О снижении интермодуляционных искажений и призвуков в громкоговорителях.
Разницу в звучании громкоговорителей при работе с различными УМЗЧ, в первую очередь, замечают, сравнивая ламповые и транзисторные усилители: спектр их гармонических искажений часто существенно отличается. Иногда заметные отличия бывают и среди усилителей одной и той же группы. Например, в одном из аудиожурналов оценки, данные ламповым УМЗЧ мощностью 12 и 50 Вт, склонялись в пользу менее мощного. Или оценка была необъективной?
Как нам кажется, автор статьи доказательно объясняет одну из мистических причин возникновения в громкоговорителях переходных и интермодуляционных искажений, создающих заметную разницу в звучании при работе с различными УМЗЧ. Он предлагает также доступные методы существенного снижения искажений громкоговорителей, которые достаточно просто реализуются с применением современной элементной базы.
Сабвуфер может радикально изменить представление автолюбителя о звучании аудиосистемы и полностью раскрыть ее потенциал. Рассмотрим типы этих устройств.
Он сгладит многие изъяны, например, акцент на верхние частоты или недостаточно мощный средний бас; поднимет динамику и энергетику системы, вернет «потерянные» ранее инструменты в музыкальный ансамбль. У многих любителей хорошего звучания в автомобиле сабвуфер стал любимым звеном аудиосистемы.
Классификацию сабвуферов начнем с их разделения на готовые, корпусные динамики и на НЧ-головки, требующие акустического оформления.
Корпусные делятся на активные и пассивные. Первые оборудованы встроенным усилителем, вторые эффективно работают только с внешним усилителем. Главные преимущества корпусных сабвуферов — низкая цена и уже выполненное акустическое оформление. Нужно лишь при покупке аппарата не забыть соотнести его габариты с объемом багажника, а затем подключить НЧ-динамик к головному устройству. Как правило, корпусные модели снабжены ремешками, с помощью которых можно в любое время освободить багажник для чемоданов, на время оставив дома басы своей аудиосистемы.
Мощность - один из основных параметров, используемых при сопоставлении головок громкоговорителей и акустических систем (далее просто громкоговорителей). Однако, если сравнение отечественных акустических аппаратов по этому параметру вполне правомерно и позволяет сделать правильные и однозначные выводы, то сопоставление нашей и зарубежной аппаратуры невозможно из-за различий в определении мощностей в соответствующих стандартах.
У нас в стране до настоящего времени использовались (ГОСТ 16122-78 и ГОСТ 9010-78) два вида мощности: номинальная и паспортная. Причем первая указывается в наименовании громкоговорителя: например, у 35АС-015 номинальная мощность 35 Вт, у 100АС-004 - 100 Вт и т. д.
Сразу оговорюсь - данная антология никоим образом не претендует на звание пособия по ламповой схемотехнике. Схемы (в том числе исторические) отбирались по сочетанию технических решений, по возможности с "изюминками". А вкусы у всех разные, так что не взыщите, если не угадал... В старых схемах ряд номиналов приведен к стандартным.
Для повышения выходной мощности усилителей кроме "запараллеливания" ламп еще в 30-е годы применяли двухтактные каскады (push-pull). Для возбуждения двухтактного каскада необходимы два противофазных напряжения, которые проще всего получить при помощи трансформатора. Так до сих пор и поступают в самых бескомпромиссных конструкциях, но степень влияния междулампового трансформатора на качество сигнала едва ли не больше, чем выходного. Поэтому в подавляющем большинстве двухтактных усилителей для получения противофазных напряжений используется специальный фазоинверсный каскад.
Сразу оговорюсь - данная антология никоим образом не претендует на звание пособия по ламповой схемотехники. Схемы (в том числе исторические) отбирались по сочетанию технических решений, по возможности с "изюминками". А вкусы у всех разные, так что не взыщите, если не угадал... В старых схемах ряд номиналов приведен к стандартным.
Самые простые по схемотехнике - однотактные усилители. Но это простота кажущаяся. Собранный из исправных деталей усилитель действительно заработает сразу. Но налаживание потребует усилий, особенно доводка выходного трансформатора. К нему предъявляются противоречивые требования. Для лучшей передачи низких частот требуется увеличивать индуктивность первичной обмотки (и сечение сердечника). А это ведет к увеличению полей рассеяния и паразитной емкости, что ухудшает передачу высоких частот. Секционирование обмоток помогает, но готовых рецептов нет. Кроме того, в однотактных усилителях для уменьшения намагничивания сердечника током анода он выполняется разрезным, с не магнитной прокладкой. Ее толщина и материал влияют на все параметры трансформатора. Есть и другие вредные факторы - входная емкость каскада, например. В общем, широкополосный усилитель - вещь серьезная. С полосовыми задача упрощается, но об этом в свое время.
