О слуховом восприятии человека

Мы нечасто  задумываемся над вопросом – а как мы слышим или воспринимаем звуки ? Ответ на этот вопрос вроде бы очевидный – что такое звук мы знаем, а слышим ухом. Но если углубиться в тему, то окажется можно найти много для всех нас неожиданного. Другой вопрос – для чего это  нужно – углубление в вопросы восприятия человеком звука ? Лично для меня, который уже построил немало усилителей звука и собираюсь построить еще и еще, этот вопрос весьма интересен, и я думаю он будет интересен также и для многих читателей моего блога, которые занимаются аудиотехникой.

Наука, которая занимается изучением вопроса восприятия звука человеком называется психоакустика. Это молодая наука, она появилась сравнительно недавно, и поэтому мы о ней так мало знаем – часто приходится сталкиваться с тем, что многие даже очень именитые а аудиотехнике люди не знают о б этой науке ничего. Но согласитесь, создавать приборы для обработки и усиления звука, где главным потребителем и судьей является наше ухо – и не учитывать особенностей слухового восприятия –  мягко говоря – не совсем корректно.  И некорректно это именно с научной точки зрения.

Из доступной литературы на эту тему считаю очень информативной познавательной  книгу И.А.Алдошиной “Основы психоакустики”.

http://www.keklab.ru/buf/ai/psychoacoustics.pdf

Приведу цитату из этой книги:

“…..В конце 20 века именно психоакустика вышла на первый план. ……   В настоящее время достигнут принципиальный прогресс в том, как надо делать аппаратуру записи, передачи и воспроизведения звука. Однако конечным судьей этого процесса остается слуховая система, а принципы распознавания ею слухового образа еще до конца не изучены. Именно поэтому на эту науку сейчас обращены основное внимание и средства……”

и далее:

“…..Основные задачи психоакустики – понять, как слуховая система расшифровывает звуковой образ, установить основные соответствия между физическими стимулами и слуховыми ощущениями, и выявить, какие именно параметры звукового сигнала являются наиболее значимыми для передачи семантической (смысловой) и  эстетической (эмоциональной) информации. Это принципиально важно как для дальнейшего развития аудиотехники, так и для музыкального искусства в целом (исполнительского творчества, совершенствования музыкальных инструментов, развития компьютерного музыкального синтеза и т.д.) и особенно для звукорежиссеров, поскольку понимание процессов формирования субъективного “слухового пространства” является необходимой базой их творчества….”

Известно, что любой источник звука характеризуется некоторыми физическими параметрами, как интенсивность, частота, фаза и пр.   Однако наше ухо воспринимает, например, громкость и частоту пропорционально логарифму исходной физической величины – то есть нелинейно. Об этой особенности восприятия звука знают почти все. Но о нелинейности нашего уха в отношении других параметров звука уже известно далеко не всем, и об этом я бы хотел поговорить подробнее.

Как наше ухо определяет тон ? Для этого полезно посмотреть, как наше ухо устроено.

d183d185d0be

Уже поверхностного взгляда на картинку достаточно, чтобы понять, что ухо имеет очень сложное устройство. И самым на мой взгляд интересным является особенность уха определять высоту тона ( частоту как физический параметр ). Начнем с того, что чувствительность уха к разным частотам далеко неодинакова, то есть амплитудно-частотная характеристика уха неравномерна, причем эта неравномерность неодинакова на  различных уровнях громкости – чем тише звук, тем относительно хуже мы слышим низкочастоный тон. Ниже приведены кривые равной громкостия для звуков различных частот

krivye_ravnoi_gromkosti

и чувствительность уха максимальна при 2 – 3 КГц.

И теперь самое интересное – как ухо определяет ( различает)  звук по тональности – то есть по частоте ? Существует несколько теорий, однако все они сходятся в одном – процесс восприятия звуков тоже нелинеен ! Наиболее характерен такой пример –  Еще в 1714 году знаменитый скрипач Тартини заметил и описал странное явление: когда на скрипке громко проигрываются две ноты, иногда можно отчетливо слышать третий тон, которого не было у исполнителя.  Такие же дополнительные тоны можно услышать на звуках флейты при двухголосном звучании. Эти дополнительные “фантомные” тоны возникают непосредственно в слуховой системе и являются следствием ее нелинейности.

