Определение выходного импеданса УНЧ

Здесь описана методика определения выходного сопротивления (  правильнее сказать – общего импеданса Z ) аудиоусилителя  для “особо одаренных” читателей моего блога, которые хвастаются высшим радиотехничеми образованием, и при этом  на полном серьезе утверждают, что усилитель не может иметь выходное сопротивление в 100 Ом  🙂 .

Выходное сопротивление усилителя – это очень важный параметр, от величины которого зависит стыкуемость с акустикой. И тут есть два пути решения этого вопроса – либо стремиться это выходное сопротивление снизить до минимума и таким образом демпфировать противо-ЭДС динамиков колонок ( чаще всего этот путь выбирают строители каменных усилителей, но почему-то этой болезнью сейчас заразились и некоторые ламповики ) ,  или наоборот – повышать его до максимальных величин, получая таким образом не усилитель напряжения, а усилитель тока ( так называемый ИТУН – Источник Тока, Управляемый Напряжением ). В случае ИТУНа  теряется сам смысл демпфирования, но возрастают требования по правильному согласованию импеданса усилителя и колонок ( на что сторонники первой концепции вообще не заморачиваются – и, кстати, напрасно –  именно по этой причине они часто не могут получить желаемый результат по звучанию, особенно в нижнем регистре ).

Есть несколько путей измерения выходного сопротивления ( импеданса )  усилителя. Чаще всего используют измерения на частоте 1 КГц ( хотя никто не мешает замерять на другой частоте, правда цифры могут отличаться ) и  наиболее популярны два из них:

  1.  Подают на вход усилителя 1 КГц, замеряют величину напряжения на выходе усилителя при отсутвии нагрузки  ( тут важно иметь ввиду, что для ИТУНа надо быть внимательным и не подавать слишком большой сигнал на усилитель, чтобы не вывести его из строя )  и записывают это значение как U1. После этого, не изменяя величины поданного на вход сигнала,  к усилителю подключается резистор R любого номинала, близкого к номиналу акустики –  например, 4 , 8 или, например, 12 или 15 Ом ), и замеряют напряжение на нем, записывая значение как U2.  Выходное сопротивление вычисляют по формуле (1)  Z = ( U1/U2 – 1 ) * R.
  2.  Второй метод более надежный ( тут не нужно замерять выходное напряжение усилителя без нагрузки ), но немного более сложный, потому что нужно еще один нагрузочный резистор R2. Например, у вас в первом опыте был резистор  R1 = 8 Ом.  Тогда найдите такой же по мощности  12 Ом ( примерно, точное значение не играет роли ). И сделайте снова два замера, подавая сигнал 1 КГЦ на вход усилителя. На резисторе R1 записываем показание как   U1.  Заменяем резистор на R2, и, не изменяя амплитуды  1 КГЦ сигнала на входе, записываем показания вольтметра U2 на резисторе R2.    После этого выходное сопротивление считаем по формуле   ( 2 )  Z = ( U1 – U2 )/ ( U2/R2 – U1/R1 ).

Я проделывал эти  манипуляции со своими усилителями, обе формулы в пределах погрешности дают один и тот же результат.

Для примера – по формуле ( 1 )  для каскодного усилителя 6Э5П – 2А3  получилось так – на 12 Омах напряжение – 0.28  Вольта,  при  разомкнутом выходе – 2.56 Вольта, откуда Z=  ( 2.56/0.28 – 1 )*12 = 98 Ом.   Нормальная для ИТУНа величина.

Для тех “талантов” у кого уже появилась проблема с пониманием русского –  пожалуйста, эта же методика описанная на   Yotube . Только не подумайте, что вторая формула там отличается от приведенной мной выше – на самом деле эти формулы идентичны, только по-разному записаны и могут быть получены одна из другой путем алгебраических преобразований.

Так в чем же все-таки секрет лампового звука ?

Постараюсь по возможности коротко сформулировать ответ на поставленный вопрос. Простите, если получится не совсем так коротко, как хотелось бы.  Ранее я немного касался этой темы, малость в другом разрезе, но можете тоже почитать тут в качестве разминки.

В интернете полно откровенной чепухи вокруг этой темы.  Например  вот ролик, который якобы дает ответ:

https://www.youtube.com/watch?v=dujeYw9FSIc

На всякого мудреца довольно простоты – на самом деле человек находится во власти дремучих заблуждений. Причем источник этого заблуждения  находится в  двух типичных для технарей  методологического характера ошибках:

  • качество звучания любого  аудиоустройства НЕ определяется его СУММАРНЫМ коэффициентом нелинейных искажений  ! Здесь ключевое слово – СУММАРНЫМ.  То есть – искажения искажениям рознь. Чтобы прояснить этот вопрос, нужно углубиться в другой  – а как наше ухо воспринимает нелинейные искажения генерируемые  аудиотрактом ?  Кстати,  а вы знаете, что на самом деле наше ухо –  тоже нелинейный элемент  ?!   Нет, не знали ?   Вот перед тем как рассуждать  на тему нелинейности ламп и выходных трансформаторов,  я бы посоветовал поизучать  не полиномы Чебышева и ряды Тейлора,  а начать с  трудов Ирины Аркадьевны Алдошиной ( гугл вам в помощь ), и только тогда можно  получить те лишь НАЧАЛЬНЫЕ знания, без которых  рассуждения  на поставленный в заглавии вопрос  будут пустым сотрясанием воздуха.
  • автор ролика позабыл сделать такой же глубокий и подробный анализ  аналогичных явлений, которые происходят внутри электронных усилительных аудиоприборов каменного  происхождения. А там есть ооооочень много интересного на тему нелинейностей.  Я бы сказал – даже много-много  более интересного ! Этот пробел я восполню, пока только частично. Более пространно напишу позднее, материала слишком много для одной статьи.

Начну с отступления по поводу осциллографов.  А то вам может показаться, что я что-то имею против этих приборов.  Нет, против них совершенно ничего не имею. Это просто обыкновенный  измерительный прибор, который как и все такого рода девайсы  имеет свои преимущества и недостатки, а также рекомендуемую область применения. За пределами которой он уже не будет отражать объективной реальности. Которая, как сказал классик – дана нам, заметьте –  в ОЩУЩЕНИЯХ ( в том числе и звуковых )  🙂    Понимаете на что намекаю ? Но это философская сторона вопроса. Но есть и чисто техническая. Это развертка.   Если у вас есть желание увидеть на экране этого прибора низшие гармоники ( вторую, третью и т д ), то вы выставите соответвующий диапазон развертки, на котором высшие гармоники просто не видны.  Но конечно есть возможность перейти на другие диапазоны измерения – скажете вы !  Сказать то можно – но как сделать ? У кого из современных техно-аудиофилов есть настоящий, достаточно точный и главное – достаточно  чувствительный осциллограф  с диапазоном до 50 – 100 МГц ? Сейчас практически все повально делают замеры через звуковую карту компьютера, которая ничегошеньки кроме диапазона до 20 КГц увидеть не способна. И обрадованный технофил донельзя счастлив – раз не вижу – значит этого нет.  И объявляет, то у каменного усилителя “низкие искажения”.  Да, они по амплитуде ниже. И находятся в других диапазонах частот  ( но это не значит что их не слышно ! ), но об этом читайте ниже в части про варикапы и самое  главное  –  про особенности нашего восприятия гармоник. И еще один пример того, что осциллограф это всего лишь кусок железа.  Попробуйте те ка анализировать с его помощью тракты, в которых есть  источники противофазных  гармоник – вы ничего не увидите кроме деформированной реальности и вам придется искать другие, более подходящие способы измерения.

