Это отчет для профессионалов с набором тестов усилителя для наушников.
Вы можете посмотреть простой отчет для "чайников" с пояснениями основных характеристик для SMSL SA-98E Low

Набор тестов для выхода для наушников может быть применен для просто универсального выхода без формального наличия усилителя, если в таком режиме к этому выходу можно подключить наушники. По итогам тестов можно понять реальную картину, является выход достаточно мощным или нет, при исходных данных по схемотехнике как о «черном ящике».

Линейный выход, отличия от выхода для наушников и акустических систем

Преимущества и недостатки балансных усилителей

Основные данные отчета тестирования SMSL SA-98E (как усилителя для наушников)

АЧХ, импеданс и изменение АЧХ с типовыми наушниками

Полное выходное сопротивление среднее в диапазоне 40 Гц - 15 кГц

0.3

Ом

Пояснение к графикам

Графики показывают основные характеристики усилителя.

На первом графике показывается АЧХ и импеданс усилителя. Дополнительно показывается изменение АЧХ при подключении динамических и арматурных наушников.

Второй график показывает характеристики мощности усилителя через пороговые значения напряжения с учетом ограничения тока. По графику можно спрогнозировать конечную громкость связки из этого усилителя и конкретных наушников. Дополнительно на графике показывается порог оптимального диапазона регулировки громкости, для оценки работы усилителя на тихом уровне с высокочувствительными моделями наушников.

В таблице приводятся данные для универсальной блок-схемы усилителя.

Подробнее о характеристиках усилителей можно ознакомится в разделе FAQ

Кликнув на график, вы перейдете на страницу сравнения разных моделей с расширенными настройками отображения графика

Амплитудно-частотная характеристика SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Канал:	Левый	Правый
Неравномерность АЧХ в диапазоне 40 Гц - 15 кГц	-0.3, +2.0	-0.3, +2.1	дБ

Пояснение к графику

График амплитудно-частотной характеристики показывает баланс громкости частот (воспроизводимый спектр частот) усилителя. На графике АЧХ оценивается отсутствие или наличие тембров или другой эквализации.

У усилителей график АЧХ обычно представляет собой прямую, но в некоторых случаях можно наблюдать небольшой спад АЧХ:

В области низких частот от аналогового фильтра для подавления постоянного напряжения на входе и/или инфранизких частот на выходе.
Высоких частот от помех в высокочастотной области.
В области высоких частот спад может быть от цифрового или аналогового фильтра штатного ЦАП.

Небольшие отклонения на краях частотного диапазона в области 20 Гц - 20 кГц не являются недостатком. Разница в 6 дБ эквивалентна двукратному соотношению уровней сигналов.

АЧХ на графике построена по максимумам амплитуд 50-тонального сигнала.

Этот график соответствует отсутствию подключенной нагрузки к усилителю. При подключении наушников, в зависимости от импеданса конечная АЧХ меняется. В отчете отдельно показаны типовые варианты под резистивными нагрузками, динамическим излучателем и однодрайверным арматурным излучателем в этом отчете.

На странице сравнения АЧХ есть возможность экспорта и дополнительные инструменты для корректировки АЧХ

Импеданс SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Канал:	Левый	Правый
Сопротивление среднее в диапазоне 40 Гц - 15 кГц	0.3	0.3	Ом
Минимальное значение в диапазоне 40 Гц - 15 кГц	0.2	0.2	Ом
Максимальное значение в диапазоне 40 Гц - 15 кГц	1.3	1.3	Ом

Сравнение основных характеристик усилителей

Пояснение к графику

График полного выходного сопротивления (импеданс) показывает сопротивление усилителя на выходе в зависимости от частоты.

Импеданс оказывает влияние на АЧХ связки наушники + усилитель, максимальный уровень сигнала от величины нагрузки и взаимного проникновения каналов в этом отчете. Дополнительно, от величины импеданса зависит электрическое демпфирование излучателя наушников.

Общее представление об изменении АЧХ при подключении к типовым наушникам показаны на графиках в этом отчете: под резистивными нагрузками, динамическим излучателем и однодрайверным арматурным излучателем в этом отчете.

Импеданс усилителя в небалансном режиме влияет на проникновение каналов.

Точность определения значения при тестировании текущей методикой измерений составляет до 0.3 Ом. Более точные значения могут быть получены альтернативными методами у производителей. В целом, более низкие значения интересны с теоретической точки зрения, но с практической, сопротивление контактов и кабеля не даст получить выходное сопротивление существенно меньше, чем 0.1 Ом.

