Виды искажений

Различают следующие виды искажений:

♦ частотные (амплитудно-частотные),

♦ фазовые,

♦ нелинейные,

♦ интермодуляционные (комбинационные),

♦ динамические.

Частотные искажения возникают из-за совокупности различия коэффициентов передачи отдельных элементов тракта на разных частотах, вследствие чего нарушается соотношение амплитуд отдельных составляющих, а соответственно, и тембр звучания. Ограничение частот снизу делает звучание резким, ограничение сверху — приглушенным. Обычно частотные искажения начинают замечать, когда изменение амплитуд в частотном спектре звука превышает 30 . 40% (около 3 дБ). Наибольшая чувствительность слуха к отклонению АЧХ находится в области частот 800...5000 Гц. АЧХ реальных головок, а в результате и громкоговорителей в целом, сильно изрезана пиками и особенно провалами. В результате в воспроизводимом сигнале часть обертонов «вырезается», а пики воспринимаются как внесенные гармоники (обертоны). При снятии АЧХ пики и провалы в частотной характеристике уже 1/8 октавы принято не учитывать. Это одно из объяснений того, что при «одинаковых» АЧХ громкоговорители имеют различие в тембре звучания.

Частотные искажения всего тракта аппаратуры высококачественного звуковоспроизведения в области средних частот не должны превышать 1...2 дБ.

Большие фазовые искажения вносят головки громкоговорителей Фазовые искажения связаны с частотными. Дополнительные искажения вносят элементы коррекции АЧХ и разделительные фильтры акустических систем (кроссоверы). И первый, и второй вид искажений носит линейный характер.

Из-за нелинейной зависимости между напряжением и током, током и намагниченностью и т.п. (радиолампы, транзисторы, диоды, трансформаторы, индуктивности и т.п.), а также несовершенства конструкций головок громкоговорителей даже в одном звуковом тоне возникает целая группа гармоник, частоты которых кратны частоте основного тона. Величину нелинейных искажений измеряют в процентах. Коэффициент нелинейных искажений показывает, какую долю по напряжению составляют вновь появившиеся гармоники. Наибольший вклад нелинейных искажений вносят громкоговорители (до 5...7% при номинальной мощности [6]). Причем, если в области средних и высших частот искажения вносят сами головки, то в области низших частот (до 300...400 Гц) вносимые искажения во многом зависят от акустического оформления. На слух нелинейные искажения не заметны, если их величина не превышает 3...5% (сильно зависит от спектра гармоник). Поэтому полезно иметь громкоговорители с запасом по мощности.

Более сложная картина наблюдается при воспроизведении двух сигналов. К совокупности нелинейных искажений отдельных сигналов добавляются так называемые интермодуляционные или комбинационные искажения, представляющие собой сигналы с частотами равными сумме и разности частот основных сигналов. Чувствительность слуха к интермодуляционным искажениям очень высока. Наибольшие интермодуляционные искажения (до 25%) возникают в самих головках громкоговорителей, работающих от УМЗЧ с выходом по напряжению При работе от УМЗЧ с выходом по току коэффициент интермодуляционных искажений примерно на порядок меньше [7].

Динамические искажения возникают в УМЗЧ и проявляются в выбросах выходного напряжения (или тока) на фронтах сигнала. Звучание утрачивает естественность, становится жестким