Теперь перейдем к особенностям работы полупроводников, по аналогии тому, как это сделал товарищ с Ютуба в отношении ламп по ссылке вначале этой статьи. И посмотрим, а как  же обстоят дела там ?  И лишь потом вернемся к Алдошиной Ирине Аркадьевне и ее колоссального значения исследованиям в области психоакустики – науки, которая занимается исследованиями  восприятия звука нашим ухом, то есть к ОЩУЩЕНИЯМ, которые возникают при изменении спектрального состава гармоник звукового сигнала.   И только тогда мы, как истинные материалисты,  сможем делать выводы об окружающей нас объективной реальности.

Итак – сначала  давайте сравним  работу вакуумной лампы и полупроводникового транзистора. В интересующей нас области усиления звукового сигнала их работа вроде бы очень похожа, и причем транзистор как будто в самом деле даже много лучше – если смотреть на их характеристики наблюдая экран осциллографа с чудесной картинкой одного килогерца с, типа 0.001% или около того  коэффициента гармоник c ООС.     Но вот о чем умалчивает  ( или может даже просто не знает ) товарищ с Ютуба –  о существовании межэлектродных емкостей. Как спросите и возмутитесь вы – лампы имеют  большие размеры и их паразитные межэлектродные емкости могут быть даже больше, чем у микроскопусенького транзистора – вроде бы и тут транзистор лампу переплюнул ! Но не торопитесь делать скоропалительных выводов…. Давайте копнем еще немного глубже !     Знаете, что среди полупроводниковых приборов есть такая штука как варикап ?   Обратите внимание –  варикап может быть только  каменным – его никак не сделать из вакуумного диода ! И особенность его заключается в том, что емкость его p-n перехода меняется в зависимости от поданного на диод обратного напряжения.

img-ox9N4d

И заметьте –  зависимость емкости от поданного напряжения – очень  нелинейная.    Ну и что – возразите вы, ведь из варикапов усилителей не делают ! А вот трагедия транзистора и заключается в том, что от того, что вы его не назвали варикапом ( не важно – биполярный это  транзистор, полевой илиКМОП ), во время его работы в усилительном тракте он не перестает быть варикапом по сути !  Коллекторный переход транзистора ( или затвор – сток ) , включенный в обратном направлении все равно, пусть в меньшей степени,  но будет работать как варикап.  А вы должны догадаться, что будет, если на варикап подать не чистенькую тестовую  синусоиду ( и наслаждаться красивыми, убаюкивающими цифирями фантастически низкого Кг и красивым синусом на экране  осциллографа с диапазоном до 20 КГц ) , а реальный звуковой сигнал –  да еще и переменной амплитуды –  то он станет генератором и источником интермодуляционных искажений.  Конечно, грамотный инженерный подход  компаний, которые  проектируют усилители на камнях и хорошо знают об Ахиллесовой пяте  полупроводников,  помогает в некоторой степени уменьшить влияние упомянутых выше негативных факторов, но полностью их устранить невозможно  в принципе – камень это не вакуум и так или иначе нелинейная зависимость емкости p-n перехода от напряжения и частоты сигнала  со всеми вытекающими отсюда последствиями все равно останется.  А последствия – это неустранимая в приципе генерация высших гармоник. Которые нами воспринимаются как чужеродные и  будучи даже на порядки ниже по амплитуде, тем не менее  нарушают  работу усилителя и режут ухо.

Другой пример, на этот раз взятый из научной литературы –

https://cyberleninka.ru/article/n/nelineynye-iskazheniya-tranzistornogo-usilitelya-po-sheme-s-obschim-emitterom/viewer

В этой статье сделан подробный анализ происхождения и относительной амплитуды нелинейных искажений, возникающих при работе биполярного транзистора включенного по схеме с общим эмиттером ( наиболее часто встречающееся подключение ).

Еще один источник нелинейностей транзисторов – их тепловая нестабильность в динамическом режиме работы усилителя.  Транзистор в отличие от лампы работает при нормальных условиях, и любые всплески тока при проигрывании фоноргаммы ведут к нагреву p-n переходов и к изменению их характеристик – а зависимость этих характеристик от температуры еще и опять-таки  нелинейна.

Как видим, не далеко все так гладко в линейностью в этом  каменном царстве !

Вернемся теперь к трудам Алдошиной Ирины Аркадьевны.  Для того, чтобы выяснить а так ли на самом деле страшны нелинейности вакуумных ламп, которыми нас запугал  товарищ с Ютуба.  Кто не знаком с  работами Ирины Аркадьевны  – почитайте для начала вот это. Поэтому я не буду повторять всего того, что там написано, но если коротко, то суть заключается в том, что, например,  вторая гармоника, добавленная к основному тону в количестве до 20 %  ( !!! вы только вдумайтесь в эту цифру !!! ) НЕ воспринимается среднестатистическим ухом как искажение и человек продолжает воспринимать сигнал как НЕИЗМЕННЫЙ основной тон.  А лампа ( в отличие, кстати, от полупроводников ) славится именно тем, что спектр ее гармоник очень короткий, то есть  в нем превалируют лишь только низшие гармоники.   К которым наше ухо относится очень толерантно. И поэтому все владельцы осциллографов, которые старательно замеряют суммарный Кг  – на самом деле занимаются абсолютно бесполезной, бессмысленной (  и  даже я бы отметил –  вредной для себя и окружающих ) работой, из которой нельзя сделать совершенно никаких выводов о том, как будет восприниматься на слух звучание тестируемого ими прибора.  Конечно, извлечь некоторую ценную информацию можно – если замерять не суммарный Кг, а просто посмотреть на характер распределения этих гармоник на экране  –  если  мы наблюдаем ниспадающий “хвост” гармоник,  гребень которых напоминает график функции y = 1/x,  то есть большая вероятность того, что звучание такого лампового прибора будет хорошим, даже несмотря на  относительно высокий Кг, который может доходить до   10 –  20%.  А вот с другой стороны,  достаточно часто случается, что каменный усилитель с Кг менее 0.001 % слушать просто противно – хотя товарищи с Ютуба предлагают нам восхищаться  этой цифирью и этим, как они позволяют себе называть  “оригинальным авторским замыслом” 🙂 ( 12:25 ).

Вот так, дорогой читатель, на этом кажется всё.   Продолжайте спокойненько и уверенно  строить и слушать ламповые усилители и не слушайте тех техноктратов, кто по сути не зная  физики  ( или что еще хуже и опаснее – зная ее очень поверхностно  )  и не знакомые с методологией научных исследований,  позволяют себе учить других – чем сознательно мутят воду и  нехорошо отзываются об электронных лампах и их поклонниках. И рассказывают нам байки про “большие искажения”  ламповых усилителей  ( 11:00 ) – тут  еще надо было  бы для  пущей убедительности  по-рыбацки раскинуть руки  и выпучив глаза  добавить – ” ну оооочень большие – по пять рублей ! ”   🙂

Если одним словом – вакуум он и в Африке вакуум, пустота как среда  для перемещения электронов ( электрического тока. то бишь )  была,  есть  И   ВСЕГДА    БУДЕТ  наилучшей ( или 100% линейной, если хотите  )  – и ничего лучше выдумать просто в принципе невозможно.   Вот это и есть основная  причина относительной комфортности лампового звука ( если уже ну совсем кратко ).  То есть лампы вносят в звук оттенки,  обусловленные лишь их индивидуальными конструктивными особенностями ( поэтому может отличаться  звуковая сигнатура ламповых усилителей собранных по одной схеме но  на разных лампах ), а искажения полупроводниковых носят фундаментальный характер и неустранимы в принципе.  Практически  единственным спасением от этой беды для камней является введение глубокой ООС (  которой в докаменную эру мало кто пользовался ),  но это тоже, мягко говоря, звука не украшает и заслуживает отдельной темы.  А для производителей аудиоаппаратуры применение ООС оказалось  просто клондайком –  можно собрать более-менее сносно звучащий аппарат  практически из мусора, и главное – при этом колоссально снижается суммарный Кг – и начались массированные атаки пиарщиков, которые весь мир убедили в том, что  ООС это  просто прорыв и чуть ли панацея для звука. Что оказалось на самом деле ложью. Но красивой, и особенно привлекательной для владельцев осциллографов, которые стали упиваться  низким Кг и другими красивыми параметрами каменных усилителей, а в уши  ( у кого они есть 🙂  )  вставили беруши –  типа, мы ведь знаем – осциллограф-то не врет !!!