Взаимное проникновение каналов SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Нагрузка

Канал:	Левый	Правый
Взаимное проникновение каналов @ 1 кГц @ 15.8 Ом	-59.3	-71.7	дБ
Взаимное проникновение каналов @ 1 кГц @ 763.0 Ом	-59.6	-73.1	дБ
Взаимное проникновение каналов @ 1 кГц @ Без нагрузки	-59.9	-69.8	дБ

Пояснение к графику

График взаимного проникновения каналов косвенно показывает субъективную ширину сцены и качество внутренней разводки и разъемов. Подъем в области высоких частот обычно выявляет нежелательную электрическую емкость контактов в гнезде выхода для наушников.

Уровень проникновения в значительной мере зависит от выходного сопротивления усилителя, сопротивления подключаемых наушников, сопротивления кабеля наушников и его конструкции.

При значениях хуже 40 дБ звуковая сцена будет меняться в сторону монофонического звука или наоборот расширяться и размывать местоположение источников. Характер изменения определяется по графику фазы проникновения каналов SMSL SA-98E в этом отчете.

Так как проникновение сильно зависит от сопротивления контакта в гнезде, свойств кабеля, сопротивления наушников и сопротивления усилителя то график показывает лишь общую картину. Точное значение можно протестировать самостоятельно по методике RAA.

Фаза проникновения каналов SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Нагрузка

Пояснение к графику

График фазы взаимного проникновения каналов показывает сужение или расширение сцены, а уровень показывает взаимное проникновение каналов в этом отчете.

Желтая зона с -45° до +45° указывает на подмешивание в фазе. При подмешивании в фазе звучание приближается к монофоническому (худший случай – монозвучание при взаимном проникновении каналов под 0 дБ при подмешивании в фазе). На выходе для наушников подмешивание в фазе встречается редко.

Синяя зона с 135° до 225° показывает подмешивание в противофазе. Подмешивание в противофазе является самым распространенным случаем. При подмешивании в противофазе звучание обладает эффектом более широкой сцены, размытости источников звука, ослаблением и худшей артикуляции баса. Худший случай примера звучания при взаимном проникновении каналов под 0 дБ в противофазе – это обрыв общего «минусового» провода.

При значении параметра взаимного проникновения каналов лучше -60 дБ, фоновый шум вносит высокую погрешность и определение фазы недостоверно. Основными признаками высокой погрешности результата является график с сильной неравномерностью или график находится за пределами зон фазы и противофазы. При взаимном проникновении каналов лучше -60 дБ особой значимости значении фазы нет. Критичное значение, при котором фаза важна – это значения взаимного проникновения хуже -40 дБ.

Так как проникновение сильно зависит от сопротивления контакта в гнезде, свойств кабеля, сопротивления наушников и сопротивления усилителя то график показывает лишь общую картину. Точное значение можно протестировать самостоятельно по методике RAA.

АЧХ SMSL SA-98E Low под резистивными нагрузками

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Отклонение АЧХ усилителя под резистивными нагрузками @ 40 Гц - 15 кГц

Канал:	Левый	Правый
TEST 16 ? + SMSL SA-98E Low	1.3	1.4	дБ
TEST 32 ? + SMSL SA-98E Low	0.7	0.7	дБ
TEST 64 ? + SMSL SA-98E Low	0.4	0.4	дБ
TEST 126 ? + SMSL SA-98E Low	0.2	0.2	дБ
TEST 256 ? + SMSL SA-98E Low	0.1	0.1	дБ
TEST 512 ? + SMSL SA-98E Low	0.0	0.0	дБ

Пояснение к графику

Тест показывает изменение АЧХ при подключении наушников к усилителю, и это зависит от импеданса в этом отчете.

В этом тесте показано изменение АЧХ для таких наушников, где сопротивление наушников постоянно в рабочем диапазоне частот. Чаще всего, это внутриканальные наушники динамического типа и изодинамические наушники. Для анализа выбраны общие варианты такого типа импеданса

У усилителя импеданс может быть разной величины и при согласовании с импедансом наушников происходит изменение АЧХ в разной степени. Чем ниже выходное сопротивление усилителя и выше сопротивление наушников, тем изменения меньше. Если у усилителя и наушников импеданс представляет собой ровные линии, то изменения АЧХ отсутствуют.

Изменение АЧХ носит вкусовой характер, как дополнительная эквализация или настройка тембра, выравнивающая или окрашивающая конечное звучание наушников.

