Мощность pmpo что это
Что означает PMPO в акустике?
На многих магнитолах, продававшихся в 90-е годы, имелись наклейки, на которых указывалась неправдоподобно высокая выходная мощность, но с обязательной загадочной припиской: PMPO. Давайте разберёмся, почему формально это — не обман.
Развернём любую из таких магнитол и увидим ещё одну наклейку, совсем небольшую. Мощность на ней указана не выходная, а потребляемая, и она почему-то меньше выходной, той самой, которая PMPO. Как такое может быть?
В школе мы учились по-разному, кто-то на двойки, кто-то на пятёрки, но уж закон сохранения энергии запомнили почти все — слишком навязчиво нам его объясняли. Неужели изобретён вечный двигатель? Тогда зачем магнитоле вообще питание? Раз оно всё равно требуется, значит, что-то тут не то.
Одна из теорий гласила, что потребляемая мощность указана в общепринятых ваттах, в то время как выходная — в «китайских». Действительно, единицы измерения со множеством разновидностей существуют. Известны десятки различных миль, фунтов.
Вот только к ваттам сказанное не относится. Ватт — это джоуль в секунду. Джоуль определяется через метр, килограмм и снова секунду. А определения единиц системы СИ обновляются редко и во всём мире одновременно, величины же их при этом меняются очень незначительно. Ватты не могут быть китайскими или какими-либо ещё. Они везде одинаковые.
Но если с единицами измерения особо не поиграешься, то с выбором объекта измерения — запросто. Например, классический телевизор КВН-49 — большой или маленький? Смотря что измерять. Корпус — большой, экран — маленький. Или другой вопрос: этот телевизор — мощный? Опять же, смотря о какой мощности идёт речь. Потребляемая — 200 Вт, выходная — 1 Вт. На этот раз с законом сохранения энергии всё нормально. 
Телевизор КВН-49 в музее Мосфильма
Фото: Amm789, ru.wikipedia.org
А есть ещё одна мощность. Та, которую выдерживает акустическая система. Она по определению должна быть больше той, которую развивает усилитель. Иначе долго громкоговоритель не протянет.
Но на этом останавливаться не обязательно. Понятно, что кратковременно акустическая система выдержит ещё большую мощность, чем долговременно. Насколько кратковременно? А вот на это стандарта… нет. Поэтому что имеет в виду производитель под peak momentary power output (а PMPO расшифровывается именно так) — неизвестно.
Акустика осталась целой и невредимой от киловатта в течение нескольких миллисекунд или даже микросекунуд? Можно смело это указывать. И пока где-то сбоку приведена эта аббревиатура — формально обмана нет. И неважно, что усилитель и 0,5 Вт не развивает. При чём тут усилитель вообще, ведь PMPO — характеристика не усилителя, а громкоговорителя. Если он кратковременно выдерживает киловатт — значит, 1000 Вт PMPO. Может ведь в ботинок 43 размера поместиться мышь с крохотными лапками? Может. Вся. Целиком. Но мы ведь говорим о характеристиках ботинка, а не мыши.
Но даже с учётом сказанного, данная практика осталась в прошлом. Ибо обман, который, оказывается, формально вовсе не обман, быстро раскусили. А в характеристиках аудиотехники, даже самой бюджетной, снова начали указывать настоящую выходную мощность усилителя. 
Фото: Depositphotos
Хочется верить, что навсегда. А если заявленная выходная мощность снова превышает потребляемую, то теперь… так оно и есть. Хотя закон сохранения энергии продолжает соблюдаться. Просто в активную акустику сегодня очень часто ставят аккумуляторы. И если заряжается портативная колонка малой мощностью часов десять, а потом орёт на максимальной один час и снова требует зарядки, то что же тут удивительного?
Сайт установщиков
Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей и мощности колонок может сбить с толку любого. Вот блочный усилитель солидной фирмы 35 Вт на канал, а вот дешевенький музыкальный центр с наклейкой 1000 Вт. Такое сравнение вызовет явное недоумение у потенциального покупателя. Самое время обратиться к стандартам.
