Что и как мы измеряем в УМ
Приведу по мере убывания популярности
Общий коэффициент гармоник (THD)
Самый популярный параметр, любимый всеми производителями за то, что его можно померить только на частоте 1 кГц и получить неплохие циферки при никуда не годном звуке.
Добросовестный производитель напишет в полосе частот 20 Гц – 20 кГц и напишет выходную мощность, при которой производились замеры. Однако, на самом деле даже этого совершенно недостаточно!
Производители указывают только лишь величину общего Кг (корень из суммы квадратов отдельных гармоник), при этом ничего не говорится о спектральном составе этих искажений.
Для исчерпывающего численного определения искажений необходимы и достаточны несколько спектрограмм, полученных с использованием 2-х частотного сигнала: -- Для низких частот (где могут быть тепловые искажения, порождённые разделительными конденсаторами низкого качества, и искажения от серво-систем) -- для средних частот (где предыдущий вид искажений отсутствует и будут наилучшие циферки) -- для высоких частот (где меньше глубина ООС и происходит весьма существенное увеличение искажений).
Весьма желательно иметь спектрограммы для разных уровней сигнала.
Самое главное, такие спектрограммы позволяют судить о характере убывания гармоник, и, косвенно, величине интермодуляционных искажений. Доказано, что слух человека малочувствителен ко второй и третьей гармоникам, но обладает потрясающей чувствительностью (до 0.001%!!!) к высоким гармоникам, начиная с пятой.
К интермодуляционным искажениям в среднечастотном участке спектра слух также весьма и весьма чувствителен, по мнению некоторых авторов, тоже до 0.001%.
Отношение сигнал – шум (SNR)
Под шумом понимают случайные изменения в сигнале, не связанные с самим сигналом. В УМ , шум, как правило, не превышает -100 дБ.
Когда вычисляют отношение сигнал/шум, в качестве напряжения сигнала принимают значение, соответствующее номинальной выходной мощности, а шум измеряется при полном отсутствии сигнала. С точки зрения метрологии отношение сигнал/шум вычисляется не совсем корректно, поскольку в присутствии сигнала шум никто не измерял.
Кроме шума, в сигнале могут присутствовать другие посторонние примеси, например помехи. В отличие от шума, помехи имеют стационарный спектр. Особенности слуха человека таковы, что позволяют заметить помеху, которая значительно меньше шума. А особенности помех таковы, что возникать они любят в присутствии сигнала. Уровень помех очень даже зависит от уровня сигнала, и отношение сигнал/помеха при номинальной выходной мощности может быть (и, как правило, бывает) намного хуже отношения с/ш! Очень не помешал бы такой действительно информативный параметр, как отношение сигнал / (шум + помеха), но увы... Соответственно, в лице отношения с/ш имеем параметр «ни о чём».
К слову, очень часто механико-акустические шумы и помехи от ламп освещения, трансформатора, или привода CD/DVD плеера превышают шумы электро-акустического происхождения.
Коэффициент демпфирования
Вычисляется как Rн/Rвых.
Довольно странный параметр, характеризующий только выходное сопротивление усилителя. Странный потому, что разными производителями нормируется на разных частотах и меняется от 1 для старых ламповых усилителей до 1000 и выше для усилителей с глубокой ООС. И ещё потому, что выходное сопротивление усилителя может быть отрицательным, при этом КД тоже станет отрицательным, начиная с минус бесконечности.
Для идеального усилителя, подключенного проводом сечением 1мм длиной 4м для 8-омной акустики КД не может быть больше 50.
Взаимопроникновение каналов
Косвенно характеризует качество исполнения и экранирования, но вообще - то параметр «ни о чём».
Для винила, например, 20-30 дБ считается весьма неплохо, сейчас же в известных кругах принято считать необходимостью «двойное моно» с разделением каналов -100 дБ.
Уровень интермодуляционных искажений. (IMD)
Очень информативный параметр. Весьма сильно зависит от методики, используемой при его измерении.