На странице сравнения АЧХ есть возможность экспорта и дополнительные инструменты для корректировки АЧХ

АЧХ SMSL SA-98E Low под нагрузкой динамического типа

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Отклонение АЧХ усилителя под нагрузкой динамического типа @ 40 Гц - 15 кГц

Канал:	Левый	Правый
TEST 10000 ? + SMSL SA-98E Low	0.0	0.0	дБ
Grado GH4 Limited Edition + SMSL SA-98E Low	0.6	0.6	дБ

Пояснение к графику

Тест показывает изменение изменение АЧХ при подключении наушников к усилителю динамического типа с резонансом в области низких частот. Для примера взята модель с выраженным резонансом. У наушников такого типа неравномерность импеданса может варьироваться в широких пределах и дополнительно зависеть от плотности посадки наушников (акустического демпфирования)

У усилителя импеданс может быть разной величины и при согласовании с импедансом наушников происходит изменение АЧХ в разной степени. Чем ниже выходное сопротивление усилителя и выше сопротивление наушников, тем изменения меньше.

Изменение АЧХ носит вкусовой характер, как дополнительная эквализация или настройка тембра, выравнивающая или окрашивающая конечное звучание наушников.

На странице сравнения АЧХ есть возможность экспорта и дополнительные инструменты для корректировки АЧХ

АЧХ SMSL SA-98E Low под нагрузкой арматурного типа

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Отклонение АЧХ усилителя под нагрузкой арматурного типа @ 40 Гц - 15 кГц

Канал:	Левый	Правый
TEST 10000 ? + SMSL SA-98E Low	0.0	0.0	дБ
Campfire Audio Andromeda + SMSL SA-98E Low	1.9	1.9	дБ
Fearless Audio S8F Freedom + SMSL SA-98E Low	2.4	2.4	дБ

Пояснение к графику

Тест показывает изменение изменение АЧХ при подключении наушников к усилителю арматурного типа. Для примера взята однодрайверная и многодрайверная модель. У наушников такого типа неравномерность импеданса может варьироваться в широких пределах. У однодрайверных моделей кривая обычно уходит вверх с ростом частоты, у многодрайверных подъемы и провалы могут быть в любом частотном диапазоне

У усилителя импеданс может быть разной величины и при согласовании с импедансом наушников происходит изменение АЧХ в разной степени. Чем ниже выходное сопротивление усилителя и выше сопротивление наушников, тем изменения меньше.

Изменение АЧХ носит вкусовой характер, как дополнительная эквализация или настройка тембра, выравнивающая или окрашивающая конечное звучание наушников.

На странице сравнения АЧХ есть возможность экспорта и дополнительные инструменты для корректировки АЧХ

Уровни гармонических искажений под нагрузками в зависимости от уровня напряжения на выходе усилителя SMSL SA-98E Low

Параметры отображения графика

Канал

Нагрузка

Гармоника, порядок

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Нагрузка

Гармоника, порядок

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Нагрузка

Диапазон

Пояснение к графику

Графики показывают уровень значений гармонических искажений от уровня сигнала, выраженного к напряжению. Графики строятся с использованием резистивных нагрузок с номиналами 16, 24, 30, 60, 100, 200, 300, 750 и более 1к Ом. График строится по спектрам.

По графику можно отследить точку перехода в режим возможного клиппирования усилителя и резкость нарастания искажений от уровня сигнала.

В отчете представлено три графика в двух вариантах:

Конечному значению уровня гармонических искажений ко всем нагрузкам. Этот график служит для быстрой и грубой оценки, когда вместо изучения нескольких десятков графиков (спектров) надо ограничится лишь одним графиком. В этом варианте один график для 9-ти вариантов нагрузок заменяет 180 графиков-спектров.
Ко всем гармоникам со 2-ой по 20-тую для одного номинала нагрузки. В таком варианте в отчете два графика, для варианта 'без нагрузки' и 16 Ом. В параметрах отображения графика можно выбрать остальные номиналы. Если общий график не показывает характер искажений и существенно уступает по информативности спектрам, то вариант с отображение гармоник от амплитуд практически заменяет спектры. В таком варианте отображения один график заменяет 20 спектров. При таком 'упрощении' от спектров не передаются следующие данные:
- Уровень шумовой полки. В редких случаях искажения могут не зависеть от аплитуды (схемотехника Б класса) и лишь на спектре будет видно, что гармоники выше шумовой полки.
- Искажения, не попавшие в кратные гармоники. Это могут быть искажения от DSP или иные нетипичные варианты.

По графику можно оценить максимальный выходной уровень напряжения для разных нагрузок и дать предположительную оценку о согласовании с последующим звеном тракта (наушниками). По графику можно рассчитывать максимальный уровень SPL наушников исходя из их чувствительности. При использовании чувствительности, выраженной к напряжению, достаточно добавить значение в dBV, полученное на графике к выбранной нагрузке к значению чувствительности дБ к 1 В. В левой части кривые графиков всегда уходят под углом вверх, т.к. при снижении полезного сигнала уменьшается соотношение сигнал/шум. Зная значение своего комфортного уровня громкости можно проверить наушники на совместимость с усилителем

В качестве расширенной оценки можно отобразить уровень нормированного коэффициента гармонических искажений . Обозначается как T'HD. Этот график был актуален до отображения амплитуд всех гармоник с 2-ой по 20-тую.

