Rezystancja słuchawek
Impedancja nominalna (impedancja) słuchawek, dla których wzmacniacz został pierwotnie zaprojektowany.
Nowoczesne słuchawki mogą mieć różną impedancję. W szczególności wśród najpopularniejszych opcji są
16 omów i
32 omów, a w zaawansowanych modelach są wartości
od 300 omów, a nawet
od 600 omów. „Uszy” o rezystancji od 100 Om są uważane za wysokooporowe. Te cechy poprawiają klarowność dźwięku, ale wymagają zwiększonej siły sygnału - a to jest zwykle trudne w przypadku wbudowanych wzmacniaczy w urządzeniach przenośnych, komputerowych kartach dźwiękowych itp. Dlatego też często do tego celu wykorzystywane są zewnętrzne wzmacniacze – do skutecznego „rozbujania” wysokiej jakości słuchawek o wysokiej impedancji. Z tego samego powodu niektóre z tych wzmacniaczy nie są kompatybilne z niskoimpedancyjnymi „uszami”: istnieje wiele urządzeń, które wymagają słuchawek o impedancji co najmniej 32 omów, a nawet wyższej, a w niektórych modelach dolnej granicy zakresu działania może osiągnąć 100 omów. Jeśli chodzi o impedancję maksymalną, to rozpiętość jej wartości jest imponująca – od 32 Om w stosunkowo prostych przenośnych „wzmacniaczach” do tysięcy, a nawet kilkudziesięciu tysięcy w high-endowych modelach stacjonarnych.
W każdym razie nie należy naruszać zaleceń producenta dotyczących impedancji słuchawek. Jeśli opór słuchawek będzie zbyt
...niski, w najlepszym razie dźwięk będzie podlegał zauważalnym zniekształceniom, w najgorszym – może uszkodzić, a nawet odpalić sprzęt. Zbyt duża rezystancja z kolei nie tylko obniża głośność, ale także pogarsza pasmo przenoszenia.Moc (600 Om)
Nominalna moc dostarczana przez wzmacniacz po podłączeniu do słuchawek (lub innego obciążenia) o impedancji 600 omów.
Moc znamionowa sama w sobie jest najwyższą średnią mocą, jaką urządzenie jest w stanie dostarczyć przez długi czas bez przeciążania; poszczególne „skoki” sygnału mogą mieć wyższy poziom, jednak generalnie o możliwościach wzmacniacza decyduje przede wszystkim wskaźnik ten. W tym przypadku fizyczne możliwości sprzętu dźwiękowego są takie, że rzeczywista moc dostarczana do obciążenia będzie zależeć od rezystancji tego obciążenia. Dlatego w charakterystyce wzmacniaczy słuchawkowych często podaje się dane dla różnych wartości impedancji. W szczególności ta wartość - 600 Om - jest typowa dla profesjonalnych "uszów", a taka rezystancja jest bardzo solidna nawet jak na standardy takich modeli; wyższa wydajność w słuchawkach jest niezwykle rzadka.
Jeśli chodzi o dobór konkretnych wartości mocy, to zależy on od czułości zastosowanych słuchawek, a także od poziomu ciśnienia akustycznego (po prostu głośność), które planuje się osiągnąć przez wzmacniacz. Istnieją specjalne formuły i tabele, które pozwalają obliczyć minimalną wymaganą moc dla określonej objętości przy danej czułości słuchawek. Na przykład za minimum dla normalnego słuchania muzyki w ciszy uważa się ciśnienie akustyczne nie niższe niż 95 dB, a dla najpełniejszego doznania - nie niższe niż 105 dB; przy czułości słuchawek 100 dB te poziomy głośności będą wymagały odpowiednio co najmniej 0,3...2 mW i 3,16 mW.
Moc (300 Om)
Nominalna moc dostarczana przez wzmacniacz po podłączeniu do słuchawek (lub innego obciążenia) o impedancji 300 omów.
