[Nick]

если рассматривать усилитель именно как чёрный ящик, то эти тесты не взаимозаменяемы

Это заклинание или молитва?
Если не то и не другое - требуется обоснование, математическое, со ссылками на известные опубликованные работы!
Либо, Ваше собственное исследование данного сюжета.

Кому требуется? Вам? Вам это не поможет.
Для того чтобы в этом удостовериться математическое обоснование не нужно, достаточно эксперимента. Делается два чёрных ящика с одним и тем же спектром для 20кГц и разным для 18+19кГц. Как их сделать я написал, если вы не поняли, то это не мои проблемы.