Доработка проигрывателя компакт-дисков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В недорогом проигрывателе компакт-дисков NAD 502 был усовершенствован аналоговый узел и разделены источники питания. Субъективно (по сведениям авторов) в сравнительных тестах доработанный проигрыватель по качеству звуковоспроизведения ничем не уступал аппаратам более высокой ценовой категории.

Один из признаков нашего времени - революционная смена форматов звукозаписи. И в быту, и в профессиональной области на смену аналоговым приходят цифровые технологии записи и воспроизведения звуковой информации. Наряду с объективным улучшением электрических параметров (большой динамический и частотный диапазоны и т. д.), цифровая техника сделала возможной высокотехнологичную обработку и копирование фонограмм, обеспечила длительную их сохранность.

Почти у каждого любителя высококачественной звукозаписи сейчас, кроме других источников, имеется проигрыватель формата CD digital audio (далее CD). Однако, при всех достоинствах компакт-дисков, наиболее требовательная часть слушателей, обладающая к тому же аппаратурой средней ценовой категории, замечает такие неприятные особенности цифрового звуковоспроизведения, как ненатуральность, "холодность", "жесткость" звучания, а также утомление при длительном прослушивании. Жесткий раздражающий звук даже принято называть "цифровым". Некоторые аудиофилы в связи с этим указывают на врожденный порок формата CD - низкую информационную плотность потока данных при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрядности 16 бит. Отчасти они правы... Между тем надо заметить, что цифровая аудиоаппаратура высшей ценовой группы (High End) отличается довольно качественным и натуральным звучанием даже с точки зрения опытного слушателя. Очевидно, аппаратная часть таких проигрывателей наиболее полно реализует возможности популярного формата.

Разумеется, что формат CD тоже не идеален, и ему на смену идут более совершенные (и более дорогостоящие) - DVD audio, SACD. Но частично решить проблему высококачественного цифрового воспроизведения для меломана можно уже сейчас путем апгрейда (от английского: upgrade) имеющейся в его распоряжении аппаратуры для проигрывания компакт-дисков.

Сначала о недостатках конструкции проигрывателей. Цифровые источники музыкальных программ породили новые виды искажений, большинство из которых человек не слышит, а остальные его либо раздражают, либо утомляют, причем условно не слышимые искажения обедняют тембр музыкального сигнала. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся в недорогой аппаратуре факторы, влияющие на возникновение этих искажений:

1. Ненадежное (с выпадениями) считывание информации с диска, что ведет к интерполяции потерянных данных и упрощению звука. Недостаточно жесткий корпус, не защищенный от проникновения внешних вибраций, еще более осложняет считывание.

2. Упрощенный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

3. Выходной каскад проигрывателя с низкой перегрузочной способностью по входу и выходу.

4. Взаимные наводки по цепям питания, наводки на аналоговую часть от цифровой и наводки от систем привода транспортного механизма.

5. Упрощенный блок питания.

6. Некачественные электронные компоненты.

Приведем возможные способы устранения выше указанных недостатков в порядке их перечисления.

Виброзащиту корпуса проигрывателя можно улучшить следующим образом. На штампованное основание корпуса снизу прикрепить винтами или саморезами лист ламинированной ДСП, вырезанный по размерам корпуса. Штатные пластмассовые ножки необходимо заменить самодельными, состоящими из склеенных дисков из плотной резины толщиной 10... 15 мм диаметром 20...25 мм и пробки толщиной 5...7 мм диаметром 15...20 мм (рис. 1).

Корпус следует усилить распоркой, на которую будет опираться верхняя крышка. Верхнюю крышку проклеить в двух-трех местах герленом.

Более подготовленным читателям предлагается подстроить транспортный механизм в тех проигрывателях, в которых для этого предусмотрены элементы регулировки. За критерий оценки качества настройки предлагается взять безошибочное считывание сильно поцарапанного диска, который раньше давал сбои. Уже проведение только этих операций даст вполне заметное улучшение качества звучания.