Транзистору есть свое  место, где ему нет равных  –  в  цифровой технике.  И не надо тянуть его оттуда за уши в аналоговую.   За потоком цифирей о “прекрасных технико-экономических  показателях” полупроводниковых усилителей со стороны крупных компаний , которые рекламируют свои каменные творения не стоИт ничегошеньки кроме желания побольше заработать на изделиях, которые не содержат внутри  ( да и снаружи, кстати тоже ) ничего кроме копеешных компонентов.

Если остались вопросы – пишите в комментариях, с радостью отвечу.

И теперь немного уже более конкретной и  полезной информации на эту тему  из интернета  https://radon.org.ua/?view=article&id=7844

Спасибо за внимание, всего доброго, успехов вам  !

 

 

 

Новая версия 8 ваттного однотактного каскодного усилителя 6Э5П – 2А3

   Здравствуйте друзья !  Это описание моей уже очень давней попытки сделать  этот вариант каскодного усилителя, но только не из случайных деталей, как это было в случае  первой версии  ( которая была мною сделана еще в 2015 году и выдержала испытание временем   ), а направленно рассчитанных и подобранных.   Кроме того, в этой статье я дам максимально пространное описание компонентов, чтобы любой желающий мог повторить эту очень удачную конструкцию. Потому что качество звучания этого усилителя достойно того, чтобы уже теперь уделить  больше внимание  нюансам.  Да и выходная мощность  для  двухламповой схемы получается очень высокой – 8 ватт, чего как правило вполне достаточно для раскачки  колонок чувствительностью от 90 дБ – а такая акустика вполне доступна.  Напомню, что с обычной 2А3 в классической схеме выходного каскада с общим катодом выходная мощность усилителя не получается выше 4 ватт и приходится искать акустику с чувствительностью более 95 дБ.

 Ну не мастер я по слесарке, поэтому корпус купил  готовый на е-Бае, и  конечно деревянный !    Как и многие  другие любители аудио я люблю дерево – оно прекрасно демпфирует механические колебания и резонансы. Именно по этой причине пришедшую в комплекте алюминиевую верхнюю панель я заменил на 2мм гетинаксовую. Алюминий ( вернее, дюраль 🙂 )  остался только снизу.

DSC02896_res_30pct

 

  Для облегчения задачи тем, кто пытается сделать такой же усилитель, в качестве “донора” для изготовления сетевого трансформатора взял доступный трансформатор КИНАП c Ш-образным железом сечением 40 на 42 ( толщина набора ) мм:

Power_Trans_KINAP_DSC02887_res

Мне подарил его Павел Морозько, музыкант и любитель ламповго звука, за что ему большое спасибо !  Трансформатор  надо полностью размотать  – первичка этого трансформатора была намотана проводом 1.0 мм   и  он работал с очень высокой индукцией ( примерно 0.5 вольта на виток ), отчего немного  гудел  ( ведь он рассчитан был на 220 вольт, а не на 235 как у нас в розетке сейчас ) .    Пришлось снизисть эту величину до 0.3 вольта на виток.   Мне попался щедро залитый лаком экземпляр, поэтому  его разматывая  надо было потрудиться 🙂 .

 У кого нет такого железа,  можно взять любой сетевик мощностью 200 – 250 ватт  и перемотать. Он может быть и ПЛ типа,  например, хорошим донором будет ОСМ0.25, особенно если первичка на 380 Вольт – тогда ее можно оставить.

 Остальные моточные данные моего сетевого трансформатора:

Обмотка Кол-во витков Диаметр провода  Напряжение Назначение
 ( по меди ),  мм вольт
1 785 0.67 235   первичка
2                экран
3 890 0.23 250  анодное на кенотрон 5Ц3С
4 713 0.23 200  анодное на кенотрон 6Ц5С+5Ц3С
5 713 0.23 200  анодное на кенотрон 6Ц5С+5Ц3С
6 890 0.23 250  анодное на кенотрон 5Ц3С
7 23 0.8 6.3  накал 6Ц5С
8 18 1.07 5  накал 5Ц3С
9 43 0.23 12  питание смещения

 

Обмотки 3 и 6 можно мотать проводом заметно потоньше – примерно 0.2 мм по меди, у меня просто такого под рукой не оказалось, а свободное место на катушке было. Напротив, обмотки 4 и 5 полезно намотать проводом чуть потолще – до 0.28 – ведь на эти обмотки нагружены оба кенотрона БП.

 Расчет сетевого трансформатора есть тут  на примере накального трансформатора для ГМ-70.

Схема усилителя по сути – та же, что и раньше,  только немного модифицирована   для  удобства пользования  и  для улучшения параметров.  Новый  вариант  уже не содержит батареек в смещении первой сетки  6Э5П и накал 2А3 уже не питается от аккумуляторов, как это было в некоторых ранних кострукциях.  Тетрод 6Э5П на первом этаже и прямонакальная 2А3 ( допускается применение лампы 45 при снижении тока каскода ) на втором.  Практически во всем диапазоне выходных мощностей до 6 ватт  в спектре доминирует вторая гармоника.  Номинальный ток каскода ( замеряется по падению напряжения на резисторе R7 )  – 50  – 52 мА, при этом схема выдает 7 ватт выходной мощности.   Если ток поднять до 55 мА ( повысив напряжение на второй сетке 6Э5П  до 185 вольт), то будут теоретические  8 ватт ( при менее 10 % Кг без клиппинга )

Cascode_6E5P_2A3_4

Как видим, вместо батарейки теперь  отдельный  подстраиваемый источник смещения на первой сетке 6Э5П ( это обычная маленькая DC/DC StepDown  ( SD )   платка купленная на е-Вае ).  Обмотка 9 сетевого трансформатора через выпрямитель питает DC/DC  конвертер напряжением около 15 вольт и выходное напряжение потенциометром устанавливается примерно на 1.6 вольта.

DS_DS_stepdown

Казалось бы для чего тогда еще и катодный резистор  R8   ?  Объяснение простое – при помощи параллельного стабилизатора тока второй сетки 6Э5П достигается коррекция избыточной в случае каскода второй гармоники, и для этого нужен  катодный резистор создающий местную ООС. Подбирая его величину можно или совсем задавить четные гармоники увеличив его номинал  и удалив совсем источник смещения на сетке ( чего я делать не советую ) , или увеличить четные гармоники снизив его номинал  или убрав его совсем ( или заблокировать его электролитом большой емкости ). Чего тоже лучше не делать, ибо одновременно с ростом  четных гармоник (  хотя некоторым это даже нравится )  снижается  максимальная выходная мощность из-за раннего клиппинга.

