Critérios de qualidade e o problema das competências do consumidor
Existem várias abordagens para a definição de qualidade do consumidor, mas nenhuma fornece uma garantia de uma boa compra. Se a fidelidade de reprodução e potência (volume) podem ser avaliados subjetivamente, então podem surgir problemas com a confiabilidade e estabilidade dos parâmetros. Eu até encontrei casos em que amplificadores caros de som decente de fabricantes de ponta pouco conhecidos começaram a funcionar como osciladores, começaram a emitir um ruído surdo em um acesso de autoexcitação.
Se você não entrar em detalhes, para entender a qualidade do produto, você deve ter um conhecimento mínimo dos circuitos dos amplificadores e da física dos processos nos quais eles são construídos, ter um circuito amplificador específico em suas mãos e saber sobre as características dos elementos usados no design do dispositivo. Essa. Idealmente, você precisa ser um engenheiro ou pelo menos um radioamador experiente para esta avaliação. A maioria dos compradores não possui essas competências. Isso possibilita inúmeras manipulações de marketing, desde a aparência do dispositivo até uma abordagem manipulativa para medir parâmetros básicos.
Os critérios formais para a qualidade de um amplificador para um consumidor são dados de manuais ou fichas técnicas. Deve ser lembrado que eles refletem a imagem real apenas se as medições foram realizadas dentro da estrutura dos padrões aceitos e deve ser indicada a potência do dispositivo, a faixa de frequências reproduzíveis e irregularidade de resposta de frequência, o coeficiente de distorção não linear, a relação sinal / ruído ponderado, analógico e digital são listados interfaces. Menos comumente na documentação, você pode encontrar dados sobre o fator de amortecimento, diafonia entre canais e diferenças no ganho do canal.
Poder
Quaisquer dados nas folhas de dados podem ser distorcidos para fins de manipulação de marketing. Mais frequentemente, isso acontece com poder, como escrevemos aqui . Assim, ao invés de RMS e DIN, que possuem critérios de design claros, podem ser usados termos como potência do programa, o que, de fato, nada significa, já que o método de cálculo da potência é conhecido apenas pelos criadores do amplificador. Faz sentido olhar para o valor da potência consumida, se for aproximadamente igual, ligeiramente mais e ainda mais, se for menor do que a potência do programa declarada, então os dados de potência estão claramente distorcidos e a técnica de medição usada não permite que você veja qualquer imagem real.
Para o consumidor, isso significa que se deve olhar para a indicação RMS e que é impossível focar no valor da potência do Programa, uma vez que este valor realmente significa o assim chamado. poder de marketing do dispositivo. Os valores válidos são:
DIN - o valor de potência em uma carga real (para um amplificador), limitado pelo aparecimento de distorção não linear. Medido aplicando um sinal de 1 kHz à entrada do dispositivo por 10 minutos. A potência é medida quando 1% THD é atingido. Este padrão de cálculo de potência é idêntico ao padrão EIAJ japonês adotado pela Electronic Industries Association of Japan.
DIN Music Power descreve o significado do carregamento contínuo de um sinal de música sem risco de danos. IEC Power - o mesmo DIN Music Power, mas com uma duração de medição estritamente definida de 100 horas.
RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) é a potência sinusoidal máxima (limitante) na qual um amplificador ou alto-falante pode operar por uma hora com um sinal de música real sem danos físicos. Normalmente 20 - 25% maior do que DIN. O RMS é quase idêntico à potência AES definida pelo padrão AES2-1984.
Na documentação soviética e russa, você também pode encontrar o parâmetro "Potência nominal" - é determinado na posição intermediária do controle de volume do amplificador, na qual os outros parâmetros do dispositivo correspondem aos indicados na descrição técnica. Este é um indicador manipulativo, como a potência do programa, uma vez que pode ser medido no valor mais favorável de distorção harmônica e pode ser ajustado aos padrões aplicáveis. Curiosamente, apesar de toda a manipulação, a “classificação soviética” costuma ser inferior a outros valores, por exemplo, a potência nominal de 35 W corresponde a aproximadamente 110 W RMS (potência AES), 90 W - potência IEC (potência DIN Music). Os valores de potência do programa são geralmente duas (ou mais) RMS, ou seja, 35 W nominais podem corresponder a 220 W de potência do programa.
Resposta de frequência e faixa de frequência
É ainda mais interessante com a faixa de frequência. Sabe-se que uma pessoa é capaz de ouvir frequências de 20 Hz a 20 kHz, enquanto os componentes ultrassônicos da gravação podem ser preservados no sinal de música HiRes. Ao mesmo tempo, é óbvio que a ampla faixa de frequência do amplificador é criada por uma razão. Elevar o limite superior da faixa de frequência é uma forma de melhorar a resposta transiente do amplificador, uma vez que a região de alta frequência corresponde à resposta transiente no domínio do tempo curto. Mais sobre isso aqui .