Стандарты мощности (DIN,RMS,PMPO)
Особенности стандартов,описывающих мощность в звукотехнике
Многим иногда приходилось задумываться, что же именно обозначает мощность, в том или ином виде приводимая в паспортах акустических систем и звукоусилительной аппаратуры. Материалов на эту тему в сети и печатных изданиях встречается на удивление мало, внятных ответов на вопросы тоже.
Международные стандарты
DIN 45500— комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.
DIN POWER- значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями. Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений). Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.
Отечественные стандарты
Паспортная шумовая мощность— электрическая мощность, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (например: сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или спайки, обрыв гибких проводов и т.п.) при подведении розового шума через корректирующую цепь в течение 100 часов.
Максимальная кратковременная мощность— электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений (проверяется по отсутствию дребезжаний) в течение короткого промежутка времени. В качестве испытательного сигнала используется розовый шум. Сигнал подается на АС в течение 2 сек. Испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 минуту. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые может выдержать громкоговоритель АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.
Максимальная долговременная мощность— электрическая мощность, которую выдерживают громкоговорители АС без повреждений в течение 1 мин. Испытания повторяют 10 раз с интервалом 2 минуты. Испытательный сигнал тот же. Максимальная долговременная мощность определяется нарушением тепловой прочности громкоговорителей АС (сползанием витков звуковой катушки и др.).
Общая терминология
Розовый шум— группа сигналов со случайным характером и равномерной спектральной плотностью распределения по частотам, убывающей с увеличением частоты со спадом 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений, с зависимостью среднего уровня от частоты в виде 1/f. Розовый шум имеет постоянную (по времени) энергию на любом из участков частотной полосы.
Белый шум- группа сигналов со случайным характером и равномерной и постоянной спектральной плотностью распределения по частотам. Белый шум имеет одинаковую энергию на любом из участков частот.
Октава- музыкальная полоса частот, соотношение крайних частот которой равно 2.
Электрическая мощность Мощность, рассеиваемая на омическом эквивалентном сопротивлении, равном по величине номинальному электрическому сопротивлению АС, при напряжении, равном напряжению на зажимах АС. То есть, на сопротивлении, эмулирующем реальную нагрузку в тех же условиях.
Ода об истинной мощности или громкие и тихие Ватты
У всех, кто когда-либо сталкивался с выбором звуковой аппаратуры возникал вопрос о мощности, а если точнее, о громкости, например, акустической системы или ресивера. Предположу, что многие слышали от “заботливых” продавцов или замечали в рекламных материалах информацию о мощности в 30, 50 или, например, 100 Вт. Когда такое доводится слышать (видеть) мне, я крепко задумываюсь, о какой именно мощности идёт речь. Системы из поднебесной, например, якобы “выдают” заоблачные тысячи Ватт, при этом звучат тише десятиваттных трактов от других производителей.
Из-за ориентирования на значения мощности усилительной техники и акустических систем возникает много неразберихи, которая мешает покупателям приобретать, а продавцам продавать звуковую аппаратуру. Под катом я расскажу о существующих стандартах мощности, а также о том, какие маркетинговые ухищрения помогают некоторым производителям заявить “высокую” формальную мощность, при достаточно скромных реальных характеристиках.
Что определяет громкость?
На всякий случай, ещё раз напишу о том, что такое громкость и какие именно факторы определяют ее для того или иного тракта. Конечно, сегодня для большинства истина в том, что высокая мощность не всегда говорит о высокой громкости — секрет Полишинеля, но мало ли…
Итак, громкость звука — это:
“субъективная характеристика, она определяется интенсивностью
звука, пропорциональной квадрату амплитуды (A) звукового давления (SPL), и
восприимчивостью органа слуха, зависящей от частоты звука.”
Так вот, мощность не единственная влияет на итоговое звуковое давление (SPL). Громкость тракта определяет сочетание чувствительности акустики с мощностью усилителя. Чем ниже чувствительность АС, тем более мощный УМЗЧ потребуется для того, чтобы её “раскачать”.
