Почему усилители имеют разный звуковой почерк

Всем привет. Скажите пожалуйста почему разные усилители имеют разный звуковой почерк, при том что ачх в слышимом диапазоне у всех плюс минус одинаково ровная? Читал высказывание о том, что гармоники разные, но ведь в нормальном hifi аппарате их уровень достаточно низок, что бы их услышать. 

А я присоединяюсь к вопросу пытливого коллеги, что скажут бывалые ? default_smile.png

Так разная схемотехника же default_rolleyes.gif

Перебирая ЕЁ-готовим “блюдо”

 

Вопрос достаточно сложный. Для начала, надо ответить на вопрос: Что приводит к разным слышимым различиям при прочих равных по массово измеряемым параметрам?

Для этого обратимся уже не к строению слуха, а к тому, как мозг обрабатывает поступающие звуковые сигналы. В самом простом представлении, опознавание видов источников сигнала происходит по звуковым сигнатурам. Мозг строит соответствие, что определенное соответствие между огибающими спектральных составляющих во времени соответствует определенному инструменту. Высота тона меняется, а временной спектр сохраняется. Как могут меняться эти звуковые сигнатуры при воспроизведении усилителем с минимальными долями искажений при измерениях? Оказывается, что минимальные искажения достигаются на гармонических периодических сигналах. Но музыкальный сигнал нестационарный и при его воспроизведении возникают искажения, связанные с эффектами накопления, памяти. Эти искажения весьма сложно измерять, поскольку они путаются с линейными искажениями на нестационарных сигналах. А линейные искажения мозг очень легко игнорирует, адаптируется. Потому нет общепринятой методики измерения инерциально-нелинейных искажений. Однако, не все так плохо. Их можно достаточно достоверно оценить при моделировании. Для примера я ввел схему усилителя мощности из учебника Тице и Шенка, по которой собраны некоторые Мюзикал Фиделити, так вот, при нелинейных искажениях в тысячные доли процента, размер инерциально нелинейных искажений достигал 40%. Т.е. они весьма серьезно изменяют сигнатуру музыкальных инструментов. 

19 лайков

Грамотно сделанные усилители не имеют. Просто усиливают.

7 лайков

Ухх… Довольно сложно для меня. Ни разу ни в обзорах ни в ТХ не встречал такой параметр. Спасибо за ответ. 

Какие фирмы или модели? Цены наверное заоблачные. 

1 лайк

В погоне за идеальным звуком, без вносимой “отсебятины”, аудиоиндустрия к концу 70-х годов прошлого столетия достигла таких высот, когда усилители стали просто усиливать сигнал, сделав звук стерильным. Особенно это стало заметно на топовых дорогих моделях. В свою очередь, все бюджетные усилители любых брендов 60-70хх годов имели свой неповторимый почерк (окрас, гармоники), что собственно и давало возможность меломанам подобрать аппарат на свой вкус. Это делало их жизнь яркой, увлекательной и не скучной. 

8 лайков

Такого просто быть не может. Вся грамотность сводится к понятию разработчиком этой грамотности. На это и намекает пост Константина.

5 лайков

У Константина работа такая, привлекать клиентов.

Требования к усилителям и прочей аппаратуре четко прописаны в DIN45500 и других нормативах, а отсебятина это уже тн. “авторский звук”, а не Hi-Fi

4 лайка

Это просто минимально допустимые требования, в которые уложиться довольно легко.

5 лайков
  1. Прежде всего, наличие или отсутствие общей отрицательной обратной связи определяет качество ус-ля. При ОООС возникают переходные искажения, которые не видно при подаче на вход синусоиды, с помощью которой измеряют АЧХ и КНИ. 

В ус-ле CHPrecission можно изменять глубину ОООС от 100% до нуля с шагом 10%, и тем самым можно смоделировать звук разных усилителей. Самый приемлемый звук ИМХО при 0% ОООС…

  1. Кроме того, нейтральным звуком ИМХО является звук усилителя на биполярных транзисторах в выходном каскаде. Полевые транзисторы дают небольшую “вуаль”, которую многие, правда, не замечают.  Ламповый звук имеет приятную окраску и, конечно же, не является нейтральным…

П.С.: Кроме того, при оценке надо учитывать всю систему…Я не мог выбрать усилитель более 10 лет - всё у меня звучало плохо! Потом поменял силовой кабель у ЦАПа, который гадил в сеть и всё заиграло…

7 лайков

Хороший ответ, многое объясняет. 

Ого. А какой кабель поставили? Я вот тоже хочу кабель заменить и установить розетку фирмы Furutech, слышал это тоже влияет. А в усилителе трансформатор думаю перемотать с японских 100вольт на наши 230в, потому что, как мне кажется понижающий автотрансформатор штиль тоже не хорошо. Как считаете? 

Автотрансформатор не хорошо, а понижающий разделительный наоборот.

DIN и его копия ГОСТ и последующие стандарты определяют минимальные, т.е. необходимые требования к звуковой аппаратуре. Однако, эти требования не являются достаточными. Собственно проблематика инециально-нелинейных искажений (ИНИ) привела в тупик стандартизацию, поскольку не удалось сформулировать однозначные методики измерений, которые можно было бы положить в основу стандарта. Это дало питательную среду для развития маркетинговых подходов, когда каждый кулик выделяет какой-нибудь малозначимый параметр и возводит его в ранг эталона. 

Интересно, что отрицание усилителей с глубокой ООС, распространенных в 80-х-90х годах с “идеальными” ТХ вполне обосновано. ИНИ присущи всем каскадам усиления (в том числе и ламповым). Но выходные каскады, наиболее подверженные ИНИ обычно охвачены ООС и она подавляет все виды искажений выходного каскада линейные, нелинейные и ИНИ. А вот тот каскад, который отвечает за работу самой ООС работает иначе. При увеличении ООС линейные и нелинейные искажения этого каскада уменьшаются, а вот ИНИ нет (это легко можно показать в ТАР). При неглубокой ООС нелинейные искажения маскируют ИНИ. Нелинейные искажения - это прямые синхронные искажения, т.е. они возникают синхронно с сигналом, потому они меняют тембры, но не меняют сигнатуру звука. При повышении глубины ООС нелинейные искажения снижаются и ИНИ выходят как основные для слуха. Потому естественность передачи снижается, несмотря на до, что уровень линейных и нелинейных искажений снизился, а уровень ИНИ сохранился. Т.е. важен баланс между разными видами искажений. Снижать ИНИ входного каскада можно только схемотехнически. Решения этих вопросов были сделаны в 90-х годах при разработке микросхем для многоканальной связи, где ИНИ резко ухудшало проникание между каналами. Кстати, про ИНИ, в свое время, писал и Лихницкий, но на эти замечания мало кто обратил внимание.

ИНИ в буржуйской литературе именуется как memory distortion.

Есть несколько видов возникновения этих искажений, все они связаны с эффектом накопления, как бы памяти прошлых сигналов, отсюда и memory:

  1. Тепловые. Изменение параметров усилительных элементов от температуры. У транзисторов меняются все параметры от температуры. Но наиболее заметно смещение 2,5 мВ/градус. Поскольку этот коэффициент линейный, то он не проявляется на гармонических сигналах. Но после атаки музыкальной, температура перехода изменилась и смещение поменялось. Постоянная времени нагрева большинства транзисторов порядки 1 мс, что проявляется в звуке на средних частотах, где максимум чувствительности слуха. Когда берут старые медленные транзисторы с большим переходом, то постоянная времени у них ниже, что меняет слуховое восприятие ИНИ с жесткости на жирность. У ламп эти искажения так же есть, но их постоянная времени выносит их за звуковой диапазон.

  2. Конденсаторы питания. Прошел мощный сигнал, просело питание, изменились параметры каскада усиления. Потому балансные схемы в чистом классе А имеют преимущество по ИНИ.

  3. Модуляции параметров усилительных приборов, например зависимость емкости перехода от напряжения. При увеличении сигнала средняя емкость меняется и плывут параметры усилительного устройства. Все опять же меняется со скоростями, попадающими в звуковой диапазон. У ламп больше происходит модуляция усиления, крутизны, от уровня сигнала. Так же происходит детектирование сигнала на нелинейностях входного тока, что в ряде усилителей заметно, а в гитарных используется как фича.

21 лайк

Константин, безмерно Вас уважаю.. Увы, до сих пор не знаком лично, хоть и любовался на бесчисленные ваши выступления на известном ресурсе..)). 

И… как учёный учёного (а Вы, безусловно, в этой сфере им являетесь) хочу спросить… без подколок, честно)): 

И привожу известную всем цитату Эйнштейна “Всё должно быть изложено так просто, как только возможно, но не проще.” Она, впоследствии имела множество вариаций кстати… 

Так вот - я, безусловно, не специалист. Хоть и кандидат наук)). Но я биолог. При этом, много занимавшийся, в своё время, разными техническими вопросами - связанными с принципами дистанционного зондирования Земли, разными спектральными каналами, образами.., волнами…, плюс, “родная” геохимия… Т.е. привык за всю жизнь ломать голову над довольно сложными вещами… 

Но, скажу честно, из того, что Вы написали (в обоих частях), я почти ничего не понял…)) 

Отсюда вопрос: неужели на заданный вопрос.., который, собственно, является “камнем преткновения” во многих тысячах споров на самых разных музыкальных форумах, и здесь задан тоже не впервые - вопрос о том, почему, подчас (и даже часто) даже собранные по одной схеме и в  соответствии с одной схемотехникой, разные аппараты, звучат хоть немного, но по-разному… Особенно это касается сферы Hi-End… Так вот - возможно это объяснить чуть более просто для не специалистов, чем это сделали Вы, или.. это тот самый случай, когда любое упрощение уже кардинально изменит или исказит смысл? 

12 лайков

Если я вас правильно понял, то к примеру ламповый двухтактник будет лучше чем транзисторный AB класс? 

Смотрите, если вы зададите вопрос, что вот два аппарата и у них вполне известные различия по звуку и конструкции (обобщенно). тогда я вам скажу, что, например, вы взяли разные транзисторы и у них вот эти параметры и повлияли на звук. А когда вопрос в общем, то и ответ такой же.

6 лайков

Нет, не скажу. У них разные достоинства и недостатки. А вот оценка баланса их у каждого своя.