Таємниці лампового звуку. Чи потрібно будувати ламповий підсилювач? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності лампові

 Коментарі до статті

Чи потрібно будувати ламповий підсилювач? Звичайно, хоча б для того, щоб дізнатися, що є цей знаменитий "ламповий звук". Хто не може збудувати сам, той купує в магазині або замовляє індивідуальний проект. Але усі підсилювачі звучать по-різному. Зусиллями тисяч аудіофілів намітилися шляхи побудови лампових підсилювачів, які мають чудовий звук. Вони не приховують результатів своїх експериментів, видають журнали (наприклад, "Вісник А.Р.А."), де публікують вдалі (і не дуже!) схемні рішення, упираючи на рідкісні, або дуже дорогі комплектуючі та матеріали. Набагато менше у цих виданнях приділяється уваги питанням теорії, більше "пускається пилюка в очі". Рекомендується підбирати кожен елемент підсилювача та слухати, слухати! І ось, приголомшений від порад і прослуховувань, читач уже біжить на ринок і шукає конденсатори по 100 доларів за штуку або трансформатор за 500, розраховуючи за їхньою допомогою почути знаменитий "ламповий звук".

Підприємливі люди почали виробляти потребу спраглих різноманітні лампові підсилювачі і КИТы (набори деталей). Заводи, що виробляють електровакуумні прилади, знову випускають прямонакальні тріоди (2С4С, 6С4С, 300В тощо). Друкуються цікаві повідомлення: члени "товариства пана Сакуми" (Японські аудіофіли) ігнорують підсилювачі, якщо їх вартість менше 10000 $. Коротше кажучи, міцно утвердилася думка, що "ламповий звук" – це добре! А за великі гроші – ще краще!

Як порівнюють підсилювачі з звучання? Очевидно, прослуховуючи музичні записи: грамплатівки, CD, магнітофонні стрічки. При цьому доводиться постійно перемикати кілька кабелів, що потребує певного часу. Враховуючи короткостроковість музичної пам'яті, порівняння виходить не таким надійним. Набагато краще підключити джерело сигналів до входів обох підсилювачів, які виходи комутувати на АС з допомогою потужного перемикача.

Блок-схема такого тракту прослуховування наведено на рис. 1 (для простоти показано один канал).

Рис. 1.

Тут джерело інформації та гучномовці - одні й ті самі для обох підсилювачів. За допомогою регуляторів RP1 та RP2 встановлюється однакова гучність звучання акустичних систем (АС) за різних положень перемикача SA1. Індикатор рівня PV1 може бути відсутнім, але краще, якщо він використовується. Схема - проста та зрозуміла.

Однак якщо ми порівнюватимемо підсилювачі з різними вихідними опорами, неминучі помилки в оцінці підсилювачів. У чому тут річ? А річ у тому, що АС, як правило, мають частотно-залежний внутрішній опір Z. На рис. 2 показана зразкова залежність Z від частоти для двосмугової АС. Фазоінвертор на низьких частотах має два піки замість одного, але це справи не змінює. Якщо АС - трисмугова, то "горбів" на характеристикі Z(f) може бути більшим. R_E - опір гучномовця на постійному струмі, воно приблизно дорівнює "номінальному" опору АС, тобто. Z_ном = (1,2...1,3)R_E. Найчастіше використовуються АС із номінальним опором 4 або 8 Ом. Аудіофіли люблять гучномовці для кіно з номінальним опором 12 та 16 Ом за їхню високу віддачу. Горби на характеристиці Z=Z(f) можуть у 2 і більше разів перевищувати Z_ном.

Рис. 2. Зразкова залежність Z від частоти для двосмугової АС

Цілком очевидно, що при різних вихідних опорах підсилювачів R_вих і однакових ЕРС на їх виходах, напруга на АС буде різною, оскільки R_вих і Z утворюють дільник напруги Якщо вихідні опори підсилювачів не однакові, адже вони можуть бути і частотно-залежними, то АС звучатимуть по-різному. Особливо це помітно при порівнянні лампових підсилювачів без зворотного зв'язку [1] і транзисторних, що мають, як правило, глибокий негативний зворотний зв'язок. У першому випадку R_вих = 2...3 Ом, у другому - R_вих = 0,1 ... 0,01 Ом.

Ламповий підсилювач буде підкреслювати частоти, на яких Z зростає. І справді, НЧ та ВЧ у нього звучать "краще". Якщо частота розділу НЧ та ВЧ (f_paзд) в АС припадає на область 3 кГц, і на цій частоті є "горб", то краще звучать струнні інструменти та голоси солістів. Напрошується висновок, що частотна характеристика внутрішнього опору АС повинна мати якнайменшу нелінійність (в ідеалі - горизонтальна пряма), щоб можна було порівнювати два різні підсилювачі.

Штучно збільшивши R_вих для підсилювача з малим внутрішнім опором, увімкнувши послідовний резистор R_д (Рис. 3), отримаємо однакові умови роботи АС.

Рис. 3.

Ці міркування були перевірені практично і повністю підтвердилися. Порівнювалися два стереофонічні підсилювачі. Перший - ламповий, однотактний, на лампах 6Н23П та 2С4С, за схемою Loftin-White без ОС. Його основні параметри: R_вих ~ 3 Ом, Р_вих ~ 3 Вт, ∆f = 12...40000 Гц. Вихідні трансформатори підсилювача виконані на сердечниках із сталі типу 3409, S=15 см2, δ=0,35 мм, l3=0,3 мм. Другий – транзисторний, з ООС, R_вих ~ 0,01 Ом, Р_вих = 50 Вт, ∆f = 5...150000 Гц.

