совершенствую,
проектирую и собираю.


характеристики
заказать
послушать







Наши
заблуждения

          Не секрет, что знания (в широком смысле) есть субъективный образ реальности. В более узком смысле знания трактуются как обладание некоей объективной (проверенной) информацией, позволяющей решить конкретную задачу.
         Насколько объективен ваш образ реальности?
      Попробуйте проанализировать, какая часть ваших знаний получена истинным путём, т.е. либо из вашего непосредственного опыта, либо как результат вашего мышления, опирающегося на основополагающие истины и научно обоснованные понятия.
    Это и будет то непреложное, на что вы можете полагаться при выборе аппаратуры. Остальные примерно 80-99% всех чужих пара-квази-анти-лже-псевдо-как-бы знаний, полученных из сфабрикованных статей, обильно снабжённых потрясающей красоты картинками, шестизначными ценниками и крайне субъективными словоизвержениями экспертов – одиночек я предлагаю вам незамедлительно забыть.
Но навсегда запомнить, что Научные объяснения направлены на сознание. А реклама всяких дорогих аудиофильских штучек действует на подсознание. Гораздо более эффективно действует, человеку трудно идти против своей веры. В общем, берегите, люди, голову!
    В сущности, почти все, что мы считаем своим знанием почерпнуто из того, что под руку или прямо в уши из эфира попало. Мы сызмала и самым примитивным образом становимся жертвами маркетинга, паствой профессиональных и хорошо оплачиваемых "гуру". Нам много рассказали о тонкостях звучания того или иного кабеля, о всевозможных влияниях помех из сети, об ошибках при чтении лазерных дисков, джиттере……..о великом множестве процессов, которые должны влиять на звук.

     Мы теперь точно знаем, чтО именно должно влиять! Но каковы эти влияния в численном выражении, и самое главное, можем ли мы это услышать?! Об этом нам как-то не сообщили.
    Напомню, что влияния, схожие по результату, складываются как корень из суммы квадратов. 5% и 1% дадут не 6%, а всего 5.099%. Говоря иначе, при анализе каких бы то ни было влияний нужно знать хотя бы порядок их малости. Иначе мы просто обречены быть Дон Кихотами! Страшилок и ветряных мельниц Адепты Тайного Знания понапридумывали очень много…

    Я не против эзотерики и даже некоторых суеверий, поскольку (как и все мы в этом мире) не обладаю всеобъемлющей полнотой картины! Напротив, я стараюсь во всём найти рациональное зерно; однако некоторые вещи я знаю очень хорошо.

    Итак, Страшилки, простите, наши типичные заблуждения

000.  О "мёртвости" и "скучности" неокрашенного звучания
00.  О "огрехах" звукорежиссуры
0. Об "аудиофильских" компонентах
1.  О том, что высокая степень интеграции отрицательно сказывается на звучании.
2.  Качество питания, нужность супер-стабилизаторов с брендовыми конденсаторами
3.  О вреде отрицательной обратной связи (ООС)
3.1 О "уникальности" качества усилителей без ООС
4.  О необходимости длительного «прогрева» аппаратуры

5.  О «неважности» гармонических искажений.
6.  О категорической недостаточности 16 бит 44.1 кГц
7.  О безусловной пользе Up-сэмплинга
8.  О джиттере
9.  Об избыточности большого быстродействия.
10.  О необязательности низкого выходного сопротивления УМ
11.  О качестве цифровых усилителей.
12.  О том, что покупателя не надо информировать о чиселках, или О Магии в звуке.
13. О том, что все аппараты разные
14. О том, что проще – значит лучше (типа, всё гениальное просто)
15. О том, что дороже – наверняка лучше.
16. О том, что что – то бывает сотворено из ничего
17. О «неизмеримости» искажений
18. О том, что со звуком вот-вот всё скоро станет совсем хорошо.
19. Снова о кабелях

                                   Заблуждение №3
          О вреде отрицательной обратной связи (ООС).
Очень часто потребителя заочно считают чайником, а производитель пафосно сообщает: «наш усилитель без обратной связи». Любой инженер знает, что это ложь.
    Не бывает усилителей без обратной связи вообще! Она есть всегда, в частности внутри отдельно взятого транзистора или лампы. Это научный факт. В этом случае она является местной.
    Принцип, на котором базируется ООС в высшей степени универсален и существовал задолго до появления электроники и нас с вами; на нём основана работа всего сущего - от клеток до экосистем — для поддержания гомеостаза. Вы лично пользуетесь им каждую миллисекунду, чтобы, например, ходить, да что там, чтобы просто не пронести ложку мимо рта!

Проиллюстрирую как работает ООС в простом 2-х каскадном усилителе.

