Данная статья является попыткой изложить своё видение более понятным языком для новичков о стандартах для акустических систем и усилителей звука. Чтобы понятнее объяснить что такое Hi-Fi и Hi-End, необходимо перечислить требования к усилителям и акустической системе.
Для того, чтобы обозначить требования к усилителю звука или низкой частоты необходимо знать по каким критериям их оценивают, поэтому для начала составим примерный список технических параметров усилителя звука:
1. Номинальная выходная мощность для входного сигнала частотой 1 кГц и других частот при заданном коэффициенте гармонических искажений (Pвых, Вт);
2. Напряжение питания при нулевом сигнале на входе (Uп, В);
3. Активное сопротивление нагрузки (Rнагр, Ом);
4. Входное активное сопротивление (Rвх, кОм);
5. Выходное активное сопротивление (Rвых, Ом);
6. Демпинг-фактор (коэффициент демпфирования или damping factor - DF = Rнагр/Rвых);
7. Коэффициент усиления по напряжению (KU, дБ)
8. Амплитудно-частотная характеристика и её неравномерность в диапазоне усиливаемых частот для заданного сопротивления нагрузки и номинальной выходной мощности (дБ);
9. Частотный диапазон усиления для заданного сопротивления нагрузки и неравномерности АЧХ на номинальной выходной мощности (fмин, fмакс, Гц);
12. Коэффициент гармонических искажений для входного сигнала частотой 1 кГц и других частот при номинальной выходной мощности и заданном активном сопротивлении нагрузки (КГИ или total harmonic distortion - THD, %);
13. Отношение сигнал/шум (SNR или signal to noise ratio, дБ);
14. Коэффициент интермодуляционных искажений по различным методикам (ИМИ или Intermodulation distortion - IMD, %);
15. Динамический диапазон для различных частот диапазона усиления (дБ);
16. Перекрёстные помехи для различных частот диапазона усиления (стерео разделение или channel separation, дБ);
17. Скорость нарастания выходного напряжения (slew rate, В/мкс);
18. Время затухания переходных процессов (τ, мкс или нс);
19. Коэффициент полезного действия, (КПД или η, %);
20. Потребляемая мощность (Pпотр, Вт);
21. Потребляемый ток (Iпотр, А);
22. Масса (m, кг);
23. Габариты (длина, высота, ширина или length, height, width - L, H, W, мм);
24. Класс усилителя (A, AB, B, C, D);
25. Однополярное или двухполярное питание;
26. Температурный режим (Tмин, Tмакс, °C);
27. Встроенные защиты (от перегрева, перегруза, короткого замыкания, переполюсовки, постоянного тока в акустической системе, самовозбуждения, электромагнитных наводок и т.д.);
28. Уровень фона;
29. Фазо-частотная характеристика;
30. Особенности исполнения (телевизор, магнитофон, радио, плеер и т.д.).
Как видно, по самым скромным оценкам технических параметров усилителей звука или низкой частоты более 30 штук. Разумеется, что при выборе конкретной конструкции мы вряд ли будем учитывать все перечисленные параметры. Учёт всех параметров при конструировании или при покупке сделает ваш выбор очень сложным и дорогостоящим, так как нужно учитывать параметры акустической системы и их окружения. Помещение для прослушивания музыки необходимо подготовить: выполнить звукоизоляцию стен для отсутствия эха и лишних резонансов, стоячих волн; убрать всё лишнее, только вы и акустика с усилителем. Но безусловно, если вам это удастся и вы имеете достаточно музыкальный слух, то сможете по достоинству насладится высоким качеством звука.
Настолько щепетильно к деталям относятся приверженцы акустики уровня Hi-End. Это люди фанатично относящиеся к различного рода деталям или же просто очень состоятельные. Сам же термин Hi-End чисто маркетинговый, а не инженерный, как например Hi-Fi.
Большинству людей вполне хватит акустики уровня Hi-Fi (high fidelity или высокая верность, точность). Для её конструирования учитываются все перечисленные параметры, но она имеет разумную цену и более доступна.
Есть примерный список требуемых параметров, чтобы усилитель соответствовал классу Hi-Fi и Hi-End. Топ - значение для топовых моделей класса.
