Когда радиостанция выходит в эфир, появляется несущая ... Немодулированная несущая, обычно : не слышима - из-за высокой частоты (выше границы частоты человеческого уха), принципа работы приёмников и отсутствия изменений в сигнале. В некоторых случаях несущая может стать различимо слышимой. Но, в большинстве случаев, тишина несущей, это - нормально. Несущая, сама по себе (чистая синусоида) - не является звуком, и не воспроизводится динамиком, она лишь - транспорт для информации. Через явное изменение сигнала (Амплитуда, Частота, Фаза), несущая передает (переносит) информацию, которую можно декодировать = выделить, чтобы сохранить или воспроизвести. В отсутствие сигнала могут воспроизводиться помехи : собственные шумы приемного тракта, атмосферные, техногенные и даже немного космические шумы, не зависящие от способа демодуляции / декодирования.
Это важное психофизическое и психофизиологическое поведение, которое объясняет, почему можно услышать одни протоколы / модуляции (амплитудные, частотные, импульсные) и практически нельзя услышать другие (фазовые) ...
Бинауральный эффект - это способность определять направление на источник звука благодаря наличию двух ушей. Он позволяет воспринимать звуковое пространство объёмным и локализовать источник звука в горизонтальной плоскости. Суть эффекта заключается в том, что звуковые волны достигают двух ушей не одновременно и с разной интенсивностью, что даёт мозгу информацию о расположении источника звука. Если звуковой сигнал воздействует на одно ухо раньше другого, фазы звуковых колебаний в ушах - сдвигаются. Мозг анализирует этот сдвиг фаз и определяет горизонтальное направление на источник звука. На частотах ниже 1,5 кГц бинауральный эффект обусловлен интерауральной (междуушной) разностью времён прихода сигнала (разностью фаз), на более высоких частотах - интерауральной разностью интенсивностей (амплитуд). Также различие в спектральной окраске звука вызвано зависимостью дифракции звука на голове и ушных раковинах от угла прихода звука.
Расстояние между ушами человека составляет примерно 21 см, а точность определения перемещения звукового источника достигает примерно 4 градуса. О чём говорят эти цифры ? Анатомическое расстояние между двумя слуховыми каналами играет ключевую роль в бинауральном восприятии звука.
# Разница во времени прихода звука. Звуковая волна достигает уши - неравномерно. При скорости звука, примерно 343 м/с и расстоянии 21 см, разница во времени прихода сигнала составляет порядка 0,6 мс (миллисекунд). Мозг фиксирует эту задержку и использует её для расчёта направления на источник.
# Разница в интенсивности (громкости [амплитуде]). Из‑за акустической тени, создаваемой головой, звук в дальнем ухе оказывается чуть тише. Эта амплитуда‑разница тоже анализируется слуховой системой.
# Фазовые сдвиги. На низких частотах (до 1500 Гц) мозг сравнивает фазу колебаний в двух ушах - именно из‑за расстояния 21 см фаза волны в одном ухе отличается от фазы в другом.
4 градуса, точность локализации источника звука - это типичная минимальная разрешающая способность человеческого слуха в горизонтальной плоскости.
# Человек способен заметить смещение источника звука, если он переместился на угол около 4 градусов влево или вправо от текущего положения.
# 4 градуса отражает способность мозга обрабатывать эти микроразличия и переводить их в пространственное восприятие. Это своего рода, острота слуха - аналог остроты зрения, но для звука.
# 4 градуса - психофизиологический предел того, насколько точно человек может определить звук в пространстве.
При скорости звука, примерно 343 м/с и расстоянии 21 см, разница во времени прихода сигнала составляет порядка 0,6 мс (миллисекунд).
# t = расстояние [ушей] / скорость [звука] = 21 см / 34300 см/с = 0.612 мс (миллисекунды).
# Человеческий мозг способен фиксировать временные сдвиги порядка 10-100 мкс (микросекунд) при анализе фазы низкочастотных звуков.
