Технічні характеристики підсилювачів

Виробники звукотехніки, випускаючи вироби на ринок, обов'язково вказують в паспорті технічні характеристики. Орієнтуватися в них непросто. Недосвідчений покупець в кращому випадку запитає у продавця про потужності підсилювача, смузі частот, на худий кінець, про викривлення. І, як правило, отримає формальний відповідь: потужність підсилювача 100 ват, смуга частот не гірше 20 Гц - 20 кГц, спотворення - три сотки, що означає 0,03%. Однак багато підсилювачі мають подібні характеристики. Домогтися їх в даний час - завдання нескладне, але при однакових характеристиках апарати можуть звучати по-різному. Так на що ж слід звертати увагу в першу чергу?

Кожна ланка в ланцюзі відтворення має свої особливі характеристиками, необхідно акцентувати їх окремо для акустики, підсилювачів (попереднього і потужності), програвачів (вінілу і компакт-дисків) та інших джерел і перетворювачів сигналу.

Почнемо з найбільш популярного і необхідного - попереднього підсилювача. В англійському він часто називається Line preamp, Control amp, Phono amp, Head amp, тобто апарат, призначений для роботи з різними джерелами сигналу. Отже, розглянемо його основні технічні характеристики.

Характеристики попередніх підсилювачів:

Частотний діапазон
або смуга відтворюваних частот
Frequency response

Залежно від джерела сигналу, вказується за двома входах. По входу головки звукознімача вказується відхилення частотної характеристики від рівня на частоті 1 кГц, в смузі частот 30 Гц - 15 кГц, або 20 Гц - 20 кГц (дивлячись яким стандартом користується виробник). Наприклад: Frequency response Disc input (RIAA Ref.1 kHz, 30 Hz to 15 kHz) + 0.2 / -0.25 dB.

За входів Aux / Line вказується частотна характеристика з певним спадом на краях. Наприклад: Frequency resp. Line -0.5 dB, 2 Hz to 100 kHz; -3 dB 0.88 Hz and> 200 kHz.

У першому випадку характеризується якість коректора звукознімача при відтворенні вінілових грамплатівок. Природно, чим менше відхилення, тим краще. Для техніки високого рівня допустимі відхилення ± 1дБ в смузі 20 Гц - 20 кГц. Ширина частотного діапазону по лінійному входу також визначає якість апарату - чим ширше смуга частот, тим краще. Особливо це стосується розширення в бік низьких частот, аж до постійного струму.

Сумарні гармонійні спотворення
Total Harmonic Distortion + Noise

Вони відображають наявність продуктів спотворень в діапазоні простих (синусоїдальних) сигналів. Величина сумарних гармонійних спотворень є функцією частоти при сигналі на виході 1 В. Як правило, на краях діапазону має тенденцію до зростання. Оцінку гармонійних спотворень проводять за основними входів, окремо для ММ, МС * і лінійного входу. Вказується у відсотках, або в децибелах, 0.01% відповідає мінус 80 дБ. Для транзисторної техніки цифри порядку 0.005 - 0.05% є типовими, для лампової та 0.1% - прийнятна величина. Треба сказати, що сумарне значення гармонійних спотворень не є визначальним показником хорошого звучання. Дана характеристика лише формально описує реакцію системи на вхідний сигнал. Як відомо, жоден вимірювальний сигнал не здатний змусити систему реагувати так, як це відбувається при подачі реального звукового сигналу. Проте розробники прагнуть будь-які спотворення звести до мінімуму.

Відношення сигнал / шум
S / N ratio (IHF, CCIR, IEC-A)

У дужках вказується, які застосовувалися взвешивающие фільтри (позначаються вони за назвою організацій, які рекомендують застосування даного фільтру). Попередній підсилювач, який має низьке значення відносини сигнал / шум, буде не тільки шуміти як примус, але, що значно гірше, з'їсть тонку музичну структуру звучання голосів та інструментів. Відношення сигнал / шум вимірюється в децибелах, по кожному входу окремо (вхід закорачивается), по відношенню до сигналу на виході напругою 1В і частотою 1 кГц. Для МС і ММ входів цілком достатньо 70-ти дБ. Лінійний вхід має, як правило, значення краще, звичайно близько 85 - 95 дБ. Є і чемпіони, як, наприклад, попередній фірми Primare Systems Model 201 з відношенням сигнал / шум по лінійному входу 102 дБ зі зважують фільтром IEC-A.

Чутливість по входу
Input Sensitivity

Вказує напруга на вході, при якому напруга на виході підсилювача буде дорівнює 1 В. Сигнал на виході джерела для кожного з входів повинен бути не менше параметра чутливості. В іншому випадку сигнал на виході підсилювача буде мати значний шум або буде недостатній для "розкачки" підсилювача потужності. Наприклад: Input Data (Sensitivity / Loading) Disc (MM) -0.5 mV / 47 k, Disc (MC) -0.06 mV / 47 Ohms, Aux / CD input - 100 mV / 50 k. Типовими значеннями чутливості для попереднього підсилювача є наступні цифри: по входу МС - 0.2 - 0.3 мВ, по входу ММ - 1 - 3 мВ, по лінійному входу - 100 - 200 мВ.

