Category: техника

Интересная статья (англ) о будущем сверхзвуковой пассажирской авиации. Оказывается, главным камнем преткновения в эксплоатации сверхзвуковых пассажирских аэропланов была не степень двухконтурности 0:1 и вытекающая отсюда конская прожорливость двигателей, а наличие ударной волны при переходе через звуковой барьер, из-за которой Конкорд летал на сверзвуке только над океанами и морями. Что резко ограничивало его применение прибрежными городами или вынуждало мириться с тем, что часть полёта самолёт, умеющий в Маха 2+, тащился со скоростью дозвуковых лайнеров. Так, рейс Лондон-Мехико пролегал над Флоридой. Во время пролёта Флориды самолёт был вынужден замедляться, а потом снова разгоняться до сверхзвука. В конце концов Бритиши решили, что выгоднее Флориду тупо огибать.

Так что будущее сверхзвуковой авиации заключается в том, чтобы сделать самолёт с малой ударной волной, чего планируется достичь особой сильно вытянутой формой корпуса с длинным носом. Настолько длинным, что нормального обзора у лётчиков не будет, им придётся полагаться на камеры и дисплеи. Инженеры Конкордов решили подобную проблему тем, что Конкорд перед посадкой опускал нос вниз (на Ту-144 было точно такое же решение). Но тут нос будет настолько внушительным, что опустить его не получится. Пишут, что пробные полёты некоторых аэропланов начнутся уже в 2019 году, а моделирование звукового удара говорит, что его громкость будет составлять около 70 децибел, что примерно соответствует громкости обычного разговора.

Проект сверзхвукового самолёта компании “Локхид-Мартин”:

https://www.cnet.com/news/supersonic-without-the-boom/

PS: Чего вообще такого страшного в звуковом ударе, я не пойму. Моё детство прошло недалеко от военного аэродрома, и ничего такого страшного я не припомню. Ну, раз пять в день был такой двойной “Ба-Бах!!!”, от которого звенели стёкла. Ну и что? Было даже прикольно =)))

У меня есть слабость к берушам 🙂 Особенно уважаю продукцию “Ханивелл” и 3М.

Прикупил интересные беруши — они и беруши, и одновременно наушники с радио. Можно слушать УКВ и СВ радиостанции. А самое интересное (для меня) это возможность играть музыку через блютус. Положил в карман телефон, зарядил любимый плейлист и пошёл пахать на тракторе. Под лучшие хиты “Радиохед” (ну или кому что там ближе, дело-то хозяйское) работа на приусадебном участке превращается практически в удовольствие.

Степень ослабления шума у этих берушей не такая высокая, как у самых моих мощных “Пелторов” (31 децибел!), а “только” 24 децибела. Но мне было абсолютно комфортно работать в них и на тракторе, и с бензокосой. Со 100 децибел (примерно уровень шума трактора) они снижают до 76 — это примерно уровень шума, создаваемого мощным пылесосом.

Впервые за много лет наконец-то выбрался поплавать в бассейн. Очень люблю это дело, но раньше не было возможности. Плавал в смарт-часах, так вот что реально удивило — так это не только то, что часы померяли время, пульс, потраченные калории, и дистанцию, которую я проплыл, но при этом заодно совершенно верно определили стиль, которым я плыл (брасс — я только им, увы, хорошо владею). Вот это реально поразило. Хотя если подумать, ничего такого сложного — в часах стоит акселерометр, с него считываются ускорения, у каждого стиля плавания свой характерный отпечаток. Сравниваешь одно с другим — получаешь результат.

Кстати, о стилях плавания. Ещё в советское время я читал про кроль, и в советской прессе писали, что кроль — это сокращение от “король”, мол, королевский стиль! О боги. Кроль — это прямое заимствование от crawl (ползать). Люблю я советских журналистов.

У меня наушников дома как у дурака фантиков. И Сеннхайзеры, и Шуры, и АКГ, и Ликс, и прочее, подешевле — чего только нету. Но настоящее удовольствие от прослушивания музыки я получаю только в ушах “Сони”. Почему? Потому что только в наушниках “Сони” есть нормальные басы. Во всех остальных басы… ну, есть. В каких-то больше, в каких-то меньше; из нормальных “Сенхайзеров” можно достать нормальный бас, если играться с эквалайзером. А говно типа Ликс начинает срать звук, не держат бас. Но вот без всяких дополнительных телодвижений такие басы, как будто слушаешь акустическую систему с сабвуфером — есть только у “Сони”.