Portanto, o GOST 24388-88 em vigor até agora. Amplificadores domésticos de sinais de frequência de áudio. As condições técnicas gerais, parcialmente emprestadas da norma alemã DIN 45500 de 1977 e modificadas, assumem uma faixa de frequência de 10 a 40.000 Hz para amplificadores do grupo de complexidade zero (ou seja, alta fidelidade), e de 20 a 25.000 Hz para amplificadores do primeiro grupo de complexidade ...
Nesse caso, a irregularidade no padrão é indicada apenas na faixa de frequências audíveis e não deve ser superior a ± 0,3 dB para o zero e ± 0,5 para o primeiro grupo. O padrão internacional atual para amplificadores é IEC 60268-3: 2018, as normas do padrão em relação à resposta de frequência são quase idênticas ao GOST russo (soviético) e DIN 45500 alemão.
Para o consumidor, isso significa que faz sentido escolher um amplificador com uma faixa de frequência reproduzível de pelo menos 20 Hz a 20 kHz com uma resposta de frequência desigual de não mais que ± 0,5 dB. Além disso, se a fidelidade de reprodução for muito crítica, faz sentido escolher um amplificador com uma faixa de 10 Hz a 40 kHz (e acima) e irregularidade no espectro audível (de 20 Hz a 20 kHz) não mais que ± 0,3 dB. Eu enfatizo, não porque o comprador se tornou um morcego e ouve acima de 20 kHz, mas porque a expansão da faixa de frequência melhora a resposta transiente.
THD
Uma característica significativa de um amplificador, que objetivamente fala de qualidade, é a distorção harmônica total, de acordo com o mesmo padrão soviético para amplificadores preliminares e integrais (como dispositivos separados) deve ser de até 0,005% e para amplificadores de potência até 0,007% para o grupo zero. E também 0,05% e 0,07%, respectivamente, para o primeiro grupo. Como no caso da resposta de frequência, requisitos semelhantes existem em todos os padrões mundiais modernos (e não tão) para equipamentos de áudio de alta fidelidade.
Para o consumidor, isso significa que faz sentido procurar um amplificador com um valor de THD com um valor de THD máximo de 0,07% e com altos requisitos e requisitos de audiófilo para uma fidelidade de reprodução de 0,007% e abaixo. Devo dizer que encontrar um tal amplificador é bastante simples, já que a maioria dos modernos podem se orgulhar de um THD relativamente baixo.
IMD
Deve-se observar que além da distorção harmônica, o equipamento amplificador é fonte de distorções de intermodulação, que raramente caem nas fichas técnicas, e por enquanto, prejudicam gravemente a fidelidade de reprodução, são percebidas como som borrado. O padrão DIN 45500, que é considerado a fonte de normas para equipamentos da classe HI-FI, determinou que, para amplificadores de alta fidelidade, “o coeficiente de distorção de intermodulação (IMD) na faixa de frequência reproduzível de 250-8000 Hz (também fora desta faixa com uma diminuição no nível de pressão sonora em 6 dB) ”, não deve exceder 3%.
Das 400 fichas técnicas e manuais de amplificadores que vi recentemente, os valores do IMD foram indicados em cinco, todos custando mais de 100 mil rublos. E a questão não é nem mesmo que o fabricante esteja tentando esconder a verdade a todo custo, mas que a medição de um parâmetro adicional, que 0,1% dos consumidores de equipamentos de massa conhece, não é considerada uma decisão muito racional.
Para o consumidor, isso significa que muito provavelmente ele não encontrará esse parâmetro mesmo em documentos de aparelhos bastante caros. Pode-se determinar a intermodulação de ouvido, para isso, basta utilizar as gravações do ditado coral feminino e infantil. É necessário tentar concentrar a atenção nas vozes individuais, se isso não puder ser feito e as vozes individuais não forem ouvidas com clareza - provavelmente, estamos falando de um coeficiente de distorção de intermodulação suficientemente grande. Também é importante entender que sua fonte pode não ser um amplificador, mas um sistema de alto-falantes, portanto, para este teste subjetivo, faz sentido usar o melhor sistema de alto-falantes possível ou comparar com um determinado amplificador de referência em um sistema de alto-falantes.
Relação Sinal-Ruído Ponderado
A relação sinal-ruído é um parâmetro dos amplificadores que mostra o nível de ruído na ausência de um sinal. De acordo com os padrões mencionados, a relação sinal-ruído ponderado deve ser de pelo menos 80 - 90 dB para amplificadores HI-FI pré e integrais e 100 - 110 para amplificadores de potência de alta fidelidade. O valor mínimo para amplificadores pré e integrais é 63 dB e para amplificadores de potência 86 dB. Devo dizer que com este parâmetro, a maioria dos amplificadores modernos tem ordem completa, e se os valores diferem significativamente dos dados acima, podemos dizer que estamos falando claramente de um dispositivo de baixa qualidade.
Faz sentido para o consumidor prestar atenção à relação sinal-ruído ponderado, uma vez que tentativas de tornar o projeto de um circuito mais barato ou uma abordagem não muito profissional para layout de PCB em equipamentos modernos às vezes dão resultados desastrosos. É importante que o valor seja de pelo menos 60-80 dB; para amantes de música exigentes, você deve se concentrar em 90 dB e acima.