Экспериментальной  психоакустикой установлено, что  если например подать тон Fo, скажем 1 КГц без гармоник, потом добавить  к ней до 20 % убывающих по интенсивности  гармоник до ( условно ) 10-й, то испытуемые не смогут найти отличий и в обоих случаях уверенно определят тон как 1 КГц  – без призвуков ! И теперь – самое интересное !   Если из гармонического ряда во втором эксперименте вырезать основную гармонику – 1 КГц и оставить только “хвост” гармоник, то ….. внимание ! …… испытуемые все равно безошибочно определят тон как 1 КГц !!!  Этот последний эксперимент подтверждает известный из теории восприятия ухом тона звука факт, что любой звук, попадающий в ушную раковину в процессе его обработки рождает в ухе вторичный спектр гармоник ( которые отсутствуют в первичном сигнале ) но именно по этому спектру, как по своего рода шаблону головной мозг в дальнейшем идентифицирует исходный звуковой сигнал как определенный тон ( частоту ) Fo.

Теперь еще один интересный факт из психоакустики – маскировка. Установлено, что звуки более низкого тона эффективно маскируют более высокие тона, и для того, чтобы их( более высокие тона )  различить, уже требуется подать более интенсивный сигнал.   Обратного явления не наблюдается – низкие тона более высокими замаскировать нельзя.

d0bcd0b0d181d0bad0b8d180d0bed0b2d0bad0b0

Теперь вернемся к аудиоусилителям. после всего, что мы тут прочитали выше хочется задать вопрос – а хорошо ли это, если усилитель имеет нулевой ( в идеале ) коэффициент гармоник ?  Наверно да, это неплохо скажете вы – он не вносит в звук искажений.  Однако вам придется признать, что если реальный усилитель все-таки имеет   некоторый Кг ( а он, к сожалению, всегда имеет некоторый Кг ) ,  и спектр его гармоник будет примерно совпадать с возникающим в ухе при “обработке” спектром о котором говорилось выше, то слушатель этого НИКАК не сможет заметить.   Более того, эффект маскировки, создаваемый этими гармониками будет даже создавать более комфортное звучание, потому что этот, казалось бы излишний в усилителе “хвост” низших гармоник будет эффективно маскировать пусть в небольшом количестве имеющиеся в любом ( особенно полупроводниковом ) усилителе, но в чистом виде режущие ухо высшие гармоники.

Поэтому я для себя давно уже принял за правило – при конструировании усилителя все-таки надо учитывать реалии нашего слухового восприятия – иначе наша работа будет похожа на Сизифов труд.

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

Однотакт на ГУ-48

Если погуглить эту тему, то окажется, что есть довольно много реализаций  ( вот пример )

аудиоусилителей на этой лампе, которая в принципе предназначена для выходных каскадов ВЧ передатчиков. Ее западный аналог ( вернее, прообраз ) – 833А.

d0b3d183_48_d181d0bfd0b5d186d0b8d184d0b8d0bad0b0d186d0b8d18f1

Если обобщить доступные данные по этой лампе, то получатся примерно такие характеристики

– внутреннее сопротивление Ri – 4 KОм

– коэффициент усиления  ( мю ) – 35

– крутизна характеристики – 8.75 ма/В

– напряжение накала – 10 В

– ток накала – 10 А

– максимальная рассеиваемая мощность на аноде – 400 Вт

Вот ее ( точнее, 833А ) ВАХи

d0b2d0b0d185_833d0b02

Как видно, лампочка эта правая и чтобы ее эффективно использовать без токов сетки, нужны очень высокие анодные напряжения.  Поэтому практически все мне встречавшиеся схемы используют эту лампу с пониженным анодным напряжением с токами сетки. Скажем, тогда это как бы  получится таже Г-811, только намного более мощная, с несколько  меньшим ( в 4.5 раза ) мю, но и в 7 раз меньшим внутренним сопротивлением – что в общем дает надежду на возможность намотать выходной трансформатор. Но при одном условии – не будем гнаться за максмальной выходной мощностью.

