www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ-громкоговоритель

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

Комментарии к статье Комментарии к статье

При прослушивании эксперты чаще отдают предпочтение ламповым УМЗЧ, несмотря на то что транзисторные формально имеют более высокие параметры. В чем же дело? Гипотеза авторов статьи о возникновении в УМЗЧ дополнительных интермодуляционных искажений из-за отклика громкоговорителя была экспериментально подтверждена ими в процессе поиска методики объективной оценки качества усилителей. В статье дан критический анализ технических решений современных УМЗЧ и предложены меры, исключающие влияние громкоговорителя на усилитель. Авторы утверждают, что транзисторные УМЗЧ, устойчивые к воздействию отклика громкоговорителя, обеспечивают звуковоспроизведение без специфической окраски.

В классической двухканальной стереофонии качество усилителей мощности и громкоговорителей оказывает существенное влияние на реализацию потенциальных возможностей в передаче натурального звучания и пространственности звуковой картины. Внимательные слушатели, посещающие концертные залы, сразу замечают отличие звучания реальных музыкальных инструментов от их звучания в воспроизводимой через громкоговорители звукозаписи.

Трудности в прогнозировании качества звуковоспроизведения связаны с несовершенством используемых методов объективных измерений характеристик звукового тракта. Поэтому основным критерием при выборе аудиоаппаратуры следует считать субъективную оценку качества (СОК).

Наибольшее влияние на результаты СОК оказывают свойства конечных звеньев тракта звуковоспроизведения - УМЗЧ и громкоговоритель. Рассмотрим их особенности и возможности решения существующих проблем.

Прежде всего оценим взаимосвязь результатов СОК и объективных характеристик УМЗЧ. сосредоточив особое внимание только на параметрах, оказывающих, по мнению авторов, наибольшее влияние на качество звуковоспроизведения. Здесь большой интерес представляет анализ результатов СОК ламповых и транзисторных УМЗЧ (как компонентов, между которыми существует наиболее резкая разница в оценках). Как правило, в этих сравнениях объективные параметры ламповых УМЗЧ значительно уступают транзисторным, однако результаты СОК часто оказываются прямо противоположными. При рассмотрении ограничимся только несколькими основными критериями СОК, воспользовавшись формулировками, которыми наиболее часто пользуются эксперты.

Первая характеристика звучания - тембральная окраска: легкость, мягкость, теплота или соответственно тяжесть, жесткость, холодность (металлический оттенок). Вторая - воспроизведение атаки (нарастания звука): активная, четкая или вялая, рыхлая. Третья характеристика - локализация источника сигнала: хорошая или плохая панорама. Четвертая - микродинамика: хорошая детализация сигналов сложной формы с малым уровнем или плохо различимая детализация аналогичных сигналов. Общий результат СОК: сильное эмоциональное воздействие или соответственно слабое.

Экспертные оценки сравниваемых УМЗЧ настолько различны, что существуют жаргонные выражения - "ламповый" и "транзисторный" звук. Объяснения причин этого парадокса неоднократно приводились в литературе, однако все они дают только частичные ответы. Попытаемся в очередной раз установить взаимосвязь рассматриваемых здесь критериев СОК и объективных параметров сравниваемых УМЗЧ.

Особенности тембральной окраски в звучании для лампового УМЗЧ могут быть объяснены следующими основными причинами:

  • узкий спектр нелинейных искажений (НИ), обычно ограниченный второй и третьей гармониками;
  • малая зависимость величины НИ от частоты сигнала;
  • резкое уменьшение ширины спектра и величины НИ при уменьшении уровня сигнала;
  • плавное увеличение НИ при перегрузке выходного каскада.

Особенности тембральной окраски звучания для транзисторных УМЗЧ имеют следующие причины:

  • расширенный спектр НИ (до 10-й гармоники и выше);
  • резкий рост НИ с увеличением частоты сигнала;
  • незначительное уменьшение ширины спектра и величины НИ при уменьшении уровня сигнала;
  • резкое увеличение НИ при перегрузке выходного каскада.

Воспроизведение неискаженной атаки звуковых сигналов - важнейшее условие для точного распознавания образа источника. Очевидно, что появление искажений атаки (затягивание или акцент) в звуковоспроизведении реальных сигналов существенно влияет на его восприятие. Одной из причин такого рода искажений являются условия согласования системы УМЗЧ - электродинамический громкоговоритель (ЭДГ).