 Чуть подробнее о резисторах R5  и R10. Это так называемое антизвонные резисторы мощностью примерно 0.5 ватта, на которые намотаны примерно 20 – 30 витков эмалированного провода 0.2-0.35мм, которые образуют параллельно резистору включенные индуктивности L3 и L4.  Этот “бутерброд” должен быть подпаян как можно ближе к выводам лампы с максимально короткими выводами. И  индуктивности эти нужно разнести как можно дальше друг от друга и избегать параллельного их расположения, чтобы минимизировать их индуктивную связь. Правильная установка этих деталей очень важна и  даже обязательна – лампа 6Э5П высокочастотная и может возбуждаться на очень высокой частоте, что бывает весьма трудно обнаружить – и усилитель вроде бы работает, но как-то криво …  Уделите внимание выбору панельки под 6Э5П. Она должна быть как можно более низкого профиля, то есть иметь минимальную толщину.  Для примера – то, что я нашел у себя в закромах:

4-x-noval-9-pin-vintage-tube-socket-pertinax_2

Блок питания тоже обычный для ламповых усилителей – чтобы получить  анодное 500 вольт и одновременно  напряжение  питания второй сетки 200 вольт,  применены два кенотрона – мой любимый 5Ц3С для анодного питания (  у меня в заначке была версия с черным анодом ) и 6Ц5С для питания вторых сеток 6Э5П. Каналы по анодному питанию развязаны двумя дросселями L1 и L2 (  Lundahl LL1673  10H ) с электролитическим конденсаторами С4 и С5 100 мкф на 350 Вольт Epcos, заблокированные пропиленовым конденсатором С7 ( конденсаторы второго канала не показаны ) на 630 вольт.  Сначала вместо электролитов был неполярный конденсатор 47 uF, но в результате прослушивания он все-таки заменен на два электролита – странно сказать, неполярный конденсатор давал шаршавый, слегка дребезжащий звук на средних частотах на повышенной громкости.

 Следующий важный нюанс – накальные обмотки выходных ламп. Накалы для 2А3 (  и 6Э5П  )  питаются переменным током от отдельного накального трансформатора, намотанного на Ш-образном железе сечением 28 х 28мм.  Первичка этого трансформатора – 1300 витков провода 0.23мм по меди ( 0.18 вольта на виток ), вторичка  для накала 6Э5П  наматывается на центральном керне  в виде двух секций с центральным отводом, который заземляется.  Накальная обмотка 2А3 тоже двухсекционная, причем секции разнесены на боковые  стержни Ш-образных пластин –  каждая обмотки состоит их двух частей на противоположных стержнях по 16 витков.    Не забываем, что ЭДС на один виток в случае намотки на боковом стержне магнитопровода в два раза ниже, чем в случае витков на центральной катушке. Такой стиль намотки нужен для компенсации паразитной емкостной связи с первичной обмоткой, чтобы полностью устранить фон переменного тока 50Гц.  И, кстати,  намотать  ( или домотать ) эти 2 по 16 витков можно даже не разбирая трансформатор.  Вот моточные данные:

Обмотка Кол-во витков Диаметр провода  Напряжение Назначение
 ( по меди ),  мм вольт
1 1300 0.23 235   Первичка
2                экран
3   2 x 19 0.67   2 x 3.15  Накал 6Э5П
4   4 х 16 1.07    4 х 1.3  Накал 2А3

Раскрою секрет, что накальный трансформатор для питания накала ГМ-70 переменкой  в моем усилителе  SE35 “Этажерка” намотан именно таким способом ( только габарит там, естественно побольше ).  А фона переменного тока там нет совсем и  этот усилитель недавно даже стал победителем в конкурсе прослушивания.    Да, очень советую мотать этот трансформатор именно на Ш-образном железе –  в случае ПЛ сердечника возможен разбаланс плеч обмоток на боковых стержнях из-за возможно разного качества подковок и невозможности точно соблюсти одинаковый зазор – а это все может привести к перекосу напряжений на боковых стержнях и повышенному фону 50 Гц.  Вот фото изделия – обратите внимание на то, что напряжение на первичку подается через сетевой фильтр для подавления синфазной помехи – это очень важно для снижения фона переменного тока.  И  поверх первички ставится подключенный к общему проводу  электростатический эран.

Nakalnij_DSC02886-1024x687_2

 

И схема фильтра  ( сделан на ферритовом торе, L  ок0ло 2 mH ):

Filter

Накал 5Ц3С и 6Ц5С –  5 и 6.3 вольта соответственно, тоже переменным током,  обмотки – на анодном трансформаторе.

 Включение и выключение усилителя.  У меня небыло кнопки с фиксацией – поэтому схема немного сложнее.  Две кнопки ( на схеме But_1  и But_2 ) без фиксации с неоновой лампочкой в качестве подсветки и реле на 220 вольт с двумя парами контактов, одна из которых  К1.1 фиксирует якорь во втянутом состоянии, а другая  – К1.2  – коммутирует нагрузку.  Кнопкой But_1  ( на передней панели ) усилитель включается, другой – отключается. Лампа кнопки But_1 горит всегда, когда  шнур усилителя включен в сеть, и гаснет после включения усилителя, но тогда загорается другая лампочка – на кнопке But_2 ( расположена наверху ) и горит пока усилитель включен:

Power_input

Блок питания усилителя   уже прошел первое испытание под полной нагрузкой на балласте – за 6 часов трансформаторы нагрелись лишь до 40 – 45 градусов. И это при том, что у нас в сети напряжение в среднем 235 – 245 вольт, а ниже 235 вообще никогда не бывает ( да,  вернее бывает – но  только когда его нет совсем 🙂 ):

DSC02891_res_30pct

DSC02898_crop_res_30pct

DSC02899_crop_res30pct

Замечания по поводу 6Э5П. У меня часто спрашивают, нельзя ли эту лампу заменить ?  Типа многим не нравится ее звучание.  Это ИМХО  оттого,  что не умеют ее готовить.   К сожалению  замены ей нет.  Это лампочка уникальна и аналогов у нее ни среди  советских, ни среди зарубежных ламп нет.   Первая трудность с 6Э5П – попадаются экземпляры, которые микрофонят.  Я нашел  в своих закромах несколько хороших лампочек, они оказалсь 65-го и  70-го года изготовления.  А вот практически все, выпущенные в 80-е годы  – у меня микрофонили.   Так что ищите среди как можно более старых ламп.  Другой способ снизить вред от микрофонного эффекта – это надеть на лампу силиконовые демпферные колечки или  алюминиевые колпаки, но тут увлекаться не стоит, потому что здесь 6Э5П работает на пределе своей максимально  рассеиваемой мощности, и затруднение отвода тепла может привести к перегреву и выходу ее из строя. Да, не примите самовозбуждение  6Э5П за микрофонный эффект – если вы слышите “малиноый звон” из колонок при сотрясении усилителя, то в первую очередь нужно убедиться в том, что нет ВЧ самовозбуждения. И только потом, когда есть уверенность, что его нет – браться за подбор ламп. Если вы перепробовали кучу 6Э5П и буквальное все они микрофонят – ищите причину в самовозбуждении – как я уже тут говорил, это иногда бывает довольно трудно обнаружить и устранить.  Но хорошая новость – если вы внимательно подобрали правильные, с минимально короткими выводами панельки для 6Э5П, старательно изготовили и правильно подключили антизвонные резисторы – паразитной генерации в принципе быть не должно.