Мне когда-то друг моего брата Саши ( Володя Нилов, поклон ему ! ) подарил одну ГУ-48, которая уже лет так 7 – 8 украшала интерьер моей мастерской.  Вот наконец  протер с нее пыль и решил прогреть  просто сумашедший накал ( в максимуме аж 10 ампер,  но для начала лампу решил не мучать )  и заодно посмотреть на соответсвие ВАХам.  Собрал вот такую схемку

power_source_6c10p

Как видим, в ней из трансформаторов пока –  только накальный 50 вт торик для выпрямителей 6Ц10П. Для питания накала ГУ-48  взял импульсный блок питания с тоже импульсным понижающим блоком.

12v_20a_source

На первых порах, пока токи анода оочень далеки от пиковых 3 – 4 ампер, которые может по спецификации выдавать эта лампа,  я снизил накал до 6.3 вольт, ток при этом составил 7 ампер.  Величина переменной составляющей на накале ( катоде ) ГУ-48 составила всего 1,6 мВ ( !! ) и это без всяких сглаживающих конденсаторов и фильтров.  Приятная неожиданность.  А ток анода получился 65 милиампер при нулевом смещении на сетке – в общем,  пока все по прописи.

Продолжение будет 🙂 , но чуть по-позже.

,

_______________________________________________________________________________________

О Форексе

Какими способами  только я не пробовал зарабатывать деньги ! Бывал в том числе и на форексе, бывал и на фьючерсном рынке.  А к  написанию этой статьи меня подвигла  старая публикация, на которую я наткнулся в инете http://beriuk.blogspot.com/p/blog-page.html. Ничего особо нового для меня автор не сказал. Конечно, статеечка это немного сгущает краски, но по сути, если отбросить некоторые не совсем точные формулировки и нюансы –  она совершенно правильная и своевременная – последнее время реклама Форекса стала какой-то особо навязчивой и вездесущей. И мне хочется еще предупредить тех молодых людей, которые вдруг прочитав эту рекламу захотят обогатиться.    Как это часто бывает на самом деле – все не так просто.

Поделюсь своим опытом. Где-то в 2009 году, в разгар, можно сказать кризиса, мне стало скучно от застывшего на месте своего бизнеса ( у меня есть небольшая торговая фирма ) и тут  мне встретился мой старый знакомый из церкви Новое Поколение, назовем его условно Коля. Он тоже был в раздумиях как и я, и предложил мне заняться торговлей на бирже. Что такое фьючерсы я тогда не имел ни малейшего понятия, но Коля сказал, что у него есть знакомый сенсей ( учитель ), который нас научит.  Заплатив умеренную в общем сумму и походив на курсы каких пару месяцев, я очень увлекся этой темой, тем более некоторой суммой денег я располагал и было с чего начать. Хотя торговля через брокера на фьючерсном рынке это как бы не в тему – но потерпите, будет понятно к чему это. Вот открыли демо счет, все казалось весело и радужно. Открыл реальный счет, и через год я уже стабильно зарабатывал 2 – 3 тысячи долларов в месяц. Все бы хорошо – но…. через полтора года брокерская контора, в которой был у меня счет ( по совету того же сенсея ) обанкротилась – и весь мой депозит пропал.  Год спустя небольшую его часть удалось вернуть. Но в общем –  результат грустный, как итог –  по нулям, то есть что заработал, то у меня и отобрали.  Как говорят, не мытьем так катанием.

В одном я не послушал Колю и  сенсея.  Это Форекс. Они предупреждали  – не работайте там – Форекс – это не биржа, со всеми вытекающими отсюда следствиями.  То есть законы работы бирж на Форекс не распостраняются.   В общем, я их не послушал и  параллельно работе на фьюческах я открыл и счет на Форексе, через российскую брокерскую фирму.  К ее чести скажу, что в конце концов деньги мои они честно вернули, но вот как развивались события  – расскажу поподробнее.