При этом повышение звукового давления на 3 Дб требует удвоения мощности. Например, акустическая система с чувствительностью 90 дБ создает SPL= 90 дБ при подаче на АС мощности в 1 Вт (расстояние 1 м). Для повышения SPL до 93 дБ, необходимо увеличить мощность до 2 Вт, до 96 дБ — до 4 Вт, до 99 дБ — до 8 Вт и т.д.
“Советские” и “китайские” Ватты
Но всё же вернёмся к стандартам мощности, как к основному инструменту маркетинговых манипуляций. “Советские” и “китайские” Ватты — это “народное” деление мощностных стандартов, которое появилось лет 20-25 назад. Тогда наиболее доступной и востребованной на рынке техникой была новая из Поднебесной или старая из СССР. Остальное либо не поставлялось в РФ (по причине засилья китайских центров), либо стоило неприлично дорого для 80-90% населения РФ.
“Советские” Ватты считались честными, а китайские, соответственно, не очень. Хотя с советскими тоже всё не так просто. Мощностные характеристики усилителя в СССР определялись ГОСТ 23262-88, который предписывал производителю указать в паспорте устройства номинальную мощность.
Номинальная мощность определяется при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.
Иными словами, ГОСТ оставлял за производителем право указать мощность, которая соответствует наименьшему значению коэффициента нелинейных искажений. Показатели, как правило, подгонялись под требования стандарта к классу сложности устройства. Мощность указывалась как у усилителей, так и у АС (указывала на усиление какой номинальной мощности рассчитана акустика).
При этом, по утверждениям tehpoisk.ru, порой это приводило к проблемам. Например, не учитывались искажения типа «ступенька», возникающие на малых уровнях громкости, в усилителях класса АВ. Уровень искажений мог снижаться при увеличении выходной мощности сигнала до номинальной. При этом на средних и низких уровнях громкости сигнал существенно искажался.
Также в отечественной аппаратуре можно встретить такой параметр, как синусоидальная мощность (максимальная синусоидальная мощность) — это мощность, при которой УМЗЧ или акустика способны работать в течение 2-х часов с музыкальным сигналом без физического повреждения. Такая мощность не ограничена искажениями, её пределы определены лишь тепловыми и механическими повреждениями. Синусоидальная мощность обычно в 2-3 раза больше номинальной.
Типичный пример спекуляции на синусоидальной мощности — легендарные S-90. Их номинальная мощность составляла 35 Вт (к слову, первый вариант акустики назывался 35АС-01), а синусоидальная, уклончиво названная в документации паспортной, — 90 Вт. Номинальная также была указана, но второй по счету, что можно считать почти безобидной, по нынешним меркам, маркетинговой манипуляцией.
По сравнению с китайцами из 90-х и начала нулевых, случай “Радиотехники” с С-90 представляется совсем невинным. До сих пор помню, как унылые подвальные копировщики детища Мацуситы с созвучным названием Panansonica (орфография бракоделов сохранена) оставили на своей поделке “гордую” и заметную надпись: 5000 Вт.
В данном случае речь о PMPO (Peak Music Power Output), т.е. о максимальной мощности, которую в принципе может выдержать динамик АС, а усилитель способен выдать без термических и механических проблем. Тест проводится в течение одной-двух секунд при подаче сигнала 200 Гц.
Такие значения обычно в 20-30 раз выше номинала и именно их принято было называть китайскими. В последние годы, к чести китайских производителей, они отказались от использования PMPO и стали применять RMS.
Среди отечественных паспортных характеристик могут также встречаться максимальная кратковременная мощность (аналог PMPO), паспортная шумовая мощность (аналог синусоидальной, но в тесте вместо музыкального сигнала используется розовый шум).
DIN, RMS, AES, IEC и другие аббревиатуры
Сегодня злосчастное PMPO указывается крайне редко и, как правило, как дополнительный параметр, не несущий маркетинговой нагрузки. ГОСТовский номинал и синусоидальную мощность также достаточно тяжело встретить. Но от этого не становится проще. В многочисленных УМЗЧ и АС современного производства нет единого стандарта мощности. Нередки и откровенные маркетинговые манипуляции.
Начну, пожалуй, со стандарта DIN 45500 (известен тем, что впервые стандартизировал понятие HI-FI), в котором DIN Power измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD. Стандарт практически идентичен EIAJ, принятому японской ассоциацией отраслей электронной промышленности.