Milagres de lâmpada
Às vezes, em dispositivos de lâmpadas caros, a relação sinal / ruído ponderado é menor, devido à imperfeição de soluções de circuitos arcaicos, quando este parâmetro é sacrificado por algum outro útil, do ponto de vista de criadores ou consumidores excêntricos, efeitos, por exemplo, alguma característica som considerado mais "musical", "caloroso", "compatível com o gênero". A propósito, uma história semelhante acontece com a distorção não linear. Assim, a distorção harmônica mesmo em amplificadores valvulados ultra-caros pode chegar a 3 e até 5%.
Classes de amplificadores
Os
amplificadores de Classe A Classe A são tradicionalmente considerados como tendo a maior fidelidade. Em teoria, um circuito simples e, como regra, operação de terminação única sem cortar o sinal pode minimizar a distorção harmônica (THD e IMD), bem como reduzir a ordem dos harmônicos ... A desvantagem da solução é a pequena eficiência, que raramente ultrapassa 15-17% e, consequentemente, grandes dimensões e peso tornam-se problemas adicionais. O consumo de energia também está crescendo naturalmente.
Para consumidores que buscam o máximo de fidelidade de reprodução, sem restrições de recursos e sem medo de grandes massas e dimensões, esta opção é ideal. Para todos os outros, não é racional e inaceitável.
Classe B
Na classe B, o modo de operação é push-pull, o elemento (lâmpada, transistor npn) reproduz sinais de entrada positivos ou negativos (transistores pnp). Nesse caso, o ângulo de condução é igual a 180 ° ou excede um pouco esse valor, com relação ao qual o IMD e o THD aumentam. A vantagem desse modo é sua eficiência relativamente alta, que em teoria pode chegar a 75%. Hoje, essa classe foi quase completamente substituída por amplificadores classe D classe A / B.
Classe A / B
Da classe AB, fica claro que esta é uma tentativa de combinar alta eficiência e baixa distorção harmônica. Para eliminar a transição escalonada que existe na classe B, um ângulo de corte de 90 graus ou mais é aplicado ao alternar os elementos de amplificação. Consequentemente, o ponto operacional está no início da seção linear da característica corrente-tensão. Por esta razão, o bloqueio dos elementos amplificadores é excluído e uma corrente quiescente flui através deles, às vezes bastante significativa. Isso reduz ligeiramente a eficiência em comparação com a Classe B, mas reduz significativamente a distorção harmônica. A desvantagem desta classe é o problema insignificante de estabilização da corrente quiescente, que é resolvido de várias maneiras.
Classe D
O mais comum, barato e de alto desempenho, bem como uma das classes mais controversas de amplificadores, é a classe D. Esses amplificadores são frequentemente chamados de amplificadores digitais, uma vez que a modulação PWM é usada para amplificação. Eles consistem em uma unidade de filtragem, um controlador PWM de 4 canais, um amplificador de corrente, um filtro de baixa frequência de saída, uma unidade de proteção e uma fonte de alimentação. Vantagem chave: extremamente alta, em comparação com outras classes de eficiência, em teoria, podendo chegar a 90% ou mais. Além disso, a classe D tem vários problemas, a saber:
- Não linearidades causadas pelo método de modulação (erros de temporização).
- Inconsistência das características de temporização dos circuitos de controle do transistor de saída.
- Não linearidade do filtro passa baixa LC.
- Captador eletromagnético, incl. interferência da fonte de alimentação.
As "doenças congênitas" são apenas o primeiro e o segundo ponto, sua influência se torna cada vez menor com o aprimoramento dos chips amplificadores fabricados. Muitos dos problemas, graças aos quais esses amplificadores não ganharam uma reputação muito boa, foram superados pelos fabricantes no final dos anos 2000. A não linearidade do filtro passa-baixa LC é resolvida esquematicamente e depende exclusivamente do circuito de um amplificador específico. A captação eletromagnética e a interferência da fonte de alimentação também são resolvidas de forma esquemática e estrutural. Conseqüentemente, a classe D não é uma sentença.
Resíduo seco
Os principais critérios de qualidade para amplificadores são parâmetros como potência, resposta de frequência, THD. Também faz sentido prestar atenção ao IMD e à relação sinal-ruído ponderado. Os padrões criados em diferentes países após 40 anos descrevem os valores destes, os quais os amplificadores de alta fidelidade devem cumprir, tais padrões incluem DIN 45500, GOST 24388-88, IEC 60581, IEC 60268-3: 2018, de acordo com as normas das quais o a maioria dos amplificadores modernos. Um amplificador de alta fidelidade pode ser construído em qualquer classe, incluindo a classe D, que atualmente é a mais comum. Tentei escolher os critérios mais significativos para a fidelidade do amplificador. Certamente não descreveu tudo, então o fator de amortecimento,Deixei a separação de canais por ganho e diafonia entre canais estéreo para outros materiais. Se você tiver algo a acrescentar, ficaria sinceramente grato por informações adicionais nos comentários.
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