  Теперь 2А3  – ее заменить тоже не просто – у кого сохранились 2С4С –  подходят  идеально.  Для лампы на втором этаже подключенной по схеме с общей сеткой ( а она не инвертирует фазы, в отличие от схемы с общим катодом ) важна линейность, иначе будет наблюдаться сильный рост второй ( и других четных )  гармоники.  Именно поэтому “кривонакальные” лампы тут будут плохой заменой.  Отличной заменой может быть 6С4С, нужно сделать только другой накальный трансформатор на 6.3 вольта.  Из других  прямонакальных ламп можно пробовать   6П21С  и ГУ-15 ( с соответствующими  изменениями в накальном трансформаторе  и в схеме смещения на сетку )    Может подойти 4П1Л, но немного снизится выходная мощность и нужно снижать анодное до 450 вольт, подстраивать другие режимы.

Выходной трансформатор.  Конечно же самодельный, намотан на железе от ОСМ-0.16 ( его сечение примено  13.2 см кв ).   О  вариантах и способах намотки читайте в другой моей статье тут.

Фото и схема намотки:

IMG_20231030_073639

 

Shema_namotki_2_1_2_1_2_ekrans

     Первичка состоит из последовательно включенных  двух секций, первая – 10 слоев , вторая – 9 слоев, все по 168 витков провода 0.23мм по меди. Итого 19 х  168 =  3192 витка. Вторичка – 177 витков провода 0.67 мм по меди, разделена на три секции по 59 витков. При КПД 0.85 величина анодной нагрузки будет 5 килоОм, вторичная рассчитана на нагрузку в 15 Ом –  то есть выходник был намотан специально для  для 4А28 или Lowther PM2a ( в акустическом оформлении TQWP).   Малосигнальная индуктивность первички на 100 Гц получается 30 – 35 Гн, активное сопротивление  около 250 Ом.  Рассчетный немагнитный зазор 0.14 мм – я поставил бумагу 0.1мм и предполагаю, это с запасом ( ставим ведь две прокладки, то есть в сумме получается 0.2мм ).  Я сделал уже несколько выходных трансформаторов на ОСМ 0.16 с железом разного качества –  с таким зазором  насыщения  сердечника не наблюдается до величины среднего тока покоя  в 60 мА, и –  может быть  даже более, но на бОльшие токи я не проверял.    Все обмотки мотают в одном направлении кроме средней секции ( один слой )  вторички – для удобства коммутации  выводов  ее лучше намотать в обратном ( или перевернуть катушку ).

Если вам нужен выходник под другую акустику, то для 8 ом нужно количество витков во вторичке снизить до 135 витков проводом  около 0.9 мм ( тоже три слоя, но уже  по 45 витков ), а для 4 Ом нужно 99 витков ( три слоя по 33 витка,  провод  1.25 мм ).

 Теперь об электростатических экранах в выходных трансформаторах для снижения емкости и  расширения полосы пропускания. Хотя было у меня было несколько  положительных экспериментов  с установкой экранов, которые ни к чему не были подключены ( что  упрощает конструкцию ), тем не менее тем, кто хочет получить хорошее звучание не заморачиваясь на необходимость установки Цобеля с его  последующей настройкой, все-таки  надо делать экраны с отводами и с подключением их к резистивному делителю   ” +питания – анод” через гасящие  ( примерно 10К  ) резисторы для снижения добротности празитных емкостей, которые и дают ненужные резонансы.  В результате в выходнике уже не будет того, пусть даже небольшого, в 1 – 2 дБ подъема АЧХ в районе 20 – 30 КГц, из-за которого все-таки слышен небольшой подзвон на ВЧ, и который по приборам выражается в  затухающих ВЧ осцилляциях на фронтах 10КГц меандра. AЧХ усилителя нагруженного на 12 активных Ом,  выходной трансформатор с экранами, подключенными к резистивному делителю ( как на схеме выше ):

 

Image1

Image2

 Полоса по -3дБ получается от 12 Гц до 47 КГц, по уровню -1дБ полоса от 40Гц до 28 КГц.  Благодаря специальной коммутации экранов кривая АЧХ плавная, без резонансов.

 Вторая картинка- вид синусоиды на выходе при мощности в 7 ватт.

  Ниже приведен график замера импеданса и фазового угла  со стороны первички выходного трансформатора ( без постоянного подмагничивания ), нагрузка – колонка TQWP на 4А28  с двумя пищалками  RBT95, включенных через последовательный фильтр емкостью  около 0. 47 uF:

OPT_Impedance_3

    Чтобы улучшить эти характеристики  ( кому  кривые имепеданса покажутся слишком кривыми 🙂  ) можно использовать  старый испытанный способ – поключение на выход усилителя цепочки Цобеля – Буше – последовательно включенные конденсатор и резистор ( 47 Ом + 4.7мкф ).  При этом обе кривые выравниваются, самое главное – значительно сглаживается  выброс импеданса на 6-7 КГц ( с 7.5 КОм падает до 5.4 КОма ), да и фазовый угол тоже становится ровнее:

OPT_zobel_10uF_47Ohms

   После  примерно 20-часового прослушивания   (  одна колонка – TQWP на 4А28  пищалка RBT95 Monacor, вторая для сравнения – Medallion II  на 15 Ом динамике Lowther PM2a )  усилитель в таком виде было решено оставить.  Кстати, на мое ухо, колонка с 4А28 играет предпочтительнее, чем Lowther – звук такой же детальный,  много более сбалансированный тембрально – Lowther имеет явное смещение в область ВЧ.   В чем  4А28 проиграл – чувствительность примерно на 2 – 3 дБ ниже.   У LowtherPM2a в акустическом оформлении Medallion II баса вроде как чуть больше, но бас этот менее глубокий и несколько рыхлый, расфокусированный.

 Пара картинок для иллюстрации –  в полной темноте видно, что аноды 6Э5П становятся слегка малиновыми,  фактическая рассеиваемая мощность на аноде  чуть меньше 11 ватт, тем не менее лампа работает стабильно, режимы по постоянному току не изменяются.  Одна из 2А3 Совтек имеет не очень хороший вакуум и светится голубым – но на звуке это никак не отражается.

Dark_IMG_20231111_194300

65P_IMG_20231111_194057

Дополнено 18 ноября 2023 года.  Колонки еще не покрашены надлежащим образом, но аудиосистема уже поет.   Корпуса колонок – из 20мм влагостойкой  березовой фанеры,  ящик TQWP настроен на 38 Гц, динамики – 4А-28 Алнико Самарканд,  подобрана пара с Fs около 50 Гц,   высокочатотники – Монакор RBT95.   Особая благодарность моему другу Игорю за помощь и советы в изготовлении и настройке этих АС.

Сверху для пробы установлены рупорные динамики 1А-20 и 1А-22.  Их пробовал подключать  через кондесатор 0.1 – 0.033 мкф – это несколько рельефнее очерчивает глубину сцены –  а на тембральном балансе сказывается очень мало. Однако на тяжелых жанрах это дело лучше отключать – появляется каша.

IMG_20231118_145719_enhensed

И схема фильтра первого порядка для RBT95 ( сначала было две пищалки RBT95 на одну колонку, потом одна из них была заменена на резисторы ) :

RBT_filter_2_RBT

И в заключение – кривая отдачи колонки  ( без рупоров ) на расстоянии 1 метра, снято программой REW EQ Wizard и микрофоном Umik-1.