Это я взамен блютусных (которые сломались) купил себе то же самое, только проводное (оно дешевле); делюсь впечатлениями. Очень, очень доволен. Особенно попса типа Korn хорошо идёт, слэп-бас в исполнении Филди ощущается почти физически. Или Годсмэк, тоже отлично в “Соньках”:

А всяческие там наушники с “мониторным”, “референсным” и прочими подобными звучаниями неплохи, но они для другого — например, речь слушать в них хорошо. А если слушать музыку, то “Сони” я ни на что не променяю.

Откуда в цифровом звуке берётся шум? Он берётся из не вполне точного представления аналогового сигнала, так как для того, чтобы описать синусоиду, у нас имеется конечное количество координат по оси Y. В случае с компакт-дисками это 65536 возможных значений, так как у нас есть 16 бит — 15 бит на описание уровня плюс один бит на знак. 8-битные звуковые файлы, кстати, беззнаковые (во бардак!) Ось Х проблемы не представляет, в полном соответствии с теоремой Найквиста-Шеннона-Котельникова

Зависимость в децибелах отношения сигнал/шум от того, каким количеством уровней описывается сигнал, линейная, и рассчитывается как 20log₁₀(2^{количество бит}), или примерно 6.02 × количество бит.

Стойкие апологеты аналоговых носителей напирают на то, что, мол на цифровом носителе всего 65536 уровней, а на нашем-то тёплом ламповом виниле (или на магнитной плёнке) количество уровней аналоговое, т.е. неограниченное!!! Ага, ага. А вот хрен вам. С аналогового носителя точно так же можно достать конечное количество уровней сигнала, и для хорошего “дореволюционного” винила это число составляет примерно 2000 или 11 бит. Это даст предельное отношение сигнал/шум в районе 70 дБ — что, вообще-то, не так уж плохо. Это заметно лучше MP3-шек, например =))) Только винил надо хорошенько помыть-почистить, чтобы не было слышно пыли — она сильно портит впечатление.

В случае с плёнкой уже надо говорить более предметно — тут смотря какая плёнка. Наилучшее качество в домашних условиях давали катушечные магнитофоны — с них можно было тоже достать примерно 11 бит. Кассеты, когда только появились, были полное и окончательное говно, и давали где-то 6-битный звук. Этого было вполне достаточно для применения в диктофонах (для коих, их, собственно, и разработали), но недостаточно для качественного воспроизведения музыки. Тем не менее, их растущая популярность и сопутствующие постоянные улучшения в области электроники привели к тому, что постепенно они вышли на уровень катушечных магнитофонов, а с введением технологий типа Dolby и прочих улучшайзеров, даже немного превзошли их (катушечные магнитофоны к этому времени уже, ясен пень, никто не улучшал). Но — это при наличии хорошей кассетной деки, качественной студийной компакт-кассеты, и т.д. А восхищаться аналоговым носителем МК-60, сунутым в Электронику-302 можно разве что после третьей бутылки.

Что имеем с гуся? С гуся имеем то, что аналоговый носитель тоже, по сути, цифровой — количество вытаскиваемой с него информации конечно. Это для любого носителя справедливо — даже для 35mm фотографической плёнки. С неё — в идеале — можно достать 10 мегапикселей. Повторюсь — в идеале. Со снимков на советскую ч/б плёнку середины 1960х годов я вытягивал примерно 1 мегапиксель, не более.

Какое прекрасное видео для любителей старых железяк. Редко такие бывают. Показан весь процесс запуска американского узкоколейного паровоза К-37 Микадо, что называется, “с нуля” — разжигание топки, смазывание, пуск турбогенератора, и т.д. Видео длится 37 минут, но на деле весь процесс занимает 6-7 часов. Очень трудоёмкая и кропотливая работа — совершенно неудивительно, что с появлением тепловозов паровозы так быстро вымерли. На машиниста тепловоза нужно учиться 2 года. Сколько надо учиться на машиниста паровоза — я себе даже не представляю. Лет пять минимум, наверное.

