Давайте начнем с объяснения, почему я предпочитаю измерять искажения строго внутри звукового диапазона. Продолжаются споры о том, слышны ли сигналы выше 20 кГц, но бесспорно, что сигналы ниже 20 кГц намного слышнее, чем сигналы выше 20 кГц. Поэтому, если нужно выбирать между снижением искажений ниже 20 кГц или выше 20 кГц, вы выбираете снижать их там, где они лучше слышны. Даже энтузиасты hi-rez, похоже, уже давно молчаливо согласились. Помните DSD? Преобразователь DSD AD/DA, который при измерении на частоте более 20 кГц легко показывает SINAD в 120 дБ, «ухудшится» до 50 дБ, как только вы увеличите полосу измерения до 40 кГц. Но то, что вы слышали, было, конечно, 120 дБ, остальное было для летучих мышей. Обратите внимание на восхитительную иронию. DSD расхваливали на том основании, что вам нужна полоса пропускания >20 кГц для высокой верности, в то время как его гигантский уровень сверхзвукового шума оправдывался тем, что его было не слышно. Как бы то ни было, DSD прекрасно звучит. Я не могу найти более красноречивого аргумента, что ухо не очень чувствительно выше 20кГц, чем DSD...
Во всяком случае, именно поэтому я предпочитаю тестировать усилители с тестовыми сигналами, которые сами по себе были бы слышны (т. е. имели бы частоты ниже 20 кГц), а также считывали искажения и шум только в полосе ниже 20 кГц. Конечно, я прекрасно знаю, что если вы затем измерите зависимость THD от частоты, любые показания выше 10 кГц будут бессмысленными, потому что даже вторая гармоника будет за пределами звукового диапазона. Но поскольку наша чувствительность к этим гармоникам довольно быстро падает около 20 кГц (как и способность большинства динамиков их воспроизводить), справедливо заключить, что они мало что говорят о звуке. С другой стороны, мы не можем просто игнорировать вызывающую их нелинейность. Нам все еще нужно проверить, все ли хорошо на ВЧ. Если вы решите ограничить полосу измерения до 20 кГц, вы должны использовать что-то вроде теста 19 кГц + 20 кГц. Между прочим, я не изобретал эту процедуру, я получил ее от Брюса Хофера из AP, который ее рекомендует. На самом деле его версия даже лучше, он использует 19,5 кГц и 18,5 кГц, чтобы продукты четного порядка соответствовали четным кратным 500 Гц (от 1 кГц вверх), а нечетные продукты - нечетным кратным 500 Гц, от 17,5 кГц вниз, что дает до 37 различных продуктов интермодуляции внутри звукового диапазона. Конечно, это не так важно дляя 1ET400, поскольку не так уж много его IMD-продуктов больше шума.
Выбирая между синусоидальным тестом на частоте 20 кГц, который дает только неслышимые продукты искажений, и двухтональным тестом, который показывает разнообразные внутриполосные искажения, я выбираю последний. Соответственно, требуется петля обратной связи, которая максимизирует петлевое усиление вплоть до 20 кГц, но не выше. Любая система управления подчиняется закону, описываемому интегралами Боде. Это самый близкое к закону сохранению массы-энергии, что есть в ТАУ. В случае усилителя класса D это означает, что если вы максимизируете петлевоет усиление в более широком диапазоне, вам потом придется очень быстро его уменьшить. Вот почему график широкополосного коэффициента нелинейных искажений в зависимости от частоты резко возрастает в конце. Это компромисс, на который я сознательно иду. Рассмотрим альтернативу: вместо этого я мог бы потворствовать толпе летучих мышей и снизить THD до, скажем, 40 кГц. Это означало бы гораздо меньшее петлевое усиление ниже 20 кГц и, следовательно, более высокие искажения в слышимом диапазоне частот. Это плохой компромисс.
Во всяком случае, это должно объяснить, почему измерение IMD показывает меньше искажений на ВЧ, чем измерение THD в широкой полосе частот. Но, как мне кажется, IMD лучше коррелирует с качеством звука.
(Кстати, должен отметить, что спектр шума формируется петлей ОС. На графиках отчетливо виден рост шума после 20 кГц. Дополнительный внеполосный шум вызван микросхемами компаратора и драйвера, и его спектр формируется петлей ОС. Я говорю об этом потому, что графики зависимости THD в широкой полосе от частоты сильно зашумлены на ВЧ, что требует некоторого объяснения.)
В подтверждение этой точки зрения мы уже видели немало восторженных «субъективных» отзывов о 1ET400A, восхищающихся тем, что он и измеряется, и звучит отлично (как будто в этом есть противоречие). В нашей компании мы, как слушатели, фанатично относимся к звуку, а как инженеры фанатично относимся к измеряемым результатам. Хитрость заключается в том, чтобы выбрать набор измерений, которые имеют хоть какое-то отношение к психоакустике (в случае с усилителями, принимая во внимание, что слух не работает выше 20 кГц, а музыка — это больше, чем синусоидальные волны). Как только мы получаем ожидаемый результат измерений, мы идем и внимательно слушаем, чтобы убедиться, что ничего не упустили. Это случается редко, поэтому обычно после этого мы слушаем хорошую музыку и открываем пиво.