Moc znamionowa sama w sobie jest najwyższą średnią mocą, jaką urządzenie jest w stanie dostarczyć przez długi czas bez przeciążania; poszczególne „skoki” sygnału mogą mieć wyższy poziom, jednak generalnie o możliwościach wzmacniacza decyduje przede wszystkim wskaźnik ten. W tym przypadku fizyczne możliwości sprzętu dźwiękowego są takie, że rzeczywista moc dostarczana do obciążenia będzie zależeć od rezystancji tego obciążenia. Dlatego w charakterystyce wzmacniaczy słuchawkowych często podaje się dane dla różnych wartości impedancji. W szczególności rezystancja 300 omów wskazuje na profesjonalny poziom słuchawek, ale jest to dalekie od maksymalnego wskaźnika dla takich urządzeń.
Jeśli chodzi o dobór konkretnych wartości mocy, to zależy on od czułości zastosowanych słuchawek, a także od poziomu ciśnienia akustycznego (po prostu głośność), jakie planuje się osiągnąć przez wzmacniacz. Istnieją specjalne formuły i tabele, które pozwalają obliczyć minimalną wymaganą moc dla określonej objętości przy danej czułości słuchawek. Na przykład za minimum dla normalnego słuchania muzyki w ciszy uważa się ciśnienie akustyczne nie niższe niż 95 dB, a dla najpełniejszego doznania - nie niższe niż 105 dB; przy czułości słuchawek 100 dB te poziomy głośności będą wymagały odpowiednio co najmniej 0,32 mW i 3,16 mW.
Moc (32 Om)
Nominalna moc dostarczana przez wzmacniacz po podłączeniu do słuchawek (lub innego obciążenia) o impedancji 32 omów.
Moc znamionowa sama w sobie jest najwyższą średnią mocą, jaką urządzenie jest w stanie dostarczyć przez długi czas bez przeciążania; poszczególne „skoki” sygnału mogą mieć wyższy poziom, jednak generalnie o możliwościach wzmacniacza decyduje przede wszystkim wskaźnik ten. W tym przypadku fizyczne możliwości sprzętu dźwiękowego są takie, że rzeczywista moc dostarczana do obciążenia będzie zależeć od rezystancji tego obciążenia. Dlatego w charakterystyce wzmacniaczy słuchawkowych często podaje się dane dla różnych wartości impedancji. A impedancja 32 Om pozwala osiągnąć dość dobrą jakość dźwięku jak na standardy słuchawek o niskiej impedancji, a jednocześnie nie jest tak wysoka, aby stwarzać problemy dla wbudowanych wzmacniaczy smartfonów i innych kompaktowych urządzeń. Dlatego większość przewodowych słuchawek ogólnego przeznaczenia (nieprofesjonalnych) jest wykonywana właśnie w tej impedancji, a jeśli charakterystyka wzmacniacza generalnie wskazuje moc dla określonej impedancji, to najczęściej dla 32 omów.
W najskromniejszych nowoczesnych wzmacniaczach moc wyjściowa przy tej impedancji wynosi
od 10 do 250 mW ; wartości
250 - 500 mW można nazwać średnimi,
500 - 100 mW - powyżej średniej, a najmocniejsze modele są w stanie dostarczyć
ponad 1000 watów. Wybór konkretnych wskaźników mocy zależy od czułości zastosowanych słuchawek, a także od poziomu ciśnienia akustycznego (po prostu głośność), który ma być osiągnięty przez wzmacniacz. Istnieją specjalne formuły i tabele, które pozwalają obliczyć minimalną wymaganą moc dla określonej objętości przy danej czułości słuchawek. Jednak w przypadku słuchawek 32-omowych nie zawsze ma sens „wchodzić w obliczenia”. Przykładowo wspomniane 10 mW to aż nadto do wysterowania słuchawek o skromnej czułości 96 dB do głośności ponad 105 dB – to już wystarcza do słuchania muzyki przy dość przyzwoitej głośności. A żeby osiągnąć ten sam poziom słuchawek 120 dB, który zapewnia pełną percepcję najgłośniejszych dźwięków (takich jak wybuchy, grzmoty itp.), trzeba dostarczyć moc nieco wyższą niż 251 mW. Trzeba więc w praktyce zwracać uwagę na tę charakterystykę i uciekać się do wyliczeń/tabeli głównie w przypadkach, w których trzeba zastosować słuchawki 32 Om o stosunkowo niskiej czułości - 95 dB lub mniejszej.
