УМЗЧ с частотозависимым выходным сопротивлением

[Святослав_]

На нижнем краю диапазона траблы не так и велики, как их малюет сознание в нулевом приближении.
Режекторная катушка работает в очень узкой полосе, притом на участке с минимальной чувствительностью слуха к искажениям. Она может иметь незамкнутый сердечник из набора трансформаторной стали. Кроме того, как показывает практика, провод можно взять не толстый, чтобы активное сопротивление катушки приближалось к Re динамика. Получалось лучше всего, когда режектор выравнивает горб НЧ динамика почти в прямую линию, без ямки на Fs.
Естественно, сам динамик должен иметь низкие значения механической добротности, в районе 2...3,5.

 

[Александр Бокарёв]

На нижнем краю диапазона траблы не так и велики, как их малюет сознание в нулевом приближении.
Режекторная катушка работает в очень узкой полосе, притом на участке с минимальной чувствительностью слуха к искажениям. Она может иметь незамкнутый сердечник из набора трансформаторной стали. Кроме того, как показывает практика, провод можно взять не толстый, чтобы активное сопротивление катушки приближалось к Re динамика. Получалось лучше всего, когда режектор выравнивает горб НЧ динамика почти в прямую линию, без ямки на Fs.
Естественно, сам динамик должен иметь низкие значения механической добротности, в районе 2...3,5.

Да, все это изложено в статье Сергея Давидовича Батя Токовый усилитель глазами инженера.

 

[Святослав_]

Не усе там изложено, но как основополагающий труд по теме - да.
Его надо бы не раз проштудировать всем.

 

[Александр Бокарёв]

Не усе там изложено, но как основополагающий труд по теме - да.
Его надо бы не раз проштудировать всем.

Понимаете ведь, что мало штудировать, если нечем настроить или тямы нет. Читай-не читай- в итоге фига.

 

[Rezvoy]

Ага, включаем последовательно с нагрузкой большой резистор и считаем что это ИТУН. А почему не обычный Усилитель работающий ну на Очень высокоомную нагрузку?

 

[Александр Бокарёв]

Ага, включаем последовательно с нагрузкой большой резистор и считаем что это ИТУН. А почему не обычный Усилитель работающий ну на Очень высокоомную нагрузку?

Предлагал такое Загребельному, он пошел своим путем, через чащу и болото, в пляжных тапочках.

 

[Святослав_]

Ага, включаем последовательно с нагрузкой большой резистор и считаем что это ИТУН.

Разве что только "считаем". Но сами понимаем, что это совсем не то пальто.

А почему не обычный Усилитель работающий ну на Очень высокоомную нагрузку?

Очень интересный вопрос. Обычный усилитель на сверхвысокоомную акустику работает очень даже интересно. Вернее, очень интересно работает такая связка. Вполне возможно, что это прямой конкурент магнепланарам.
Это замечание вскользь - не было пока возможности изучить этот вопрос детально.
Больше на основании ответов от других.

 

[Rezvoy]

Я, собственно, к тому, что методологии в статьях по преимуществу токового подхода, как минимум, сомнительны. На мой взгляд, для усилителей без ОС вообще не актуальны, малое выходное всегда и прогнозируемо выигрышно для большинства нагрузок.

 

[Александр Бокарёв]

Токовые усилители вещь в себе .Читают тысячи, делают единицы, отзывов вообще ноль.

 

[Rezvoy]

Если поднимать вопрос «радиолы» или, более современно- активной акустики, то да, наверняка есть варианты где толовое решение будет более выигрышным. Для автора.

 

[Александр Бокарёв]

Если поднимать вопрос «радиолы» или, более современно- активной акустики, то да, наверняка есть варианты где толовое решение будет более выигрышным. Для автора.

Эта экзотика похожа на магнитофон с нестандартной скоростью, не 9 , не 19, а средняя, чтобы на катушку 375 метров винил записать на всю сторону. тебе хорошо, остальные мимо. Или вместе с магнитофоном просить послушать-записать.

 

[Динозавр]

в статьях по преимуществу токового подхода, как минимум, сомнительны

Головки проектируют под напряжение...какие-то лучше при токовом управлении.

 

[Святослав_]

Я, собственно, к тому, что методологии в статьях по преимуществу токового подхода, как минимум, сомнительны.

Потому, что не в моде. Всего лишь.
Не каждый может признать, что аудио с самого начала двинулось по худшему пути, управляя динамиком не током, а напряжением.
Отзывов и работ мало. Для проекта нужно в равной мере основательно быть знакомым и с усилителями, и с акустикой. А обычно народ осваивает в должной мере только что-то одно.
Писал, но еще отмечу, что планирую отправить в турне токовый мини-комплект, АС плюс УМЗЧ.
Вот как раз за отзывами.

