Методика тестирования усилителей мощности (и усилителей для наушников)


Основной целью тестирования качества усилителей мощности является определение качества продукта по выработанным критериям — по абсолютной шкале и сравнению с конкурентами. Успех усилителя мощности, как удачного продукта, зависит от совокупности многих факторов. Из них можно выделить следующие, наиболее важные для пользователя: внешний вид, эргономика, функциональность и качество звучания. Стоимость изделия также является важным фактором при покупке, однако наиболее актуален показатель цена/качество для своей ценовой категории, в сравнении с ближайшими конкурентами.

Для сравнения усилителей друг с другом, а также более четкого представления о каждом изделии, целесообразно исследовать и проводить сравнение продуктов по всем основным признакам, определяющим интегральную оценку качества.

Наиболее полезно прямое сравнение с конкурирующими продуктами, при наличии референсного тракта в качестве абсолютного эталона.

Измерительное оборудование

В оборудование для объективных замеров должен входить звуковой интерфейс с параметрами, превосходящими параметры тестируемого усилителя.

Среди звуковых интерфейсов можно отметить E-MU 1616m со следующими особенностями:

  • высокое качество преобразователей
    • Dr/Sn 118 дБ в собственном loop
    • THD 0,0008% в собственном loop
  • возможность точной аналоговой подстройки на входах A/B
  • разъем для соединения с землей для уменьшения земляных петель между устройствами
  • внешний док позволяет использовать короткие провода — это дает меньше помех и наводок при замерах

Измерения производятся специально разработанным программно-аппаратным комплексом RMAA. Дополнительно могут использоваться другие программы, для проведения дополнительных тестов или показа результата. Например, Adobe Audition с отображением звуковой волны.

Резистивная нагрузка комплектуется из резисторов. Нагрузочная способность резистивной батареи подбирается индивидуально и должна быть выше выходной мощности усилителя.

При замере вольтметром снимается Uвх и рассчитывается выходная мощность. Полученный результат не является абсолютным. Это может быть вызвано отклонениями напряжения в сети — не все усилители имеют контроль и подстройку напряжения на входе. Для учета этой особенности уровень напряжения в сети указывается дополнительно.

Трактовка объективных замеров

Для большей точности, при анализе используются объективные параметры — основные существующие показатели, которые можно получить в результате измерений. Это неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), гармонические искажения в рабочей полосе частот, в зависимости от выходной мощности и нагрузки, скриншоты спектра на контрольных частотах.

При тестировании устройства отчет может содержать результаты следующих тестов.

Амплитудно-частотная характеристика

АЧХ характеризует рабочий диапазон частот устройства и неравномерность передачи тембра. При наличии тембров или Lougness режима, показывается АЧХ в крайних положениях регуляторов тембра.

Для большей точности, в полученной АЧХ вносится поправка погрешности АЧХ звукового интерфейса с помощью вычитания полученных результатов в RMAA.

Небольшой спад на краях частотного диапазона является нормой.

Уровень гармонических искажений

Уровень гармоник показывает слышимую составляющую гармонических искажений. При замерах обращается внимание на спектральное распределение и характер искажений. Максимальная измеряемая мощность фиксируется фирмой изготовителем только в штатном режиме усилителя на допустимой нагрузке.

Работа в штатном режиме, к сожалению, не всегда регистрируется большинством измерительных лабораторий, предпочитая выводить уровень выходной мощности при стандартных 1 и 10% искажений, либо суммарным КГИ, в зависимости от выходной мощности.

В примере показаны спектры усилителя при разной выходной мощности с незначительными различиями в процентном отношении гармонических искажений. Пользы замера при 1% и 10% в данном случае нет.

Вид синуса с искажениями 0,334% в данном случае.

Для общей картины, спектры с искажениями на контрольных частотах приводятся при разном выходном уровне мощности. Это позволяет оценить зависимость величины и характера искажений от выходной мощности.

Зависимость искажений на выходе усилителя для наушников E-MU1616m на нагрузке в 33 Ом в максимальном и среднем усилении. Дополнительно показана шумовая полка для каждого замера.

При одинаковом спектральном распределении искажений для всех частот можно вывести зависимость КГИ от частоты, для определенной гармоники или общий КГИ+шум для оценки уровня искажений.



В ряде случаев принципиальной разницы между выводом «только вторая гармоника» и «КГИ+шум» не будет, так как основной вклад вносит вторая гармоника.

У ряда усилителей гармонические искажения зависят не только от выходной мощности, но и от коэффициента уровня усиления.

При одной и той же выходной мощности, при разном уровне коэффициента усиления на выходе уровень гармонических искажений разный

В данном тесте идет определение режима усилителя с наиболее качественным звучанием.

Субъективные тесты, методика AES20, требования к экспертам и тестовое прослушивание

Подход такой же, как и в описании методики тестирования акустических систем. Различия в деталях.

При проведении субъективного теста, усилители скрываются визуально непроницаемым экраном. На все усилители подается одинаковый сигнал с многоканального звукового интерфейса, либо идет переключение через роутер. Роутер может быть как на пассивных, так и активных элементах. Пассивные элементы (галетные переключатели или реле) предпочтительнее, так как меньше вносят искажений в сигнал. С выхода усилителей усиленный сигнал также попадает на роутер и после него на контрольные акустические системы.

Целесообразно использовать контрольные акустические системы сопоставимой ценовой категории, либо той, на которую рассчитан усилитель (часть функциональных решений может сделать конкретную модель усилителя более дорогой). Дополнительно может проводится прослушивание на акустических системах более высокого класса.

Особенности звучания каждой модели усилителя фиксируется в письменном отчете.

Итоговая оценка складывается из следующих компонентов:

  1. качество звучания в абсолютной категории
  2. качество звучания в своем классе
  3. соотношение цены и качества звучания
  4. оценка применимости (сферы применения: музыка, домашний кинотеатр, профессиональная аудиоаппаратура)





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.