Left_psyhoacustic

На кривой видны резонансы  самого помещения в НЧ, и, к сожалению заметен небольшой пик на  2.6 КГц –  как я предполагаю, это резонанс в выходном трансформаторе.    А так в общем колонкой доволен, это как мне кажется максимум, что можно “выжать” из этого старого советского наследия. Во многом этот очень старый динамик запел благодаря сочтанию с ИТУНом на каскоде. Я уже и ранее много раз замечал тут в своем блоге, что 4А28 способен выдавать максимум того, на что он способен именно с усилителями на пентодах.

    Следующей колонкой у меня будет точно TQWP, как оформление оно мне очень понравилось, и точно, что не 4А28   🙂 , уж очень он  непростой в “приготовлении”.   Если у кого есть возможность купить что-нибудь получше – лучше так и поступить.  А  про 4А28 – я сказал бы  очень музыкальный динамик, но с предпочтениями –  он прекрасно играет классику, джаз, вокал и другие легкие жанры. На сложной музыке и на высоких уровнях громкости ему все-таки немного недостает разборчивости и  верности передачи тонального баланса – он все-таки дает слишком “светлые” , “легкие”, воздушные, что-ли  образы, что диссонирует с  сущностью тяжелых жанров как таковых.  Но на небольшой громкости – и сложная музыка тоже идет на ура.

Но в любом случае – 4А28 на мое ухо – лучше чем Lowther PM2a в рекомендованном производителем АО Medallion II, потому что английский дин имеет на много бОльшие проблемы с тональным балансом и на нем тяжелые жанры звучат неузнаваемо плохо.

Всего доброго, если  есть вопросы – пишите тут в комментах или на почту, всего доброго !

 

P.S. Дополнение – методика определения выходного сопротивления (  правильнее сказать – общего импеданса Z ) аудиоусилителя  для “особо одаренных” читателей моего блога, которые хвастаются высшим радиотехничеми образованием, но  на полном серьезе утверждают, что усилитель не может иметь выходное сопротивление в 100 Ом  🙂 .

Выходное сопротивление усилителя – это очень важный параметр, от величины которого зависит стыкуемость с акустикой. И тут есть два пути решения этого вопроса – либо стремиться это выходное сопротивление снизить до минимума и таким образом демпфировать противо-ЭДС динамиков колонок ( чаще всего этот путь выбирают строители каменных усилителей, но почему-то этой болезнью сейчас заразились и некоторые ламповики ) ,  или наоборот – повышать его до максимальных величин, получая таким образом не усилитель напряжения, а усилитель тока ( так называемый ИТУН – Источник Тока, Управляемый Напряжением ). В случае ИТУНа  теряется сам смысл демпфирования, но возрастают требования по правильному согласованию импеданса усилителя и колонок ( на что сторонники первой концепции вообще не заморачиваются – и, кстати, напрасно –  именно по этой причине они часто не могут получить желаемый результат по звучанию, особенно в нижнем регистре ).

Есть несколько путей измерения выходного сопротивления ( импеданса )  усилителя. Чаще всего используют измерения на частоте 1 КГц ( хотя никто не мешает замерять на другой частоте, правда цифры могут отличаться ) и  наиболее популярны два из них:

  1.  Подают на вход усилителя 1 КГц, замеряют величину напряжения на выходе усилителя при отсутвии нагрузки  ( тут важно иметь ввиду, что для ИТУНа надо быть внимательным и не подавать слишком большой сигнал на усилитель, чтобы не вывести его из строя )  и записывают это значение как U1. После этого, не изменяя величины поданного на вход сигнала,  к усилителю подключается резистор R любого номинала, близкого к номиналу акустики –  например, 4 , 8 или, например, 12 или 15 Ом ), и замеряют напряжение на нем, записывая значение как U2.  Выходное сопротивление вычисляют по формуле (1)  Z = ( U1/U2 – 1 ) * R.
  2.  Второй метод более надежный ( тут не нужно замерять выходное напряжение усилителя без нагрузки ), но немного более сложный, потому что нужно еще один нагрузочный резистор R2. Например, у вас в первом опыте был резистор  R1 = 8 Ом.  Тогда найдите такой же по мощности  12 Ом ( примерно, точное значение не играет роли ). И сделайте снова два замера, подавая сигнал 1 КГЦ на вход усилителя. На резисторе R1 записываем показание как   U1.  Заменяем резистор на R2, и, не изменяя амплитуды  1 КГЦ сигнала на входе, записываем показания вольтметра U2 на резисторе R2.    После этого выходное сопротивление считаем по формуле   ( 2 )  Z = ( U1 – U2 )/ ( U2/R2 – U1/R1 ).

Я проделал эти обе манипуляции со своим усилителем, они дают в пределах погрешности один и тот же результат.

Для примера – по формуле ( 1 )  для описанного здесь усилителя 6Э5П – 2А3  получилось так – на 12 Омах напряжение – 0.28  Вольта,  при  разомкнутом выходе – 2.56 Вольта, откуда Z=  ( 2.56/0.28 – 1 )*12 = 98 Ом.   Нормальная для ИТУНа величина.

Для тех “талантов” у кого уже появилась проблема с пониманием русского –  пожалуйста, эта же методика описанная на   Yotube . Только не подумайте, что вторая формула там отличается от приведенной мной выше – на самом деле эти формулы идентичны, только по-разному записаны и могут быть получены одна из другой путем алгебраических преобразований.

***********************************************************************************************

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет о прослушивании четырех аудиосистем

Вчера мы снова собрались с друзьями чтобы пообщаться и более организованно сделать прослушивание – с записью оценок. И это  – отчет о том, что получилось.

О системах, которые участвовали в конкурсе.

  •  Ч Д – это сокращение системы будет и дальше в таком виде. Нет, это не Черная Дыра, это Черный дрозд. Источник – компьютер  e-Comstation, самодельный ЦАП на АД1955, и сам каскодный усилитель Черный Дрозд  и акустика – щиты на 2А12.

4_D_IMG-20230731-WA0015

  •  ГМ70 – источник СД проигрыватель  JVC XL – Z611, усилитель – этажерка  ,  акустика – реставрированные колонки 40АС-8 ( закрытый ящик ). Ну да, во время прослушивания конечно СД- проигрыватель не стоял вот так вот на колонке…. :-))

DSC02788_res_etazerka_40AS_8

  •  6С33С  – источник – СД проигрыватель Onkyo CR-305FX, предусилитель  – самодел на 4П1Л, усилитель – моноблоки,  однотакт по схеме Вейсета на половинке 6С33С, акустика – щиты на китайском широкополоснике Цао с активным басовиком Eminenence Alpha 15″.

6C33C_IMG-20230731-WA0014

  •   Д Т  – источник – СД проигрыватель Denon DCD-1500AE, предусилитель – оригинальный DYNA Stereo Preamp, усилитель – мною собранный кит от Боба Латино, копия 70-ваттного двухтакта Dynaco ST70, акустика – 3-х полосные напольные колонки Phonar, фазоинвертор.

 

Двухтакт, собранный из деталей набора от Dynaco ST-70 http://klimanski.com/?p=1238

Двухтакт, собранный из деталей набора от Dynaco ST-70 http://klimanski.com/?p=1238

Что оценивалось – динамика, прозрачность, детальность, слитность, подача баса, верхов и середины, объемность и тембральный баланс – всего 9 параметров. Оценки по 5- бальной системе.

Участвовали 4 человека,  на четрех треках  –  инструментальный джаз, классика со скрипкой,  и по одному треку из   менее легких жанров с женским и мужским вокалом.