(Electronic Industries Association of Japan).
Также стандарт предусматривает ещё один вид измерения мощности — DIN Music Power, описывающая мощность близка к определению синусоидальной и паспортной шумовой мощности, т.е. значение длительной нагрузки музыкальным сигналом без риска повреждения. Обычно указываемая величина DIN music power незначительно выше, чем DIN.
Нормы этого стандарта соотносятся с понятием IEC Power по стандарту IEC 268-5 (стандарт международного электротехнического комитета, второе издание 1989-07), в котором определена длительность нагрузки — более 100 часов.
RMS (Rated Maximum Sinusoidal) — предельная синусоидальная мощность, т.е. такая, при которой звуковоспроизводящее устройство может работать один час с реальным музыкальным сигналом без повреждений. Как правило, на 120-250 % выше ГОСТовского номинала и на 20 — 25 % больше DIN Music Power.
К RMS максимально близок стандарт AES2-1984 (Audio Engineering Society). Различие между AES Power и RMS заключается лишь во времени, которое должно проработать устройство — для стандарта AES необходимо 2 часа.
Также может указываться т.н. программная мощность (Program Power или PP), которая в принципе может быть любой, т.к. не стандартизирована. Принято считать, что Program Power в 2 раза больше RMS, но это не является обязательным. Не менее туманные представления о мощности даёт PPP, т.е. пиковая программная мощность (Peak Program Power), которая в 2 раза больше PP.
Характерным примером разницы в указании мощности могут служить такие известные и уважаемые производители АС как Dynaudio и DALI. Первые указывают «Паспортная мощность, IEC», т.е фактически DIN, вторые вообще ограничиваются понятием “рекомендуемая мощность” и указывают диапазон мощностей.
Манипуляции КНИ
Существует отличный от DIN Power и EIAJ стандарт IHF, разработанный Национальным институтом стандартов США и Institute of High Fidelity, в котором мощность измеряется при 0,1% нелинейных искажений.
Аналогично любой производитель может ввести собственный стандарт расчета мощности, что позволит ему писать напротив слова Power любые цифры, которые он сочтет выгодными. При подобных расчетах можно доводить значения КНИ до любого максимума, например, до 15-20%, что повлечет за собой рост формальной “мощности”. Более того, так могут изменяться значения RMS.
Хитрый ресивер
Следующий неоднозначный момент касается расчета мощности многоканального ресивера. Так при тестировании, происходит “выгодное” для искажения действительности разделение мощности. Результаты измерений очень порадуют глаза, но не уши соседей. Это связано с методом измерения одного нагруженного из шести, восьми или десяти каналов, что формально дает якобы мощностной прирост.
Чтобы не ошибиться, оценивая реальную мощность устройства, следует поискать приписку “all channels drive” в графе, где указана мощность, если таковой нет, то, вероятно, измерения проводились с нагрузкой на один канал. И я почти убежден, что без такой надписи заявленные характеристики мощности не соответствуют действительности. Номинальная (по ГОСТ) мощность, которая (учитывая использование усилителя класса D) будет составлять не более 80% от потребляемой мощности, а с усилителями других классов — ещё меньше.
Сухой остаток
Для подведения итогов и демонстрации существенности в различии мощности, предлагаю провести небольшое сравнение на примере всё тех же S-90. В данном случае я приведу лишь приблизительные расчетные значения (реальные измерения могут отличаться), но это позволит понять насколько сильно разнятся стандарты, с которыми можно сегодня столкнуться. Итак, Радиотехника S-90:
Из всего изложенного можно сделать выводы:
Для концертной аппаратуры, где используется живой голос и динамические инструменты, существует другое правило — номинал мощности усиления равен мощности акустики по AES.