Реально улучшить работу даже скромного ЦАП'а можно, обеспечив его питание от отдельного источника питания +5 В, желательно с отдельным маломощным сетевым трансформатором и параметрическим стабилизатором на дискретных элементах (интегральный стабилизатор для этих целей не рекомендуется). Подключение первичной обмотки этого трансформатора к сетевым проводам через помехоподавляющий ФНЧ подбирают по минимуму слышимых помех (рис. 2).

Наиболее серьезное внимание надо уделить доработке выходного буферного каскада, так как качество звуковоспроизведения в немалой степени зависит и от его свойств. Надо иметь в виду, что этот очень важный узел тракта звуковоспроизведения производителем обычно не подвергают тотальной интегрализации в одном чипе, а выполняют в виде отдельного каскада на интегральных ОУ и дискретных элементах, поэтому он максимально доступен для апгрейда или замены в целом.

Выходной каскад аналогового тракта проигрывателей обычно строится по традиционной схеме, состоящей из ФНЧ и буферного усилителя, который необходим для снижения выходного сопротивления ФНЧ и минимизации потерь и наводок до усилителя мощности. Зачастую выходной каскад делают совмещенным с фильтром. ФНЧ (обычно второго - четвертого порядков) необходим для того, чтобы избавиться в выходном звуковом сигнале от надтональных помех с частотой дискретизации 44,1 кГц и ее гармоник.

Фильтры более высокого порядка хорошо справляются с задачей обеспечения крутого (до 24 дБ на октаву) спада АЧХ за границей звукового диапазона и имеют линейную АЧХ в области частот 20...20000 Гц. Однако такие фильтры вносят значительные фазовые искажения в сигнал, что на слух воспринимается как уменьшение прозрачности звучания, когда образуется глухой, "зажатый" звук. Кроме того, они требуют подбора элементов или применения точных (а значит, и дорогих) компонентов.

Для нашей цели был выбран ФНЧ второго порядка с управляемой крутизной среза, совмещенный с усилителем мощности (рис. 3).

Выше частот звукового диапазона фильтр обеспечивает спад АЧХ 12 дБ на октаву, а фазовые искажения, неизбежно возникающие при фильтрации, минимизируют на слух регулятором крутизны среза. Сточки зрения простоты, а также обеспечения чистоты и прозрачности звучания такое решение представляется наиболее приемлемым.

Выходной каскад ОУ DA1 и усилитель мощности, обеспечивающий малые искажения в широкой полосе частот, работают в режиме класса А. Это потребовало увеличения энергоемкости источника питания и теплоотвода для выходных транзисторов. В качестве теплоотвода можно использовать металлический корпус проигрывателя, при этом транзисторы устанавливают на него через изолирующие прокладки.

Аналоговый выходной каскад также полезно питать от источника питания напряжением ±15 В с отдельным сетевым трансформатором при соблюдении выше перечисленных условий (см. рис. 2). Разделение сетевых трансформаторов и стабилизаторов вызвано необходимостью максимальной развязки цифровых и аналоговых узлов по питанию. В цифровой части проигрывателя присутствуют сигналы достаточно высоких частот (их спектр - до нескольких мегагерц). Высокочастотные составляющие проникают по цепям питания в выходной каскад, и в результате интермодуляции с усиливаемым сигналом создается своеобразная "цифровая" окраска звучания. Этими же требованиями обусловлено и отделение источника питания для сервопривода транспортного механизма. Пиковые значения токов в сервоприводе могут достигать 2...3 А, и наведенные помехи по общим цепям имеют весьма заметный уровень. Более того, распространение электромагнитных полей внутри корпуса проигрывателя вызывает необходимость экранировки аналоговых каскадов. Экран следует изготовить из мягкого пермаллоя и соединить с корпусом. Цепи питания цифровых узлов желательно дополнить блокировочными керамическими конденсаторами емкостью 0,015 мкФ.

Трансформаторы и стабилизаторы необходимо выбирать с запасом по мощности с учетом пиковых значений тока нагрузки. По той же причине в фильтрах питания использованы конденсаторы емкостью 5000... 10000 мкФ.

С целью снижения себестоимости производители зачастую используют в своей аппаратуре электронные компоненты невысокого качества, что заметно сказывается на качестве звучания. Поэтому, если есть желание и возможности, во всех цепях сигнального тракта своего аппарата полезно заменить штатные конденсаторы конденсаторами известных аудиофильных марок (например, Rubicon, Black Gate, Nichicon). Следует использовать керамические, лавсановые, полипропиленовые конденсаторы, углеродистые резисторы известных фирм, высокочастотные диоды.