На мой взгляд, для усилителей без ОС вообще не актуальны, малое выходное всегда и прогнозируемо выигрышно для большинства нагрузок.

Актуальны именно для усилителей без общей ООС. Или для тех, у которых выходной каскад, и сам выход усилителя отвязан от общей ООС. Противо-ЭДС здесь ничем не демпфируется, нет никакого спасительного "нулевого выходного".

 

[Александр Бокарёв]

Поскольку идеальный токовый усилитель это сферический конь в вакууме,а жить хочется сегодня,вот и болтаются токовики в районе сьедобных ста ом, ни в чем себе не отказывая и сочиняя одиозные без ООСники с пентодно мерзким звуком.Или что-то другое, не менее странное.

 

[Rezvoy]

Потому, что не в моде. Всего лишь.
Не каждый может признать, что аудио с самого начала двинулось по худшему пути, управляя динамиком не током, а напряжением.
Отзывов и работ мало. Для проекта нужно в равной мере основательно быть знакомым и с усилителями, и с акустикой. А обычно народ осваивает в должной мере только что-то одно.
Писал, но еще отмечу, что планирую отправить в турне токовый мини-комплект, АС плюс УМЗЧ.
Вот как раз за отзывами.

Актуальны именно для усилителей без общей ООС. Или для тех, у которых выходной каскад, и сам выход усилителя отвязан от общей ООС. Противо-ЭДС здесь ничем не демпфируется, нет никакого спасительного "нулевого выходного".

БезОСнику плевать на противоэдс, я про трансформаторные выходы, остальные мне лично не интересны.

 

[Святослав_]

Поскольку идеальный токовый усилитель это сферический конь в вакууме,а жить хочется сегодня,вот и болтаются токовики в районе сьедобных ста ом, ни в чем себе не отказывая и сочиняя одиозные без ООСники с пентодно мерзким звуком.Или что-то другое, не менее странное.

"Бриз" с мерзким "пентодным" звуком? )))
Да и странного в нем ничего нет.

 

[Динозавр]

Токовые усилители вещь в себе .Читают тысячи, делают единицы

Esa Meriläinen, a Finnish electrical engineer, sent me a review copy of his amazing book, Current-Driving of Loudspeakers: Eliminating Major Distortion and interference Effects by the Physically Correct Operation Method.

 

[Конструктор]

Конструирование чего-либо - это всегда поиск компромиссных решений. Вы тут рассуждаете о крайностях - либо сильное демпфирование во всей полосе, либо бесконечное выходное во всей полосе. Но и то и другое имеет свои как достоинства, так и недостатки. Мой усилитель - попытка найти золотую середину. Взять от того и другого подхода только их достоинства, откинув недостатки. Когда я впервые собрал макет по описанному принципу 18 лет назад (тогда это был РР на 6П45С без ООС, а усилитель ошибки был на 6Н2П) и послушал, моя первая реакция была - замер от неожиданности. Такого звука я никогда не слышал. Но усилитель тогда оказался неусточивым на инфранизких частотах, а я был увлечён другими проектами, и я отодвинул проект в сторону на неопределённое время, мол, потом разберусь.
Периодически вспоминал о том проекте, и о том звуке, но руки так и не доходили. То вообще некогда было, то другими проектами был занят. Я тут винил-корректор аж 5 лет сочинял, пока не нашёл то, что мне нужно.
Потом порисовал в Микрокапе, помоделировал, и понял причину возбуда на инфранизких. Вернулся к проекту, домучил его до логического конца, теперь этот усь играет в моей основной системе.

Посмотрите на зависимость |Z| от частоты любого динамика. Совершенно очевидно, что для управления динамиком не годится ни генератор ЭДС, ни генератор тока в чистом виде.
На высокой частоте |Z| растёт и превышает Re на частоте 20кГц в несколько раз. Значит, при управлении от генератора ЭДС ток через катушку падает так же в несколько раз, а т.к. звуковое давление пропорционально току, оно будет снижаться с частотой. Наиболее логично на ВЧ управлять динамиком от генератора тока. То, что ЭДС на выходе усилителя будет расти, не должно смущать. Главное, что ток через катушку не будет зависеть от частоты и АЧХ на ВЧ выровняется.
На резонансной частоте |Z| имеет горб, превышающий сопротивление постоянному току на порядок. Очевидно, что если на частоте резонанса вы будете поддерживать тот же ток через катушку, что и на частоте выше резонансной, то усилитель просто уйдёт в клиппинг. А на АЧХ динамика появится огромный горб - это видно по результатам моделирования в WinISD.
Опять же логично управлять на НЧ от генератора ЭДС, чтобы демпфировать этот горб.
Если динамик на разных частотах ведёт себя по-разному, то с какой стати управляется он везде одинаково?
Вроде, простые вещи говорю. Что тут непонятного?