Джинса
В нашем каталоге представлен широкий ассортимент усилителей, ресиверов и другой звуковоспроизводящей аппаратуры. У нас вы можете приобрести акустические системы высокой верности воспроизведения
Что такое номинальная мощность усилителя? Разбираемся с паспортными показателями
Разбираемся с паспортными показателями
Физики и лирики, «технари» и гуманитарии, инженеры и аудиофилы, практики и эзотерики – порой этим группам сложно найти точки соприкосновения и прийти к консенсусу хотя бы в чем-то. Одни апеллируют к техническим параметрам аудиотехники, вторые больше доверяют собственным ушам. Эта статья вряд ли что-то новое сможет рассказать первым, а для вторых постарается ответить на вопрос – что же скрывается за цифрами в таблице ТТХ вашего усилителя?
Сопровождать аудиотехнику, как и любую другую технику, подробными техническими характеристиками считается хорошим тоном – времена, когда Роллс-Ройс писал про свои автомобили «мощность двигателя достаточная», остались в прошлом веке, в том числе и для самого Роллс-Ройса – после присоединения к империи BMW автомобили марки сопровождаются стандартным подробным перечнем характеристик. Но что может дать изучение и сравнение этих параметров усилителя для рядового любителя музыки?
Про характер звучания эти цифры расскажут чуть более чем ничего. В далеком 1974 году немецкий институт стандартизации Deutsches Institut für Normung (DIN) опубликовал стандарт DIN 45500, в котором описывалась группа критериев, удовлетворяя которым аудиотехника имела основания быть отнесенной в категорию Hi-Fi (High Fidelity). Современная, да и не только современная, а любая вменяемая техника соответствует этим критериям с приличным запасом. Означает ли это, что два усилителя, удовлетворяющих DIN 45500, работая с одними и теми же акустическими системами, будут звучать одинаково? Конечно, нет. Соответствие этим критериям может гарантировать, что скрипка на этой технике прозвучит похоже на скрипку, а не на фрезерный станок. Но характер звучания у этих усилителей может отличаться достаточно сильно.
Или, к примеру, изучая показатель номинальной мощности, можно сделать вывод, что усилитель с большим значением этого показателя может звучать громче усилителя с более скромными цифрами в данной графе. При условии работы с одной парой акустики, разумеется. И насколько полезным будет этот вывод при выборе усилителя? Часто ли вы слушаете музыку на номинальной мощности вашего усилителя?
Возьмем другую теоретически важную характеристику – коэффициент гармонических искажений. Для транзисторных усилителей значения этого параметра могут колебаться от 0,005 до 0,05%. Сможете ли вы на слух почувствовать разницу между звучанием компонентов с коэффициентом 0,005% и 0,05%, причем, обусловленную именно значениями этих коэффициентов? Сомнительно. Можно ли утверждать, что усилитель с меньшим значением этого параметра будет звучать лучше? Нет, нельзя. А для ламповых аппаратов и 0,1% искажений не является чем-то из ряда вон выходящим – и при этом звучание таких усилителей может нравится больше.
Если два разных усилителя имеют в точности совпадающие параметры ТТХ, но демонстрируют при этом разный характер звучания, то в этом нет ничего эзотерического и потустороннего. Это всего лишь означает, что перечень этих параметров описывает звучание усилителя не в полной мере, а разница скрыта как раз в неучтенных характеристиках.
Тем не менее, понимать, что написано в таблице ТТХ, бывает полезно – хотя бы для предварительного анализа и отбора кандидатов для вашей аудиосистемы, что позволит сэкономить время на прослушивание заведомо плохо совместимых тандемов усилителей и акустики. К примеру, однотактных ламповых усилителей, развивающих всего несколько Ватт, с акустикой, отличающейся низкой чувствительностью. Итак, обратим внимание на параметры, встречающиеся в таблице ТТХ усилительной аудиотехники.