# Однако в контексте локализации источника по времени задержки важны именно миллисекундные диапазоны:
# # 0 мс - звук спереди / сзади (приходит одновременно);
# # до 0,6 мс - максимальный сдвиг при боковом источнике (90 градусов слева / справа).
# # Именно миллисекундные задержки анализируются мозгом для локализации звука в горизонтальной плоскости.
Звуковая волна приходит в одно ухо на 10-100 мкс раньше, чем в другое.
# Нейроны слуховых путей сравнивают время прихода сигналов с точностью до микросекунд.
# На основе этой разницы мозг вычисляет направление на источник звука (бинауральный эффект).
# На низких частотах (до 1500 Гц) фаза звуковой волны меняется медленно, поэтому даже микросекундные задержки создают заметный фазовый сдвиг.
# Нейроны слуховых ядер настроены на точное измерение времени прихода сигнала.
Зная временные интервалы обработки информации мозгом - возникает неожиданно настойчивый и нежелательный соблазн просчитать сравнительную рабочую частоту мозга ... Нейрофизиология раскрывает спектр ритмов мозга - основные ритмы электроэнцефалографии (ЭЭГ) и их диапазоны:
# Дельта‑ритм: 0,5-4 Гц - глубокий сон.
# Тета‑ритм: 4-8 Гц - дремота, медитация, сон со сновидениями.
# Альфа‑ритм: 8-13 Гц - покой с закрытыми глазами, расслабленное бодрствование.
# Бета‑ритм: 13-45 Гц - активное мышление, концентрация, тревога.
# Гамма‑ритм: 45-60 Гц (иногда до 220 Гц) - высокая когнитивная активность, восприятие, решение задач.
# ритмы не исключают друг друга: в каждый момент в мозге присутствуют волны разных частот, но некоторые - могут доминировать в зависимости от состояния.
Наибольшая рабочая частота мозга в 200 герц в секунду кажется относительно небольшой скоростной характеристикой по нынешним меркам. Как говорят, обычно мозг работает на 10 процентов, то есть 20 герц (раз) в секунду. Но если эту скорость сравнивать со средней скоростью (без спецподготовки) не слепой печати на клавиатуре ПК = 100 знаков в минуту, или 1.5 знака в секунду, то как бы, обработка 20 раз в секунду, это - нормально ))) А если учесть, что за каждый раз (тик) срабатывает несколько миллиардов нейронов мозга (как CPU с разрядностью x на миллиард) - то это в миллиард раз быстрее, чем печатать одним пальцем на ПК ))) ...
Также, в таком приблизительном сравнении скорости мозга - явно не участвует несколько важнейших моментов его работы.
# Массовый асинхронный параллелизм - мозг это децентрализованная система управления, локальная автономия подсистем и самоорганизация через связи.
# Энергоэффективность - работают только активные нейроны, и в пределах своей задачи, остальные - спят и экономят энергию).
# Пластичность - высокое самообучение.
# Устойчивость к сбоям - высокая избыточность.
Также, замечено, что мозг не собирается - перерабатывать или работать на износ. Например, при рендеринге изображения из глаза, каждый раз - не обрабатывается вся картинка полностью, а отмечаются (дорисовываются) только произошедшие изменения, экономя ресурсы мозга. Тем более, подмечено, что при отсутствии необходимых данных, мозг, на основании собственного опыта - в состоянии дорисовать их сам, даже если они не совсем соответствуют реальной действительности.
Как эта информация может помочь в понимании скорости обработки мозгом звука ? Очень просто : несмотря на относительную медлительность средней работоспособности мозга, складывается впечатление, что это именно та ситуация, когда высокоскоростной датчик фазовой разницы звуковых сигналов - подключен к достаточно низкоскоростному центру обработки сдвига фазы. Почему так ? - по аналогии со зрением : мозг не собирается тратить процессорное время впустую и непременно опрашивать фазовый дискриминатор звуковых волн - каждые 10 микросекунд ... Чтобы инициировать опрос - должно произойти какое то коллективное событие, и вот тогда, при чтении - и пригодится высокоскоростной датчик сдвига звуковой фазы ... Но честно говоря, это уже мои домыслы и рассуждения ))) ...
Сравнение мозга с процессором.
