Krótko o harmonicznych.
Dźwięki naturalne dobiegające z naszego otoczenia składają się z tonu podstawowego i jego harmonicznych. Z reguły parzystych. Magię barw instrumentów muzycznych tworzą właśnie harmoniczne. Mało jest w naturze brzmień posiadających tylko ton podstawowy. W praktyce możemy je uzyskać z generatora sygnałów sinusoidalnych.
Parametr zwany zawartością harmonicznych (THD) urządzenia, w dużym uproszczeniu informuje nas o tym ile dodatkowych dźwięków powstaje w nim po przejściu sygnału - stając się jego uzupełnieniem. We wzmacniaczu generowane są harmoniczne tam gdzie ich niema, lub potęgowane te, które już istnieją.
By w miarę dobrze zrozumieć wpływ harmonicznych wprowadzanych przez wzmacniacz, na jego brzmienie proponujemy zapoznać się z takimi pojęciami jak oktawa, dysonans i konsonans. Konsonans w przeciwieństwie do dysonansu jest miłym dla ucha jednoczesnym brzmieniem dwóch lub więcej dźwięków. Współbrzmienie dwóch dźwięków których częstotliwości maja się do siebie jak 2 do 1 to oktawa, która jest brzmieniem konsonansowym. Mamy tu do czynienia z dźwiękiem podstawowym i jego druga harmoniczna. Jeżeli dołożymy do tego czwarta, szósta i inne parzyste harmoniczne, to chociaż będzie to odstępstwo od dźwięku podstawowego to brzmienie nie będzie dysonansowe. Będzie ciepłe, przyjemne - nie będąc jednocześnie neutralnym. Ilustracją tego przypadku są wzmacniacze lampowe szczególnie tzw. single ended. Dodanie do tonu podstawowego alikwotów nieparzystych powoduje dysharmonię. Większość układów stopni przeciwsobnych wzmacniaczy tranzystorowych generuje harmoniczne nieparzyste. Już mała ich zawartość sprawi ze dźwięk stanie się nieprzyjemny.
To między innymi takie cechy dźwięku jak ilość harmonicznych, ich kombinacja oraz poziom, decydują o jego barwie, pozwalają nam odróżnić trąbkę od puzonu - grające te sama nutę. Można śmiało powiedzieć, ze na podobnej zasadzie odróżniamy brzmienie wzmacniaczy. Dwa wzmacniacze o jednakowych poziomie THD (Total Harmonic Distorsion) mogą brzmieć całkiem odmiennie. Tak jak skrzypce wypieszczone rękami Amatich lub Grobliczow. Ostatecznym arbitrem powinien być nasz słuch. Wypisanie czeku na podstawie specyfikacji technicznej nie zawsze jest rozwiązaniem jedynie słusznym.
I krótko o sprzężeniu zwrotnym.
Technologie układów wzmacniaczy tranzystorowych można z grubsza podzielić na dwie epoki, których granice wyznaczały przełomowe opracowania fińskiego naukowca, doktora Matti Ottali. W latach siedemdziesiątych wynikami swoich prac, odkrył on zalety stosowania płytkiego sprzężenia zwrotnego. Pojawiło się wiele konstrukcji wykorzystujących te metodę. Wyodrębnił się w tym czasie rejon tranzystorowych wzmacniaczy o bardzo wysokiej jakości brzmienia, zagrażającym na tym polu wzmacniaczom lampowym, w których płytkie sprzężenie zwrotne stosowane było z reguły. Konstrukcje te w porównaniu ze standardowymi, charakteryzowały się lepszym oddaniem sceny dźwiękowej, były szybsze, bardziej przejrzyste i wykazywały duża wierność detalom muzycznym. I czynią to z powodzeniem do chwili obecnej. Wyniki prac Matti Ottali stały się również podłożem idei w ramach której powstał nasz projekt o nazwie Epoca.
W jakim celu stosuje się pętle sprzężenia zwrotnego? Sprzężenie zwrotne wyrównuje przebieg charakterystyki częstotliwościowej oraz obniża poziom zniekształceń. Zadowolenie z powyższego dogmatu czerpią "badacze pasma" oraz konstruktorzy pragnący wynikami pomiarów ich zadowolić. Nie odbywa się to bez wpływu na subiektywna jakość dźwięku. Dlaczego? Część sygnału z wyjścia wzmacniacza, odwrócona w fazie, kierowana jest spowrotem na jego wejście i porównywana z sygnałem wejściowym. Jeżeli po przejściu przez wzmacniacz, w sygnale występują zmiany (zniekształcenia, oscylacje) to są one korygowane. Problem polega na tym ze sprawdza się to znakomicie w przypadku sygnałów sinusoidalnych, które w muzyce nie występują, lub występują bardzo rzadko. Sygnał porównujący ma opóźnienie (tym większe im dłuższa ścieżka sygnałowa i ilość stopni wzmocnienia) i nie koryguje tego samego fragmentu sygnału. Głębokie sprzężenie zwrotne obniża wielkość pierwszych harmonicznych, ale paradoksalnie może powiększyć zawartość wyższych harmonicznych nieparzystych, na które słuch jest szczególnie uczulony.
W każdym przypadku, zastosowane sprzężenie zwrotne zmienia zawartość harmonicznych w sygnale, a to ma już bezpośredni wpływ na brzmienie wzmacniacza. Z wymienionych tu powodów oraz uwzględniając wyniki przeprowadzanych testów odsłuchowych, stosowanie pętli sprzężenia zwrotnego traktowane jest w naszym przypadku bardzo ostrożnie.
P.S. Pisząc o sprzężeniu zwrotnym mamy na myśli pętle sprzężenia zwrotnego obejmującego wzmacniacz lub kilka jego stopni. Sprzężenie zwrotne ustalające warunki pracy jednego stopnia jest zjawiskiem naturalnym, występującym w każdym wzmacniaczu.