Номинальная мощность
Номинальная мощность это мощность усилителя, которую он способен развить до достижения нелинейными искажениями заданного порога – обычно для определения номинальной мощности выбирается низкий порог оценки, составляющий доли процента. Измерения проводятся на синусоидальном сигнале частотой 1 кГц при работе на нагрузку с определенным сопротивлением – обычно 4 или 8 Ом. Нюансы заключаются в том, что, во-первых, реальный музыкальный сигнал весьма далек от тестового – к примеру, на определенных частотах сопротивление акустической системы может падать до весьма низких значений, и поведение усилителя в этом случае этот параметр никак не характеризует. Во-вторых, зависимость коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности далеко не линейна. К примеру, в усилителях с выходными каскадами, работающими в классе АВ, при низком уровне выходной мощности, к примеру, 1Вт, КНИ может быть гораздо выше, чем при работе на номинальной мощности. Учитывая, что статистическая плотность музыкального сигнала находится в диапазоне амплитуд от 5 до 15% от пиковых значений, реальные искажения при прослушивании музыки могут быть гораздо выше порога, установленного при измерении номинальной мощности. Что же полезного можно выяснить, опираясь на этот показатель? К примеру, если известно его значение как для нагрузки 8 Ом, так и 4 Ома (совсем хорошо, если есть информация о номинальной мощности при работе на нагрузку 2 Ома), то о качестве усилителя можно судить по пропорциональности роста мощности при уменьшении сопротивления нагрузки. Если при уменьшении импеданса вдвое номинальная мощность растет также вдвое – перед нами хороший усилитель.
Максимальная мощность
Максимальная мощность – это выходная мощность усилителя без ограничений на значения коэффициента нелинейных искажений. Другими словами, на какой мощности способен работать усилитель без фатальных для себя последствий, невзирая на искажения звучания. Насколько может быть полезна подобная характеристика запаса прочности аппарата определите для себя сами.
Для усилителей иностранного производства используют другой набор параметров мощности. Точнее говоря, называются они иначе, а суть очень близка.
DIN Power
DIN Power по сути – аналог номинальной мощности усилителя. Это мощность, развиваемая усилителем при работе на нормированную нагрузку с коэффициентом нелинейных искажений, не превышающем определенного порога. Измерения параметра проводятся синусоидальным сигналом частотой 1 кГц в течение 10 минут – ограничение КНИ составляет 1%. Разновидность этого параметра, которая называется IHF Power, ограничивает искажения на уровне 0,1%. Другой разновидностью этой характеристики является DIN Music Power, описывающая мощность не синусоидального, а музыкального сигнала. В этом случае как правило указывают, что измерения проводились в конкретной полосе частот. Например, для усилителя можно встретить такую характеристику мощности – 150 W (8 Ω, 20 – 20000 Hz, THD 0,1%). Как отмечалось выше для номинальной мощности – этот параметр наиболее полезен из всех мощностных характеристик, приводимых для усилителей звуковой частоты. Ещё более показательным был бы график зависимости коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности и частоты сигнала при работе на нагрузку определенного сопротивления. Но подобная информация встречается очень редко.
RMS Power
RMS (Root Mean Squared) Power – это среднеквадратичное значение мощности при нелинейных искажениях, не превышающих определенного порога. Чаще всего измерения проводятся на синусоидальном сигнале частотой 1 кГц с порогом КНИ 10%. Данный параметр был заимствован из электротехники и для аудио несет мало полезной информации, поскольку слух фиксирует амплитудные значения сигнала, а не среднеквадратичные – усреднение в данном случае вряд ли будет уместным.
Параметр PMPO (Peak Music Power Output) близок по смыслу к максимальной мощности усилителя, но ещё менее полезен, поскольку оценивает пиковое значение мощности независимо от искажений, но на очень коротком интервале времени, как правило не превышающем 10 миллисекунд. Зато эта характеристика очень любима отделами маркетинга производителей аудиотехники, поскольку позволяет никого не обманывая написать, к примеру, на пластмассовом бумбоксе PMPO 500 W. При этом, номинальная мощность усилителя такого бумбокса при 1% КНИ не будет превышать 10 Вт.
С мощностью разобрались – обратим внимание на другие характеристики усилителей.
Частотный диапазон
Рабочий частотный диапазон нашего слуха определяет, звуки каких частот мы в состоянии услышать. Границы этого диапазона во многом индивидуальны и определяются не только состоянием здоровья вообще, и органов слуха в частности, но и возрастом – к сожалению, чем мы становимся старше, тем доступный нам частотный отрезок становится короче. Прежде всего, страдает способность воспринимать высокочастотный спектр. Тем не менее, общепринято считать, что звуковой частотный диапазон простирается от 20 Гц до 20 кГц.
