 3DS в наушниках здесь. Звук настолько разочаровывающий, что я был абсолютно уверен, что мне не показалось. Ну и сгоряча предположил, что на слух частота выборки звука (частота дискретизации) не минимальные по современным меркам 44,1КГц, а в районе 20-30 КГц. Естественно я преувеличил, потому что это не реально даже по меркам 90-х годов, не то что 2015-го. Дома решил проверить на музыке – те же впечатления.

Тогда взял и сгенерировал сигнал частотой 17КГц, запихнув его в MP3 320Kб/с 44,1КГц и решил прослушать его на 3DS. Если 3DS поддерживает дискретизацию 44,1КГц тогда я спокойно услышу этот сигнал, так как максимальная воспроизводимая частота при такой дискретизации – 22КГц (напомню, что в идеале 20КГц – предел человеческого слуха, а для большинства людей и 17КГц уже хорошо). Вообще для воспроизведения сигнала 17КГц минимально достаточная частота дискретизации – 34КГц. Таким образом, если я не услышу этот сигнал на 3DS, значит она не поддерживает частоту дискретизации даже в 34КГц. Обычно ниже 44,1 КГц идет 32КГц, потом 24КГц, потом 22, 11, 8...

Прослушал… И, к своему изумлению, 17КГц я не услышал, а услышал какофонию из паразитных сигналов, что говорит о том, что 3DS, скорее всего, производит передискретизацию с 44,1КГц до неизвестного поддерживаемого значения. Стал проверять. 48КГц – передискретизирует, 32КГц – передискретизирует, 24КГц!!! – передискретизирует. Я сдался! Ни 48КГц, ни 44,1КГц, ни 32КГц, ни даже 24КГц 3DSкой не поддерживается? Толи я дурак, толи лыжи не едут!

Чтобы это выяснить решил произвести замеры с помощью программы RightMark Audio Analyzer 5.5. Эта программа генерирует программно идеальный звуковой сигнал, воспроизводит его через тестируемое устройство, записывает обратно и измеряет результат. Таким образом, чтобы протестировать 3DS я сгенерировал в этой программе WAV (стерео, 16бит, 44,1КГц) файл с тестовым сигналом, переконвертировал его с максимальным качеством в MP3 (стерео, 16бит, 44,1КГц, 320Кб/с) и воспроизвел его с 3DS обратно в эту программу через линейный стерео вход компьютера. Программа проанализировав полученный с 3DS звук выдала результат. Забегая вперед, скажу, что шокирующий.

Что б вы не подумали что это не 3DS ужасна, а мой линейный стерео вход (так как он тоже вносит свои небольшие искажения) я, таким же образом, записал звук с моего телефона Nokia.

К тому же вашему вниманию будет представлен замер самого MP3 файла, так как сжатие в MP3 тоже вносит свои микроскопические искажения. Да-да, именно микроскопические, т.е. лежащие за пределами возможностей человеческого слуха. Это камень в огород тех, кто наивно верит, что отличает 320Кб/с MP3 от CD))))

Таким образом, вы сможете сравнить оригинал с MP3, с 3DS и с Nokia, чтобы понять какую коррективу в результаты тестов внес линейный вход моей звуковухи.

А теперь графики:
(НЕ корректные графики, так как на 3DS не выключил Surround, от чего её АЧХ превратилась в Американские горки(голубая линия)
1:
2:

(Корректные графики с отключенным Surround и заодно больше размером, ориентируйтесь на них)
1:
2:

И так, что мы видим на первом графике. Это какой диапазон частот воспроизводит тестируемое устройство и с какой громкостью каждую конкретную частоту.

Розовая линия это оригинальный сигнал, как видно он идеально ровный, что означает одинаковую его громкость от 20Гц (первая вертикальная линия) до 20КГц (последняя вертикальная линия) и даже перекрывает слышимый человеком диапазон частот.

Зеленая линия это наш оригинальный сигнал после сжатия в MP3. В результате сжатия, как мы видим, лишь обрезалась верхняя частота на 20КГц (зеленая линия резко ушла вниз), оно и правильно, больше человек все равно не слышит, и появились мизерные искажения по громкости от 10КГц и выше.

Белая линия это то, каким стал наш MP3 сигнал после его воспроизведения с выхода наушников Nokia на вход звуковой карты. То есть мы видим небольшие искажения на низких частотах в пределах +-0,5дБ и спад от 10КГц до 20Кгц в пределах -1,5дБ.

И голубая линия – это то, каким стал наш MP3 сигнал после его воспроизведения с выхода наушников 3DS на вход звуковой карты. Видим спад на нижних частотах, начинающийся от 35Гц. Это как раз та нехватка басов, о которой я писал. Верхние частоты начинают крутое падение с 6КГц. На 12КГц спад уже в 5,5дБ от уровня сигнала в 1КГц . То есть 3DS по факту с натяжкой воспроизводит звук частотой даже 12КГц вяло устремляя свои потуги в сторону 16KHz. Что и ощущается как частота дискретизации "20-30 КГц".

Про второй график лень расписывать, так что вкратце. Розовая линия это оригинальный сигнал (у-у-у-у-у-у-у-у) частотой в 1КГц (одинокий розовый столб поднимающийся до -3,5дБ), кроме него нет других сигналов (столбов), поэтому слышен чистый одинокий у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у.

После сжатия в MP3 (зеленая линия) появились паразитные сигналы-искажения (столбики высотой до -90дБ), которые человеческое ухо, все равно, не способно услышать, даже в полной тишине, а на фоне сигнала в 1КГц уровнем -3,5дБ – и подавно.

После прогона через телефон и линейный вход компьютера (белая линия) паразитные синалы-искажения незначительно увеличиваются в громкости на 2-3 дБ, чего так же не достаточно, чтобы их услышать.

Зато 3DS (голубая линия) мало того, что своим шумом перекрыла практически все паразитные сигналы-искажения MP3 и линейного входа вместе взятых, так ещё из неё вылез нехилый такой паразитный сигнал на частоте 3КГц уровнем в -33дБ, который на фоне основного сигнала услышит даже пенсионер! Слышится это как двоение основного сигнала. Такой вот призвук даёт всего лишь одна частота в 1КГц, а представьте сколько частот в реальном звуке и каждая из них извергает такого вот недоразвитого близнеца! Примерно про эту какофонию я и писал в начале. Даже боюсь представить каким образом 3DS так искажает звук!

Но предположу что, ни звукового процессора, ни звукового кодека в 3DS нет и в помине! А весь звук обрабатывается программно, дохлым процессором с пониженной дискретизацией и выводится в виде пердежа через специальную нано-задницу распаянную на плате.

Сообщение отредактировал IgorNet - Среда, 14 октября 2015, 12:58

[Brigadir]

В чём именно некорректность? И почему она не повлияла на результаты телефона?

В том, что в результат измерений вносится нелинейность АЦП звуковой карты, которая нигде в расчетах не учитывается. Кроме того MP3, который сам по себе порождает гармоники (в результате приближенного восстановления спектра). И это без остальных мелочей. И т.к. меряется в конечном счете аналог, и если мы неидеально его оцифровываем, как в данном случае, то получить более-менее правдивый результат можно если вычесть из результирующего спектра собственный спектр цифро-аналогово тракта звуковой карты в реальном времени, только так мы получим видимые на графике искажения самой 3DS. Ну а ваша методика не предполагает такого, не говоря даже про реальное время.

Сообщение отредактировал Brigadir - Вторник, 13 октября 2015, 11:16