В настоящее время распространены по крайней мере две радикально отличающиеся методики. Первая методика измерений представлена ГОСТ 16122-88 и МЭК 268-5 и основана на подведении к усилителю двух синусоидальных сигналов с частотами F1 и F2, где F1 обычно составляет 60 – 600 Гц, а F2 – 7-15 кГц. Соотношение амплитуд 4:1. Измеряются амплитуды комбинационных тонов: F2 ± n ·F1, где n = 1, 2. В технических характеристиках встречается под именем SMPTE. Вторая методика немного более «жёсткая», поскольку для тестов используются более высокие частоты, и намного более доступна. Она основана на подведении двух сигналов равной амплитуды и близкой частоты, обычно 14 и 15 кГц или 19 и 20 кГц. Измеряются амплитуды комбинационных тонов n x(F2-F1),где n=1,2... В технических характеристиках встречается под именем CCIF.
Результаты измерений по разным методикам для одних и тех же усилителей могут отличаться более чем в пять раз!
Добросовестный производитель напишет и результаты измерений, и название (или описание) методики, по которой они проводились. А самый добросовестный приведёт ещё и спектрограммы. За рубежом применяется преимущественно первая методика.
Скорость нарастания выходного напряжения (slew rate)
Очень информативный параметр, нелюбимый поэтому большинством производителей.
СН измеряется обычно в вольтах на микросекунду, обозначается dV/dt.
СН почти однозначно связана с верхней рабочей частотой.
СН не даёт, однако, полного представления ни о линейности усилителя, ни об усилении на звуковых частотах. Можно только утверждать, что усилитель с большой скоростью нарастания обладает небольшой задержкой вход – выход, вследствие чего ООС во всем диапазоне звуковых частот в нём будет работать эффективно, а искажения и «транзисторность» звучания будут невелики.
Этот параметр обычно в технических характеристиках не встречается по причине своей малости.
Уровень паразитных составляющих Очень информативный, а потому непопулярный параметр. Отношение номинального значения шумоподобного сигнала (каким и является реальный звук) к уровню паразитных составляющих. Он описывает уровень тех составляющих на выходе, которых не было на входе. Например, уровень наводок по питанию в УМ или других помех. Вместо простой циферки или спектрограмки нам лучше заморочат голову выносными источниками питания и брендовыми конденсаторами непомерной ёмкости.
В итоге встречается только в спектрограммах производителей ЦАПов, и то не всех
На самом деле
Критерии, хорошо коррелирующие с субъективными ощущениями пока не получили должного признания, несмотря на, казалось бы, явную востребованность.
Попытки, в том числе довольно удачные, были всегда, особенно в 70-х 80-х, когда происходило бурное развитие транзисторного аудио. Тогда, при относительно невысоком уровне развития техники, любое улучшение параметров было хорошо заметно на слух, и сравнивались технические характеристики.
После достижения довольно приличных циферок процесс зашёл в тупик, параметры и звучание были одинаково хороши у всех. Это означало, что можно было купить дорогой аппарат (кстати, совсем не настолько дорогой, как многие современные экземпляры от HI-End) и спокойно забыть о проблеме.
Но, с учётом фантастической надёжности изделий тех лет это означало крах продаж! Выход был найден в технике Hi-End, и тогда провозгласилось, что хорошие параметры не гарантируют качества звучания, более того, между ними перестали усматривать какую-либо связь! Как же так, гнались-гнались за циферками, все были согласны, а теперь вот передумали… Затем воскресили ламповую технику, винил, изобрели сетевые провода с большой палец толщиной, мраморные корпуса, золотые межблочники…
В общем, есть из чего выбирать!!!
Форма стала преобладать над содержанием, стало традицией, совершенствуя и удорожая форму, не очень заботиться о содержании. В угоду этой традиции исчезли регуляторы тембра, индикаторы перегрузки, выход на наушники, а иногда (до смешного!) даже выключатель питания! Совершенно осязаемые удобства уступили место не очень осязаемому субъективно – эмпирическому качеству. Критерии стали не нужны...? Не совсем, точнее, не всем. Инженеры-разработчики по-прежнему пользуются и калькуляторами, и симуляторами, и хорошими звуковыми картами. Но погоду делают не они.
Поскольку технические параметры подавляющего большинства аппаратуры совсем не так хороши, чтобы стоить тысяч долларов, маркетологи используют другие способы для того, чтобы покупатель поверил в уникальность того или иного продукта.