Как проводится тест гармонических искажений

Спектр гармонических искажений от амплитуды SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBm

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBV

Диапазон

Пояснение к графикам

График показывает спектр для однотонального гармонического сигнала с выхода усилителя. Тест проводится на сигнале средней продолжительности с использованием усреднения спектров. По спектрам можно определить, на каких амплитудах усилитель дает наилучшее качество. По характеру этих спектров строится общий график искажений и график максимального напряжения от нагрузки.

Представлено четыре графика

Два графика к близкой мощности 1 мВт (0 dBm), где один под низкоомной нагрузкой 32 Ом, а второй под высокоомной 300 Ом. На этих графиках можно промотреть все протестированные амплитуды. Для других нагрузок графики доступны в сервисе сравнения спектров
График к нескльким нагрузкам (16, 30, 60, 300, 760 Ом) к мощности 1 мВт. Переключения возможны с шагом в 6 дБ (двукратной разнице по громкости) к близкой одинаковой мощности.
График к минимальной нагрузке 16 Ом и без нагрузки к уровню 0 dBV. Переключения возможны с шагом в 6 дБ (двукратной разнице по громкости) к близкому одинаковому напряжению.

У усилителей искажения зависят от амплитуды по напряжению и уровню тока отдаваемого на нагрузку. Соответственно различают "искажения по напряжению" и "токовые искажения". Искажения по напряжению оцениваются по графику без нагрузки. Токовые искажения оцениваются по графикам под нагрузками с сопоставлением амплитуд к графику без нагрузки.

Оценка изменения характера спектра позволяет выявить диапазоны напряжений и тока, при которых усилитель работает в "чистом режиме" и определить другие диапазоны напряжений и тока, при которых усилитель входит в режим клиппинга. На основании этих данных можно оценить совместимость усилителя с наушниками разной чувствительности и сопротивления.

Значение уровня искажений зависит не только от величины кратных гармоник, но и уровня фонового шума. По этой причине, с уменьшением амплитуды сигнала во время теста уровень фона остается прежним и их числовое соотношение уменьшается, а финальное значение уровня искажений наоборот растет. Уровень шумовой полки дополнительно зависит от запаса по амплитуде при записи во время теста По возможности на спектр с тестовым сигналом накладывается шумовая полка, записанная без сигнала для разделения искажений и фоновых шумов. Сравнительные графики можно смотреть со сдвигом по горизонтали для лучшего сопоставления гармоник.

За счет подробных спектров с большим диапазоном тестируемых амплитуд, анализ характеристик усилителя подобен виртуальному тестированию усилителя в реальном времени.

Как проводится тест гармонических искажений

Спектр мультитонового сигнала от амплитуды SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBm

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBV

Диапазон

Пояснение к графикам

Спектр искажений интермодуляционного SMPTE сигнала от амплитуды SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

Диапазон

dBm

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

Диапазон

dBV

Диапазон

Пояснение к графикам

Спектр искажений интермодуляционного CCIF сигнала от амплитуды SMSL SA-98E Low (как усилителя для наушников)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Уровень Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBm

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Смещение

dBV

Диапазон

Пояснение к графикам

Подробнее

Измерения SMSL SA-98E Low проведены Романом Кузнецовым на программно-аппаратном комплексе RAA.

Тест SMSL SA-98E Low проведен как черного ящика, без учета стоимости и престижа. Это главный принцип измерений и разработки тестов в RAA.

Считаю, что важно делать не абсолютную оценку устройства, а совокупную оценку при совместной работе с наушниками и учетом внешних факторов. Это позволяет эффективно раскрывать потенциал всей связки устройств или делать более оптимальный подбор компонентов.

Обсудить результаты измерений можно в комментариях ниже или в чате телеграм, а подписаться на публикацию отчетов, обзоры и новости RAA в канале телеграм или группе vk.

Кузнецов Роман
Основатель RAA

Известен под никами

romanrex
iXBT.com
player.ru
Head-Fi.org
Оverclockers.ru
habr.com
...
r.a.a.
4pda

Информация для авторов. Вы можете свободно использовать графики в своих статьях с ссылкой на нас.

	Логин	Пароль
Вы вошли на сайт как гость
Настройки	Зарегистрироваться	Восстановить пароль