3.4. Нелинейные искажения.

Мы подошли к оценке качества тракта звукопередачи, вот еще один раздел касающийся громкости и изменения тембра в тракте звукопередачи, к сожалению, характерных для любой техники.

Нелинейные искажения представляют собой изменения формы звуковых колебаний, проходящих через электрическую цепь (например усилитель), вызванные нарушением пропорциональности напряжения на входе и на выходе.

Другими словами, в следствие нелинейных искажений происходит изменение тембра, что объективно нежелательно.

Графически это выглядит следующим образом:

На вход некого прибора (усилителя) подается синусоидальный, простой сигнал. На выходе производятся замеры, говорящие об изменении первоначального сигнала. В спектре образовываются обертона, гармоники, которых не было в первоначальном сигнале.

Сигнал, проходя через тракт, как бы меняет рисунок, «отражаясь» от границ допустимых значений, таким образом, появляются дополнительные частоты, обертона.

При подаче ряда колебаний на вход усилителя, имеющего нелинейную характеристику, на его выходе, вследствие нелинейных искажений, появится много паразитных колебаний – гармоник и комбинационных тонов.

Эти колебания могут заметно исказить или полностью нарушить звуковую картину.

В реальности через усилитель проходят сигналы музыки, голоса, которые уже обладают рядом обертонов и гармоник. При проходе через нелинейную систему преобразования, усиления, будет искажен тембр, что и повлияет на конечный результат звучания.

Нелинейные искажения оцениваются величиной коэффициента нелинейных искажений. На практике применяется процентное соотношение привнесенных искажений, т.е. на сколько процентов увеличилось количество искажений. Их называют гармоническими искажениями. При значении 1-3% разницы на слух не ощущается.

Для примера: Эти искажения, однако, плотно заняли место в деятельности музыкантов. Эффект изменения тембра посредствам нелинейных искажений применяется для обработки звука электрогитар и многих инструментов. Таким образом, на свет появились «примочки» в виде приборов: «дисторшн», «овердрайв», «фуз» и т.д. Где происходит подчеркивание, явное усиление до состояния искажения тембра, с последующим понижением сигнала до нормального уровня громкости. Т.е. внутри прибора происходит сильное усиление сигнала, вызывающее появление, «подчеркивание» обертонов, и ослабление сигнала до нормального уровня.

Основным виновником появления гармонических, нелинейных искажений является перегруз входа усилителя. Поэтому чаще всего оборудование снабжено индикацией или световым сигналом с пометкой «перегруз», или «CLIP».

Пример выдержки из паспорта спецификации для усилителей CROWN CTs: