Почему усилители звучат по-разному

.

Почему усилители звучат по-разному

Давайте представим себе обычный такой нормальный усилитель. Неважно какой – у одних это будет Hannibal, у других, к примеру, Sinfoni. Казалось бы, невелика задача – взять сигнал от источника и усилить его, чтобы подать на динамики. И ведь что интересно – судя по цифрам на коробках, оба умеют делать это почти идеально – искажения составляют не то что десятые, а сотые или даже тысячные доли процента. Но вот, поди ж ты, а звучат все равно по-разному. Я бы сказал, ппц как по-разному. Как так?

Тут, на самом деле, даже глубоко копать не надо. Как проводятся почти все измерения? Подключаем к усилителю резистор… Стоп! Вот в этом и есть одна из засад. Сопротивление-то у резистора одинаково, что бы мы на него не подавали – хоть постоянный ток, хоть переменный, хоть рэпчину с мегабасами, хоть классику с джазом, хоть блюз с роком, хоть Киркорова с Дорном, ну мало ли.

А что в жизни? А в жизни мы цепляем к усилителю никакие не резисторы, а акустические системы. А это такая, знаете, капризная гадость… Вот посудите сами, что заставляет динамик работать? Правильно, катушка в магнитном поле. Ничего не напоминает? Да это ж, мать его, самый настоящий электромотор! И все бы ничего, но когда катушка начинает двигаться в этом самом магнитном поле, то динамик сам превращается в генератор и норовит пульнуть часть энергии обратно усилителю. Прямо как капризный ребенок, которого кормят с ложечки, ага. А если учесть, что динамик – это колебательная система со своими резонансами, то все это начинает выглядеть еще хуже. Яблочную пюрешку он, видите ли, лопает, а вот тыквенную кашу – обратно в ложку.

И это заметьте, только один динамик! А в акустических системах их несколько, да еще и каждый со своим характером. В хорошей акустике, конечно, кроссовер пытается подружить всю эту веселую братию между собой. Но часто, чего уж там, воспитатель из него так себе, а иногда и сам такое начинает выделывать…

Усилитель же, как вы понимаете, должен игнорировать все эти закидоны акустики. А он, между прочим, – тоже штуковина, далекая от идеальной теории, и представляет собой не что иное, как самую настоящую частотозависимую систему со сплошными компромиссами. Каждый производитель решает их по-своему, иначе не было бы такого множества схем – с глубокими и неглубокими, местными и общими обратными связями, разными сложными решениями промежуточных каскадов или минималистичные с одним каскадом на входе, раскачивающим сразу выходные транзисторы… И все это образует какие-то петли, сдвигает фазу, а то и вовсе норовит самовозбудиться (гусары, молчать!).

И в этой связи, между прочим, усилители D-класса даже лишены некоторых недостатков традиционного AB-класса, все зависит от конкретной схемной реализации. Теперь вы, надеюсь, понимаете, почему утверждения типа «усилители D-класса – отстой» выглядит несколько… эммм… ограниченно?

Короче, куда уж там до идеала, хоть как бы справиться со звуковым частотным диапазоном да уложиться в нормы при стандартных измерениях на активной нагрузке. И вот как раз это производители научились более-менее сносно делать, отсюда и циферки на коробках хорошие.

Если же к усилителю подключить акустические системы, ну или черт с ним, хотя бы по одному динамику на канал повесить, то все, что мы с вами намерили на резисторе, на деле окажется… Ну вы поняли. А вы еще спрашивали, почему при одних и тех же параметрах усилители звучат по-разному…

Цифры, которые нам втюхивают производители усилителей, далеко не всегда говорят об их реальных способностях. Дорогие модели и поточные поделки дяди Сяо по три юаня могут иметь одинаковые коэффициенты нелинейных искажений, одинаковые частотные диапазоны и одинаковые мощностные показатели. Больше того, хорошая в деле техника формально может иметь даже худшие показатели. Ключевое слово – формально…

Собственно, что такое искажения? Все просто – это отличия выходного сигнала от входного по форме. Это означает, что в нем появляются «лишние» частотные составляющие, которых до этого не было. Но поскольку звуковой сигнал занимает большой частотный диапазон, увидеть их на АЧХ просто нереально. Можно сказать, они «замешаны» где-то среди полезного сигнала. Собственно, поэтому мы и воспринимаем их как некоторое «окрашивание» звучания, хотя формально (ну вот, опять это слово) сама АЧХ остается в пределах разумного.

Идем дальше. Наверное, все уже давно понимают, что искажения искажениям рознь. Все дело в особенностях нашего слуха. Звучание может иметь «мягкий», «теплый», «бархатный» характер или, напротив, может быть «жестким» и «холодным». И это, кстати, не всегда плохо. Как бы это парадоксально ни звучало, но иногда искажения даже помогают нам лучше воспринимать музыкальную информацию. Правда, это тема для чуть более серьезного разговора, не все сразу.

Пока же вернемся к форме сигнала и постараемся понять, почему одни ее изменения делают звук «жестче», а другие «теплее». Вроде бы выяснили, что по АЧХ музыкального сигнала мы не можем ничего выяснить. Но мы можем подать на усилитель не музыку, а сигнал только с одной частотой. АЧХ такого сигнала будет представлять собой одну единственную «палку» на фоне шумов. Если что, такие графики правильнее называть спектрограммами, а «палки» – это гармоники. Это так, к слову, кто не знал.