Демпинг-фактор (в отечественной литературе - коэффициент демпфирования) - характеристика усилителя, определяющая его взаимодействие с нагрузкой (акустической системой). В описании многих усилителей этот параметр приобретает почти мистический смысл. Какой же коэффициент демпфирования необходим и стоит ли гнаться за рекордными цифрами?
Усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) по отношению к нагрузке делятся на два класса - источники напряжения и источники тока. Последние находят очень ограниченное применение, а практически все серийные модели являются усилителями - источниками напряжения.
Многополосные акустические системы обеспечивают высокое качество звучания благодаря тому, что каждый громкоговоритель специально предназначен для воспроизведения определённой полосы частот и соответственно оптимизирован. Чаще всего в многополосных акустических системах звуковой спектр разделяется на две или три полосы. Для обеспечения горизонтальной результирующей АЧХ полосы частот, воспроизводимых каждым динамиком, должны перекрываться плавно, дополняя друг друга. Рассогласование между уровнями звукового давления по полосам и расширение зоны совместного действия динамиков приводят к искажениям АЧХ.
Чтобы объяснить возвращение лампы в аудио вообще, и car audio - в частности, необходимо сделать небольшой экскурс в схемотехнику. Основная проблема, возникающая перед разработчиком усилителя - линейность, то есть отсутствие искажений формы сигнала. Самый естественный (но отнюдь не самый простой) способ - использовать высоколинейные каскады. Однако в рамках транзисторной схемотехники оказалось более удобным "давить" искажения "кривых" каскадов при помощи глубокой отрицательной обратной связи (ООС). Объективно измеряемые показатели при этом легко довести до требуемых, и большинство разработчиков уже почти четыре десятилетия идут по этому пути. И лишь немногие из них осознают, что при грамотном конструировании необходимо решить еще целый ряд побочных задач. В противном случае звучание усилителя с глубокой ООС станет жестким и безжизненным, несмотря на исчезающе малый коэффициент гармоник. Возможно, именно недостаточно тщательный уровень разработки массовых усилителей послужил причиной того, что ООС обвинили буквально во всех грехах. В эксклюзивных усилителях конструкторы поспешили полностью отказаться от обратной связи, однако небольшие отклонения характеристик комплектующих таких усилителей приводят к тому, что звучание каждого отдельного экземпляра приобретает ярко выраженные индивидуальные признаки. Впрочем, подробное обсуждение этого вопроса уведет нас слишком далеко от основной темы.
Полевые транзисторы давно применяются в усилителях мощности. Основное их достоинство - низкий уровень гармонических и интермодуляционных искажений, что позволяет обойтись неглубокой общей обратной связью. Однако в предварительных каскадах их используют редко. А зря! Их применение позволяет создать простые схемы без общей обратной связи и теплым "ламповым" звучанием. Коэффициент грамоник с неглубокими местными ООС обычно не превышает 0,1...0,3%, гармоники высших порядков отсутствуют.
Большинство предлагаемых схем было разработано "по просьбе трудящихся". Поэтому, кстати, в этом разделе нет рисунков печатных плат - это дело сугубо индивидуальное, зависит от деталей и компоновки в целом. Но платы зависит многое, в том числе и количество "граблей", на которые наступит радиолюбитель при повторении, поэтому все дополнения только приветствуются. Я пока проектирую платы только для конструкций "личного употребления", на все нет времени...
Тылом имеет смысл заниматься только после того, как стабилизируется положение на фронте и будут одержаны важные победы: получена гладкая частотная характеристика фронтальной акустики, сформирована звуковая сцена, решен вопрос с басами. Только после этого можно обращаться к тыловым каналам, ибо роль их в качественной мобильной установке - существенно вторичная.
И еще: сразу оговоримся, что речь пойдет о тыловой акустике, поддерживающей звуковую картину для сидящих на переднем сиденье, а не о системе обслуживания задних пассажиров.
Нравится нам это или нет, но в традиционном виде автомобильная аудиосистема настроена именно на эту часть населения, находящегося на борту. Случай лимузинов и членовозов здесь не рассматривается - там совсем другие критерии и решения.