 

[Александр Бокарёв]

Посмотрите на зависимость |Z| от частоты любого динамика. Совершенно очевидно, что для управления динамиком не годится ни генератор ЭДС, ни генератор тока в чистом виде.
На высокой частоте |Z| растёт и превышает Re на частоте 20кГц в несколько раз. Значит, при управлении от генератора ЭДС ток через катушку падает так же в несколько раз, а т.к. звуковое давление пропорционально току, оно будет снижаться с частотой. Наиболее логично на ВЧ управлять динамиком от генератора тока. То, что ЭДС на выходе усилителя будет расти, не должно смущать. Главное, что ток через катушку не будет зависеть от частоты и АЧХ на ВЧ выровняется.
На резонансной частоте |Z| имеет горб, превышающий сопротивление постоянному току на порядок. Очевидно, что если на частоте резонанса вы будете поддерживать тот же ток через катушку, что и на частоте выше резонансной, то усилитель просто уйдёт в клиппинг. А на АЧХ динамика появится огромный горб - это видно по результатам моделирования в WinISD.
Опять же логично управлять на НЧ от генератора ЭДС, чтобы демпфировать этот горб.
Если динамик на разных частотах ведёт себя по-разному, то с какой стати управляется он везде одинаково?
Вроде, простые вещи говорю. Что тут непонятного?

Впечатление, что вы со статьей Батя про токовый усилитель не знакомы.

 

[Конструктор]

Впечатление, что вы со статьей Батя про токовый усилитель не знакомы.

Речь идёт об этой статье?

https://ldsound.club/index.php?attachments/tokovyj-usilitel-glazami-inzhenera-pdf.24708/

Речь в этой статье идёт о том же самом, что я сказал в моём предыдущем посте - о достижении компромиссов в процессе конструирования. Как инженерное решение проблемы демпфирования резонанса басовика Бать предлагает ставить параллельно выходу "цепь компенсации". Которая делает что? А она делает снижение выходного сопротивления усилителя на НЧ.
Т.е. Бать делает практически то же самое, что и я. Только я это делаю изящнее, без пассивных фильтров. На картинке зависимость выходного сопротивления от частоты транзисторного усилителя, схему которого я привёл выше, для разных величин C1 от 10nF до 100nF c шагом 10nF.
Вторая картинка - его же АЧХ на активной нагрузке при таком же изменении С1.

Бать в своей статье пишет буквально следующее

Согласно данным таблицы частоты среза «встроенных» фильтров располагаются в интервале примерно от 1 до 2 кГц. Влияние нелинейности индуктивности звуковой катушки на форму тока и соответственно на качество воспроизведения звука будет особенно заметно проявляться, начиная с указанного интервала частот и кончая верхней частотой, на которой используется динамическая головка.

Конденсатором С1 и следует настраивать перегиб выходного сопротивления на ту частоту, о которой говорит Бать. Можно на слух, а можно по приборам.

 

[Святослав_]

Посмотрите на зависимость |Z| от частоты любого динамика. Совершенно очевидно, что для управления динамиком не годится ни генератор ЭДС, ни генератор тока в чистом виде.

Ну сходите же в темы рядом, где все эти вопросы давным давно и успешно решены, давно работают.

На высокой частоте |Z| растёт и превышает Re на частоте 20кГц в несколько раз. Значит, при управлении от генератора ЭДС ток через катушку падает так же в несколько раз, а т.к. звуковое давление пропорционально току, оно будет снижаться с частотой. Наиболее логично на ВЧ управлять динамиком от генератора тока.

Хорошие ВЧ головки удваивают минимальное значение импеданса в районе 150-200 кГц, а иногда и выше. Его рост в звуковом диапазоне небольшой, и полезный, так как при управлении током воспроизводимая полоса динамика расширяется в сторону ВЧ.

То, что ЭДС на выходе усилителя будет расти, не должно смущать. Главное, что ток через катушку не будет зависеть от частоты и АЧХ на ВЧ выровняется.
На резонансной частоте |Z| имеет горб, превышающий сопротивление постоянному току на порядок. Очевидно, что если на частоте резонанса вы будете поддерживать тот же ток через катушку, что и на частоте выше резонансной, то усилитель просто уйдёт в клиппинг.

Режектор в помощь. В рекомендованных темах посмотрите, как это решено.

