Porównanie FiiO K5 vs Musical Fidelity V90-HPA

Częstotliwość próbkowania przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC) zainstalowanego we wzmacniaczu. Przypomnijmy, że taki konwerter odpowiada za zamianę dźwięku cyfrowego na analogowy sygnał audio, który jest następnie przetwarzany przez główny wzmacniacz i podawany do słuchawek (lub innego analogowego urządzenia audio).

Dźwięk w postaci cyfrowej najczęściej rejestrowany jest w następujący sposób: oryginalna sinusoida analogowego sygnału audio jest dzielona na osobne sekcje (próbki) – „kroki” o określonej długości i wysokości, a każdy z tych kroków jest zakodowany własnym zestawem liczb. Częstotliwość próbkowania określa, ile z tych kroków znajduje się w określonej punkcie oryginalnego sygnału audio. W związku z tym im wyższa jest ta częstotliwość, tym dokładniej zapis cyfrowy odpowiada oryginalnemu sygnałowi; z drugiej strony wzrost liczby próbek na jednostkę czasu zwiększa rozmiar plików i zwiększa wymagania dotyczące mocy sprzętowej układów cyfrowych.

W szczególności, w przypadku przetwornika cyfrowo-analogowego, natywna częstotliwość próbkowania takiego modułu jest w rzeczywistości maksymalną częstotliwością próbkowania przychodzącego sygnału cyfrowego, z którą konwerter może skutecznie sobie poradzić. Przy wyższych parametrach wejściowych jakość dźwięku w najlepszym wypadku będzie ograniczona możliwościami DAC-a, w najgorszym – wzmacniacz w ogóle nie będzie w stanie poprawnie pracować. Tak czy inaczej, wyższe liczby w tym punkcie (przy pozostałych warunk...ach równych) oznaczają bardziej zaawansowany i jakościowy konwerter; z drugiej strony moment ten zauważalnie wpływa na koszty, a wszystkie możliwości wysokiej klasy przetwornika cyfrowo-analogowego można ocenić tylko na materiałach audio o odpowiedniej jakości.

Pod względem konkretnych liczb najmniejsza wartość, jaką można znaleźć we wzmacniaczach słuchawkowych, to 44 kHz. Zgodnie z prawami fizyki to właśnie ta częstotliwość próbkowania jest minimum niezbędnym do pełnej transmisji wszystkich częstotliwości słyszalnych przez człowieka (16 - 22 000 Hz) i to właśnie ta częstotliwość jest używana w formacie Audio CD. Wiele modeli podaje wartości 96 kHz i 192 kHz (to już wystarcza do pracy z różnymi typami DVD-Audio), a w najbardziej zaawansowanych urządzeniach wskaźnik ten może osiągnąć 384 kHz, a nawet 768 kHz.

Szerokość bitowa przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC) zainstalowanego we wzmacniaczu. Przypomnijmy, że taki konwerter odpowiada za zamianę dźwięku cyfrowego na analogowy sygnał audio, który jest następnie przetwarzany przez główny wzmacniacz i podawany do słuchawek (lub innego analogowego urządzenia audio).

Dźwięk w postaci cyfrowej najczęściej rejestrowany jest w następujący sposób: oryginalna sinusoida analogowego sygnału audio jest dzielona na osobne sekcje (próbki) – „kroki” o określonej długości i wysokości, a każdy z tych kroków jest zakodowany własnym zestawem liczb. W tym przypadku „wysokość” (poziom) każdego kroku nie może być wartością dowolną – konkretna wartość jest wybierana z określonej listy. Głębokość bitowa określa, ile opcji zawiera ta lista: na przykład wskaźnik 16-bitowy oznacza listę od 2 do 16 potęgi, czyli 2 ^ 16=65536 opcji poziomu. Odpowiednio, im wyższa głębia bitowa, tym bliższy poziomowi każdej próbki będzie poziom odpowiedniej sekcji sinusoidy, tym mniejsze odchylenie od oryginalnego sygnału, jeśli pierwotny poziom mieści się pomiędzy ustalonymi wartościami. Tak więc duża głębia bitowa ma pozytywny wpływ na jakość i niezawodność dźwięku; z drugiej strony znacząco wpływa na objętość materiałów audio i wymagania dotyczące mocy obliczeniowej sprzętu do ich przetwarzania.

W szczególności, w przypadku przetwornika cyfrowo-analogowego, natywna głębia bitowa takiego modułu jest w rzeczywistości maksymalną głębią bitową przychodz...ącego sygnału cyfrowego, z którą konwerter jest w stanie skutecznie sobie poradzić. Przy wyższych parametrach wejściowych jakość dźwięku w najlepszym wypadku będzie ograniczona możliwościami DAC-a, w najgorszym – urządzenie w ogóle nie będzie w stanie działać poprawnie. Tak czy inaczej, wyższe liczby w tym punkcie (przy pozostałych warunkach równych) oznaczają bardziej zaawansowany i jakościowy konwerter; z drugiej strony moment ten zauważalnie wpływa na koszty, a wszystkie możliwości wysokiej klasy przetwornika cyfrowo-analogowego można ocenić tylko na materiałach audio o odpowiedniej jakości.

Jeśli chodzi o konkretne wartości, standardowe opcje we współczesnych wzmacniaczach słuchawkowych to 16-bitowe, 24-bitowe i 32-bitowe. Pierwsza wartość jest używana w szczególności dla formatu Audio CD, druga znajduje się w bezstratnych formatach APE i ALAC, a do pracy z FLAC i niektórymi standardami wysokiej jakości mogą być wymagane 32 bity.

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.

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.

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.

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 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.).

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 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.