Как известно, при воздействии импульсного сигнала на звуковую катушку (ЗК) в ЭДГ возникает сила, стремящаяся изменить ее положение в магнитном поле, т. е. совершить перемещение. Однако возникающая при этом противо-ЭДС индукции, замыкаясь на выходное сопротивление УМЗЧ, создает ток, препятствующий изменению положения ЗК и направленный навстречу току, вызывающему это изменение, т. е. выходному току УМЗЧ. Протекание "противотока", с одной стороны, снижает добротность механического резонанса и усиливает демпфирование [1], эффективность которого зависит от выходного сопротивления УМЗЧ, а с другой - это приводит к затягиванию воспроизводимой атаки музыкального сигнала. Таким образом, этот процесс находится в прямой зависимости от величины "противотока", который при постоянной величине противо-ЭДС тем больше, чем меньше выходное сопротивление УМЗЧ. Любое изменение величины выходного сопротивления (например, из-за частотной зависимости глубины ООС) приводит к изменению "противотока" и искажению атаки. Аналогичные искажения возникают из-за изменения индуктивности ЗК [1] в различных положениях ее внутри магнитной системы и возбуждении ЭДГ от источника напряжения. Сравнение величин выходного сопротивления лампового (0,5...1,5 Ом) и транзисторного (обычно 0,1 Ом и менее) усилителей позволяет сделать вывод о предпочтении большего значения сопротивления.

Не следует исключать и влияния на точность воспроизведения атаки и малоизученных искажений от теплофизических процессов в активных и пассивных элементах УМЗЧ, ЭДГ и "акустических" кабелях.

Следующими важными характеристиками СОК по праву считаются локализация источников сигнала и микродинамика. Эти характеристики, по мнению авторов, определяются в основном величиной и спектром интермодуляционных искажений (ИИ) в системе УМЗЧ-ЭДГ.

Таким образом, на первом этапе можно сделать следующие выводы:

1. Результаты СОК системы УМЗЧ - ЭДГ определяются совокупностью ее технических характеристик и формально не зависят от типа примененных в усилителе активных элементов.

2. Наибольшее влияние на тембральную окраску оказывают величина и ширина спектра НИ, а также их зависимость от частоты и уровня звукового сигнала.

3. Точность воспроизведения атаки звукового сигнала зависит, в частности, от тока, вызываемого противо-ЭДС индукции ЭДГ и искажений от теплофизических процессов в активных и пассивных элементах сильноточных цепей.

4. Локализация источников сигнала и микродинамика определяются в основном величиной и спектром ИИ.

Теперь проанализируем возможности улучшония параметров УМЗЧ, оказывающих наибольшее влияние на СОК.

Начнем с методов уменьшения величины и спектра НИ. Исследования этих видов искажений установили две основные причины их возникновения - нелинейность характеристик активных элементов и режим работы выходного каскада. Некоторые преимущества в линейности характеристик электронных ламп, по сравнению с транзисторами, широко известны и достаточно полно освещены в литературе. Совершенствование транзисторных УМЗЧ по этому параметру наиболее эффективно при использовании режимов работы транзисторов выходного каскада без отсечки коллекторного тока, например: Super A, New class A, Non switching [2, 3] и др. При этих режимах работы происходит не только значительное сокращение спектра НИ (до четвертой-пятой гармоники) и их значения, но и резкое их уменьшение при снижении уровня сигнала. Частотная независимость НИ обычно достигается выбором соответствующей схемотехники и элементов. Высокой эффективностью в уменьшении НИ обладает компенсационный метод, известный под названием "feed forward error correction" - коррекция искажений с использованием прямой связи [4, 5]. К достаточно перспективным методам уменьшения НИ можно отнести и компенсационный с обратной связью по вычитанию искажений - ОСВИ [6].

Конструируя транзисторные УМЗЧ, нужно учитывать особенности работы транзисторов выходного каскада УМЗЧ при работе на реальную нагрузку. Причины появления различных искажений и методы по их уменьшению подробно изложены в [7-9], но предлагаемые там методы контроля искажений чрезвычайно сложны и требуют дорогостоящей измерительной аппаратуры. Вероятность появления искажений можно значительно уменьшить, используя рекомендации, например, в [10]. Наилучшие результаты по снижению НИ в транзисторных УМЗЧ достигаются использованием режима работы выходного каскада в классе А с минимальной глубиной общей ООС. При этом НИ могут быть намного ниже, чем в ламповых усилителях, за счет отсутствия в них выходного трансформатора - источника искажений на низких частотах.