Hi-Fi и Hi-End - это стандарты качества звуковоспроизводящей аппаратуры. Сокращение Hi-Fi (high fidelity) переводится, как "высокая верность" или "точность", а Hi-End (high end) - "высший сегмент" или "элитный класс". Уже понятно, что Hi-Fi технический стандарт для точного воспроизведения близкого к оригиналу, а вот Hi-End - это маркетинговый термин для обозначения аппаратуры высочайшего уровня, ориентированных на очень требовательных, утончённых натур с очень солидными кошельками. Технический стандарт один -Hi-Fi, его требования чётко прописаны, а вот Hi-End стандартом не является. Просто некоторые люди хотят красиво выделится из толпы и другие люди предоставляют такую возможность первым, а, по сути, Hi-End тот же Hi-Fi, но с очень завышенными параметрами. Только и всего. Но чтобы активно и хорошо заработать на этом из Hi-End сделали некую легенду, миф, особую романтику, создали своё философское течение, можно сказать!
Как видно из списка, некоторые параметры класса Hi-End выше значений Hi-Fi на порядок. В Hi-Fi чаще определяют не номинальную мощность при THD=0.1%, а среднеквадратичную мощность RMS при уровне нелинейных искажений THD=10% Это удобнее для маркетинга.
В Hi-End тоже хватает маркетинга. Если сопротивление подводящих проводов (даже самых дорогих) к акустический системе будет больше выходного сопротивления усилителя, то реальный демпинг-фактор упадёт в разы. Но тем не менее, высокое значение демпинг-фактора позволяет лучше контролировать диффузор акустической системы, особенно для чёткого басса.
Особенно важен низкий уровень интермодуляционных и нелинейных (гармонических) искажений , позволяющих слушать не просто более точный звук, но и менее модулированный. Взаимное влияние нескольких звуков может испортить всю картину, даже при очень высокой линейности. Высокие частоты могут модулировать низкие частоты или наоборот. Может произойти завал частот. Это, конечно, во многом зависит и от качества акустической системы.
Динамический диапазон показывает насколько тихие и громкие звуки можно услышать одновременно, а высокая скорость нарастания выходного напряжения обеспечивает чёткий фронт звука, не искажая его. Это особенно важно для чёткого воспроизведения резких и ритмичных звуков, таких как ударные высокой частоты. Также неравномерность АЧХ может окрашивать звук в целом, добавляя или убавляя каких-либо частот. Часто наблюдается завал низких и высоких частот и горб на средних.
Стерео разделение характеризует минимальный уровень звукового сигнала попадающего из одного канала в другой, что ухудшает ощущение направленности звука и расположения его источника. Его определяют встроенные фильтры усилителя, паразитные сопротивления, ёмкости и индуктивности, а также качество монтажа.
Выше перечислены наиболее значимые параметры влияющие на восприятие звука, но есть и множество других нюансов не имеющих прямого отношения к звуку. Как правило, такие нюансы связаны с общими принципами работы усилителя, его массой и габаритами, особенностями его эксплуатации, но все они определяют надёжность работы и удобство эксплуатации. Например, большие, массивные, требующие хорошего охлаждения усилители сложнее расположить правильно, чем компактные, лёгкие и энергоэффективные.
Важным моментом является качество не только усилителя, но и акустической системы и динамических головок. Если усилитель нагружен динамиком с низкой чувствительностью, то это снизит динамический диапазон. А если неравномерность АЧХ у динамика значительно больше, чем у усилителя, то звук будет изменён тембром динамика. Для меньшей неравномерности АЧХ акустических систем стоит выбирать их с 20-30% запасом по мощности. Также сопротивление подводящих проводов для акустических систем должно быть много меньше выходного сопротивления усилителя, иначе демпинг-фактор снизится в разы, басс станет менее чётким и сочным.
Огромное значение имеют условия эксплуатации усилителя. Эхо, реверберация, резонансы и стоячие волны могут звук превратить в какофонию. Иногда это хорошо слышно при объявлениях о прибытии и отбытии транспорта на вокзалах. Прослушивание музыки на открытом воздухе может потребовать множество дополнительных усилий, чтобы звук был приятным и понятным.
Таким образом, подводя итог, можно сказать, что универсальных требований нет, так как всё сильно зависит от условий эксплуатации и особенностей конструкции, а также от ваших личных пожеланий и финансовых возможностей. Этим и определяется многообразие усилителей, акустических систем и комплектующим к ним на любой вкус и кошелёк. Но тем не менее, если уж заявлен класс акустики, то она должна по определённым параметрам входить в свой диапазон. Также важна безопасность и надёжность эксплуатации, но это можно отнести ко всему.
Правда, вот интересный вопрос, который не любят фанатики философии Hi-End - "а вы реально слышите разницу между гармоническими или интермодуляционными искажениями 0.01% и 0.02% или демпинг-фактором 1000 и 2000?"
К чему эта гонка, если это класс акустики для души, любители "тёплого" лампового звука с чётными гармониками? Эх, смажьте уже провода мазью какой, лыжной что ли. Ваши коллеги утверждают, что это снизит скольжение электронов и улучшит проводимость.