Иллюстрация работы ООС

    Основной параметр ООС - её глубина. Под глубиной понимают "запас" усиления.
Для схемы выше коэффициент усиления К=9,90099, а "запас" усиления (глубина ООС) около 100 раз.
В эти 100 раз ООС и улучшает парамерты "нелинейного усилителя".
    Применимость принципа ООС и максимальная её глубина ограничиваются только устойчивостью, не существует никакой "оптимальной" глубины ООС.
    Из теории устойчивости известно, что чем бОльшей глубины ООС мы хотим достичь, тем большего быстродействия мы обязаны добиться. Разработка устойчивых широкополосных схем с большим усилением – это технически весьма и весьма сложная задача. Видимо поэтому разработчики, которые не в состоянии преодолеть такую техническую проблему коммерчески целесообразным способом, и объявляют общую ООС злом. И, в первую очередь отсюда желание «отделаться» местными ООС и ограничить глубину общей.
    Вокруг общей ООС всегда очень много разговоров, обычно эзотерически наполненных и технически безграмотных. Но даже технически грамотные Спорящие обычно не могут признаться друг другу в том, что же является их конечной целью.
На мой взгляд, если человеку надо максимально достоверно передать сигнал, то у него просто не остаётся другого выхода, как применить ОС, обычно общую и возможно большей глубины. Если же хочется чего-то додумать, исказить, приукрасить, то от ООС придется отказаться или сильно ограничить её глубину, применить уже дорогущие супер-конденсаторы, слава Hi-End-у, простор для творчества широк.

Для слуха обычного человека, действительно, разговор грамотных людей о ООС может показаться ну пОлной профанацией.  Применяются термины вроде «частота единичного усиления», «запас по фазе», «петлевое усиление», «корректирующее звено», «сигнал ошибки» и т.п. Попахивает какой-то наукой, от которой хай-ендщики (а большинство из них не обременены глубокими техническими знаниями, т.е. являются в техническом смысле обычными людьми) бегут как от чумы, и где-то в глубинах сознания рождаются смутные сомнения… Хорошо, если они выходят наружу в форме научного интереса и желания разобраться. И плохо, если заседают внутри, рождая уже панический страх или фобию.
Подробнее о ООС здесь

                                   Заблуждение №3.1
          О "уникальности" качества усилителей без обратной связи

    Повторюсь, не бывает усилителей вообще без обратной связи; например, в схеме эмиттерного (истокового, катодного) повторителя, по которой собрано 99,5% всех выходных каскадов присутствует 100%-я местная ООС по напряжению. Проще говоря, местная ОС является неотъемлемым свойством любого усилительного каскада, и говорить о её вредности просто глупо.
 
     Самое время разобраться, чем же общая ОС отличается от местной. 
     1. И в том, и в другом случае часть напряжения (тока) с выхода усилителя подаётся в противофазе на его вход.

     2. И в том, и в другом случае используются схожие схемотехнические решения, обычно разница только в номиналах резисторов, которые и определяют глубину местных ОС.

     3. Местная ОС лианеризует каскад усиления, но лишь до определённого предела, около 0.05 – 0.2% общих гармонических искажений. Ограничения накладывают физические свойства активных элементов. Общая ООС свободна от этого принципиального ограничения

     4. Сдвиг фазы в схеме без ОООС совершенно неопасен, поскольку не может превышать 90 градусов для каждого каскада, и условие устойчивости соблюдается автоматически. В схеме с ОООС, состоящей из нескольких каскадов этот фазовый сдвиг "накапливается",  и это является единственным ограничением на глубину ОООС. Подробнее здесь.

И, если верить эзотерикам, звук "убивает" только общая ОС, но никак не местная, что позволяет локализовать проблему именно в сдвиге фазы.
     Интересно, что фазовый сдвиг в усилителе понятие в некотором смысле виртуальное и для звуковых частот никак не связано с задержкой распространения сигнала во времени, от которой на самом деле очень зависит качество работы ОООС. Задержка, эквивалентная сдвигу фазы 90 градусов на частоте 20кГц – примерно 12 мксек, и никакой, даже самый медленный усилитель такой задержкой не обладает. Для сравнения, в ES6.2 задержка от входа до выхода составляет 60 нсек, т.е. в 200 раз меньше. Соответственно, общая ООС в нём работает совершенно так же, как и любая местная.

     Итак, общая ООС ничем принципиальным от местной не отличается, за исключением количества охватываемых каскадов, и фазового сдвига, который "накапливается". Различие и вовсе исчезает, если построить усилитель так, чтобы сдвиг фазы от входа до выхода в звуковой полосе частот был невелик.
 
        Но вернёмся к качеству усилителей без ООС.
     
