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
Znamionowa moc sygnału na wyjściu słuchawkowym (wyjściach słuchawkowych) dostarczana przez wzmacniacz.
Znamionowa to najwyższa średnia moc, jaką urządzenie jest w stanie dostarczyć przez długi czas bez przeciążeń; poszczególne „skoki” sygnału mogą mieć wyższy poziom, ale wskaźnik ten jest głównym. Głośność dźwięku podłączonych do urządzenia słuchawek bezpośrednio od niego zależy: przy tej samej charakterystyce słuchawek (przede wszystkim czułości), wyższa moc wyjściowa wzmacniacza pozwala na uzyskanie wyższego poziomu ciśnienia akustycznego.
Istnieją specjalne wzory i tabele, które pozwalają obliczyć minimalny poziom mocy wymagany do uzyskania określonej głośności. Na przykład, aby osiągnąć 95 dB (minimalny wymagany poziom do słuchania muzyki w ciszy przy satysfakcjonującej głośności), słuchawki o czułości 100 dB będą potrzebowały 0,32 mW, dla 105 dB (poziom zalecany dla mocnego dźwięku, takiego jak koncerty rockowe) - 3, 16 mW, a dla 120 dB (poziom zalecany do oglądania filmów z efektami specjalnymi, takimi jak grzmoty, wybuchy itp.) - już 100 mW.
Jednocześnie przy wyborze tego parametru należy pamiętać, że rzeczywista moc wzmacniacza na wyjściu będzie zależeć od impedancji słuchawek. Ten punkt zwykle wskazuje najwyższą wartość mocy - przy minimalnej dopuszczalnej rezystancji; dla słuchawek o dużej liczbie omów moc będzie mniejsza, czasem dość znacznie. Dlatego przy wyborze wygodniej jest użyć nie całkowitej liczby, ale określonej wartości mocy...dla określonej rezystancji (patrz poniżej). Drugi niuans polega na tym, że w przypadku wzmacniaczy wielokanałowych (patrz „Liczba kanałów”) parametr ten można wyjaśniać na różne sposoby: w niektórych modelach moc jest podawana dla trybu pełnego załadunku kanału (czyli mówimy o gwarantowanym maksimum na kanał), w innych - dla połowy załadunku lub ogólnie do pracy z jednym kanałem; takie szczegóły należy wyjaśnić osobno.
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.
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.
Regulacja niskich tonów
Obecność oddzielnej
kontroli niskich częstotliwości we wzmacniaczu.
Jak sama nazwa wskazuje, funkcja ta pozwala na zmianę głośności basu niezależnie od reszty zakresu częstotliwości. W rzeczywistości taka kontrola jest najbardziej uproszczoną wersją korektora (patrz poniżej). Podobną funkcję pełni regulator HF, a w niektórych modelach funkcje te są połączone; jednak znacznie częściej można znaleźć tylko kontrolę basów, bez dostosowywania wysokich częstotliwości. Wynika to z faktu, że dla wielu słuchaczy nasycenie basu jest jednym z kluczowych parametrów jakości dźwięku; ale kontrola HF w tym sensie nie jest tak ważna.
Regulacja głośności
Sposobem na regulację poziomu zapewnionego we wzmacniaczu jest po prostu sposób na sterowanie głośnością.
Najczęściej za taką regulację odpowiada specjalne pokrętło(pokrętło), ale zdarzają się też modele z
przyciskami. Oto cechy każdej opcji:
- Koło. Najpopularniejszy rodzaj regulacji głośności w naszych czasach; jego popularność wynika przede wszystkim z dwóch punktów. Pierwsza to łatwość obsługi: sterowanie kierownicą jest intuicyjne, a poza tym taki regulator można łatwo znaleźć i obrócić dotykiem, na ślepo (jest to szczególnie ważne w przypadku modeli przenośnych - patrz "Typ"). Druga sprawa to wszechstronność: koło można połączyć zarówno z najprostszą analogową pętlą sterującą, jak i z układem cyfrowym. Co więcej, sterowanie analogowe (uważane za optymalne dla technologii high-end) we współczesnych wzmacniaczach słuchawkowych odbywa się wyłącznie za pomocą pokręteł. Wady tej opcji można przypisać być może pewnej uciążliwości w porównaniu z przyciskami, ale nawet w modelach kieszonkowych ten szczegół często nie jest krytyczny.
- Guziki. Regulacja głośności za pomocą przycisków; mogą to być albo dwa oddzielne klawisze, albo „rocker”, jak te używane w wielu przenośnych gadżetach. W każdym razie te gałki są bardziej kompaktowe niż kółka. Z drugiej strony takie sterowanie odbywa się wyłącznie elektronicznie: przyciski wysyłają sygnał do obwodów sterujących, które odpowiednio zmie
...niają głośność. Ten format jest uważany za mniej odpowiedni dla wysokiej jakości sprzętu audio niż sterowanie analogowe: dodatkowe obwody cyfrowe nie tylko komplikują projekt, ale są również potencjalnym źródłem dodatkowych zakłóceń. Dlatego sterowanie przyciskiem rzadko można znaleźć w naszych czasach - w niektórych modelach wzmacniaczy przenośnych (patrz "Typ"), gdzie to rozwiązanie jest dostarczane głównie w celu zmniejszenia rozmiaru.