Tony Testowe: THD i Przemiatanie Sinusoidalne
Dwa testy słuchu na jednej stronie. Podnoś ton 1 kHz przez kolejne, dokładne poziomy zniekształceń — od czystej sinusoidy po wyraźne 5% THD — i zaznacz pierwszy poziom, który usłyszysz. Potem uruchom przemiatanie 20 Hz–20 kHz, którego poziom podąża za krzywą progu słyszenia, więc przy głośności szeptu powinno zostać ledwo słyszalne od początku do końca.
Odtwórz ton 1 kHz i podnoś THD, aż dźwięk się zmieni.
Podnoś poziom od 0% i naciśnij to przy pierwszym poziomie, który przestaje brzmieć czysto.
Zacznij od niskiej głośności — skrajne, niskie i wysokie krańce przemiatania są generowane znacznie głośniej niż środek pasma, a długo utrzymujące się czyste tony przy wysokim poziomie szybko męczą słuch.
Daj każdemu poziomowi kilka sekund, zanim przejdziesz wyżej — czysty ton nabiera ostrości stopniowo, a szybkie przełączanie zaciera porównanie.
Przemiatanie percepcyjne jest skalibrowane do słuchania na poziomie progu słyszenia. Odtwórz je komfortowo głośno, a kompensacja przestanie pasować do Twojego ucha, więc środek pasma zniknie.
Głośniki i słuchawki dokładają własne THD — często rzędu 0,1%. Poniżej tego poziomu bazowego każdy stopień brzmi identycznie, bo to sprzęt jest ograniczeniem, nie Twój słuch.
Karty katalogowe pełne są liczb dotyczących zniekształceń — „THD < 0,01%” przy przetworniku DAC, „1% THD” przy głośniku — ale prawie nikt nie wie, jak te wartości brzmią w praktyce. Te sygnały pozwalają sprawdzić taką deklarację na własnych uszach i własnym sprzęcie, zamiast wierzyć na słowo specyfikacji. Wszystko jest syntezowane na żywo przez Web Audio API z natywną częstotliwością próbkowania Twojego urządzenia: nic nie jest pobierane ani wysyłane, a proporcje harmonicznych są dokładne z samej konstrukcji sygnału, a nie ograniczone przez skompresowany plik audio.
Jak działa test słuchowy THD?
Całkowite zniekształcenia harmoniczne (THD) to część sygnału, która nie jest tonem, jaki podałeś na wejście: gdy do urządzenia trafia czysta sinusoida, dokłada ono harmoniczne przy wielokrotnościach częstotliwości wejściowej, a THD to ich poziom względem tonu podstawowego. Ten test odwraca tę zależność — odtwarza ton 1 kHz z dodanymi 2. i 3. harmoniczną w dokładnie ustalonej proporcji. Zacznij od 0%, daj każdemu poziomowi kilka sekund i podnoś go, aż czysty gwizd nabierze ostrości lub zacznie brzęczeć; naciśnij wtedy „Słyszę zniekształcenia”, by zapisać swój próg. Większość ludzi nie odróżnia niczego poniżej mniej więcej 0,5% od czystego tonu sinusoidalnego.
Jak działa percepcyjne przemiatanie sinusoidalne?
Przemiatanie na stałym poziomie sprawdza się przy mikrofonach pomiarowych, nie przy uszach: słuch jest znacznie czulszy w okolicach 2–4 kHz niż przy 30 Hz czy 15 kHz, więc płaskie przemiatanie brzmi jak cisza, potem narastanie, a potem znów cisza. Przemiatanie percepcyjne koryguje obie osie — czas płynie logarytmicznie, więc odcinek od 20 do 40 Hz trwa tyle samo, co od 10 do 20 kHz, a poziom podąża za krzywą progu słyszenia, odtwarzając skrajności znacznie głośniej niż środek pasma. Zmniejsz głośność, aż początkowy pomruk będzie ledwo słyszalny, a reszta powinna pozostać równie cicha: fragment, który znika, oznacza, że to Twój sprzęt lub słuch traci zasięg, a fragment, który wyskakuje, wskazuje rezonans. Opcja „Płaski” odtwarza to samo przemiatanie przy stałym poziomie.
Co oznaczają poszczególne poziomy THD
| THD | Poziom | Typowe dla | Czy da się to usłyszeć? |
|---|---|---|---|
| 0,001% | −100 dB | Najlepsze przetworniki DAC i wzmacniacze studyjne | Nie — daleko poniżej jakiegokolwiek ludzkiego progu |
| 0,01% | −80 dB | Dobre interfejsy audio i wzmacniacze słuchawkowe | Niesłyszalne |
| 0,1% | −60 dB | Dobre słuchawki i głośniki | Niesłyszalne dla niemal wszystkich — wielu przetworników i tak nie schodzi poniżej tego poziomu |
| 0,5% | −46 dB | Małe głośniki grające na granicy możliwości | Najbardziej wyczulone uszy zaczynają słyszeć zagęszczenie czystego tonu |
| 1% | −40 dB | Głośniki telefonu i laptopa przy niemal pełnej głośności | Słyszalne dla uważnych słuchaczy — klasyczna granica orientacyjna |
| 5% | −26 dB | Przesterowany lub obcinany sygnał wyjściowy | Wyraźnie słyszalne jako brzęczenie i ostrość |