Записки аудиофила. Часть 2
Как выглядят искажения изнутри? Смотрим на графики измерений и анализируем

В прошлый раз я постарался показать, что 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.



А теперь смотрим, что у нас получилось на выходе усилителя. Бинго! Все «лишние» составляющие как на ладони! На них обязательно будет присутствовать основная гармоника, а это, собственно, и есть полезный сигнал, и кратные гармоники (те самые «лишние») – с двойной, тройной и т.д. частотами:



Если "лишних", как на этом графике, всего одна-две, то это не страшно. Более того, их уровень может достигать даже единиц процента, звучание все равно останется приятным и комфортным. Такой характер искажений, кстати, обычно имеют ламповые усилители, а заветная вторая гармоника – как раз то, что часто боготворят всякого рода «астральные аудиофилы», да и просто любители теплого лампового звука. На самом деле, как видите, никакого астрала, простая физика и физиология слухового восприятия.



Если же получился график с целым частоколом гармоник, то такое звучание воспринимается как более «холодное»:



И это тоже не всегда плохо, многим такой саунд очень даже по вкусу. Но с этим нужно поосторожней, грань между «прохладностью» звучания и неприятной «жесткостью» довольно зыбкая – звучание теряет комфортность при гораздо меньшем уровне искажений.



Спектрограммы, характер искажений – все это, конечно, хорошо, но нам ведь нужно музыку слушать, а это не одна частота, целый частотный спектр разом. Помните, в прошлый раз я упоминал, что любой усилитель – это результат схемотехнических компромиссов, и его работа сильно зависит от частоты подаваемого на него сигнала?

Так вот, в реальном усилителе, когда мы подаем не одну частоту, а сразу несколько, разные частотные составляющие могут взаимодействовать между собой, и конечный результат может оказаться весьма неожиданным. Такие искажения, вызванные многочастотным сигналом, называются интермодуляционными («интер» – между, «мода» – частотная составляющая в сложных колебательных процессах).

Вот почему я обычно расширяю измерения еще несколькими спектрограммами с разными комбинациями частот. И вот ведь какое получается дело – в зависимости от того, в какой области больше интермодуляционных искажений, а в какой меньше, результат может различаться просто разительно.

Смотрите, здесь лишних гармоник вроде бы много, но их уровень небольшой


А здесь их немного, но зато уровень гораздо выше


Основываясь на собственных наблюдениях, могу сделать вот какой вывод. Не секрет, что в музыке основная информация содержится в средних частотах. И если комбинации разных частот в этом диапазоне дают низкие интермодуляционные искажения, то звучание воспринимается как «правильное» и «натуральное». При этом усилитель даже может давать повышенные искажения на верхних частотах, но это будет восприниматься лишь как некоторое «приукрашивание» ВЧ диапазона, и субъективно может оказаться даже приятным для слуха. Типичный пример – протестированный ранее усилитель Zapco, спектрограммы чуть выше – как раз его.

А вот если интермодуляционные искажения высоки в НЧ или СЧ диапазоне, то это уже хуже, такой звук будет восприниматься как менее естественный и, в зависимости от характера искажений, имеющий более выраженную «окраску».

Так что, как видите, мало просто измерить, получить какие-то цифры и сравнить технику лишь по формальным признакам. Важно понять, из чего все эти цифры складываются. И если вы еще не уснули к этому моменту, то теперь графики дадут вам чуть больше полезной информации.

Но при всем этом тему искажений считаю все еще не раскрытой, и кое-что, пожалуй, оставлю на следующий раз. Как обычно, самое интересное.


Еще немного свежих материалов:
Другие интересные статьи в рубрике
2015-2024 CarMus