Более плавное нарастание НИ при перегрузке выходною каскада в транзисторных УМЗЧ достигается за счет уменьшения глубины общей ООС - эффект тем выше, чем меньше ее глубина.

Рассмотрим далее возможные методы повышения точности воспроизведения атаки звукового сигнала с учетом причин, оказывающих на нее большое влияние.

Как и переходные интермодуляционные искажения, искажения атаки снижаются достаточно эффективно при уменьшении глубины общей ООС. Сокращению времени установления сигнала в УМЗЧ способствует и расширение АЧХ УМЗЧ без общей ООС до 300...500 кГц.

Однако особенно эффективное уменьшение искажений атаки от тока в цепи нагрузки, вызываемого противо-ЭДС индукции, достигается в УМЗЧ с высоким выходным сопротивлением (RплЛ>> Rh). Результаты улучшения характеристик звукового тракта подробно описаны в [11 - 13]. На рис. 1 и 2 приведены спектрограммы гармонических искажений (12) при возбуждении ЭДГ от УМЗЧ с низким выходным сопротивлением и от УМЗЧ с высоким выходным сопротивлением. Суммарные гармонические искажения для сигнала частотой 3 кГц составляют около 3 % и 0,2 % соответственно.

Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ-громкоговоритель Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ-громкоговоритель

Анализ моделирования искажений, вызываемых теплофизическими процессами, происходящими в активных и пассивных элементах звукового тракта, позволил практически реализовать пассивное устройство, повышающее точность воспроизведения атаки [14].

Перечисленные выше методы по улучшению качества воспроизведения атаки показывают их влияние на конечный результат и объясняют причины неудачных попыток добиться этого только за счет повышения скорости нарастания выходного напряжения УМЗЧ.

Заметные трудности вызывает уменьшение ИИ ввиду множественности причин их возникновения и сложности обнаружения [15-20]. В немалой степени решение проблемы сдерживается используемыми методами измерений, не позволяющими с достаточной точностью прогнозировать экспертную оценку. В [21] предложен более информативный метод измерения коэффициента шумовой интермодуляции (КШИ). Однако анализ результатов СОК и при этом методе измерений также не объясняет причины резкой разницы оценок: например, для лампового УМЗЧ - 9 баллов, а для транзисторного - 5. И это при незначительных отличиях в КШИ - 0,8 % и 0,9 % соответственно. Поэтому и такой метод требует совершенствования.

Попытка объяснения субъективных оценок для данного случая измерений привела авторов к экспериментальной проверке гипотезы о возможном влиянии на ИИ в УМЗЧ отклика (импульсной реакции) ЭДГ (1). Для этого использован тот же метод измерения КШИ, но вместо резистивной нагрузки УМЗЧ применен реальный ЭДГ. Следует обратить особое внимание на необходимость использования при этих измерениях именно реального ЭДГ а не его эквивалента, в котором не учитываются нелинейности преобразования сигнала. При этом обнаружилось резкое увеличение КШИ только для транзисторного УМЗЧ с низким выходным сопротивлением: вместо 0,9 % стало 9,7 %, т. е. произошло увеличение более чем в 10 раз. Для лампового УМЗЧ эти величины соответственно составили 0,8% и 1,2%.

Главное отличие при замене резистивного эквивалента нагрузки на реальный ЭДГ заключается в том, что в цепь ООС. кроме выходного напряжения сигнала УМЗЧ и его искажений, дополнительно проникает отклик от ЭДГ. В петле ООС происходит их объединение и образование сигнала компенсации искажений УМЗЧ и отклика от ЭДГ с соответствующими величиной и фазой. Частотный спектр сигнала компенсации при этом может в 10-30 раз превышать верхнюю границу звукового сигнала.

