Звук Philips W8510
Для исследования звуковых возможностей взял старенький телефон PHILIPS W8510. В телефоне по умолчанию включена система улучшения звука в наушниках, называется BesAudEnh, поэтому сначала для неё сниму осциллограммы. Графики снимались при нагрузке 30 Ом на канал. Сначала импульсная характеристика, затем меандр 1 кГц и синус 1 кГц, все графики при записи по максимуму, т.е. на уровне 0 дБ. Громкость в телефоне выставлена тоже на максимум.
Как видим, импульс получается какой-то хитрый, меандр почти не узнаваемый, синус получается чистый, но на максимальном уровне видны следы от возбуждения усилителя. Поэтому отключу систему улучшения звука и посмотрю те же графики.
Два нижних графика сняты при сниженном уровне громкости в телефоне, на две ступени, т.к. меандр обрезается сверху. И как видим, при снижении громкости ВЧ возбуждение на синусе пропадает, да и импульс и меандр становятся классические. Но шумы получается на выходе повышенные, это видно ниже на низком уровне сигнала.
На слух особой окраски звука не заметил, на наушниках Shure SRH840 играет вполне разборчиво по высоким частотам, да и по басам тоже, но несколько однообразно, не хватает утонченности, атмосферы и мелодичности звуку, но хотя бы звук имеет вес и ритм держит и то уже не плохо. При этом уровень громкости на наушники Shure SRH840 нужно выставлять максимальный или минус одна ступень, т.е. без запаса. А при включении улучшения звука BesAudEnh звук становится как бы с металлическим призвуком на ВЧ, более объемным на СЧ, сцена расширяется и громкость повышается, вполне рабочая система для улучшения звука в бюджетных наушниках. Ниже показан синус с уровнем записи 0 дБ на максимуме громкости при нагрузке 30 Ом (с отключенным улучшателем звука).
Пиковое напряжение получается около 0,55 В, что близко для требуемого напряжения для динамических накладных наушников, которым в среднем требуется 0,4..0,5 В в пике на синусе на 30 Ом. А еще ниже тот же синус на максимальной громкости без нагрузки, т.е. при работе усилителя наушников на холостую.
Как видим, без нагрузки исчезает ВЧ возбуждение и повышается уровень напряжения, в пике он достигает 1,25 В, а действующее значение получаем умножив пиковое значение на 0,707, в итоге оно равно 0,88 В. Под нагрузкой (рис.8) имеем пиковое значение 0,55 В, а действующее соответственно 0,388 В. По падению напряжения dU на выходном сопротивлении усилителя, равного (0,88- 0,388)= 0,49 В находим внутреннее сопротивление усилителя, высчитав предварительно ток в нагрузке как 0,388/30= 12,9 мА. Итого получаем Rвн= U/I= 0,49/0,0129= 38 Ом примерно, что много, в качественных усилителях выходное сопротивление обычно единицы ом, но тут сопротивление повышенное, очевидно, чтобы возбуждение усилителя ограничивать, а так же защита от короткого замыкания на выходе, усилитель явно бюджетный.
Проведу измерение параметров с помощью программы RMAA, полученные данные сведены в таблицу. Для измерения использовал ESI UGM192 при записи 24 бит, 192 кГц.
Сразу, что бросается в глаза, что в режиме 44.1 кГц параметры лучше, что означает, что кварц используется на 44.1 кГц, а 48 кГц эмулируется программно, поэтому импульс тестовый на осциллографе не имеет колебаний, как это бывает, когда происходит передискретизация при изменении опорной частоты.
АЧХ получается ровная. Ниже она приведена для частоты 44.1 кГц с нагрузкой (30 Ом) и без нагрузки, для частоты 48 кГц АЧХ такая же. В реальности наушники обладают индуктивностью, поэтому на наушниках АЧХ должна не много отличаться из-за влияния внутреннего сопротивления усилителя (38 Ом).
Причем интересно, на нагрузке искажения даже понижаются, ниже приведены графики для нелинейных искажений (THD), сначала для частоты 44,1 кГц, потом для частоты 48 кГц.
На графиках хорошо видно, что частота 48 кГц пересчитывается и возникают искажения в спектре, причем под нагрузкой искажения похоже даже растут, хотя в таблице показано, что искажения уменьшаются!
И ниже графики для интермодуляционных искажений (IMD), сначала для 44,1 кГц, потом для 48 кГц.
И тут опять видим, что для частоты 48 кГц искажения пересчета возникают, притом достаточно сильные, т.е. алгоритмы простые используется, как меломанский телефон он явно не создавался.
И ниже таблица с измеренными параметрами на нагрузку 30 ом, при включенном улучшении звука BesAudEnh, для частоты 44,1 и 48 кГц, на нагрузку 30 Ом.
Искажения примерно такие же, но меняется АЧХ, ниже показана АЧХ для частоты 44,1 кГц, для 48 график схожий.
Как видим, АЧХ сильно изменена в диапазоне +/-6 дБ, поэтому звук меняется, а также импульсная характеристика и меандр искажаются.
Вывод: телефон, как аудиоустройство интереса не представляет, интерес сугубо технический, хотя если смотреть параметры, то они не такие уж и плохие, на заре хай-фая бюджетные CD плееры имели не многим лучше, если не хуже искажения. И получается, что Android работает со звуком 44,1 кГц по умолчанию, без пересчета данных, если звуковая система эту частоту поддерживает, что определенно хорошо, так как многие записи идут с частотой 44.1 кГц.