  1.  Imants Skuja –  саксофон,  Ole Guapa,  CD диск
  2.  Andeano Chelentano, d’Animale
  3.  Diana Crell
  4.  Чайковский П.И.   Концерт для скрипки с оркестром.                                                                                                                                                                                                                                                                       То есть каждый усилитель максимально по каждому из 9-ти параметров мог получить  –  4 трека * 4 человека *  5 баллов =  80 баллов. Результаты сведены в табличке ниже:
ГМ-70 Ч Д 6С33С  Д Т 1 2 3 4
 сумма
Динамика 72 64 62 67  265 ГМ-70  Д Т Ч Д 6С33С
Прозрачность 72.5 68.5 62 60  263 ГМ-70 Ч Д 6С33С Д Т
Детальность 69.5 67 65.5 62  264 ГМ-70 Ч Д 6С33С Д Т
Слитность 71.5 67.5 65.5 62.5  267 ГМ-70 Ч Д 6С33С Д Т
Бас 72.5 65.5 67.5 64.5  270 ГМ-70 6С33С Ч Д Д Т
Верха 68 64.5 64 60  256.5 ГМ-70 Ч Д 6С33С Д Т
Середина 76 65.5 72 71.5  285 ГМ-70 6С33С Ч Д Ч Д
Объемность 75 67 68 65.5  275.5 ГМ-70 6С33С Ч Д Д Т
Тембральный баланс 68 65.5 65 65.5  264 ГМ-70 Ч Д,

Д Т

Ч Д,

Д Т

6С33С
delta ( max – min ) 8 4.5 10 11.5

В левой части таблицы – суммы баллов по системам, справа –  места  систем по каждому отдельному  показателю. Внизу – показатель “слитности” теста для каждой системы – насколько различными были оценки ( разброс ). Самая высокая слитность оценок  у  Ч Д  –    практически одинаковые цифры по всем 9-ти параметрам.   Самая низкая – у двухтакта  Д Т – мнения по ценке его качества разошлись сильнее всего.

Меня очень удивило, что 100 % по всем 9-ти параметрам победу одержала система ГМ70, соответственно она оказалась лучшей и по сумме – 644 балла.  На втором месте  Ч Д  – 605,  на третьем 6С33С – 590.6 и последнее – Д Т – 577.5 балла.

Минусы нашего мероприятия – прослушивание трудно было сделать слепым. Но однако некоторые моменты обнадеживают – все было объективно. Например, совершенно точно слушатели оценили, что самой лучшей чертой моих систем ( сумма оценок в шестом столбце )  – являются передача середины ( 286 баллов ) и  объемность звучания ( 275.5 балла ) – это как раз то, что я больше всего ценю в аудиосистеме.   Правда,  еще больше ценю способность создавать вовлеченность слушателя в музыкальное произведение, но мы не решились включать этот показатель в список.

Что заставляет задуматься.   Невысокая сумма баллов по передаче середины у Ч Д.   Буду работать над этим моментом. Хотя уже сейчас кажется есть ответ – это скорее всего особенность пения 2А-12. Это все-таки самой большой “лопух” из динамиков в тесте, и ему трудно соревноваться в точности передачи СЧ с много более компактными  ДГ.

Участники – всем большое спасибо:

Serg_chelentano_IMG-20230731-WA0010

Dimasik_IMG-20230731-WA0003

Igoresha_IMG-20230731-WA0004

Все такие серьезные…. Фотографии четвертого увы нет… прокол получился.

В перерывах между слушанием  еще и попили чай.  В завершение всего – посмотрели в телескоп на Солнце, были красивые протуберанцы и множество пятен – приближаемся к максимуму активности !

 

 

Что первично – напряжение или ток ?

Пока не буду объяснять, с какой такой стати я заинтересовался этим философским вопросом.  А вопрос важный, потому что совершенно очевидно, что  от ответа на него зависит форма и содержание фундамента, на котором покоится вся наша электротехника и электроника, ессно, с аудио в том числе.

Как всегда я сначала погуглил эту тему и оказалось, что этим вопросом задавались в основном дилентанты, которые по сути мало представляли глубину этой ямы, и поэтому все детские ответы приводить  здесь не буду. Хотя забавно,  для разминки погуглите сами.  Возможно, я и сам в этой теме как бы  дилетант, но возможно, кому-то мои рассуждения помогут взглянуть на вопрос по-новому. Кто-то просто повеселится.  Тоже неплохо.

Давайте откроем книжку по  физике начальной школы и посмотрим, как на это дело смотрит учебник.   После общих и  чисто описательных рассуждений про эбонитовую палочку и ее электризацию следует основа основ – закон Ома.  И тут, на этой стадии уже появляются первые формулы и определения –  источник  ( разности потенциалов), сопротивление и ток. и заметьте – самая первая формула, которую нам дает учебник, записана в такой форме  – ток равен  разности потенциалов ( напряжению ) источника, которое нужно разделить на сопротивление. То есть ток – зависит от напряжения и величины сопротивления.  Вроде все правильно и логично.

Однако задумаемся над простым вопросом, над которым нам почему-то не предлагает задуматься учебник – а откуда на выводах источника взялась разность потенциалов ? Нам дальше  в учебнике конечно нарисуют гидроэлектростанции и ЛЭП, красиво ( но опять описательно ) расскажут как это все работает, но Закон Ома – останется тем же, незыблемым.  В университете уже нам объяснят более подробно, с формулами,  что в результате вращения рамки в магнитном поле  индуцируется  ( классная формулировка – в форме возвратного глагола !  ) ЭДС  и на выводах появляется разность потенциалов. Вот классно – сама собой вот взяла – и появилась ЭДС !  На самом деле понятно, что первичным актом появления разности потенциалов на выводах генератора является появление электрического тока в рамке. Причем при полном отсутствии какой-либо разности потенциалов на этой рамке в самом начале. И это явление назвается электромагнитной индукцией. На этом принципе, кстати,  работают  все  микрофоны,  многие ими пользуются и  сейчас. Ха ха ! Я уже подхожу ближе к теме !  Тут многие из вас уже догадаются к чему это я все веду….. Да, и на этом же принципе, опять-таки работают  практически все акустические системы !  Итак –  ТОК ПЕРВИЧЕН.    Давайте примем это за аксиому.  Кому это еще не кажется очевидным, начинайте читать ниже – для недоверчивых продолжу доказательную тему после того, как завершу тему  аудио применения этого нового для многих из вас откровения о первичности тока.  Чтобы не мучать  остальных.

В резульате  – что мы имеем ?  Повторим еще раз –  в начале звукового тракта – микрофон, основным принципом работы которого является  генерирование электрического тока в результате вибрации мембраны в магнитом поле,  потом следует некоторый усилительный тракт, цель которого или просто увеличить мощность сигнала и подать на акустику, или чтобы его  записать.  То есть записать, чтобы потом воспроизвести, усилить  и –   опять-таки подать на  ту же акустику.  В основу принципа работы которой лежат те же электромагнитные явления,  только преобразование уже обратное тому, что происходит в микрофоне – ток преобразуется  в механическую работу.