Большинство современных (и не только современных) усилителей звука способны работать с сигналами в гораздо более широком диапазоне. Нередки, к примеру, значения от 5 Гц до 100 кГц, а производители некоторых High End аппаратов указывают для них и вовсе запредельные границы – к примеру, от 0 Гц до 500 кГц. И здесь есть несколько существенных моментов, даже абстрагируясь от вопроса необходимости в таком протяженном диапазоне с учетом возможностей человеческого уха. Во-первых, реализовать поддержку расширенного частотного диапазона в усилителе технически намного проще, чем в акустических системах. То есть, итоговый рабочий диапазон вашей аудиосистемы будет определяться самым «узким» её звеном – то есть, колонками. Во-вторых, при анализе этого показателя нужно обязательно обращать внимание на условия измерения.
Частотный диапазон фиксируется при неравномерности АЧХ, укладывающейся в определенные рамки. Идеальный усилитель имеет в рабочем частотном диапазоне абсолютно горизонтальную амплитудно-частотную характеристику, но идеальных усилителей не бывает. Потому, рабочим частотным диапазоном называют диапазон частот, в пределах которого АЧХ не выходит за пределы заданного коридора – к примеру, +/- 0,1 дБ или +/- 3 дБ. При этом, усилитель, к примеру, может иметь рабочий диапазон от 20 Гц до 20 кГц с неравномерностью +/- 0,1 дБ, а при расширении коридора до +/- 3 дБ частотный диапазон у него расширится от 10 Гц до 100 кГц.
К сожалению, часто встречается ситуация, когда условия измерения не указываются вовсе – в этом случае информативность рабочего частотного диапазона оказывается весьма условна.
Коэффициент гармонических искажений
Идеальный усилитель в точности повторяет форму входного сигнала, лишь увеличивая его амплитуду. Но в реальной жизни для усиления используются активные элементы с нелинейными характеристиками, искажающими исходную форму сигнала. В результате, к чистой синусоиде на входе добавляются гармоники с частотой, кратной частоте полезного сигнала. Их амплитуда невелика, но суммирование с входным сигналом вызывает изменения исходной формы, то есть, приводит к искажениям.
Коэффициент гармонических искажений (THD – Total Harmonic Distortion) характеризует отношение суммарной мощности паразитных сигналов (дополнительных гармоник) к мощности полезного гармонического сигнала. Чаще всего измерения этого параметра проводятся на частоте 1 кГц при определенном уровне мощности, в качестве которого выбирают либо половину номинальной мощности усилителя, либо полную номинальную мощность. Возвращаясь к субъективному восприятию, чувствительность слуха к паразитным гармоникам зависит от многих факторов, среди которых их уровень по отношению к исходному сигналу, тип гармоники (чётная или нечётная), её порядок, а также громкость, на которой проходит прослушивание. Как правило, этот параметр укладывается для транзисторных усилителей в доли процента. При этом, как отмечалось выше, низкое значение этого показателя не гарантирует высокое качество звучания усилителя. Кроме того, уловить на слух разницу между КНИ 0,01% и 0,0001% практически невозможно. Если говорить о зависимости этого коэффициента от частоты сигнала, то, как правило, на краях рабочего диапазона этот показатель имеет тенденцию к росту.
Коэффициент интермодуляционных искажений
Гармонические искажения – далеко не самая большая проблема усилителей. Более того, с гармониками мы встречаемся даже при прослушивании настоящих музыкальных инструментов – когда звучание основного тона сопровождается обертонами – гармониками более высоких порядков, которые не только не портят звучание, а во многих случаях обогащают его. Здесь важен уровень этих гармоник по отношению к полезному сигналу, а также порядок гармоник. К примеру, исследования в области психоакустики показывают, что наличие на выходе усилителя значимых по уровню чётных гармоник субъективно воспринимается лучше, чем присутствие нечётных, даже невысокого уровня.
Куда большую проблему представляют интермодуляционные искажения (IMD – Inter Modulation Distortion), которые возникают при усилении мультитонового музыкального сигнала. При этом на выходе усилителя возникают паразитные компоненты с частотами, являющимися суммой или разностью частот спектра входного сигнала, а также суммой или разностью частот паразитных гармоник основного сигнала благодаря обратной связи попавших на вход усилителя. Проблема заключается в том, что такие искажения никак не соотносятся с основными тонами музыкального сигнала и легко различимы на слух.