Слышимый результат доработок, вероятно, превзойдет ожидания даже в сравнении доработанного аппарата с проигрывателями компакт-дисков более высокой ценовой категории.

В выходном каскаде фильтра резисторную нагрузку (R8) можно исключить и уменьшить ток покоя транзисторов VT1, УТ2 до 20...30 мА, увеличив сопротивление R7 до 22...30 Ом. Дополнительный резистор 75 Ом между выходом фильтра и выходным разъемом аппарата будет полезен для устранения наводок ВЧ как из ПКД в УМЗЧ, так и извне в цепь ООС ОУ фильтра.

Авторы: С.Демин, Д.Сенаторов, г.Орел

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Нейрокомпьютер Darwin Monkey имитирует мозг макаки 05.08.2025 Ученые КНР разработали нейрокомпьютер, имитирующий мозг макаки. Новый компьютер под названием Darwin Monkey был разработан в Государственной лаборатории нейромашинного интеллекта при Чжэцзянском университете в Китае. В основу проекта легла система из 960 нейроморфных чипов третьего поколения Darwin 3, разработанных совместно с исследовательским центром Zhejiang Lab. Каждый из этих чипов способен эмулировать более 2,35 миллиона импульсных нейронов и сотни миллионов синапсов, используя специализированные инструкции для вычислений, приближенных к работе настоящего мозга. Система включает 15 серверов, выполненных в форм-факторе блейд, что позволяет с высокой плотностью размещать нейроморфные модули. В совокупности Darwin Monkey может моделировать более двух миллиардов нейронов и свыше ста миллиардов синапсов, тем самым приближаясь по сложности к настоящему мозгу макаки. При этом энергопотребление системы составляет около двух киловатт, что делает ее достаточно экономичной для вычислительной платформы такого уровня. Компьютер способен не только на выполнение простых задач, но и на полноценную когнитивную деятельность. По сообщениям Global Times, он уже используется для запуска модели мозга под названием DeepSeek, которая позволяет осуществлять логические операции, генерировать контент и даже решать математические задачи. Программная среда, созданная специально для этой платформы, включает механизмы нейроморфного онлайн-обучения, вдохновленные естественным обучением мозга. Darwin Monkey не просто имитирует нейронную активность - он способен интегрировать функции зрения, слуха, речи и обучения в единую модель. Это приближает его к возможностям живого организма, а не просто вычислительной машине. Такой уровень функциональности становится возможен благодаря архитектурным решениям, которые воссоздают сложные нейронные связи и взаимодействия в цифровом виде. Разработка Darwin Monkey стала продолжением общемировой тенденции в области нейроморфных вычислений. Например, в 2024 году компания Intel представила свою систему Hala Point, поддерживающую 1,15 миллиарда нейронов. Она была развернута в рамках проекта Министерства энергетики США в Сандийских национальных лабораториях. Однако китайская разработка шагнула дальше - и по масштабам, и по глубине имитации нейронной деятельности. Примечательно, что нейрокомпьютер Darwin Monkey способен моделировать не только мозг макаки, но и нервные системы более простых животных, таких как рыбки данио-рерио, мыши и даже черви Caenorhabditis elegans. Это открывает широкие перспективы в области биологических и медицинских исследований, позволяя ученым создавать детализированные цифровые модели живых организмов.

Другие интересные новости:

▪ Гаджет Xiaomi Bluetooth Key Finder

▪ Крошечный сетевой процессор NXP Semiconductors QorIQ LS1012A

▪ Пластмассовые самолеты готовятся взлететь

▪ Интегральный четырехканальный УНЧ Toshiba TCB701FNG

▪ Креветки помогут в добыче урана

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Этот стон у нас песней зовется. Крылатое выражение

▪ статья С какой болезнью британским докторам приходится сталкиваться чаще всего? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля. Должностная инструкция

▪ статья Особенности специализированных сварочных трансформаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхема TDA8362 в 3УСЦТ и других телевизорах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025