Предыдущая Следующая
Так вот, та верхняя синусоидальная частота, которую мы слышим,
предположительно является частотой 20 Кгц (реально
часто 16-18Кгц и снижается с возрастом). И, даже если сигнал с частотой 20 Кгц будет представлять собой не синусоиду, то он все равно
будет иметь основную гармонику частотой 20 Кгц, и
именно ее мы и услышим, потеряв верхние гармоники. Слух здесь уже не заметит
разницы между синусоидой 20 Кгц и сигналом
несинусоидальной формы 20 Кгц, но с основной
гармоникой с таким же уровнем. А скорость нарастания сигнала
(еще один аргумент людей, ратующих за максимально высокие крайние верхние
частоты усилителей, лежащие в ультразвуковой области или выше) может
ограничивать синусоиду только в том случае, если эта характеристика имеет
фазовый наклон меньше 45 градусов (самый крутой участок синусоиды в точке
пересечения с нулем). Это значит, что для правильного воспроизведения
необходима вполне конечная величина, и если это величина постоянная вне
зависимости от частот, то она критична только в области самых высоких частот,
обычно лежащих за пределами звукового диапазона. Она определяется способностью
плеч каскадов усилителя быстро открываться и запираться, а также способностью
схемы питания максимально быстро выдать необходимый ток в нагрузку. Наиболее
критичными звеньями в данном аспекте являются блок питания и цепи выходных
каскадов.
Коэффициент гармонических искажений (TDH, Total
Harmonic Distortion) - как
уже понятно из текста выше, обозначает вес дополнительных гармоник в исходно
синусоидальном сигнале одной частоты после прохождения его через искажающий
тракт. Данный коэффициент вычисляется как квадратный корень
отношения суммы мощности всех гармоник, кроме основной, к мощности полезного
сигнала. Иногда, для упрощения измерений, используется уровень только
третьей гармоники, что не обязательно отражает общий уровень гармонических
искажений. Следует заметить, что это не совсем корректно, так как заметность
высших гармоник возрастает с их номером (кроме того, нечетные гармоники
наиболее неприятны на слух, в отличие от четных). То
есть, частота тона, отстоящего дальше по полосе частот от основного, более
заметна на его фоне. Естественно, в пределах звуковой полосы частот, что
объясняет и меньшую заметность гармонических искажений частот в верхней части
звукового диапазона, за пределами восприятия слуховым аппаратом. Что касается
большей заметности гармоник с большим номером, то было бы правильнее давать им
большие весовые коэффициенты при сравнениях устройств, тогда можно понять,
почему искажения усилителя с общим уровнем 0,08 % иногда заметнее 3% искажений
акустики. Дело в том, что акустические системы имеют в рабочем диапазоне
мощностей монотонный спад рисунка искажений, когда уровень гармоники с большим
номером падает быстрее увеличения ее заметности, и, фактически, уровень уже 5-й
- 7-й гармоники пренебрежимо мал. Аналогичная ситуация наблюдается при
сравнении характеристик лампы с характеристиками биполярного транзистора.
Высокие вторая (и третья) гармоники у лампы (пентода) компенсируются
практически полным отсутствием 5 - 7-й и выше гармоник, тогда как у биполярного
транзистора распределение уровней гармоник носит хаотичный характер, и
гармоники с высоким порядком имеют уровни часто выше нижних. Понятно, что если
замерять третью гармонику, лампа наверняка проиграет, но если замерять по
взвешенным коэффициентам хотя бы до 10 - 15-й гармоники, то картина кардинально
меняется. Понятно, что у ламповых схем часто присутствует хотя бы выходной
трансформатор (лишний источник своих, специфических искажений), а у
транзисторов минусом служит нестабильность моментальных термических
характеристик, но это уже отдельная история. Предыдущая Следующая
|