Целью тестирования усилителя для наушников является определение его качества с учетом взаимодействия с наушниками в различных условиях.
К различным условиям относится прослушивание музыки пользователем на разной громкости.
Помимо различной
индивидуальной референсной громкости
у слушателя, каждая модель наушников обладает свим значением
чувствительности и для получения равной громкости с разных наушников необходимо выставлять разный уровень громкости со стороны усилителя.
Таким образом, для получения ответа на вопрос о качестве работы усилителя необходимо проводить тест усилителя в широком диапазоне уровней тестового сигнала, а не ограничиваться тестированием какого-то одного уровня.
Помимо разной чувствительности у наушников разное значение импеданса - полного сопротивления, что требует от усилителя разное количество тока при равном напряжении на выходе. Соответственно, необходим тест под разными нагрузками (сопротивлениями), соответствующих распространенным значениям импеданса у наушников.
Хотя считается, что тест на синусе в 1 кГц достаточно показателен, чем больше разнообразных тестовых сигналов, тем больше мы получаем информации об устройстве.
Для определения качества усилителя в виде обобщенной
передаточной характеристики усилителя в RAA проводятся следующие тесты для каждого усилителя (или режима усилителя):
На одну нагрузку:
- Синус 1 кГц с уровнями: 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -9, -12, -15, -18, -21, -25, -30, -40, -50, -60, -70, -80 и -90 dBFS
- SMPTE 60+7к Гц с уровнями: 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -9, -12, -15, -18 и -21 dBFS
- CCIF 19k+20к Гц с уровнями: 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -9, -12, -15, -18 и -21 dBFS
- 10-ти тональный сигнал с уровнями: 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -9, -12, -15, -18, -21, -25, -30, -40, -50 и -60 dBFS
Всего тестов под нагрузками 9: без нагрузки, 16, 24, 32, 60, 100, 200, 300 и 750 Ом.
Таким образом, исходные данные для передаточной характеристики - это 61 тест для одной нагрузки или 549 для всех.
При взаимодействии усилителя с наушниками необходимо учитывать их
взаимодействие импедансов, которое влияет на
конечную АЧХ связки. Для этого при тестировании под каждым номиналом нагрузки с помощью мультитональных сигналов определяется АЧХ усилителя с абсолютным уровнем. По изменению уровня под нагрузками рассчитывается импеданс усилителя.
Не стоит забывать и еще об одной характеристике взаимодействия между усилителем,
наушниками и кабелем для наушников в виде взаимного проникновения каналов. Уровень взаимного проникновения и фаза аналогично тестируется на мультитональных сигналах. Эта характеристика получается примерной, т.к. сильно зависит от сопротивления контактов.
Соответственно, к тестовым сигналам выше добавляется еще 4 теста на нагрузку (или 36 на 9 нагрузок):
- 50-ти и 10-тональный сигналы с уровнями -6 dBFS для теста АЧХ, расчета выходного сопротивления и взаимного проникновения каналов
Таким образом, техническое тестирование требует записи 585 тестовых сигналов с дальнейшей обработкой.
Записанные тестовые файлы, содержащие тестовые сигналы, обрабатываются в ПО Reference Audio Analyzer.
После преобразования тестовых сигналов в спектры в ПО Reference Audio Analyzer рассчитываются:
- АЧХ
- Импеданс
- Взаимное проникновение каналов от номинала нагрузки
- Фаза проникновения каналов от номинала нагрузки
- Общие искажения и отдельно по гармоникам от уровня сигнала для 1 кГц
Полученные данные экспортируются в базу сайта RAA.
За счет автоматизации обработки файлов запись тестовых сигналов для усилителя может уложиться в 1 час. Обработка данных добавит еще час.
После в ручном режиме определяются пороговые значения напряжения и тока для усилителя по
характерам спектров от уровня. Пороговые значения напряжения и тока соответствуют
общей принципиальной блок схеме усилителя.
Для усилителя в качестве свойств назначаются:
- Тип регулятора громкости
- Диапазон регулировки громкости (если не привязан к типу регулятора, то по уровню выходного шума с устройства)
- Максимальный уровень, если устройство является комбайном и входит в искажения до достижения уровня 0 dBFS
С весны 2025 года добавилися тест на определение уровня фонового шума и диапазона регулировки громкости с более точным определением оптимального диапазона регулировки громкости.
Методика теста описана отдельно.
Планируется ввести тестирование дисбаланса регулятора громкости и более точное определение шума с выхода усилителя для более точных значений оптимального диапазона громкости.
Все данные, загруженные в базу RAA доступны для просмотра в шаблонных отчетах и соответствующих тесту страницах сравнения. В
профессиональных шаблонных отчетах представлена наиболее актуальная информация, те характеристики, на основе которых можно сделать вывод о качестве устройства. Для новичков доступен
простой отчет для чайников.
В профессиональных отчетах под спектрами есть возможность интерактивного переключения уровня сигнала, что делает просмотр отчета близким к тестированию устройства в режиме on-line.
На страницах сравнения сервисов можно складывать ранее протестированные наушники и усилители и сравнивать их в виде связок на конечную АЧХ и звуковое давление с привязкой к качеству.
Порядок уровней тестовых сигналов - от максимального к минимальному. Это отличается от часто применяемого тестирования в автоматическим определением клиппирования от минимального уровня к максимальному в REW или AP.
При тестировании усилителя в режиме максимальной мощности зачастую происходит дополнительный нагрев устройства и не всегда устройство может быстро и эффективно охлаждаться (либо у систем защиты могут быть отдельные ограничения на расход тока). В этом случае, если тестирование производится сигналом от минимального уровня к максимальному, то порой фиксируется более высокий порог уровня, с которого устройство уходит в искажения, и соответственно более высокая мощность, которую долговременно устройство выдержать не может.
При тестировании от максимального уровня к минимальному получается режим с так называемым “эффектом памяти”, где фиксируется именно долговременная мощность. Тестовые сигналы длятся по 2.8 сек на один уровень.
Результаты тестирования с эффектом памяти могут показывать значения несколько ниже, чем те, которые публикуют производители, это не является ошибкой или некорректным тестированием с чьей либо стороны.
Измерение от большого уровня к меньшему было выбрано не из соображений более реалистичных результатов, сколько от ручной настройки уровня сигнала перед записью тестового сигнала.
