Rapporto Qualità-Prezzo – Cosa Distingue un Amplificatore dall'Altro?

Nella nostra serie Rapporto Qualità-Prezzo, parliamo di caratteristiche prodotto e design componenti che offrono valore e prestazioni aumentate. Abbiamo discusso unità sorgente e altoparlanti, ed ora è tempo di guardare a fondo negli amplificatori e cosa separa un amplificatore dall'altro.

Anni fa, un importante appassionato audio mobile affermò che tutti gli amplificatori suonano uguali sotto rigorose condizioni test. Sostenne la dichiarazione offrendo una grossa ricompensa in denaro a chiunque potesse scegliere un amplificatore 10 volte su 10 in test d'ascolto controllati. C'è valore nella sua affermazione e sarebbe molto difficile determinare la differenza tra due amplificatori in test cieco 10 su 10 volte, ma non significa che tutti gli amplificatori siano uguali. In effetti, ci sono grandi differenze.

Questo articolo si concentra su due aree prestazionali molto diverse che molti produttori rifiutano di discutere in dettaglio: distorsione e rumore.

La Potenza È Importante?

La capacità di un amplificatore di fare più potenza di un altro determina la sua qualità o capacità prestazionali? Beh, se l'amplificatore meno potente è spinto in distorsione, allora certamente quello più potente suonerà meglio. Mentre operano dentro i loro range potenza nominali, la potenza massima importa? Non molto.

Cos'è Questo Fattore Smorzamento?

Da decenni, produttori amplificatori high-end forniscono specifiche fattore smorzamento. Questo numero è un rapporto tra impedenza uscita amplificatore e un'impedenza carico specificata. La storia dice che un amplificatore con numero più alto produrrebbe un suono più stretto e controllato perché la bassa impedenza dell'amplificatore cortocircuiterebbe il segnale contro-EMF dall'altoparlante.

A seconda della tua versione della fisica, il fattore smorzamento può essere un numero grande o molto piccolo – rendendolo potenzialmente rilevante o una completa pista falsa.

Per amplificatori stato solido, il fattore smorzamento o rapporto impedenza uscita è abbastanza alto che l'impedenza carico ha pochissimo effetto sulla risultante risposta frequenza del sistema. Per amplificatori a valvole con trasformatori adattamento impedenza, non è sempre così. Preoccuparsi o considerare il fattore smorzamento è molto in basso nella lista preoccupazioni.

Rumore di Fondo

Abbiamo parlato di rapporto segnale/rumore in dettaglio nella discussione unità testa. È un grosso affare nella discussione amplificatori e ritornerà quando parleremo di processori segnale.

Qualsiasi dispositivo elettronico crea rumore indesiderato quando un segnale passa attraverso. Anche qualcosa di semplice come una resistenza crea una piccola quantità rumore. In questo esempio, è probabilmente troppo piccola per essere udibile – ma c'è. In un circuito complesso con guadagno (aumento ampiezza segnale), creare rumore indesiderato è un sottoprodotto comune di design discutibile.

Come si manifesta il rumore in un amplificatore? È il sibilo di fondo che senti dagli altoparlanti quando nessuna musica suona. Idealmente, non vuoi rumore che aggiunga contenuto alla tua musica.

Se hai quegli altoparlanti PA davvero efficienti, allora scegliere amplificatori con eccellenti specifiche rumore è cruciale. Gli altoparlanti stessi offrono 5-10 dB più uscita per un dato segnale ingresso, quindi qualsiasi rumore presente sarà 5-10 dB più forte.

Specifica Rapporto Segnale/Rumore

L'abbiamo coperto prima, ma lo rifacciamo ora perché è importante. Ci sono due modi in cui i produttori pubblicano specifiche SNR o S/N: riferite a un livello uscita specifico (1 watt su 4 ohm) o relative alla massima capacità produzione potenza dell'amplificatore. Non puoi confrontare i due direttamente, ma puoi stimare.

