Audiofilkinaの証明書：HI-FIアンプの品質基準、特性、クラスに関する数通の手紙

以前の記事へのコメントでは、HI-FIアンプの選択に関して多くの質問がありました。コメントと特定のフォーラムから判断すると、現時点では、最新のアンプを選択する際の音質の基準、購入時に重要なパスポートの特性、アンプクラスへの品質（忠実度）の依存性についてのトピックの質問があります。これとは別に、すべてのクラスDアンプが実際に他のクラスのアンプよりも悪いかどうかを尋ねられます。カットの下には、これらの質問に対する簡単な回答があります。

品質基準と消費者能力の問題

消費者による品質の定義にはいくつかのアプローチがありますが、どれも良い買い物を保証するものではありません。再現性とパワー（ラウドネス）の忠実度を主観的に評価できる場合、パラメーターの信頼性と安定性に問題が生じる可能性があります。あまり知られていないハイエンドメーカーの非常にまともなサウンドの高価なアンプがオシレーターとして機能し始め、自己興奮の発作でランブルを発し始めた場合もありました。



詳細に立ち入らない場合は、製品の品質を理解するために、アンプの回路とそれらが構築されるプロセスの物理学について最小限の知識を持ち、特定のアンプ回路を手に持ち、デバイスの設計に使用される要素の機能について知っている必要があります。それら。理想的には、この評価にはエンジニアまたは少なくとも経験豊富なラジオアマチュアである必要があります。ほとんどのバイヤーはそのような能力を持っていません。これにより、デバイスの外観から基本的なパラメータを測定するための操作的なアプローチに至るまで、多数のマーケティング操作が可能になります。



消費者向けのアンプの品質に関する正式な基準は、マニュアルまたはデータシートのデータです。測定が受け入れられた標準の枠組み内で実行された場合にのみ実際の画像を反映し、デバイスの電力、再現可能な周波数の範囲と周波数応答の不均一性、非線形歪みの係数、信号/加重ノイズ比、アナログとデジタルがリストされていることを示さなければならないことを覚えておく必要がありますインターフェイス。ドキュメントではあまり一般的ではありませんが、減衰係数、チャネル間のクロストーク、およびチャネルゲインの違いに関するデータを見つけることができます。

力

データシート内のデータは、マーケティング操作の目的で歪める可能性があります。ここで書いたように、これは力で起こることがよくあります。したがって、明確な設計基準を持つRMSやDINの代わりに、プログラムパワーなどの用語を使用できます。これは、パワーの計算方法がアンプの作成者にしか知られていないため、実際には何の意味もありません。消費電力の値を見るのは理にかなっています。それがほぼ等しい場合、わずかに多い場合、さらにそれ以上の場合、宣言されたプログラム電力よりも小さい場合、電力データは明らかに歪んでおり、使用されている測定手法では実際の画像を見ることができません。



消費者にとって、これはRMS表示を調べる必要があり、プログラムの電力値に焦点を合わせることが不可能であることを意味します。この値は、実際にはいわゆるを意味します。デバイスのマーケティング力。有効な値は次のとおりです：



DIN-非線形歪みの出現によって制限される、実際の負荷（アンプの場合）での電力値。 1kHzの信号をデバイス入力に10分間印加して測定。電力は、1％THDに達したときに測定されます。この電力計算規格は、日本電子工業会で採用されている日本のEIAJ規格と同じです。



DIN Music Powerは、損傷のリスクなしに音楽信号を継続的にロードすることの意味を説明しています。 IECPowerは同じDINMusic Powerですが、厳密に定義された測定時間は100時間です。



RMS（Rated Maxmum Sinusoidal）は、アンプまたはスピーカーが物理的な損傷なしに実際の音楽信号で1時間動作できる最大（制限）正弦波パワーです。通常、DINよりも20〜25％高くなります。 RMSは、AES2-1984標準で定義されているAES電力とほぼ同じです。



ソビエトとロシアのドキュメントには、「定格電力」パラメータもあります。これは、アンプのボリュームコントロールの中央の位置で決定され、デバイスの他のパラメータは技術的な説明に記載されているパラメータに対応します。これは、調和歪みの最も好ましい値で測定でき、現在の基準に調整できるため、プログラムパワーのような操作インジケーターです。興味深いことに、すべての操作性について、「ソビエト定格」は通常、他の値よりも低くなります。たとえば、35 Wの定格電力は、約110 W RMS（AES電力）、90 W-IEC電力（DINミュージック電力）に対応します。プログラムの電力値は通常、RMSの2倍（またはそれ以上）です。公称35Wは、220Wのプログラム電力に対応します。