     С входным каскадом
всё хорошо, вносимые им нелинейности малы, поскольку мала амплитуда входного и выходного сигнала.
     С каскадом усиления напряжения всё уже совсем не так здорово, его усиление обычно достаточно велико, а амплитуда на выходе сравнима с напряжением питания, и в полной мере сказываются нелинейные ёмкости и нелинейная зависимость усиления и выходного сопротивления от напряжения. Искажения, вносимые этим каскадом, составляют 0.05 – 0.5%, и вопреки широкораспространённому мнению, не очень сильно зависят от архитектуры усилителя.
Полностью (якобы) симметричные усилители показывают почти такие же результаты, как и любые другие. Происходит это по той причине, что основной вклад вносят всего два транзистора (на схеме ниже Q4 и Q7), но в хороших усилителях их всегда два, независимо от того, «симметричный» усилитель или нет. К тому же полностью комплементарных транзисторов попросту не существует, ёмкости и кривизна транзисторов разной структуры в силу технологических причин существенно отличаются.
На рисунке ниже приведены результаты моделирования "симметричного" и нашумевшего когда-то усилителя без ООС «The end  Millennium»
, схема взята отсюда, простая и красивая.


The end millennium input stage

The End Millennium distortions


     Из результатов моделирования нетрудно видеть, что искажения усилителя the End Millenium без нагрузки (и даже без выходного каскада!!!) примерно 0.07% THD и 0.1% IMD. Выходкой каскад, даже тщательно отстроенный, добавит (как будет показано ниже) ещё примерно столько же, но фокус в том, что в результате перемножения спектров искажений итоговый спектр будет содержать массу гармоник и интермодуляций высогоко порядка. Видимо, этот самый мусор и объявлен "неповторимым" качеством.
     О каких 0.0017% THD заявляли авторы, неясно. Достаточно смелое утверждение даже для хорошего усилителя с ОООС.  Ошибочка почти в 50 раз, однако! Но, спасибо авторам, теперь нам известно, какие циферки они считают "референсными".
     
     Выходной каскад. Самый лучший и тщательно отстроенный (в том числе в классе "А") обладает выходным сопротивлением 0.05 - 0.2 Ом и искажениями на большом сигнале порядка 0.05 - 0.2%,  и до 0.4% на средне-малом сигнале
(подробнее здесь). Результирующие искажения (в особенности на большом и сложном сигнале, где они будут хаотично меняться в зависимости от частоты, поскольку импеданс нагрузки  непостоянен и на резистор не очень похож) могут быть до 0.5%.      Такую «точность» можно проверять любым китайским тестером!

Итак, на что вы можете расчитывать, становясь владельцем усилителя с гордой надписью "усилитель без ООС"

Проблема, параметры Признаки Как решается Цена вопроса


                                   Заблуждение №5
          О «неважности» гармонических искажений.

    Гармонические искажения всегда считались одной из основных характеристик звукоусилительного тракта. Но, как и всё в этом мире, их правильное понимание имеет свои тонкости. Одна тонкость – при численно равных Кг усилители могут звучать совершенно по – разному из – за разного спектрального состава гармоник. Вторая тонкость – неодинаковость Кг на разных частотах. Ниже показано, что неверно рассуждать об искажениях, рассматривая только гармонические, безотносительно интермодуляционных.
    Дело в том, что те же нелинейности в усилительном тракте, которые порождают гармоники, с абсолютной неизбежностью порождают и интермодуляции. И это не предмет для обсуждения, это математически доказанный факт. На самом деле гармонические искажения это всего лишь частный случай интермодуляционных, когда одна из тестовых частот отсутствует. Интермодуляции высокочастотных составляющих попадают в том числе на средние частоты, в зону наибольшей чувствительности слуха, и не маскируются ВЧ составляющими. Порог слышимости на средних частотах составляет около 0 дБ, и важно, чтобы интермодуляции были ниже этого порога. Интермодуляции первого порядка в лучшем случае равны гармоникам по амплитуде, отсюда однозначное требование: уровень гармонических искажений на высоких частотах всего тракта (в особенности этого трудно добиться в УМ) не должен превышать порога слышимости на средних частотах. Таким образом, для звукового давления, например, 96 дБ уровень гармонических искажений на ВЧ не должен быть более 0.0016%. Усилитель с настолько малыми искажениями на ВЧ демонстрирует необыкновенно тонкое, воздушно - невесомое звучание.
      Это, как говорится, довод За малость искажений.
      Довод Против в том, что якобы искажения более тихие, чем шумовой фон помещения, не слышны.
Предположение, что искажения менее уровня шума не будут замечены, являются, на мой взгляд, непростительным и некорректным упрощением. Для примера, мы можем прекрасно слышать тихое пение птиц за окном, но если мы возьмем микрофон, запишем, взвесим с помощью эквалайзера по кривой чувствительности слуха и на полученной, адекватной с точки зрения слуха шумовой картине помещения попытаемся найти пики сигнала, отвечающие пению, то ничего не увидим! Так произошло потому, что измеренный уровень шумовой дорожки несет в себе информацию об интегральном значении сигнала, грубо говоря это корень из суммы квадратов всех частот, каждая из которых значительно меньше по амплитуде. На спектрограмме мы бы увидели его с лёгкостью, потому что пение птиц это узкополосный сигнал, превышающий шум на наблюдаемом частотном интервале.
      Существуют ещё как минимум две особенности человеческого слуха, которые не стоит игнорировать и «упрощать», и которые помогли нам услышать пение птиц на фоне урчания холодильника и храпа соседа по квартире. Это избирательность по направлению и способность «накапливать» информацию о повторяющемся сигнале, достаточно продолжительном во времени. Согласно мнению некоторых исследователей ( Стереофония. - Ковалгин Ю.А.), первая из них составляет 12-15дБ (!), информации по второй, к сожалению, найти не удалось. Переоценивать её не хочется, так же как игнорировать, поэтому возьмём какую-нибудь среднюю, например 6дБ.
      В сумме получается примерно 20 дБ.
      В итоге, если мы слушаем музыку в тихом помещении (20-30 дБА) мы приходим приблизительно к тем же цифрам: интермодуляционные и гармонические искажения усилительного тракта во всей полосе частот должны быть менее порога слышимости, около 0.003% и 0.002% соответственно. Естественно, предпочтительно иметь запас, просто для гарантии.