Все же я не смог удержаться, чтобы не провести сравнительный анализ работы мозга с процессором, чтобы хотя бы поверхностно оценить их взаимные возможности.
| Параметры. | Мозг. | CPU. | Примечание. |
| Параллелизм: распределённая сеть vs конвейер. | # Массовая параллельность. Одновременно активны миллионы нейронных ансамблей, каждый решает свою подзадачу.
# Асинхронность. Нет единого тактового сигнала - нейроны срабатывают по мере готовности. # Многомасштабность. Обработка идёт на уровнях: синапс - нейрон - микросеть - зона коры - система. |
# Ограниченный параллелизм. Даже многоядерные процессоры имеют жёстко заданное число исполнительных блоков (ALU, FPU).
# Синхронность. Все операции привязаны к тактовому генератору. # Конвейеризация. Параллелизм достигается за счёт разбиения инструкций на стадии (fetch, decode, execute), но это не настоящая массовая параллельность. |
Мозг эффективнее для задач, где нужно одновременно анализировать множество признаков (например, зрительное восприятие), CPU - для последовательных вычислений. |
| Энергоэффективность: биохимия против кремния. | # Потребляет примерно 20 Вт (как светодиодная LED‑лампочка).
# Использует градиентные потенциалы и химические сигналы - энергозатраты на одно событие крайне низки (примерно 0,02 фДж). # Оптимизирован эволюцией: неактивные нейроны спят, активируются только релевантные сети. |
# Современный процессор - 50-150 Вт, суперкомпьютеры - мегаватты.
# Каждое переключение транзистора требует энергии на перезарядку ёмкостей. # Даже в простое, часть цепей - остаётся активной (утечки, кэш). |
# Для задач с высокой плотностью вычислений (например, машинное обучение) мозг на порядки эффективнее. CPU выигрывает там, где нужна предсказуемая производительность.
# Фемтоджоуль - это величина измерения энергии из мира квантовых процессов, молекулярной биологии и наноэлектроники. В обычной жизни она практически незаметна. 0,02 фДж в 180 раз меньше энергии фотона зелёного света. Фотон - это безмассовая элементарная частица, квант (минимальная порция) электромагнитного излучения, в том числе видимого света. Одновременно, и волна, и частица. |
| Точность: бинарная логика vs вероятностные связи. | # Неточность - это особенность, а не баг. Сигналы затухают, синапсы шумят, но система компенсирует это:
# избыточностью связей; # статистической обработкой (коллективное решение нейронов); # обратной связью. # Результат - достаточно хорошее решение, а не идеальный ответ. |
# Абсолютная точность. 1 + 1 = 2 всегда и везде.
# Ошибки исключены на уровне архитектуры (если нет аппаратных сбоев). # Подходит для задач, требующих строгой детерминированности (финансовые расчёты, криптография). |
Мозг лучше для эвристических задач (распознавание образов, принятие решений в условиях неопределённости), CPU - для точных вычислений. |
| Скорость отдельных операций: наносекунды vs миллисекунды. | # Передача сигнала по аксону - 1-120 м/с (зависит от миелинизации).
# Время срабатывания нейрона - 1-10 мс. # Синаптическая задержка - 0,3-5 мс. # Итого: базовые операции на 6-7 порядков медленнее, чем в CPU. |
# Переключение транзистора - 0,1 нс (для 3 ГГц).
# Доступ к L1‑кэшу - 1-4 такта (0,3-1,3 нс). # Операции с плавающей точкой - единицы тактов. |
# CPU быстрее в микромасштабе (отдельные операции), но мозг быстрее в макромасштабе (решение сложных задач за сотни миллисекунд благодаря параллелизму).