周波数応答と周波数範囲

周波数範囲ではさらに興味深いものです。人は20Hzから20kHzの周波数を聞くことができ、録音の超音波成分はHiRes音楽信号に保存できることが知られています。同時に、アンプの広い周波数範囲が理由で作成されていることは明らかです。高周波領域は短時間領域の過渡応答に対応するため、周波数範囲の上限しきい値を上げることは、増幅器の過渡応答を改善する方法です。詳細はこちら。



したがって、GOST24388-88は現在まで有効です。オーディオ周波数信号の家庭用アンプ。 1977年のドイツ規格DIN45500から部分的に借用され、変更された一般的な技術条件は、複雑度ゼロのグループ（つまり高忠実度）の増幅器では10〜40,000 Hz、複雑度の最初のグループの増幅器では20〜25,000Hzの周波数範囲を想定しています。 ..。



この場合、標準の不均一性は可聴周波数の範囲内で示され、ゼロの場合は±0.3 dB、最初のグループの場合は±0.5を超えないようにする必要があります。アンプの現在の国際規格はIEC60268-3：2018であり、周波数応答に関する規格の基準は、ロシア（ソビエト）のGOSTおよびドイツのDIN45500とほぼ同じです。



消費者にとって、これは、再現性のある周波数範囲が少なくとも20 Hz〜20 kHzで、周波数応答が±0.5dB以下の不均一な増幅器を選択することが理にかなっていることを意味します。また、再生の忠実度が非常に重要な場合は、10 Hz〜40 kHz（およびそれ以上）の範囲で、可聴スペクトルの不均一性（20 Hz〜20 kHz）が±0.3dB以下のアンプを選択するのが理にかなっています。私が強調するのは、顧客がバットになって20 kHzを超えて聞こえたからではなく、周波数範囲を拡大すると過渡応答が改善されるからです。

THD

客観的に品質について語るアンプの重要な特性は、総高調波歪みです。予備アンプと一体型アンプ（個別のデバイスとして）の同じソビエト規格によれば、最大0.005％、パワーアンプの場合は最大0.005％である必要があります。ゼログループの場合は0.007％。また、最初のグループでは、それぞれ0.05％と0.07％です。周波数応答の場合と同様に、同様の要件が、忠実度の高いオーディオ機器に関するすべての最新の（そうではない）世界標準に存在します。



消費者にとって、これは、最大THD値が0.07％のTHD値を持ち、0.007％以下の再生忠実度に対する高い主張とオーディオファンの要件を備えたアンプを探すことが理にかなっていることを意味します。最近のほとんどのアンプは比較的低いTHDを誇っているので、そのようなアンプを見つけるのは非常に簡単だと言わなければなりません。

IMD

高調波歪みに加えて、増幅装置は相互変調歪みの原因であり、データシートに分類されることはめったになく、再生の忠実度を著しく損なう一方で、ぼやけた音として認識されることに注意してください。 HI-FIクラスの機器の規格のソースと見なされているDIN45500規格は、高忠実度の増幅器の場合、250〜8000 Hzの再現可能な周波数帯域での相互変調歪み（IMD）係数（この帯域外でも音圧レベルが6低下する）を決定しました。 dB）」、3％を超えてはなりません。



私が最近見た400のデータシートとアンプのマニュアルのうち、IMD値は5つで示され、それらはすべて10万ルーブル以上の費用がかかります。そして、重要なのは、メーカーが何としても真実を隠そうとしているということではなく、大量設備の消費者の0.1％が知っている追加のパラメーターの測定は、あまり合理的な決定ではないと見なされているということです。



消費者にとって、これは、おそらく、かなり高価なデバイスのドキュメントでもこのパラメータを見つけられないことを意味します。相互変調は耳で判断できます。このためには、子供と女性の合唱団の口述の録音を使用するだけで十分です。これが不可能で、個々の声がはっきりと聞こえない場合は、個々の声に焦点を当てる必要があります。おそらく、十分に大きな相互変調歪み係数について話しているのでしょう。それらのソースがアンプではなくスピーカーシステムである可能性があることを理解することも重要です。したがって、この主観的なテストでは、可能な限り最高のスピーカーシステムを使用するか、単一のスピーカーシステムで特定のリファレンスアンプと比較することが理にかなっています。

信号対加重ノイズ比

Signal-to-Noise Ratioは、信号がない場合のノイズのレベルを示すアンプのパラメータです。上記の基準に従って、信号対加重ノイズ比は、HI-FIプリアンプおよびインテグラルアンプの場合は少なくとも80〜90 dB、高忠実度パワーアンプの場合は100〜110である必要があります。プリアンプとインテグレーテッドアンプの最小値は63dB、パワーアンプの最小値は86dBです。最近のほとんどのアンプはこのパラメーターを完全に備えていると言わなければなりません。値が上記の値と大幅に異なる場合、これは明らかに低品質のデバイスであると言えます。