Guardiamo due amplificatori full-range. In questo esempio, useremo una coppia di amplificatori quattro canali simili. Amplificatore A ha S/N Ratio pubblicato a -104 dB e amplificatore B a -88 dB. Assumendo numeri pubblicati con stesso standard, amplificatore A produce 16 dB meno rumore di B. Sfortunatamente, in questo esempio, la specifica -104 di A è pubblicata relativa alla sua potenza nominale, mentre B è relativa a 1 watt uscita. Usando stesse specifiche, A produce -84 dB rumore, 4 dB più di B.

Considerazioni Distorsione

Distorsione è, in termini semplici, l'aggiunta di informazione indesiderata a un segnale. Proprio come il rumore, tutti i dispositivi elettronici aggiungono qualche distorsione ai segnali che passano attraverso. Nella maggior parte dei casi, a meno che qualcosa non sia andato molto storto, il segnale originale passa attraverso il dispositivo inalterato. La distorsione è generata dall'aggiunta di informazione indesiderata.

Distorsione armonica è l'aggiunta di multiple istanze del segnale originale. Molti amplificatori domestici high-end sono testati usando un tono 50 Hz a potenza nominale. L'analisi del contenuto spettrale risultante mostra quanta informazione indesiderata è prodotta.

L'immagine sopra mostra prestazioni straordinarie da un amplificatore domestico stato solido high-end. Come vedi, c'è un po' di contenuto 150 e 175 Hz, ma quasi -120 dB sotto il segnale stimolo.

In questo esempio, vediamo gli armonici creati in un amplificatore domestico high-end Classe D. Un segnale 100 Hz è presente a -85 dB e un segnale 250 Hz a -90 dB.

Per evidenziare davvero il potenziale comportamento indesiderato, abbiamo incluso il contenuto spettrale di un amplificatore high-end a valvole. Vedi contenuto spettrale a 100 Hz a -42 dB, 150Hz a -54 dB e 200 Hz a -67 dB. Questa distorsione sarebbe udibile durante l'ascolto.

Distorsione Intermodulazione

Un altro tipo distorsione è creato quando due segnali che passano attraverso un amplificatore interagiscono per produrre distorsione che è la differenza tra i due segnali. Lo standard industriale test per distorsione intermodulazione è suonare un segnale test con due onde sinusoidali – una a 19 kHz e una a 20 kHz. Due cose accadono quando distorsione è prodotta: contenuto creato ai lati di questi toni e a una differenza tra loro, cioè a 1 kHz.

Questo grafico mostra un amplificatore domestico high-end con eccellente comportamento IMD. Le due bande laterali sono a -119 dB e completamente inudibili.

Questo grafico mostra lo stesso Classe D della discussione distorsione armonica. È facile vedere che gli stimoli test hanno creato una significativa quantità informazione. Il picco è a -78 dB, quindi non è un disastro completo.

Shopping per un Amplificatore Audio Auto

Poiché nessuno nel settore elettronica mobile sembra disposto a sottoporre i propri prodotti a questo livello di scrutinio, come si sceglie un amplificatore che offre prestazioni eccezionali? L'unico modo è attraverso ascolto estensivo. Una manciata di amplificatori sul mercato offre prestazioni eccezionali, e non tutti sono costosi. Allo stesso tempo, alcuni amplificatori molto costosi rendono male.

Se vuoi trovare il meglio, vedi se puoi prendere in prestito quell'amplificatore in questione da un amico e metterlo in un sistema riferimento. Se la tua musica suona improvvisamente più calda, è segno che c'è contenuto armonico aggiuntivo. È "bello" da ascoltare in alcuni casi, ma certamente non accurato.

Una volta sviluppato un forte riferimento per accuratezza, sarai in grado di individuare amplificatori che offrono prestazioni eccellenti. Il tuo rivenditore locale elettronica mobile dovrebbe avere un veicolo demo che puoi ascoltare. Buono shopping!