# Миелинизация (миелиногенез) - это процесс формирования и развития миелиновых оболочек вокруг отростков нервных клеток (аксонов) в нервной системе. Функции миелина: увеличивает скорость проведения нервного импульса в 5-10 раз по сравнению с немиелинизированными волокнами; обеспечивает метаболическую поддержку нейронов; изолирует аксоны, предотвращая короткие замыкания на другие сигналы. |
| Пластичность vs жёсткая архитектура. | # Нейропластичность. Связи между нейронами меняются:
# усиление синапсов при повторении (LTP); # обрезка ненужных связей (синаптический прунинг); # нейрогенез (в некоторых зонах). # Система адаптируется под новые задачи без перепрошивки. |
# Архитектура фиксирована. Чтобы решить новую задачу, нужно:
# написать программу; # загрузить её в память; # запустить на тех же физических блоках. # Нет самообучения на уровне аппаратной части. |
# Мозг выигрывает в адаптивности, CPU - в предсказуемости.
# Нейрогенез - это процесс образования новых нейронов (нервных клеток) из нервных стволовых клеток и клеток‑предшественников. Происходит ограниченно, по двум основным зонам: память и обучение; обоняние. |
| # Мозг - суперкомпьютер для неструктурированных задач:
# распознавание образов; # естественный язык; # интуитивное принятие решений; # творчество. |
# CPU - инструмент для структурированных вычислений:
# математика; # обработка данных по чётким алгоритмам; # управление техникой. |
# Гибридные системы - будущее:
# Нейроморфные чипы имитируют асинхронность и пластичность мозга. # GPU ускоряют нейросети, сочетая параллелизм и точность. # Интерфейс мозг-компьютер объединяет биологические и цифровые преимущества. |
Как информация из таблицы соотносится с распространённым утверждением, что средняя длина мысли человека составляет 5 - 25 км ??? В мозге человека около 100 млрд нейронов. Длина всех нейронных связей головного мозга оценивается в более чем 1 миллион километров - это примерно три расстояния от Луны до Земли. Логически завершённая мысль, по данным исследований, занимает 9-10 секунд. Если принять во внимание среднюю работоспособность мозга 10% (10 млрд нейронов / 100000 км за 10 секунд) 10000 км / сек, то 15 км / 1,5 миллисекунды - даже не попадают в диапазон элементарных когнитивных операции (20 мс - 500 мс), то есть, подумал что-то, типа : "ой" ))) ... То есть, даже и подумать то, толком - не успел ))) ... Если имелось ввиду движение мысли по нейрону со скоростью 120 м/с, тогда - да, 15 км = 125 сек (2 минуты) - это хорошая мысль; проблема в том, что мысли - не ходят по одному нейрону (параллельные вычисления в нейронных сетях) ... В общем, длина мысли 15 км звучит как-то неубедительно ...
Прием PSK фазовой модуляции на слух.
Пришло время сделать неизбежный и ужасающий вывод : человеческое ухо не способно непосредственно воспринимать фазовые сдвиги, как отдельное слуховое ощущение - в отличие от амплитуды (громкости) и частоты (высоты тона). Ограничения слухового восприятия: человек не может сознательно различать фазовую манипуляцию в радиосигналах, как отдельный акустический признак. В отличие от амплитудной или частотной модуляции, фазовые изменения не создают субъективно воспринимаемых звуковых различий. Приём на слух сигналов фазовой манипуляции невозможен в силу физиологических ограничений слуховой системы человека.
Хотя человеческое ухо не воспринимает фазовую модуляцию (PSK) как самостоятельный акустический признак, при определённых условиях могут возникать побочные слуховые артефакты - косвенные следствия фазовых изменений. Среди них :
- Щелчки и импульсные помехи, возникающие при резких скачках фазы (например, в BPSK при переключении между 0° и 180°).
- Модуляционные биения, интерференционные биения, возникающие при наложении фазомодулированного сигнала на помехи или другие сигналы. Воспринимаются как пульсирующий звук (вау-вау).
- Нелинейные искажения в тракте помноженные на фазовые скачки могут вызывать: скачки амплитуды, появление гармоник, слышимых как дребезг или шипение.
- Эффект Доплера в подвижных системах. При движении источника сигнала, фазовые изменения из‑за доплеровского сдвига могут создавать слышимые плавные изменения тона.
Условия, усиливающие слуховое восприятие артефактов фазовой модуляции.
