Сохранение тембра звука
Весьма важно сохранение натуральности тембра звука, определяющего его «окраску». Но по тембру отличают только сложные звуковые колебания (форма которых несинусоидальна), представляющие собой сумму излучаемых одновременно синусоидальных колебаний, имеющих разные частоты и амплитуды. Тональное восприятие звука, т. е. его высоту, обусловливает самая низшая частота, входящая в такое сложное колебание.
При передаче звуковоспроизводящей системой чистого (синусоидального) тона почти всегда можно наблюдать присутствие высших гармоник, которых нет в первичном источнике звука. Но в реальной передаче участвуют сложные созвучия, состоящие из большего числа тонов, поэтому кроме гармоник всех этих тонов возможно возникновение так называемых комбинационных частот, которые представляют собой суммарные и разностные частоты всех тонов и их гармоник попарно. Эти новые частотные составляющие появляются тогда, когда в системе звукоусиления при некоторых уровнях передачи (обычно больших) нарушается постоянство отношения выходного и входного сигналов, т. е. когда амплитудная характеристика такой системы нелинейна. Такая система вносит так называемые нелинейные (амплитудные) .искажения, которые воспринимаются как «нечистое» звучание, с хрипением, дребезжанием и т. п.
В громкоговорителях прямого излучения наблюдаются также искажения, обусловленные частотной модуляцией. Эти искажения, не связанные с нелинейностью, возникают при одновременном воспроизведении колебаний двух частот, из которых одна значительно выше другой. При этом высокочастотные составляющие искажаются вследствие больших колебательных скоростей диффузора на нижних частотах.
Из указанных видов нелинейных искажений наиболее изучены искажения, возникающие при передаче чистого (синусоидального) тона. Такие искажения оцениваются коэффициентом гармоник, показывающим отношение геометрической суммы амплитуд гармоник к амплитуде основной частоты (в процентах). Измерение коэффициента гармоник производят с помощью специальных приборов, при подаче на громкоговоритель напряжения заведомо синусоидальной формы. Хотя такие измерения и не дают суждения о характере и величине вносимых в передачу нелинейных искажений, однако относительно просто позволяют производить сравнительные оценки качества аппаратуры.