Очевидно, основным требованием для исключения искажений является точная их компенсация, что реализовать практически невозможно. Ограничения связаны с реальными АЧХ и ФЧХ УМЗЧ, с уровнем искажений и шумов. Кроме того, на режим компенсации оказывает значительное влияние и нелинейность характеристик ЭДГ Таким образом, компенсация оказывается неполной. Лучшая компенсация в этом случае достигается только для относительно низкочастотных составляющих спектра продуктов искажений УМЗЧ и отклика от ЭДГ, а высокочастотные составляющие спектра этих колебаний вновь попадают в цепь ООС, вызывая появление новых предыскажений в усилителе. Возникает порочный круг, порождающий резкий рост высокочастотных составляющих искажений. Увеличение глубины общей ООС усилителя приводит лишь к дальнейшему расширению спектра искажений и соответственно к еще большему ухудшению качества звуковоспроизведения.

Кроме того, создаются условия, при которых становится возможным, что простой проводник, каким является соединительный кабель УМЗЧ-ЭДГ, в силу различий своих распределенных параметров способен влиять на результаты СОК, увеличивая или ослабляя определенные гармоники из их богатого разнообразия. При этом появляется еще одна гипотеза, предлагаемая авторами для объяснения загадочных причин влияния на результаты СОК акустических кабелей: становится возможным рассматривать их как "звуковой вентиль" - ФНЧ, ослабляющий проникание отклика от ЭДГ на выход УМЗЧ.

Теперь покажем причины малого влияния на ИИ отклика от ЭДГ в ламповых УМЗЧ, имеющих, как правило, согласующий выходной трансформатор и относительно малую глубину ООС. Если учесть, что все неприятности от сигнала отклика ЭДГ вызываются прониканием высокочастотных составляющих его спектра, т. е. помех, то очевидно, что индуктивность рассеяния выходного трансформатора может выполнять при этом полезную роль ФНЧ, значительно ослабляя величину высокочастотных помех, проникающих в усилитель. Кроме того, малая глубина ООС также способствует уменьшению влияния отклика от ЭДГ Как представляется авторам, описанные здесь процессы в системе УМЗЧ-ЭДГ в значительной мере объясняют различие в СОК ламповых и транзисторных УМЗЧ, полученных в эксперименте [21].

Результаты анализа свидетельствуют о возможном действии двух составляющих ИИ в системе УМЗЧ - ЭДГ. Одна - это собственные ИИ в УМЗЧ, которые могут быть объективно измерены (КШИ) при резистивном эквиваленте нагрузки. Вторая - это ИИ, вызываемые в УМЗЧ под влиянием отклика ЭДГ Обнаружение второй составляющей происходит при нагрузке УМЗЧ на реальный ЭДГ повторным измерением КШИ.

Это позволяет рекомендовать проектирование УМЗЧ таким образом, чтобы схемотехника обеспечивала минимальные собственные ИИ в УМЗЧ. Для анализа их спектра можно использовать несколько измененную методику измерения КШИ, анализируя шум в третьоктавных полосах. На этом этапе следует учитывать тесную взаимосвязь НИ и ИИ, воспользовавшись известными методами для их снижения.

Как видно из изложенного выше, наиболее эффективный метод по уменьшению влияния отклика от ЭДГ на увеличение ИИ в УМЗЧ - исключение условий для его взаимодействия с другими сигналами в петле ООС. Существуют различные методы в реализации этой задачи. Так, например, высокой эффективностью обладает пассивное согласующее устройство, названное диссипатором [14). Однако в нем возникают существенные потери мощности сигнала. Другой пример более простой реализации - УМЗЧ на полевых транзисторах с использованием выходного трансформатора. В этом случае достигаемый эффект значительно уступает диссипатору, но при этом снижаются потери выходной мощности. Максимальный эффект уменьшения влияния отклика ЭДГ на НИ достигается при одновременном сохранении высокого КПД и отсутствии влияния акустических кабелей УМЗЧ-ЭДГ только использованием УМЗЧ с большим выходным сопротивлением (12, 13]. В практической реализации УМЗЧ - генератора тока снижается влияние теплофизических процессов, происходящих в его активных и пассивных элементах, на изменения динамического диапазона и интермодуляции сигнала из-за термокомпрессии.

При таком решении существенно улучшается точность воспроизведения атаки. Значительно уменьшаются и искажения, возникающие в ЭДГ по следующим причинам:

  • нелинейность его импеданса от смещения звуковой катушки и изменение ее активного сопротивления от тока при больших уровнях сигнала;
  • нелинейный характер взаимодействия переменного магнитного поля вокруг звуковой катушки с постоянным магнитным полем в зазоре;
  • наличие дополнительных сил притяжения между магнитопроводом и звуковой катушкой при смещении ее с керна.