К тому же, величина интермодуляционных искажений во многом определяется уровнем входных сигналов и их частот, а общепринятых подходов по измерению этого показателя не существует. Именно поэтому при всей важности этой характеристики для оценки нелинейных свойств усилителя, её практически никогда не указывают.
Отношение сигнал/шум
Попробуйте отключить от вашего усилителя все источники, после чего включите его и выверните ручку громкости на максимум. В большинстве случаев прислушавшись вы различите шум, исходящий из колонок. Вы слушаете собственный шум вашего усилителя, который обусловлен как внешними электромагнитными наводками разного происхождения на компоненты усилителя, так и собственными шумами элементов схемы, возникающих, к примеру, при нагреве активных электронных компонентов.
Отношение сигнал/шум (S/N ratio) – это отношение мощности полезного гармонического сигнала к уровню собственных шумов усилителя. Для современной транзисторной техники этот параметр зачастую превышает уровень 100 дБ. То есть, уровень собственных шумов усилителя более чем в 10 миллиардов раз меньше уровня полезного сигнала. Другими словами, собственным шумом в этом случае можно просто пренебречь. И это будет справедливо в одинаковой степени для усилителя с отношением сигнал/шум 100 дБ, и для модели с таким показателем, находящимся на уровне 85 дБ.
Разделение между каналами
Разделение между каналами (Channel separation) в многоканальных усилителях характеризует степень проникновения сигнала из одного канала в другой. Учитывая, что наведенный в другой канал сигнал по сути является паразитным, этот параметр иногда называют перекрестными помехами. Измеряется этот параметр в децибелах – чем уровень меньше, тем менее объемная строится сцена с менее четким позиционированием виртуальных источников звука в пространстве. В большинстве случаев разделение между каналами уменьшается с ростом частоты сигнала. То есть, наиболее явно проникновение сигналов из одного канала в другой проявляется в высокочастотном спектре.
Коэффициент демпфирования
Коэффициент демпфирования или, как его часто называют, демпинг-фактор характеризует способность усилителя подавлять паразитные напряжения, возникающие из-за инерционных движений звуковой катушки в магнитном поле в динамиках акустических систем. При всем искусстве производителей динамических головок и продвинутости современных материалов, применяемых для изготовления диффузоров, сделать совершенно невесомый (а значит безинерционный) диффузор, обладающий при этом необходимой жесткостью, по-прежнему не удается. Эти инерционные перемещения не связаны с воспроизводимым материалом, а обусловлены в большей степени упругими свойствами подвеса диффузора.
Коэффициент демпфирования – это отношение номинального сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя. Чем это отношение выше (а выходное сопротивление усилителя, соответственно, ниже), тем увереннее усилитель будет компенсировать такие колебания. В топовых моделях усилителей выходное сопротивление может составлять тысячные доли Ома, более массовые демонстрируют значение этого показателя в районе десятых долей Ома. С точки зрения анализа коэффициента демпфирования при выборе усилителя, достаточным можно считать значение, превышающее 100. Если этот коэффициент больше 300, то c большой степенью вероятности перед нами усилитель, способный справиться с самой сложной нагрузкой.
Прочие параметры
Прочие параметры, указываемые в технических характеристиках усилителей, как правило не требуют дополнительных пояснений. Размеры корпуса, вес, цвет отделки, потребляемая мощность – названия этих характеристик говорят сами за себя. Единственное, что хотелось бы отметить – для моделей с выходными каскадами, работающими в классе A и AB вес аппарата довольно точно характеризует его уровень – небольшой вес в данном случае должен вызвать настороженность. Аналогично, с потребляемой мощностью – чем она выше, тем увереннее усилитель будет контролировать акустические системы. Но если ваш усилитель работает в классе D, отличающемся высокой энергоэффективностью, то эти характеристики будут не так показательны. Ну и не нужно забывать о том, что чёрный усилитель всегда будет звучать лучше серебристого (шутка).