Moc (16 Om)
Nominalna moc dostarczana przez wzmacniacz po podłączeniu do słuchawek (lub innego obciążenia) o impedancji 16 omów.
Moc znamionowa sama w sobie jest najwyższą średnią mocą, jaką urządzenie jest w stanie dostarczyć przez długi czas bez przeciążania; poszczególne „skoki” sygnału mogą mieć wyższy poziom, jednak generalnie o możliwościach wzmacniacza decyduje przede wszystkim wskaźnik ten. W tym przypadku fizyczne możliwości sprzętu dźwiękowego są takie, że rzeczywista moc dostarczana do obciążenia będzie zależeć od rezystancji tego obciążenia. Dlatego w charakterystyce wzmacniaczy słuchawkowych często podaje się dane dla różnych wartości impedancji. A 16 Om to raczej niski wskaźnik rezystancji, nawet dla słuchawek o niskiej impedancji; takie możliwości mają głównie słuchawki ogólnego przeznaczenia przeznaczone do kieszonkowych gadżetów ze wzmacniaczami małej mocy.
Jeśli chodzi o dobór konkretnych wartości mocy, to zależy on od czułości zastosowanych słuchawek, a także od poziomu ciśnienia akustycznego (po prostu głośność), jakie planuje się osiągnąć przez wzmacniacz. Istnieją specjalne formuły i tabele, które pozwalają obliczyć minimalną wymaganą moc dla określonej objętości przy danej czułości słuchawek. Jednocześnie należy zauważyć, że przy 16 omach nawet najnowocześniejsze „wzmacniacze” o najmniejszej mocy są w stanie dostarczyć około 20 mW - to wystarcza do wysterowania słuchawek o czułości 88 dB (daleko od najwyższego wskaźnika ) do głośności 105 dB (mi...nimalna wartość zalecana do pełnego słuchania muzyki). A w większości wzmacniaczy, pracując z tą impedancją, dostarczają znacznie więcej mocy. Warto więc zwrócić uwagę na ten punkt i przejść do obliczeń głównie przy niskiej czułości słuchawek (mniej niż 88 dB), albo jeśli chcesz skończyć z poziomem powyżej 105 dB.
Pasmo przenoszenia
Pasmo przenoszenia obsługiwane przez wzmacniacz na wyjściu; innymi słowy, zasięg, jaki ten model jest w stanie dostarczyć do słuchawek lub innego analogowego urządzenia audio.
Teoretycznie im szerszy zakres częstotliwości, im bogatszy dźwięk wzmacniacza, tym mniejsze prawdopodobieństwo „obcięcia” niskich lub wysokich częstotliwości słyszalnych. Jednak przy ocenie tego parametru należy wziąć pod uwagę kilka niuansów. Po pierwsze, przeciętny człowiek jest w stanie usłyszeć częstotliwości od 16 do 22 000 Hz, a wraz z wiekiem granice te stopniowo się zawężają. Niemniej jednak we wzmacniaczach słuchawkowych szersze zakresy pracy są dość powszechne i robią wrażenie – np. dla niektórych modeli deklarowany jest zestaw częstotliwości od 1 Hz do 60 000 Hz, a nawet do 100 000 Hz. Te cechy są swego rodzaju „efektem ubocznym” zastosowania high-endowych obwodów przetwarzania dźwięku; Z praktycznego punktu widzenia liczby te nie mają większego sensu, jednak są wyznacznikiem high-endowego wzmacniacza i są często wykorzystywane w celach reklamowych.
Drugim zastrzeżeniem jest to, że każde słuchawki nieuchronnie mają również własne ograniczenia częstotliwości – a te ograniczenia mogą być bardziej znaczące niż we wzmacniaczu. Dlatego przy wyborze nie zaszkodzi wziąć pod uwagę charakterystykę słuchawek: na przykład nie warto specjalnie szukać wzmacniacza z górną granicą częstotliwości przy pełnych 22 kHz, jeśli w słuchawkach, których planujesz użyć z tym limit ten wynosi tylko...20 kHz.
Podsumowując, zauważamy również, że szeroki zakres częstotliwości sam w sobie nie gwarantuje wysokiej jakości dźwięku – w dużej mierze zależy to od innych czynników (pasmo przenoszenia, poziom zniekształceń itp.).