Потрібно сказати, що цей ламповий однотактник на лампі 2АЗ (2С4С) вважається чи не "зразковим" УМЗЧ серед аудіофілів. Щоправда, вони обмовляють ще й додаткові умови (спецпроводи, спецприпів тощо). Звук його справді добрий: різкий фронт (атака), велика прозорість. "Через нього" чудово звучать струнні та ударні інструменти.

Транзисторний підсилювач був побудований відповідно до міркувань, викладених автором у [2]. Час встановлення його перехідної характеристики до похибки 0,01% вбирається у 10 мкс (на активному опорі навантаження).

В експериментах використовувалися трисмугові АС із паспортною потужністю 70 Вт. Фазоінвертор налаштований на частоту 25 Гц, частотну характеристику Z наведено в таблиці:

Порівняння підсилювачів проводилося за Р_вих = 3 Вт. АЧХ напруги на клемах АС при Rвих = 2...3 Ом набуває підйом (до 3 дБ) на НЧ та ВЧ, відповідно до зростання Z. Без R_д транзисторний підсилювач звучить більш "сухо", але як тільки вмикається R_д = 2,2 Ом, його звучання нічим (наголошую - нічим!) не відрізняється від звучання лампового Loftin-White. Пропоную охочим переконатись у цьому самому.

Поговоривши про вхідний опір АС, перейдемо до вихідного опору підсилювача. Як зазначалося, воно дуже впливає якість звучання. Тож подивимося, як його виміряти. Існує кілька способів, але ми зупинимося на тому, що визначено у ГОСТі 23849-87 [3]. Цей метод заснований на пропусканні синусоїдального струму через вихідні клеми підсилювача та вимірювання падіння напруги на його вихідному опорі Zi (рис. 4). Напрямок струму I малюнку показано умовно (від генератора в навантаження). Ця схема не призначена для вимірювання негативного Zi. Тут R1 - активний опір, що дорівнює номінальному опору навантаження для даного УМЗЧ. Воно має бути достатньої потужності, тому що через нього тече пристойний струм (всього лише в 3 рази менший за максимальний). Падіння напруги на ньому, що вимірюється вольтметром PV2, має бути на 10 дБ (у 3,16 рази) менше від номінальної вихідної напруги підсилювача. Генератор ЗЧ теж має бути досить потужним (наприклад, Г3-109).

Рис. 4. Схема вимірювань вихідного опору підсилювача Zi

Як підсилювач для створення необхідного струму можна використовувати другий канал стереопідсилювача або будь-який інший УМЗЧ достатньої потужності. Якщо підсилювач має, наприклад, Р_ном = 50 Вт, Z_ном = 4 Ом, то буде потрібно струм I = 1,1 А.

Виходне сопротивление
Zi = R1 * U1 / U2, що повністю засноване на законі Ома.

Вхід підсилювача можна закоротити, але краще замість перемички поставити резистор, номінал якого дорівнює опору джерела сигналу. Вимірювання Zi проводяться на частоті 1 кГц.

Ця схема, при всій її простоті, дозволяє відкрити ще одну таємницю "лампового звуку". Вольтметр PV1 тоді потрібно замінити на чутливий осцилограф, а частоту генератора ЗЧ змінювати від 20 Гц до 100 кГц.

Для однотактного лампового підсилювача без зворотного зв'язку, що працює в класі А, ми побачимо напругу U1 у вигляді чистої синусоїди у всій робочій смузі частот. Підсилювачі, що працюють у класі АВ, тим більше - В, і охоплені зворотним зв'язком, можуть сильно спотворювати форму синусоїдального струму, що протікає через Zi. Це говорить про те, що Zi є нелінійним.

Для величезної більшості транзисторних підсилювачів це так. Причому на найнижчих частотах напруга U1 може бути синусоїдальною, а зі зростанням частоти воно спотворюється, і на частотах 20 кГц і більше спотворення можуть бути дуже великими, аж до подвоєння частоти. А якщо виміряти коефіцієнт гармонік такого підсилювача за звичайною методикою, він може бути досить малим, наприклад, лише 0,01%.

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Підсилювачі потужності лампові.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву Новий спосіб приготування шоколаду 01.09.2021 Канадські вчені зробили відкриття, що дозволяє зробити текстуру шоколаду кращим, а процес його виготовлення простіше і безпечніше для екології. Текстура шоколаду та його звичний нам вигляд результат темперування – складного процесу багаторазового нагріву та охолодження шоколадної маси. Саме так набувається його глянсовість, характерний хрускіт при розломі та танення при певній температурі. У фізичних процесах усередині шоколаду кристали жирних кислот какао-олії набувають структурованої форми. Додавання лише одного інгредієнта в концентрації близько 0,1 % спрощує процес темперування шоколаду. Фосфоліпід допомагає кристалам жирних кислот швидше прийти у форму і потрібно лише одне нагрівання. На великих заводах темперування роблять складні машини, які залишають вуглецевий слід. Їхня необхідність відпаде у зв'язку з новим відкриттям.

Інші цікаві новини:

▪ Штучний синтез білків

▪ Протей – матеріал, який неможливо розрізати

▪ Універсальні адаптери живлення 90 та 120 Вт для ноутбуків

▪ Система повідомлень за допомогою вітру, тіні та стукоту

▪ Автомобіль BMW зловить зелену хвилю

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори. Добірка статей

▪ стаття Дії вчителя при аваріях, катастрофах та стихійних лихах. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Як змія може рухатися без ніг? Детальна відповідь

▪ стаття Повнопривідний всюдихід Джісса. Особистий транспорт

▪ стаття Інвертування цукру. Прості рецепти та поради

▪ стаття Простий обмежувач мовного сигналу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024