---

В третьей части "Записок" я в общих чертах описал, как работает усилитель и сравнил его с водопроводным краном – входной сигнал просто регулирует "поток" через подключенные к усилителю динамики. Казалось бы, что тут сложного? Вся проблема в том, что когда вы вертите вентиль в своей ванной, кран реагирует на это не идеально точно. Например, вы можете начать его приоткрывать, он сначала будет реагировать слабо, а потом вдруг резко откроется. Нелинейность, одним словом.



Вот и усилитель точно так же. Идеально линейных элементов не бывает, так что выходной сигнал изменяется не совсем пропорционально входному. Его форма хоть немного, но искажается, и мы получаем те самые гармонические искажения, о которых говорилось еще во второй части.



Поэтому прибегают к одной хитрости, которая называется "отрицательная обратная связь", она же - ООС. Суть ее в следующем. Усилительные каскады делают такими, чтобы их коэффициент усиления был много-много больше, чем это нужно. Потом берут выходной сигнал, уменьшают его амплитуду, чтобы она была сопоставимой с входным сигналом и… возвращают снова на вход. Только не добавляют к входному, а "вычитают" из него.



Получается, что на вход усилителя идет разница между входным и "возвращенным" сигналами. Регулируя величину "возвращенного" сигнала (глубину обратной связи), добиваются нужного коэффициента усиления. Усилитель уже не размахивает на полную катушку, а работает точно с такой амплитудой, какая нам и нужна. Соответственно, и коэффициент гармонических искажений (КГИ) в итоге получается тоже на порядки меньше. Ура?



Ура, но не совсем. Пока сигнал пройдет каскады усиления и вернется через цепи обратной связи, он неизбежно "припозднится" и уже не будет в точности совпадать с входным. И чем больше это "смещение", тем хуже будут передаваться резкие изменения сигнала, начнут появляться всякие ненужные переходные процессы.

Как избежать этого? Панацеи не существует, только компромиссы. Можно уменьшать глубину обратных связей, делать вместо общих обратных связей местные (не «тащить» выходной сигнал через весь усилитель, а делать обратные связи для каждого каскада усиления в отдельности). В конце концов, применять более быстродействующие компоненты, что в большинстве случаев тянет за собой увеличение стоимости. Короче, как всегда хочется и рыбку съесть, и на елку влезть. Вернее, и гармонические искажения уменьшить, и динамические.



Рискую нажить врагов, но у меня в машине вообще самодельный гибридный усилитель, построенный по схеме без обратных связей. Да, коэффициент гармонических искажений у него на уровне десятых долей процента, формально по нынешним меркам это выглядит уже не слишком красиво. Но, во-первых, у лампы спектр "лишних" гармоник ограничен всего-то второй-третьей, не больше. А во-вторых, такой усилитель легко отрабатывает сигнал даже с самой резкой атакой. Но это так, отступление от темы, в массовом производстве подобное решение, к сожалению, не применимо.

И снова все сводится к тому, что усилители нужно не только измерять, но и слушать. Какие параметры могут охарактеризовать эти динамические искажения? Да никакие. Помните, в прошлый раз я приводил пример с гитарой, на которой играют медиатором и пальцами? Если тракт позволяет услышать эту разницу - это уже хорошо. Но еще лучше, если при этом можно слышать еще и каждую струну, а не звук, слившийся в простое "дрыньг-дрыньг". И не нужно бухтеть, мол, "в машине все это все равно не слышно". Динамичное и детальное звучание воспринимается совершенно иначе, и тут никакой аудиофилии, чистая физиология. Но об особенностях восприятия будет в следующей части.