回路設計を安価にしようとしたり、最新の機器のPCBレイアウトにあまり専門的でないアプローチを試みたりすると、悲惨な結果が生じることがあるため、消費者が信号対加重ノイズ比に注意を払うことは理にかなっています。値が少なくとも60〜80 dBであることが重要です。要求の厳しい音楽愛好家の場合は、90dB以上に焦点を当てる必要があります。

ランプの驚異

高価なランプデバイスでは、古風な回路ソリューションの不完全性のために、信号/加重ノイズ比が低くなることがあります。このパラメータを他の有用なもののために犠牲にすると、作成者や風変わりな消費者の観点から、効果、たとえば、いくつかの特性より「音楽的」、「暖かく」、「ジャンルに適合」と判断されたサウンド。ちなみに、非線形歪みでも同様のことが起こります。したがって、超高価なチューブアンプでも高調波歪みは3％、さらには5％に達する可能性があります。

アンプクラス

クラスAクラスA



アンプは、伝統的に最も忠実であると考えられています。理論的には、単純な回路と、原則として、信号をクリッピングしないシングルエンド動作により、高調波歪み（THDとIMDの両方）を最小限に抑え、高調波の次数を減らすことができます。 ..。このソリューションの欠点は、効率が15〜17％を超えることはめったにない小さな効率であり、したがって、巨大な寸法と重量が追加の問題になります。エネルギー消費も自然に伸びています。



資金に制約されず、巨大な質量と寸法を恐れず、複製の最大の忠実度を求めて努力している消費者にとって、このオプションは理想的です。他のすべての人にとって、それは合理的で受け入れられないものではありません。



クラスB



クラスBでは、動作モードはプッシュプルであり、要素（ランプ、npnトランジスタ）は正または負（pnpトランジスタ）の入力信号を再生します。この場合、伝導角は180°に等しいか、この値をわずかに超えており、これに関連してIMDとTHDが増加します。このモードの利点は、理論的には75％に達する可能性がある、比較的高い効率です。今日、このクラスはほぼ完全にクラスDクラスA / Bアンプに置き換えられています。



クラスA / B



クラスABから、これが高効率と低高調波歪みを組み合わせた試みであることは明らかです。クラスBに存在する段階的な遷移を排除するために、増幅要素を切り替えるときに90度以上のカットオフ角度が適用されます。したがって、動作点は、電流-電圧特性の線形セクションの始点にあります。このため、増幅要素のロックは排除され、静止電流がそれらを流れ、時には非常に重要になります。これにより、クラスBと比較して効率がわずかに低下しますが、高調波歪みは大幅に減少します。このクラスの欠点は、静止電流の安定化という重要でない問題であり、さまざまな方法で解決されます。



クラスD



最も一般的で安価で高性能で、最も物議を醸しているクラスのアンプの1つは、クラスDです。このようなアンプは、PWM変調が増幅に使用されるため、デジタルアンプと呼ばれることがよくあります。これらは、フィルタリングユニット、4チャネルPWMコントローラ、電流増幅器、出力低周波フィルタ、保護ユニット、および電源で構成されています。主な利点：理論的には、他のクラスの効率と比較して非常に高く、90％以上に達することができます。また、クラスDにはいくつかの問題があります。

• 変調方式による非線形性（タイミングエラー）。
• 出力トランジスタ制御回路のタイミング特性の不一致。
• LCローパスフィルターの非線形性。
• 電磁ピックアップ、含む。電源からの干渉。

「先天性疾患」は第1点と第2点に過ぎず、生成される増幅チップの改善により影響はますます少なくなっています。これらのアンプがあまり評判が良くなかったおかげで、問題の多くは2000年代後半にメーカーによって打ち負かされました。LCローパスフィルターの非線形性は概略的に解決され、特定のアンプの回路にのみ依存します。電磁ピックアップと電源からの干渉も、概略的かつ構造的に解決されます。したがって、クラスDは文ではありません。

乾燥残留物

アンプの主な品質基準は、電力、周波数応答、THDなどのパラメータです。また、IMDと信号対加重ノイズ比に注意を払うことも理にかなっています。 40年後にさまざまな国で作成された規格は、これらの値を説明しています。これらの値は、高忠実度の増幅器が準拠する必要があります。このような規格には、DIN 45500、GOST 24388-88、IEC 60581、IEC 60268-3：2018が含まれ、その基準に従って、最新のアンプ。忠実度の高いアンプは、現在最も一般的なクラスDを含む任意のクラスに組み込むことができます。私は、アンプの忠実度にとって最も重要な基準を選択しようとしました。確かにすべてを説明しているわけではないので、減衰係数、他の素材のステレオチャンネル間のゲインとクロストークによるチャンネル分離を残しました。追加するものがあれば、コメントの追加情報に心から感謝します。







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