А на АЧХ динамика появится огромный горб - это видно по результатам моделирования в WinISD.
Опять же логично управлять на НЧ от генератора ЭДС, чтобы демпфировать этот горб.
Если динамик на разных частотах ведёт себя по-разному, то с какой стати управляется он везде одинаково?
Вроде, простые вещи говорю. Что тут непонятного?

Динамики для управления током выбираются из тех, у которых не имеются, или снижены резонансы в материалах диффузора и подвесов.

 

[Конструктор]

Вот две АЧХ динамика DL-auduo Raven-200 при работе от моего усилителя. Одна снята на расстоянии нескольких сантиметров от диффузора. Другая - примерно с двух метров из точки прослушивания. Сглаживание при измерениях было разное, не помню какое. Подъём АЧХ на СЧ/ВЧ, о котором писал Бать в своей статье, наблюдается у ширика 8" только в ближнем поле. Почему такая разница - не знаю. Чукча не акустик, чукча схемотехник.
Измерения в хорошо заглушенном ЗЯ 50 литров

Динамики для управления током выбираются из тех, у которых не имеются, или снижены резонансы в материалах диффузора и подвесов.

Не знаю, кем они так выбираются, а у меня свои критерии

 

[Святослав_]

Разработчиком выбираются. Притом просто - если есть лес резких пиков провалов на средних, то это не тот динамик, что нужен.

Вот две АЧХ динамика DL-auduo Raven-200 при работе от моего усилителя. Одна снята на расстоянии нескольких сантиметров от диффузора. Другая - примерно с двух метров из точки прослушивания. Сглаживание при измерениях было разное, не помню какое. Подъём АЧХ на СЧ/ВЧ, о котором писал Бать в своей статье, наблюдается у ширика 8" только в ближнем поле. Почему такая разница - не знаю. Чукча не акустик, чукча схемотехник.
Измерения в хорошо заглушенном ЗЯ 50 литров

Измерили бы с другого усилителя, с низким выходным, для сравнения. Все и прояснилось бы.

 

[Конструктор]

Разработчиком выбираются. Притом просто - если есть лес резких пиков провалов на средних, то это не тот динамик, что нужен.

Ну, и какой широкополосник выбираете лично Вы?

 

[Святослав_]

Свои, сделанные на базе 10ГДШ-1, 5ГДШ-4, 1ГД-50 и т.д.

 

[Конструктор]

Свои, сделанные на базе 10ГДШ-1, 5ГДШ-4, 1ГД-50 и т.д.

Так сделанные, или выбранные? Какие параметры Т-С у Ваших сделанных?

 

[Святослав_]

Выбранные и сделанные. Выбор-то не из всего подряд.

 

[Конструктор]

Выбранные и сделанные. Выбор-то не из всего подряд.

Ну так приведите параметры Т-С. В чём заключалась переделка, и как это повлияло на физические свойства обычной динамической головки?
З.Ы. А Визатон BG-200 - это хороший динамик, или его тоже надо переделывать?

 

[Святослав_]

Это целая здоровенная тема, выходящая за рамки этой.
Пример на базе 10ГДШ-1.
Сопротивление постоянному току, Re; резонансная частота, Fs, Гц; добротности - механическая, Qa; электрическая, Qe; полная, Qt; эквивалентный объём Vas, л; частота удвоения минимального значения импеданса, F2z, кГц.
..........Re, Ом;...Fs, Гц;......Qa;........Qe;........Qt......Vas, л....F2z, кГц

№23....5,0.........41,7........10,0.......0,66......0,62.....-..........43
№24....5,1.........40,5........10,6.......0,75......0,70.....-..........46
Частота удвоения F2z превышает 40 кГц. Что обеспечивает работу динамика "в полочку" до 23 кГц, минимальные фазовые искажения в воспроизводимом диапазоне и отличное согласование с любым типом усилителя. Девиация импеданса в диапазоне 100-20000 Гц для №23 составляет всего 1,55, для №24 1,66 раза.
К слову, современный Сонидовский 8" ширик удваивает минимальное значение импеданса уже на 6кГц.

 

[Конструктор]

Девиация импеданса в диапазоне 100-20000 Гц для №23 составляет всего 1,55, для №24 1,66 раза.

У Raven-200 примерно так же, или даже меньше.
Как Вы собираетесь демпфировать Qts=0.7? Такая добротность предполагает использование большого ЗЯ и усилителя с нулевым выходным сопротивлением. Это вам не фостекс с Qts=0.2
Значит, Вы предлагаете всё многообразие хорошо зарекомендовавших себя динамиков выбросить в утиль и всем засесть за изготовление динамиков.
Я предлагаю инженерное решение попроще. Даже проще, чем Бать. Надо просто чуть-чуть переделать усилитель. И вместо пассивных фильтров на выходе - всего одна настраиваемая RC цепочка в схеме усилителя.