# Низкая скорость модуляции (менее 100 бод) - легче заметить.
# Высокая амплитуда сигнала - нелинейные искажения проявляются сильнее.
# Наличие помех - интерференция с шумами делает фазовые скачки заметнее.
# Неидеальная демодуляция - приёмник частично пропускает фазовые изменения в звуковой диапазон.
На слух можно уловить лишь косвенные артефакты фазовой модуляции. Само по себе изменение фазы (без сопутствующих эффектов) остаётся неслышимым. Для надёжного распознавания PSK-сигналов необходимы технические средства (SDR‑приёмники, фазовые детекторы), а не слуховой анализ. Это главный ответ на вопрос: как на слух различить фазовую модуляцию PSK. И, именно в этом объяснении, и заключается второй парадоксальный ответ : раз вы ничего не слышите, так наверно это и есть PSK [или одна из её разновидностей] ? ))) ...
22:01 14.01.2026
Связанные материалы.
FSK инфо декодирование - именно с этих размышлений начался очередной этап изучения работы радио протоколов, который неожиданно завершился проектом перевода программы MultiPSK на русский язык ...
Радио модуляция - базовый обзор особенностей, общего и различий между AM, FM, PM, CW, SSB, FSK, PSK, RTTY ...
Обзор режимов MultiPSK от радиолюбителя F1ULT включая AMTOR, SITOR, BPSK, QPSK, CCW-OOK, CCW-FSK, CHIP, классическое CW, FSK (RTTY, ASCII, PACTOR, SYNOP), HF Fax, HELL, MFSK, THROB, DOMINO, MT63, AMTOR FEC NAVTEX, OLIVIA, PAX, PACKET APRS, PSK, DIGISSTV, SSTV ... Именно на этом материале я проводил первичное сравнение популярности применения FSK и PSK, и на основании большей упоминаемости PSK сделал неправильное заключение о смысле названия программы, именно как - MultiPSK (а не почему бы, например - MultiFSK) ... Только углубившись в перевод программы, в CHM справке я нашел правильное объяснение появления этого названия : просто автор программы сам является разработчиком радио протоколов PSK, PSKAM, PSKFEC, CCW-FSK, PAX, DIGISSTV, VOICE, LENTUS, и именно этим и можно объяснить перевес - не в сторону FSK ))) ...
Радио протоколы в 2025 году, возможно сохраняющие популярность в радио обмене информацией. Попытка собрать аудио- визуальные признаки идентификации наблюдаемых радио протоколов в одну таблицу, чтобы понять, как научиться идентифицировать радио сигналы на слух и по внешнему виду.
* Калькулятор идентификатор определения радиопротокола - пока всё еще остается не реализован, ввиду неоднозначности и объема входных данных. Прежняя попытка Идентификатор радиопротокола по программе Sorcerer - не является оптимальным вспомогательным решением ... И теперь я кажется понимаю, почему : свободные настройки протокола без ограничений - больше запутывают, чем помогают (но дают гораздо большую свободу осознанного выбора). Часть представленных в этом списке документов косвенно являются продолжением исследования темы аудио / визуальной идентификации радио протоколов. В частности, программа MultiPSK - более зажата стандартными рамками настроек параметров, а это предполагает более однозначные варианты выбора ...
Изучение вопросов технологий режимов модуляции плавно навело на мысли более детально исследовать программу MultiPSK, в которой решение автоматической идентификации радио протоколов уже могло быть частично реализовано. Русификация программы MultiPSK могла бы значительно помочь разобраться в деталях и тонкостях работы встроенных алгоритмов, но я не смог найти в интернете русский перевод этого софта.
Русификация MultiPSK, начало проекта перевода программы на русский язык. Решающим моментом в пользу выбора русифицировать этот софт - стала информация о готовом доступном способе перевода базовой версии - через подключаемые файлы локализации.
Русификация CHM справки MultiPSK не было основной целью работы по переводу программы на русский язык, но в какой то момент это решение возникло спонтанно, как естественная и необходимая часть русскоязычной локализации ...
Звуковая карта в MultiPSK - какие требования, как идентифицировать оборудование и решать проблемы со звуком.
Примеры работы RTL SDR с программой декодером радио протоколов MultiPSK, а также декодирование станций, принятых через Web и Kiwi SDR онлайн программно-управляемое радио.