Акустическая система, акустика. Качество звукоусиливающей, звукоусилительной, звуко-усилительной, усиливающей, аппаратуры, УМЗЧ, УНЧ, усилителя.

Акустическая система и качество усилителей звука. Элементная база усилительной аппаратуры (10+)

Качество усилителей звуковой частоты - Акустическая система и качество усилителей звука

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Обратная связь и акустическая система

Теперь разберемся с тем, почему для плохой звуковой головки эффект обратный. Плохой громкоговоритель имеет собственные резонансы, сам звенит, как хрусталь. Качественные акустические системы демпфированы, они не имеют собственных резонансных частот и не звенят.

Для работы на плохой громкоговоритель усилитель должен иметь низкое выходное сопротивление. Это низкое выходное сопротивление отчасти демпфирует громкоговоритель. Отрицательная обратная связь по напряжению снижает выходное сопротивление в десятки раз. Наш ламповый усилитель без обратной связи имеет выходное сопротивление 5 - 10 Ом. С обратной связью его выходное сопротивление становится равным 0.2 - 0.4 Ом. Вот и результат. Громкий звон динамика в центре звукового диапазона заменяется на более тихий звон обратной связи на высоких звуковых частотах.

Качественные УМЗЧ на операционных усилителях

В исследовательских целях мы собрали несколько мощных УНЧ на операционных усилителях. Были выбраны популярные радиолюбительские схемы, опубликованные в периодических изданиях по радиоэлектронике. Нам удалось получить от них заявленные технические параметры качества, то есть низкий уровень нелинейных искажений. Но приемлемое качество звучания не продемонстрировал ни один из них. Причем под приемлемым качеством мы понимаем совсем не Hi-End. Этого от них никто не ждал. Но они неказисто звучат даже для нашего далеко непрофессионального уха.

Вероятно, причина все та же. Операционный усилитель обладает очень большим коэффициентом усиления. Он не может работать без глубокой отрицательной обратной связи, он просто насыщается. Низкочастотные операционные усилители очень сильно сдвигают фазу сигнала, что вкупе с обратной связью, как мы уже писали выше, портит звук. Быстродействующие операционные усилители из-за своего большого усиления склонны к самовозбуждению. Так что в цепь обратной связи приходится включать частотно-зависимую цепочку, которая сдвигает фазу сигнала. Итоговый эффект аналогичен низкочастотным операционникам.

Таким образом, мы сделали для себя вывод, что операционные усилители непригодны для построения качественной звукоусиливающий аппаратуры. Более того, в такой аппаратуре не следует применять обратную связь вообще, в частности, не стоит использовать активные регуляторы тембра. Тембр вообще лучше не регулировать, но если такая потребность есть, то нужно использовать обычные пассивные RC или RLC фильтры. Они обеспечат небольшую глубину регулировки без потери качества звука на слух.

Элементная база звукоусиливающей, звукоусилительной, усилительной аппаратуры

Специализированные интегральные микросхемы для построения УМЗЧ позволяют изготовить усилитель невысокого качества для громкого прослушивания, например, музыки с компьютера или mp3 плеера без раздражающих искажений.

Качественные усилители удается сконструировать только на базе дискретных элементов.

Сейчас разработано много схем силовых усилителей на полевых транзисторах. Анализ усилительных свойств полевых транзисторов показывает, что они плохо пригодны для использования в звукоусилительной аппаратуре. Во-первых, у них нет режима работы, в котором выходной ток зависит от управляющего напряжения линейно. Во-вторых, они имеют маленькую крутизну, что ограничивает применение безынерционных обратных связей (А такие связи применять можно и нужно, так как они не имеют негативных побочных эффектов, характерных для инерционных, фазосдвигающих обратных связей, но улучшают характеристики усилителя). В-третьих, мощные полевые (МОП, MOSFET) транзисторы имеют большую входную емкость, что портит частотные характеристики усилителя и предъявляет дополнительные требования к каскадам предварительного усиления.

Есть специальные случаи, когда полевые транзисторы в усилителях необходимы. Например, входной каскад усилителя звуковой частоты (УМЗЧ) с высоким входным сопротивлением.

Идеальной базой для создания усилителей класса Hi-End являются электронные лампы. Но мы - не эксперты в ламповой схемотехнике, так что дальше эту тему развивать здесь не будем.

Опишем транзисторный усилитель звуковой частоты, на биполярных транзисторах. Он прост в изготовлении и наладке.

Этот усилитель на колонки класса Hi-End звучит чуть хуже (на наш дилетантский слух) плохого лампового усилителя (от массового лампового проигрывателя грампластинок 50-х годов). При работе на плохие колонки, с этим усилителем из-за его низкого выходного сопротивления ламповая звукоусиливающая аппаратура сравнится едва ли.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.