На основании изложенного представляется возможным сделать следующие выводы:

1. Результаты объективных измерений КШИ в УМЗЧ при нагрузке его на реальный ЭДГ позволяют прогнозировать результаты СОК системы УМЗЧ - ЭДГ.

2. Уменьшение величины и спектра НИ и ИИ, их частотная независимость и плавность увеличения при перегрузках являются необходимыми условиями достижения высокой верности звуковоспроизведения в системе УМЗЧ - ЭДГ. Чувствительность УМЗЧ к реакции ЭДГ должна быть минимальна.

3. Наибольший эффект в улучшении качества звуковоспроизведения может быть достигнут при использовании ЭДГ с УМЗЧ, имеющим высокое выходное сопротивление.

Литература

  1. Алдошина И. А. Электродинамические громкоговорители. - М.. Радио и связь. 1989, c. 15. 119. 144, 148. 149.
  2. Kondo Hikaru. Nuevo concepto en arnplificatores cle polencia para audio sistema "super A" cle JVC. - Mundo electromco, 1980, № 102, p. 75-81
  3. Tanaka S. New Biasing Circuit far Class В Operation. - JAES. vol. 29, № 3, 1981,March, p. 148-152.
  4. Решетников О. Снижение искажений в усилителях мощности. - Радио, 1979, № 12, с. 40-42.
  5. Солнцев Ю. Высококачественный усилитель мощности. - Радио, 1984, № 5, с. 29-34.
  6. Русси О. УМЗЧ с обратной связью по вычитанию искажений. - Радио, 1997, № 3, с. 12-14.
  7. Cherry E., Combell G. Output Resistance and Intermolulalion Distortion of Feedback Amplifiers. - JAES. vol. 30, 1982, №4,p. 178-191.
  8. Otala M.. Lammasniemi J. Intermociulation Distortion in the Loudspeaker-Amplifiers Interface. 59 Convention of the AES, Hamburg, 1978, preprint. № 1336.
  9. Bengamin E. Audio Power Amplifiers lot Loudspeaker Loads. - JAES. vol. 42, № 9, 1994, p. 670-683.
  10. Сырицо А. Работа УМЗЧ на комплексную нагрузку - Радио, 1994, № 1, с. 17-19.
  11. Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? - Радио, 1997, №4, с 14-16.
  12. Mills P. G. L., Hawksford M. О. J. Distortion Reduction in Moving-Coil Loudspeaker Systems Using Current-Drive Technology. - JAES. vol. 37, № 3, 1989, March, p. 129-148.
  13. Mills P. G. L., Hawksford M. O. J. Transconduciance Power Amplifier Systems for Current-Driven Loudspeakers. - JAES. vol 37, № 10, 1989, Oct, p. 809 -822.
  14. Кунафин Р., Соколов А, "Российский Hi-End'99". - Радио,1999, № 8, с. 28-30.
  15. Cherry E. M. Nested Differentiating Feedback Loops in Simple Audio Power Amplifiers. - JAES, vol. 30, 1982, № 5, p. 295-305.
  16. Hawksford M. O. J. Distortion Correction in Audio Power Amplifiers - JAES. vol.29, 1981, № 1/2, p. 27-30.
  17. Margon E. Crossover distortion in class В amplifiers - Electronics & Wireless World. 1987, July, p. 739-742.
  18. Mcloughlin M. Reducing crossover distortion. - Electronics & Wi/eless World. 1999, Oct.. p. 879-882.
  19. Черевань Ю. УМЗЧ с коррекцией динамической характеристики. - Радио, 1990, №2, с. 62-68.
  20. Petrt-Larmi M., Otala M., Lammasniemi J. Psychoacoustic Detection Threshold of Transient Intermodulation on Distortion. - JAES, 1980. vol. 28. № 3. p. 98-104.
  21. Сырицо А. Измерение нелинейных искажений на шумовом сигнале. - Радио, 1999. №4. с. 29. 30.

Авторы: А.Алейнов, г.Харьков, А.Сырицо, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радио Телевизия Електроника 1976 (архив за год)

журналы Квант 2003 (архив за год)

книга Ларчик с играми. Глязер С.В., 1975

книга Концертный комплекс электромузыкальных инструментов. Портной Б.В., 1973

статья Какую тайну берегли китайцы пуще глаза?

статья Принцип действия и характеристики фотоэлектрических преобразователей

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №24

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]