Началось с того, что я  положил депозит в 10 000 долларов. Согласитесь – немало. Многие, кто подумывают открыть счет на Форексе располагают намного более скромными средствами. Вот тут и таится первая опасность. Вы наверно слышали о такой вещице как биржевой робот.  Кстати, такой же робот работает и на фьючерсной бирже. Его задачей является оптимизация работы с целью получения максимальной прибыли. Так вот – чем больше  ваш депозит, тем вы интереснее для робота как “клиент” – все ваши денежки он видит  как потенциально свои.  И как только вы сделаете ошибку зайдя в рынок  пусть согласно всем прогнозам – но с  высокой “ставкой” – считайте акула заглотила наживку и “рынок” будет идти в противовес всем прогнозам и логике в прямо противоположном направлении до тех пор, пока или вы не закроете злополучную позицию с убытками, или если вы будете продолжать упорно ждать когда же сбудутся “прогнозы” ( над написанием которых работают целые финансируемые самим же форексом редакции – назовем их “аналитики” ) ваш счет обнулится.  И если у вас на счету, скажем, только 1000 долларов ( а тем более если еще меньше ), то роботу нужно еще меньше “усилий” чтобы лишить вас денег – маленький сгенерированный роботом “рыночный всплеск”  – и вашего депозита нет. То есть к чему это я. Помните – сейчас, когда сумма спекулятивного капитала в мире превысила капитал реального сектора экономики – РЕАЛЬНОГО РЫНКА – НЕТ !!! Робот из вас может сделать любую котлету – пока не присвоит все ваши денежки – и после этого “рынок” вернется обратно и пойдет дальше уже по прогнозам, а вы останетесь в недоумении и без денег.  “Аналитики” вам с трибуны РБК или Блумберга скажут – тут был  временный всплеск из-за ….. и дальше читай по тексту любую околонаучную околорыночную белиберду с объяснениями почему случился этот “всплеск” – но вам-то уже все равно – ваши десятки тысяч уже не вернуть ! Те, кто поазартнее и не очень сообразительны, послушав “аналитиков” и сенсеев снова залезут в кубышку и в расчете на бОльшую удачу снова положат на счет – ну теперь-то мы стреляные воробьи ! Но о наивные – они не понимают, что попали в лапы тонко отлаженного механизма по “изъятию” денег из карманов богатеньких буратин. И обратите внимание – пока вы “работате” на форексе ( или на бирже, без разницы  ) – ваши денежки лежат где  ?  Правильно – на счету у брокера, и фактически пополняют ту чудовищную сумму спекулятивного капитала, который на самом деле уже работает против вас. Причем он работает против вас даже в том случае, если ваш брокер – солидная честная контора, которая живет с тех мизерных комиссионных, которые декларируются  в вашем с ними договоре.  Но раскрою вам еще один секрет – существует огромное количество так называемых “кухонь” – брокерских контор, которые и не думают жить на комиссионных – они просто откровенно,  вашими же депозитными деньгами играют на бирже против вас – с одной целью – обнулить ваш счет. Как же так – спросите вы – ведь “кухня” ничего не получит – все уйдет бирже ! А вот и нет ! “Тонкость” тут заключатся в том, что “кухня”, несмотря на то, что по всем законам брокер  обязан после открытия вами позиции – мгновенно и зеркально открыть ее на бирже –  но “кухня” этого не делает ! То есть “кухня” для вас играет роль биржи – вы-то открыли позицию и думаете, что вы в рынке ! Ха ! А “кухонька” в это время вашими же депозитными деньгами делает ставки на реальной бирже толкая цену в противоположном направлении. Представьте, у брокера есть 1000 клиентов. Поверьте, это не много, де факто их может быть на порядок больше. И у каждого 10000 долларов депозит. Итого – даже если они сами полные голодранцы, то у них есть в распоряжении на счетах клиентов в сумме как минимум 10 млн долларов ! С такой суммой можно любой рынок качнуть в любом направлении ! Ненадолго, конечно – но надолго и не надо – маленький “всплеск” – и очередного клиента уже нет, а его депозит – у “кухни” в кармане !

Так вот – я отвлекся – положив 10 000 на счет брокера, я начал свою работу на форексе ! Вначале счастью небыло предела – ( вспоминаю наперсточников ) – я пошел в плюс. Сначала 1000, потом 5000, потом 10000 ( то есть уже на счету не 10 а 20 тысяч !!! )  – мы уже с женой потирали руки на что эти денежки направить ! Я радовался – я ведь знаю рынок и могу предсказать куда он пойдет и ворота в рай открыты !

