Нелинейные искажения — это появление в звуке дополнительных частот и гармоник, которых изначально не было в сигнале. Грубо говоря, усилитель или другое устройство добавляет звуки, которых не должно быть.

Как измеряют сверхмалые искажения?

Обычно мешает то, что сами измерительные приборы (цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи — ЦАП и АЦП) тоже вносят свои искажения. Чтобы увидеть, насколько «чист» звук на выходе усилителя, нужно устранить влияние этих приборов. Как это делается:

1. Создаётся эталонный тестовый сигнал — чистый тон частотой 20 килогерц. Он генерируется через ЦАП. Да, этот сигнал уже содержит свои искажения от самого ЦАПа.

2. Затем сигнал проходит через специальный полосовой фильтр, который отсекает искажения, оставляя только основной тон. Это нужно, чтобы подать в усилитель чистый сигнал.

3. Усилитель усиливает очищенный сигнал, и на его выходе мы получаем не только усиленный тон, но и новые искажения, появившиеся уже внутри самого усилителя.

4. Теперь используется второй фильтр — режекторный. Он делает противоположное: удаляет основной тон и оставляет только искажения. Так мы как бы «вычитаем» основной звук и смотрим только на те искажения, которые внёс усилитель.

5. Этот сигнал поступает на АЦП, и анализируется на компьютере. Поскольку основной тон уже удалён, искажения, которые может внести сам АЦП, будут очень слабыми и почти не повлияют на результат.

6. После измерения вносятся поправки на характеристики используемых фильтров, чтобы результат был точным.

Такая схема позволяет измерить искажения усилителя даже если они в сотни раз меньше искажений самого измерительного оборудования.

Фильтры могут быть настроены на любую частоту, но измерения на 20 кГц особенно показательные. Почему? Потому что большинство усилителей искажают больше именно на высоких частотах и там сразу видна их настоящая работа.

Наш результат

В нашей лаборатории достигнута точность измерения искажений на уровне -155 дБ при тестировании на частоте 20 килогерц. Это один из лучших показателей, позволяющий анализировать даже малейшие отклонения, недоступные при обычных тестах.