Поділ між каналами
Channel separation

Можуть використовуватися інші терміни: Stereo Separation, Crosstalk. Характеризує проникання сигналу з каналу в канал, вимірюється в децибелах. Як правило, поділ між каналами має тенденцію до зменшення з ростом частоти, що призводить до погіршення сприйняття стереообраза на високих частотах. Типові значення для входів звукознімачів на частоті 1 кГц - 80ё70дБ, на 20 кГц-50ё45дБ. За лінійного входу цей показник краще на 10ё15дБ. Треба сказати, що у кращих головок звукознімачів поділ між каналами на частоті 20 кГц досягає 30ё35 дБ, так що багато підсилювачі з показниками, близькими до 35ё40 дБ, будуть звучати погано через втрату локалізації, глибини стереообраза, детальності на частотах вище 10 кГц. Мабуть, чемпіоном за цією характеристикою можна вважати American Hybrid Technology, має в гіршому випадку 115 дБ!

Вхідний і вихідний імпеданс
Input / Output impedance

Для узгодження з ММ-головками звукознімачів передпідсилювач може мати перемикач вхідного опору, скажімо, від 10 кОм до 47 кОм. МС головки розраховані на менше значення імпедансу. Канадський підсилювач Sonic Frontiers SFP-1, наприклад, при штатному опорі на вході ММ / МС 47 до, комплектується набором резисторів від 10 Ом до 1 кОм для точного узгодження з застосовуваної головкою. Однак це навряд чи зручно для власника, який повинен самостійно вирішити, який резистор йому ставити, та ще зробити досить якісні пайки. Лінійний вхід, як правило, має вхідний імпеданс не нижче 30 кОм. Менший опір створить складнощі для компакт-програвачів, магнітофонів, тюнерів: так як їх вихід може бути не пристосований для роботи на низький опір, можливо сильне ослаблення сигналу. Вихідний опір характеризує здатність системи працювати на низкоомную навантаження, наприклад, на вхідний опір підсилювача з довгим Міжблочні кабелем. Так наприклад, англійський Art Audio VP1 має вихідний опір 35 кОм, що з триметровим кабелем до підсилювача потужності і опором по входу 10 кОм дасть загасання 7 дБ на 20 кГц! Тому, чим нижче вихідний опір підсилювача, тим краще. Типовим значенням можна вважати 1 кОм на частоті 1 кГц.

Присутність напруги зсуву на виході
DC offset

Характеристика обов'язкова для високоякісної апаратури! Наприклад, 50 мВ на виході підсилювача, подані на відкритий вхід підсилювача потужності з посиленням в 30 дБ, дадуть на його виході близько 1.8 В постійної напруги! Звичайно, таку напругу не здатна пошкодити акустичну систему (СЧ і ВЧ головки будуть захищені фільтром, для НЧ головки таку напругу безпечно), проте воно здатне викликати значний зсув дифузора НЧ головки. У свою чергу це призведе до асиметрії розташування звукової котушки в магнітному зазорі і збільшить спотворення в НЧ області.

Техніка високого класу має балансні входи і виходи, що дозволяє уникнути проблем, що виникають з появою постійної напруги на виході підсилювача. Якщо у вас однотактний вхід (роз'єм RCA) підсилювача, а сам підсилювач не має схеми, що забезпечує відсутність постійної напруги на виході підсилювача (DC servo), то при виборі підсилювача слід звернути увагу на цей параметр. Зауважимо, що величина зсуву на виході може бути різною у різних примірників одного і того ж апарату, проте цифра ± 10мВ цілком допустима в усіх випадках.

Наведений перелік технічних характеристик, звичайно ж, не є вичерпним. Ми привели, на наш погляд, основні, необхідні при оцінці і виборі попереднього підсилювача.

Характеристики підсилювача потужності:

Завдання вибору підсилювача потужності не менше складна, ніж вибір на зовнішній підсилювач. Перш ніж прийняти рішення, що можливо тільки після музичного прослуховування, давайте заглянемо в паспорт і ознайомимося з технічними характеристиками.

Вихідна паспортна потужність
Power output, Rated power

Це головна характеристика підсилювача. Вимірюється в ватах на синусоїдальній сигналі при заданому навантаженні. Зазвичай вказується потужність при навантаженні 8 і 4 Ом. Однак на музичному сигналі опір АС падає часом до 1 Ома. Тому нешкідливою поцікавитися у продавця, яку потужність підсилювач може віддати на 2-х омной навантаженні. Якщо потужність підсилювача вказана 100 Вт / 8 Ом і 200 Вт / 4 Ом - це відмінна потужна машина, якій не страшні навіть самі низькоомні колонки. Однак справа не в цифрах 100, 200, 500, 1000. Якщо у підсилювача навіть 20 Вт / 8 Ом і 40 Вт / 4 Ом, це також добре. Важливо, щоб потужність зростала вдвічі при зменшенні навантаження в 2 рази. Такий підсилювач має велику перевантажувальної здатністю, і якщо ви поміняєте акустику на більш низкоомную, підсилювач не підведе.