Stosunek sygnał/szum
Zależność między ogólnym poziomem pożądanego sygnału ze wzmacniacza a poziomem szumu tła wynikającego z pracy elementów elektronicznych.
Szumów w tle nie da się całkowicie uniknąć, ale można je zredukować do możliwie najniższego poziomu. Im wyższy stosunek sygnału do szumu, tym wyraźniejszy dźwięk wytwarzany przez urządzenie, tym mniej zauważalne są jego własne zakłócenia ze wzmacniacza. W najskromniejszych wzmacniaczach z tego punktu widzenia liczba ta wynosi
od 70 do 95 dB - nie wybitna, ale całkiem akceptowalna wartość nawet dla sprzętu Hi-Fi. Często można znaleźć wyższe liczby -
95-100 dB,
100-110 dB, a nawet
ponad 110 dB. Ta cecha ma szczególne znaczenie, gdy wzmacniacz pracuje jako komponent wielokomponentowego systemu audio (np. „gramofon winylowy – przedwzmacniacz – przedwzmacniacz – wzmacniacz słuchawkowy”. Faktem jest, że w takich systemach szum końcowy wszystkich komponentów na wyjściu sumuje się, a dla czystości dźwięku niezwykle pożądane jest, aby te odgłosy były minimalne
Należy osobno podkreślić, że wysoki stosunek sygnału do szumu sam w sobie nie gwarantuje ogólnie wysokiej jakości dźwięku.
Zakres dynamiczny
Zakres dynamiczny, zapewniany przez wzmacniacz.
W najprostszy sposób zakres dynamiczny można opisać następująco: jest to zakres pomiędzy najwyższym i najniższym poziomem sygnału na wyjściu, w ramach którego zachowywana jest normalna słyszalność i deklarowany w specyfikacji stosunek sygnału do szumu (patrz wyżej). Parametr ten jest obliczany na podstawie logarytmicznego stosunku między maksymalnym i minimalnym poziomem sygnału i jest podawany w decybelach; im wyższa liczba, tym szerszy zakres dynamiczny.
Zwróć uwagę, że ogólny zakres dowolnego wzmacniacza jest szerszy niż zakres dynamiczny; jeśli jednak poziom wyjściowy jest zbyt niski, słyszalny dźwięk zostanie "zdominowany" przez własne szumy urządzenia, a jeśli będzie zbyt wysoki, poziom zniekształceń wyraźnie wzrośnie. W związku z tym ogólna jakość dźwięku jest zwykle określana przez zakres dynamiczny; w szczególności wskaźnik ten określa, jak skutecznie wzmacniacz radzi sobie z dźwiękiem o znacznych różnicach głośności (na przykład partie orkiestrowe). Jeśli chodzi o konkretne liczby, najskromniejsze wartości we współczesnych wzmacniaczach słuchawkowych wynoszą około 90 dB, w najbardziej zaawansowanych modelach wartość ta może osiągać 130 dB i więcej.
Współczynnik zawartości harmonicznych
Współczynnik zniekształceń harmonicznych wzmacniacza.
Wszelkie układy elektroniczne nieuchronnie podlegają takim zniekształceniom, a jakość i niezawodność dźwięku na wyjściu zależy od ich poziomu. W związku z tym idealnie zniekształcenie harmoniczne powinno być jak najniższe. Tak więc, zgodnie z ogólną zasadą, poziom 0,09% i niższy (setne części procenta) jest uważany za dobry, a poziom poniżej 0,01% (tysięcznych części procenta) jest doskonały. Wyjątkiem są urządzenia lampowe: dozwolone są w nich wyższe wartości (w dziesiątych częściach procenta), ale w wielu przypadkach ten szczegół nie jest wadą, ale cechą (więcej szczegółów patrz "Lampa").
Warto też zauważyć, że niskie zniekształcenia harmoniczne są szczególnie ważne podczas korzystania ze wzmacniacza w ramach wielokomponentowych systemów audio – na przykład podczas słuchania muzyki z odtwarzacza winylowego z zewnętrznym przedwzmacniaczem gramofonowym. Faktem jest, że w takich systemach na ostateczny dźwięk wpływa suma zniekształceń ze wszystkich komponentów – i znowu powinna być jak najniższa.