                                  Заблуждение №6
          О категорической недостаточности 16 бит 44.1 кГц. Подробнее о результатах моего тестирования.
      Первый и самый значимый довод состоит в том, что для 24-х битных записей динамический диапазон может быть увеличен многократно, благодаря гораздо большей разрядности.
      Здесь сразу надо определиться, что же на самом деле представляет из себя динамический диапазон.
Когда говорится о динамическом диапазоне, скажем, симфонического оркестра (по мнению разных авторов от 60 до 75 дБ) имеют в виду отношение амплитуды самого громкого Форте-фортиссимо к самому тихому Пиано-пианиссимо. Вроде бы всё верно, и к этой информации апеллирует буквально каждый, кто хочет рассчитать динамический диапазон. Но можем ли мы говорить, что Пиано-пианиссимо это тот самый минимальный квант, тише которого уже не бывает? Конечно, это никакой не минимальный квант, а какая-нибудь окарина, со своим тембром и со своей динамикой, про которую все как-то «забыли». Сколько отвести ещё динамического диапазона на тихонько звучащий инструмент, я сказать не берусь, знаю только, что 8-битный звук на малой громкости звучит нормально. На сверхмалой может, видимо, хватить 4-5 бит, т.е. 18-24 дБ.
      То есть д.д.  симфонического оркестра на самом деле составляет 75+24=99дБ (!!!) и приблизительно равен динамическому диапазону CD. Такого диапазона я, к сожалению, не встречал ни на одной из записей! Для удобства прослушивания всегда применяется компрессия минимум 1.2:1, что превратит исходных 99дБ в 83дБ, но это уже совсем другая история.

 

 

      Зато сразу куча преимуществ. Очень высокий КПД, небольшие габариты, вес и простота реализации. Короче, горячо любимая халява.     

                                   Заблуждение №14
          О том, что проще – значит лучше (Типа всё гениальное просто)

       Но всё ли простое гениально?! Гениальность в том, чтобы сделать очень хорошее, но просто.
Попробуйте назвать автомобиль, соединяющий в себе простоту и «хорошесть». Не очень-то они просты изнутри, хорошие автомобили!
      Если устройство сделано простотым исключительно для "понимабельности" его потребителем или из других маркетинговых соображений, это вовсе не означает что оно хорошо работает!
     Простые инженерные решения обладают массой «побочных эффектов». Преодоление этих побочных эффектов неминуемо делает простое решение сложным.

                                   Заблуждение №15
          О том, что дороже – наверняка лучше.

      Только до определённого предела в рамках одного бренда.
Пожалуй, только в технике Hi-End наблюдается такое редкое несоответствие цены и субъективного качества.
      О начинке (ходовой её части) как правило, умалчивают, и неудивительно, ибо производителю стыдно признаться, что за 5-ти долларовый ЦАП, 1-долларовый операционный усилитель и горстку транзисторов ему хочецца 1000$. Или 10000$.


                                   Заблуждение №16
          О том, что что – то бывает сотворено из ничего

      Производители пытаются нам всячески внушить, что горшки обжигают боги… Не верьте. Я знаю одного профессионального конструктора АС, незнакомого с понятием «импульсная характеристика»…Метод тыка рассматривается подобными конструкторами гораздо более продуктивным сравнительно даже с методом научного тыка.
      Если в спецификации не написали тип использованного ЦАПа, не стоит свято верить, что аппарат сотворён из света, огня и ветра, а функционирует магическим образом!  Внутри у него такие же микросхемы.