Мысли об допустимом уровне различных искажений и объективности методов их измерения
Об допустимом уровне искажений звуковых усилителей немало сломано копий и, как обычно в таких случаях, имеются два диаметрально противоположных мнения, одно основывается на том, что большинство людей не замечают достаточно сильные искажения однотонного синуса (что в общем-то верно), и делают, как я понял, из этого вывод, что и на любой форме сигнала будет тоже самое и, соответственно, нет смысла гнаться за малыми искажениями, а второе мнение, это любыми способами добиться на синусе тысячных и меньше процентов искажений, хотя и признаётся, что это не отражает искажения тем же усилителем реального звукового сигнала, который имеет импульсную нестационарную сложную форму и поэтому, как известно, только одной гармониковой проверкой на стационарном сигнале гарантировать качество усилителя не возможно, нужны и проверки импульсных реакций. Я хочу изложить здесь своё, несколько отличающееся от общепринятого, видение более объективных проверок обоих типов и их необходимых результатов, при этом не претендую на истину в последней инстанции и приглашаю всех поучаствовать в обсуждении.
Итак, сначало о гармониковых проверках на стационарном сигнале, которые, как все знают, бывают однотональные и многотональные (интермодуляционные). Однотональные проверки очень просто реализуются, но совершенно не учитывают сложную структуру реального сигнала, поэтому конечно многотональные проверки лучше, но на какой остановиться? Стандартные многотональные проверки сводятся к проверке появления комбинационных частот. Посмотрим спектры реальных музыкальных инструментов, когда они издают сигнал постоянной частоты. На первом рисунке показаны спектры разных духовых инструментов, на втором скрипки. Как видим, спектр у всех довольно длинный и зачастую первая гармоника по амплитуде меньше последующих гармоник (особенно это видно у скрипки, у которой первая гармоника совсем мизерная по сравнению с большинством последующих гармоник и становится сильной на слух только в наших ушах как разница между второй и третьей). Понятно, что именно точная передача соотношений (как по амплитуде, так и по фазе) между всеми гармониками требуется для сохранения натурального тембра инструмента, а не амплитуда той или иной гармоники самой по себе, поэтому наиболее объективной из гармониковых проверок я вижу именно проверку передачи соотношений поданных на вход усилителя двух или более синусоид, как с целым соотношением по частоте (это соответствует одинокому инструменту), так и не с целым соотношением (как бы разные инструменты вместе, а заодно одновременно покажет и чуждые комбинационные частоты). Остаётся только вопрос, а какое несоответствие выходного соотношения по сравнению с входным считать разрешённым. Чисто логически думаю можно допустить 0.1% несоответствия между имеющимися во входном сигнале гармониками, а что касается частот, которых не было во входном сигнале, то хватает, если их амплитуда не более 0.001% от полезной гармоники с максимальной амплитудой.
Теперь что касается проверок передачи усилителем импульсных сигналов. Наиболее популярным (из-за простоты) методом является подача меандра, но форма реальных звуковых сигналов не симметрична (на рисунке со спектром скрипки есть и форма реального сигнала скрипки). Прикладываю статью известных японских специалистов, в которой они предлагают более объективный сигнал (показал ниже отдельно на третьем рисунке для одной полярности, но проверять надо и с зеркально повёрнутым вниз) с несимметричной формой, причём на рисунке справа указал соотношения между временем и амплитудой, чтобы не сдвигался ноль усилителя. Такой сигнал по идее должен высветить больше проблем, чем меандр. Интересны мнения форумчан.
Сообщение от anatol0
.
Социальные закладки