על הבעייתיות שבמדידות
אנשים רבים שאינם מתכנני מערכות שמע אינם מודעים לבעייתיות רבה הקיימת במדידות והקשר בין תוצאות מדידות לבין האיכות הנשמעת לאוזן.
הנושא מורכב מאד וכדי להקיף אותו יידרש ספר עב כרס.
לכן אציין כאן בקצרה רק מספר נקודות.
דבר אחד הוא שמתכנני מערכות שמע מודעים לבעייתיות של הקשר בין תוצאות נמדדות לבין איכות נשמעת לאוזן. הטובים שבמתכנני מערכות השמע מעבירים את המוצרים שלהם, לאחר השלמת אב הטיפוס והמדידות עליו, למבחני האזנה. פעמים רבות, בעקבות מבחני האזנה מתבצעים שינויים.
בעייתיות מיוחדת קיימת במגברי הספק.
האלמנטים של רמקולים מקובלים (לבד מרמקולים אלקטרוסטטיים) הם סלילים. בשל פעילות הגומלין של שיניי זרם חשמלי ושינויי שטף מגנטי, תכונה מובנית של סלילים היא שהם מתנגדים לשינוי זרם דרכם. למעשה, עם שינוי זרם בסליל, הסליל יוצר מתח המנוגד למתח שהוא קיבל, המתח שיצר את שינוי הזרם דרך הסליל. בנוסף, מסנני ה- crossover ברמקולים מכילים גם קבלים, שלהם התנהגות שונה. על כל פנים, מה שקורה הוא שהרמקול שולח בחזרה למגבר מתח המנוגד לזה שהמגבר שלח לרמקול. על המגבר להתגבר בהצלחה על המתח המנוגד שנשלח אליו מהרמקול. במגברי טרנזיסטורים הפתרון לבעיה הוא הורדה משמעותית של עכבת המוצא של המגבר, מה שנקרא מקדם שיכוך, או Damping Factor . דבר אחד הוא שפתרון זה אינו מושלם והוא מושג במחיר של שיקולי תכנון שלהם השפעה על תכונות אחרות של המגבר. דבר אחר שלמגברי שפופרות מקדם שיכוך הרבה יותר נמוך מאשר למרבית מגברי הטרנזיסטורים ועדיין חלק מהם נשמעים טוב מאד, לפחות לחלק מהאנשים. השורה התחתונה בעניין זה שלא קיים פתרון מושלם לבעייתיות של קשר הגומלין בין מגבר הספק לבין רמקול – בעייתיות שאינה מתבטאת במדידות המתפרסמות על ידי היצרנים – משום שמדידות אלה נעשות על נגדי עומס, לא על רמקולים.
נושא העיוותים במגברים הוא אחד הנושאים המורכבים ביותר הקיימים. נושא זה בפני עצמו דורש ספר עב כרס. כך שאוכל להתייחס כאן רק למספר נקודות, על קצה המזלג.
הנתון העיקרי (לעניין עיוותים) המתפרסם על ידי יצרי מגברים הוא עיוותים הרמוניים כוללים, THD או Total Harmonic Distortion . העניין הוא שלאוזן האדם רגישות שונה להרמוניות שונות. הרגישות נמוכה יותר להרמוניות זוגיות והיא גבוהה יותר להרמוניות אי-זוגיות. הבעייתית מכולן היא ההרמוניה השביעית, משום שהרמוניה זאת לא קיימת בכלי נגינה והיא צורמת מאד לאוזן. לכן, ממצאי עיוותים לפי FFT או Fast Fournier Transfer כפי שנראים על נתח טווח, Spectrum Analyzer משמעותיים הרבה יותר מאשר עיוותים הרמוניים כוללים.
נתון אחר המתפרסם לעתים הוא עיוותי אפנון הדדי, IM או Inter Modulation . עיוותי אפנון הדדי מלמדים על התנהגותו של המגבר באופן שונה ממה שמלמדים העיוותים ההרמוניים.
הן מדידות עיוותים הרמוניים והן מדידות עיוותי אפנון הדדי נעשות באמצעות גלי סינוס טהור, בתדרים קבועים ובעוצמות קבועות. אבל מוסיקה אינה מורכבת מגלי סינוס בתדר קבוע ובעוצמה קבועה. היה זה ד"ר מטי אוטלה, פרופסור לאלקטרוניקה נורווגי שחקר את הנושא החל משנות השבעים של המאה העשרים. הוא מצא ששינויים פתאומיים יוצרים תופעות שאינן נראות על אותות בתדר קבוע ובעוצמה קבועה. כך הוא פיתח את שיטת המדידה הנקראת TIM או Transient Inter Modulation ובעברית עיוותי אפנון הדדי רגעיים. משום מה, לא כל היצרנים בודקים את המגברים שלהם במדידות TIM ואף יצרן לא מפרסם נתונים אלה.
מסתבר שגם עיוותי TIM אינם מביאים את התמונה המלאה של הקשר בין תכונות מגבר נמדדות לבין האיכות הנשמעת לאוזן. כך, ד"ר הירטה Hirata , מדען יפני-צרפתי, פיתח שיטה נוספת לבדיקת עיוותים במגברים. מעטים משתמשים בשיטתו של הירטה, משום שהתוצאות אינן מתבטאות בנתונים מספריים הקלים להתייחסות. נדרש ניתוח מעמיק של התוצאות על מנת לדעת את משמעותן לגבי האיכות הנשמעת של מגבר.