Но тут  случилась неприятность. Начался тот самый “всплеск”.  Рынок почему-то пошел не туда. Не должен был он так себя вести, но вопреки всем прогнозам и реалиям экономической ситуации вдруг все изменилось.  Я вдруг почувствовал себя тотальным неудачником. Не помогали ничего. Ни хеджирование, ни открытие альтернативных пар.  Все что я ни делал – все шло в минус ! Абсолютно все !!!  И десяти тысяч в один день не стало ! С  тоски впору повеситься. Но я то рынок знаю ! Я так думал, что знаю ! И у меня еще есть моих 10000 ! Но понятно, что неудачи продолжали преследовать меня, и…. через месяц у меня на счету осталось…. 1700 долларов.  Тут пора сделать отступление про биржевого робота и его стиль работы “с клиентами”.

Конечно, наивно предполагать, что робот занимается всеми игроками сразу. Нет. Большинство приходящих на Форекс “клиентов” спускают свои денежки сами, без посторонней помощи и робот ими не интересуется.  Конечно, я не знаю как написана программа работы робота, но примерно так – как только ты начинаешь работать эффективно и изымать у биржи ( Форекса  или “кухни” – ведь никто не запрещает обзавестись роботом и брокеру ) заметные суммы денег – ты попадаешь у робота в черный список. И говоря простым языком, робот персон из этого “черного списка” по-очереди катает на своей карусели. То есть это выражается так – у тебя идет работа, все путем, рынок предсказуемый, все приемы ( линии боллинджера и прочее совершенно бесполезное нагромождение теории )  работает прекрасно, ты в плюсах. Но вот за эти плюсы робот рано или поздно посадит тебя на свою “карусель” ! Он катает на ней всех черносписочников по очереди – сейчас наступила твоя ! Ну держись, брат ! В этот момент ты почувствуешь вдруг, что вся теория с ее индикаторами и осцилляторами вдруг перестала работать, тебе начинает казаться, что ты – полный лох, неудачник, безграмотный дебил и вообще психически неуравновешенный мнительный неврастеник. Все пойдет наперекосяк. Все !! Чтобы ты не делал, куда бы ты не заходил – в любом рынке и в любой стратегии  тебя ждет неудача. Особо азартные люди в такие моменты в надежде, что так тотально невезти не может продолжают упорствовать – и спускают весь свой депозит. А те, кто поумнее – понимают, что все, что нужно – это переждать. Робот не будет тобой заниматься если ты ничего не делаешь и тебя ссадят с карусели чтобы покатать следующего “счастливчика” из черного списка.  И потом, через какое-то время снова можешь в рынок  зайти.  Это первый способ борьбы с роботом. Но требует терпения.  Второй способ несколько сложнее. Вот я его и применил, когда очухался от нанесенного мне удара. На счету осталось 1700 баксов. Как быть ? Стратегия вкратце такова – не открывайте никаких контрактов и позиций, которые бы при САМОМ ЭКСТРЕМАЛЬНО НЕБЛАГОПРИЯТНОМ развитии событий на рынке могли бы обнулить ваш счет. Такими вариантами робот не интересуется и оставляет вас в покое. Правда, минус этой стратегии – много вы и не заработаете.  Но с использованием этой тактики я потихоньку, где-то за полгода  денежки свои у Форекса отыграл и счет закрыл.    Адью, ребята !       Вы хорошо устроились !

П.С.   Сенсеи скажут вам что все что я тут написал – вранье и так робот работать не может.   Может я тонкостей на самом деле не знаю.  Нюансы знают только те, кто работает на “кухне”.  Я изучил вопрос с другой стороны – со стороны практика. И в принципе дело обстоит именно так.   А сенсеи и “аналитики” – это люди ангажированные.     Кому хотите, тому и верьте.

.

.

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

Однотактный 20 Ватт каскодный усилитель 6Ж8 – KТ66 – 2A3 “BlackBird”

Началом этому проекту послужил  подарок – мой знакомый Павел ( спасибо ему большое ! )  подарил мне два шасси под ламповые моноблоки, которые когда-то давно изготовил мой земляк Андрей Комаров ( не путать с Сергеем ).  Задуманы они были под двухтакт на трех парах 6П3С.  Покрутив их, я понял, что это отличный “плацдарм” для следующего проекта ! И конечно, я буду делать не двухтакт, а свой любимый каскод !

chassis_blackbirdchassis_blackbird2

И назову его именем своей любимой птицы – черного дрозда ( BlackBird ). Мне очень нравится его слегка меланхоличное пение.