И вот теперь самое главное.  Усилительный тракт. Посмотрите, сколько копий сломано на форумах относительно этого на первый взгляд простого процесса. И он на самом деле был  простой, если бы наши титаны науки не перевернули все с ног на голову в самом начале, объясняя школьнику, а потом еще желторотому  студентишке, что  разность потенциалов вызывает появление тока.  Беда в том, что вслед за этой маленькой ложью ( которую часто обосновывают необходимостью упростить дело  для понимания малыша )  следует новая и новая, и, как это часто бывает в жизни, во все  эти нагромождения мифов уже начинают верить все, потому что  об истинном положении вещей уже никто не может вспомнить. И начинают не только верить, но строить на этом  песочном фундаменте  целые теории ( например необходимости аудио-усилителя иметь нулевое выходное сопротивление и  о демпфировании ДГ ). И попробуйте сегодня кому-нибудь из спецов сказать о порочности  современных теорий построения ауодиосистемы – так вас еще и поднимут на вилы –  безграмотный еретик !   И это вместо того, чтобы признать ошибочность  своих прежних воззрений и повернуться  к проблеме лицом – именно учет токовой составляющей усилителя – причем от микрофона до выхода усилителя –  должен быть положен в основу проектирования. И тогда все станет  с головы на ноги  и станет просто очевидным,  почему некоторые схемные решения в аудио не работают, а некоторые – на ура.   Пример – усилители Сакумы на трансформаторах.  Почему их так все любят слушать  ?  Все очень просто – лампы В КАЖДОМ каскаде сдобрены и по входу и по выходу трансформаторами – а трансформатор – это четырехполюсник, и он согласовывает ( связывает ) высокоомные входы каскадов с общим катодом лампового усилителя по току.   Пример негативный – катодный повторитель ( КП ). Многие признают, что КП ухудшает звук.  Почему ?  Все очень просто – то, чем многие адепты первичности напряжения считают плюсом КП – его очень высокое входное сопротивление – является на самом деле  самой существенной его  проблемой – в этом месте по сути происходит обрыв переменного  сигнала по току и  выходной сигнал теряет свойства рожденной в микрофоне волны ( с опережениями и отставаниями тока по фазе ) и далее на усиление проходит только его сильно упрощенная ( еще и зашумленная )  реплика.  Поэтому обратите внимание, что КП, у которого на входе  или выходе есть трансформатор ( четырехполюсник то бишь ) уже  не портит звука совсем. Кто не знал – пожалуйста , я уже поделился  с вами рецептом, как правильно готовить КП.  И еще пример.  Это анодная  нагрузка лампы во всеми любимой схеме с общим катодом –  звук становится все беднее и неинтереснее по мере замены дросселя на резистор, и далее – на источник тока.  Та же история. В последнем случае – источник тока  – также как и КП, по сути дает обрыв сигнала по переменному току ( по току, не по наряжению !!! ).  Результат схожий с КП.   И лечится также.

Пример из акустики. Как по-вашему усилитель напряжения  может “управлять” динамиком, который имеет довольно высокую индуктивность ?  По сути, если говорить корректно,  он этого сделать не может в принципе.  Но современного теоретика на драной козе не объедешь !  Он тут же, чтобы свести концы с концами,  придумал новый красивый, колоссально наукоподобно звучащий термин – демпфирование !  То есть усилитель должен не только раскачивать мембрану динамика, но каким-то чудесным образом, предугадывая амплитуду, импеданс и частоту,  чтобы поглощать возникающую ЭДС самоиндукции катушки басового динамика  ! Почитаешь всю эту лабуду и становится понятно, отчего такая несусветная сумятица творится  в рядах строителей  усилителей и акустики –  перед первыми стоит задача сделать усилитель с нулевым ( или уже многие дошли даже до отрицательного  !!! ) выходными сопротивлением, а проектирующий акустику  должен угадать, каким таким чудесным способом усилитель, к которому подключат его “теоретическое”, по сути – висящее в воздухе  творение будет подавлять возникающее противление динамиков грубому воздействию прилагаемой усилителем  разности потенциалов.  Которая, как их учили в школе и университете – первична.

Из всего сказанного выше можно сделать один вывод – усилитель аудиосигнала должен усиливать не только напряжение, но и ток.   Причем одновременно, в каждом каскаде.   Даже не так – прежде всего – ток !    И только если нам нужно повышение мощности – тогда усиливать и напряжение.  Все становится на место, если усилитель аудиосигнала будет не источником напряжения с нулевым выходным сопротивлением, а источником тока.   Как его сейчас называют ИТУН.  Он-то легко справится с ЭДС самондуции динамика.  Вернее, в этом случае вообще даже не может возникнуть  вопрос на эту тему и демпфировать будет  просто нечего. Тут, правда появляются не горизонте другие тучки в виде согласования импеданса усилителя и нагрузки ( колонок ), но товарищи теоретики с тяп-ляп строителями акустики – давайте не будем отлынивать от своих обязанностей и делать корректно ту работу, которую  все равно нужно делать !  Все равно, пока вы будете стоять на первичности разности потенциалов, вы никогда не добъетесь согласования любого усилителя с любой колонкой –   для уровня высокого конца это просто утопия ! Для бум-тыц – да, это более менее подходит и  для неискушенного рядового потребителя даже выглядит вполне наукоподобно, но не более того.  Почему же так все получается ? Все просто – для любого  производителя усилителей и колонок современная основанная на первичности напряжения  теория построения аудиотехники – это вообще рай ! Бацай что заблагорассудится, пиши в спецификациях красивые цифири,  абы сбагрить  побыстрее – а что дальше – не моя печаль ! Пусть тычутся аки слепые котята, покупают горы этого барахла пытаясь состыковать несостыкуемое, кто с руками  – пусть  проектируют и пилят сами и после бьются ( это адаптированный перевод  🙂  )  на форумах  удивляясь –  отчего же так все криво выходит ?!

Теперь продолжение ряда доказательств о первичности тока. Для недоверчивых.  Про ЭДС индукции на ГЭС я уже упомянул.  А дальше – придется вам вспомнить уравнения Максвелла  на которых построена вся теория электромагнетизма.  Врашающаяся в магнитном поле рамка пересекает магнитные линии поля и вихревое магнитное  поле вызывает движение электрических зарядов в рамке.  Это и есть электрический ток. Переменный электрический ток, потому что после одного полуоборота рамки направление вихревого поля меняет знак. И в четвертом уравнении Максвелла электрический ток уже фигурирует как переменная. Из этого уравнения по сути и выводится закон Ома. Который, как мы видим в школьном учебнике уже вывернут наизнанку, рождая ложное представление о первичности напряжения как причины протекания тока.

Схожая ситуация в аккумуляторах, батарейках и  солнечных панелях, хотя физическая природа появления тока там другая. В аккумуляторах и батарейках электрический ток появляется в результате потекания внутри электролита на границе с электродом электрохимического процесса окисления – восстановления, который и служит генератором, и происходит это,  опять же, без  начального участия разности потенциалов.    Схожий процесс происходит в полупроводнике солнечных панелей – яркий солнечный свет  своей энергией выбивает электроны ( носители тока ) из атомов полупроводников  и на   рубеже p-n перехода возникает электрический ток, который и приводит к поляризации и росту разности потенциалов на выводах.  Я  так думаю, что примеров  достаточно.

Так и хочется напоследок воскликнуть – да здравствует ИТУН !  Однако давайте не будем торопиться.   Это только начало.  Ибо в  настоящем аудио по сути нет источников, которые были были источниками напряжения.      Значит – да здравствует ИТУТ  🙂   ?     Вам смешно, но кто знает, может   это и есть  наше светлое будущее  в высоком конце.  Ессно, если  раньше не сбудется грустное пророчество фильма “Кин-дза-дза” ( “скрипач не нужен” ).  Пока, к сожалению, сбывается….