Пишут, что при приближении к некоторым российским портам в Чёрном море, у кораблей начинает глючить GPS. Например, тяжёлый танкер, который быстрее 15 узлов не разгоняется принципиально, вдруг начинает идти со скоростью в 60-65 узлов, аки пограничный катер. Или же его местоположение вдруг резко меняется, на 25 миль в сторону берега. Обе неполадки могут привести к серьёзным последствиям.

Интересно.

Всё же прогресс — это явление многостороннее. И не все его стороны являются положительными. Вот по факту мы имеем то, что основной носитель музыки сейчас — это компьютерный звуковой файл, сжатый каким-то алгоритмом с потерями. MP3, AAC — в принципе, уже не сильно важно, суть-то похожая.

Задался вопросом, а насколько хуже звучит MP3 по сравнению с оригиналом? Ухо — это не измерительный инструмент. Уху это примерно одинаково.

Однако компьютеру виднее.

Берём любимую программу Adobe Audition (я её помню ещё когда она называлась Syntrillium Cool Edit). Создаём моно-файл 16/44.1 и генерируем там синусоиду 440 герц с четыремя гармониками. Включаем анализатор спектра и видим вот такую картину:

Видно пять основных полос с сигналом, немного шума.

А теперь сожмём этот файл в mp3 с любимым народом битрейтом 64 килобита на канал.

И видим следующее: откуда-то появился высокочастотный шум как между частотами сигналов, так и выше, аж почти до 3 килогерц (которых в оригинале вообще не было):

Ну и, чтобы выделить, чего туда добавил наш алгоритм сжатия, сделаем математическое вычитание одного сигнала из другого, и увидим следующую картину:

Красота, а? Звучит это как шипение магнитной плёнки. Если правильно понимаю, это связано с особенностями сжатия, и понижением точности дискретизации сигнала.

И ничего — люди слушают, радуются. Покупают дорогие наушники, усилители для наушников, и прочий хай-фай и хай-энд. Чтобы слушать вот эти ошибки дискретизации.

Поглядел пару интересных видео, посвящённых ЦАП/АЦП и принципам цифровой передачи аналогового сигнала вообще. Многих вещей не знал, и кое-что до сих пор не понимаю. Например, мне до сих пор не очень понятно, как по двум дискретным точкам можно построить полноценный синусоидный сигнал. А ведь именно об этом говорит теорема Шеннона (Котельникова) — что сигнал частотой x можно полностью восстановить, если частота дискретизации составляет минимум 2x. Ну ок, синусоида за весь период проходит ноль трижды. Вот и взять три эти точки, значение которых равно нулю. Откуда здесь взять синусоиду? Решительно непонятно.

Но самым неожиданным открытием оказалось то, что при конечном мастеринге тех же компакт-дисков последним шагом является… добавление шума (дизеринг). Но тут я уже понял, почему — любая дискретизация сигнала вносит ошибку. Она маленькая, но она есть. Фишка в том, что если сигнал повторяющийся, ошибка будет получаться тоже повторяющейся — что в результате даст нелинейные искажения (гармоники). А гармоники человеческое ухо уже очень не любит — ему реально приятнее слушать пусть немного больше шума, но зато без гармоник. Конечно, шум стараются выбирать в той области, где чувствительность уха пониже — так он будет менее заметен.

Это не единственный пример того, когда сигнал специально ухудшают — если, например, не делать дизеринг при выводе цифрового видео, на сигнале могут быть заметны цветовые полосы и прочие артефакты. А таким придирчивым нам лучше немного шума, чем артефактов.

Мне очень понравилось. Очень сильное визуальное впечатление. Когда наступила темень, так по коже реально мурашки забегали.

А перед самим наступлением темноты ещё очень сильно впечатляет освещение — так как Солнце становится практически точечным источником света, тени резкие и чёткие шокапец. Потом, когда в обычное время наступает вечер, солнечный свет краснеет. А тут нет — солнечный свет остаётся своим 5780K (или какая там у него цветовая температура), только значительно тусклеет. Смотрится очень непривычно.

Сыну тоже понравилось, боюсь, только, что он не надолго запомнит.

Фотографий я, кстати, наделал мало. В основном снимал видео, на портативную камеру, а также у меня была на лбу гоупрошка. Хотя пару фоток короны сделал, снимал с эксповилкой от -4EV до +4EV с шагом в 1EV, итого где-то 9 изображений получилось. Надо будет теперь собрать в едну кучку (как это лучше сделать, интересно?).