Усилитель в идеальной ситуации должен усиливать все частоты одинаково. Это – мечта аудиофила! Но, к сожалению, пока не удается создать полностью линейный усилитель.
Усилитель, в силу физических и конструктивных особенностей деталей, из которых он состоит, является нелинейным. То есть он по-разному усиливает различные частоты в зависимости от их амплитуды на входе.
И мало того, в процессе усиления к сигналу, который пробегает через каскад транзисторов, ряды конденсаторов и лабиринт катушек индуктивности, добавляются всевозможные искажения в виде побочных частот, которых отродясь не было в сигнале до усиления. Такова физика процесса!
Музыка – это сигнал сложной формы, состоящий из множества наложенных друг на друга тонов различных инструментов. Это не идеальная синусоида чистого тона, которую мы рассматривали выше, упрощая ситуацию намеренно, для понимания физического смысла различных параметров аудиосигнала, таких как: частота, длина волны, фаза и амплитуда.
Ситуацию придется усложнить и представить, что в музыкальном треке звучит флейта-пикколо на устойчивой высокочастотной ноте, а затем вступает удар бас-барабана. Его громкий низкочастотный звук добавляется к звуку пикколо, и объединенная форма сигнала подается в усилитель мощности.
Так вот, усилитель, в силу своей нелинейности, будет усиливать пикколо на разную величину в зависимости от текущей амплитуды баса. Пикколо будет изменяться по амплитуде в зависимости от изменения амплитуды баса. Получается, что амплитуда баса «моделирует» пикколо, и звучание флейты будет «трепетать» в присутствии бас-барабана.
Этот эффект влияния одних частот на другие называется интермодуляционным искажением (IMD). Мы выше рассматривали гармонические искажения (https://t.me/daxxcables/630), которые добавляют к выходному сигналу нежелательные частоты (гармоники), кратные исходной частоте, то есть умноженные на 2,3,4,5 т. д., но меньшие по амплитуде. Эти нелинейные искажения называются гармоническими.
Так вот, усилитель добавляет к гармоническим еще и интермодуляционные искажения, которые не умножают кратно частоту, как это делают гармонические искажения, а просто прибавляют (или отнимают) к одной частоте величину другой. Все это не очень хорошо воспринимается на слух: кратное умножение частоты на 2 или 4 не так раздражает слух, как простая сумма частот.
В нашем случае с флейтой и барабаном, к частоте флейты прибавляется/отнимается частота баса, поэтому флейта будет окрашена в определенных, совместных с барабаном, моментах звучания.
Гармонические искажения идут рука об руку с интермодуляционными: если есть одни, то будут и другие. Мало того, интермодуляция (IMD) может искажать не только исходные частоты, но и порожденные гармоническими искажениями, кратные частоты. Короче говоря, имеем компот!
Но отчаиваться не стоит: современный уровень изготовления радиодеталей и схемотехника усилителей успешно борются с обоими видами искажений, загоняя их «под плинтус» уровня шума усилителя.
Если ваш усилитель имеет низкий уровень THD, то и уровень IMD будет низким. Покупайте компоненты, собранные из качественных радиодеталей! Хай-энд – рулит не просто так!
Да, забыл сказать: интермодуляционные искажения могут генерировать широкополосные динамики, которые в силу своей родословной должны одной мембраной отыгрывать весь спектр частот. Не крутите ручку громкости сильно вправо, эти мембраны не любят сильной громкости. Дайте им работать на средней интенсивности.
🟡Читайте больше на нашем канале в Телеграм