Інша картина з ламповими підсилювачами. Тут, як правило, є кілька виходів (вихідний трансформатор має відводи на вторинній обмотці для підключення відповідного навантаження). Якщо ваша акустична система має опір 8 Ом, підключіть її на 8-омний вихід, якщо 4 Ома - на 4-омний. При правильному підключенні підсилювач віддасть максимальну потужність, на яку він розрахований.

Смуга частот, частотний діапазон на рівні -3дБ
(При потужності вдвічі менше паспортної)
Power bandwidth (-3dB point)

Як правило, у транзисторних підсилювачів діапазон частот ширше, ніж у лампових (від декількох герц до сотень кілогерц). Наприклад, підсилювач Audio Research D300 має смугу від нуля герц (постійний струм) до 150 кілогерц. А ламповий V70 тієї ж фірми - 12 Гц - 40 кГц, що однак не заважає його високу популярність у аудиофилов.

Короткочасне пікове значення вихідного струму (при навантаженні 1 Ом)
Peak output current

Характеризує потужність блоку живлення, надійність вихідного каскаду. У кращих транзисторних підсилювачів цей показник порядку ± 30ё60А. Про такий підсилювач можна сказати, що він управляє акустикою "залізною рукою в оксамитовій рукавичці". Хороші лампові підсилювачі віддають в навантаження струм порядку ± 10ё15А. Високі значення вихідного струму забезпечують глибокий, щільний бас.

характеристика спотворень
Distortion

Можуть вказуватися і гармонійні і інтермодуляційні. Чим менше ця цифра у відсотках або в децибелах, тим менше спотворень вносить в підсилюваний сигнал даний підсилювач. Однак більш важлива не величина, а спектр продуктів спотворення. Двотактні підсилювачі ефективно пригнічують в вихідному каскаді другу гармоніку, але при цьому можуть мати довгий хвіст з парних і непарних гармонік. У однотактний лампових гармоніки значно більше за рівнем, але вони швидко згасають і, як правило, вище п'ятої гармоніки спотворень в діапазоні немає.

Лампова техніка має дещо гірші показники по спотворень, але вже згаданий Audio Research V70, маючи 1% спотворень на максимальній потужності 60 Вт, за свідченням зарубіжних експертів, звучить чудово. Вимірювання гармонійних спотворень виробляють на різних частотах, як правило, 20Гц, 1кГц і 20кГц, і вихідних потужностях 1VA, 2/3 паспортної і на максимальній паспортної. На крайніх частотах і на максимальній потужності може спостерігатися значне збільшення рівня спотворень.

В середині 70-х років було модно приводити характеристики підсилювача при різних інтермодуляционних тестах. З'явилися поняття TIM (Transient InterModulation) - перехідних, DIM (Dinamic InterModulation) - динамічних Інтермодуляції. В даний час поведінка підсилювача при складних вимірювальних сигналах цікавить тільки фахівців і розробників. Ми ж згадаємо лише стандартні вимірювання інтермодуляционних спотворень при одночасній подачі 2-х тонів 19 кГц / 20 кГц на повній потужності. Хороший підсилювач повинен мати показник в межах 0.02 - 0.1%.

Вхідні імпеданс і чутливість
Input Impedance, Input Sensitivity

Типовою цифрою для імпедансу є 30 - 100 кОм. Вхідний опір нижче 30 кОм може серйозно вплинути на частотну характеристику сигналу, що надходить від підсилювача.

Під чутливістю розуміється напруга, подане на вхід, при якому підсилювач розвиває паспортну потужність. Звичайним значенням є 0.5 - 2 В.

вихідний опір
Output Impedance

Потужність джерела живлення. Енергія, запасені в конденсаторах і індуктивностях фільтра.
Power supply capacitance. Energy storage.

Саме ця енергія визначає динамічний діапазон при відтворенні. Вимірюється в джоулях. Типовий підсилювач з двома конденсаторами по 10 000 мкФ на 60 В має всього 72 Дж. (Транзисторні чемпіони мають сумарну ємність конденсаторів порядку 0.5 - 1.0 Фаради). Для порівняння, у фотоспалахи в середній фотостудії - 500 - 1000 Дж. А ось у Audio Research V140 - 415 Дж. Уявляєте, які м'язи у цього лампового монопідсилювач! Тому, коли наводиться ця характеристика, обов'язково зверніть на неї увагу.

Якщо у вас виникнуть питання по невідміченим тут характеристикам або власні думки, пишіть до редакції.