blackbird_682_528672a

Должен вам сообщить, что первый блин с каскодным усилителем 6Э5П – 2А3 не получился комом http://klimanski.com/?p=4147.  Его слушаю уже полгода, его слушали мои друзья и хорошие отзывы вдохновили меня сделать более мощный и при этом более качественный усилитель, собранный по уже упомянутой мной токовой концепции управления лампой.  Напомню, что начав тему усилителей по схеме с общей сеткой я обнаружил их намного более натуральное, эмоциональное звучание, наподобие как усилители Сакумы, но без обилия  межкаскадных трансформаторов.  Напомню о принципах токового управления:

–  усилитель должен иметь выское выходное сопротивление ( ИТУН )

–  схема должна быть построена или из каскадов с общей сеткой или из пентодов;

– снижающая выходное сопротивление ООС противопоказана;

– входные каскады не должны иметь высокое входное сопротивление или должны быть построены на пентоде.

– обычный катодный повторитель должен быть исключен, кроме случаев, когда у него на входе трансформатор, или когда он находится внутри петли ПОС ( аналогично драйверу усилителя http://klimanski.com/?p=1253 );

– также нежелателен обычный каскад с общим катодом на триоде, кроме случаев когда он имеет трансформатор на входе или нагружен на каскад с общей сеткой ( каскод ).

Только не надо путать токовое управление с принципом непосредственной связи каскадов – мне так кажется, что удаление конденсаторов на пути переменного сигнала в общем мало что дает для улучшения звука ( хотя и в некоторых схемах это случается ).

Применение этих принципов меня пока не разочаровало – этот подход работает ! Мне уже удались две конструкции подряд – усилитель на 2А3 и ЦАП ( смотрите две предыдущие публикации ).

Теперь, дабы получить выходную мощность поболее, я взял выходную лампу 2А3-40 от JJ. http://www.jj-electronic.com/pdf/2A3.pdf Она рассеивает на аноде до 40 ватт и выдерживает постоянное анодное напряжение до 450 вольт.  Дополнительным плюсом этой лампочки является то, что накал всего 2.5 вольта, что сильно упрощает защиту от сетевых помех.

В качестве нижней лампы я выбрал KT77, хотя первоначально пробовал 6П20С и потом EL34.  Поет 6П20С красиво, но у нее обнаружился недостаток – она микрофонит.  Да и наличие верхнего колпачка на аноде тоже не радует.  EL34 уже не микрофонила, но давала нескромно большую вторую гармонику.  По звуковому почерку EL34 и КТ77 оказались почти такими-же,  но у них более чем в два раза выше крутизна – а это важно для нижней лампы – это и определило выбор.

Ra выходного трансформатора выбрал также как и в первом проекте на 2А3 – пять килоом.   Расчет выполнил по своему алгоритму. Правда, для расчетов нужно знать внутреннее сопротивление каскода. Его я посчитал по замеру выходного сопротивления усилителя на 1 КГц. Для этого на вход макета подал 1 КГц, и замерил уровень выходного сигнала на выходе поочередно на двух сопротивлениях – на 8 и на 12 Омах ( выходник использовал первый попавшийся на 5 КОм Ra, главное, чтобы он выдерживал выбранный анодный ток  ). Получилось Rвых =  78 Ом. Потом умножил эту цифру на 25 ( это Ктр выходника в 5 КОм )  в квадрате – и получил, что выходное сопротивление каскода КТ77  – 2А3 составляет около 48 КОм.   Вот расчет выходного трансформатора opt_se_design_21

Исходя из расчета был выбран сердечник 12.4  квадратов – у меня есть Ш-образное железо EI130x37 ( Ш35х37-У ) с большим окном,  купил его у Аркадия Долински http://www.tubesoundelectronics.de/ – спасибо ему большое за его работу и помощь в выборе !  Были раздумия относительно секционирования. Предыдущий опыт с выходником на ОСМ0.63 привел к выводу, что две секции первички – это все-таки маловато, поэтому на этот раз решил сделать три – 1000 + 2000 + 1000 ( итого расчетные 4000 ) витков первички и между ними два слоя вторички. Вторички я люблю соединять только последовательно и поэтому мотаю максимально толстым проводом – в данном случае взял 1.5 мм по меди. Первичку – 0.28 мм по меди.  Межобмоточная изоляция – синтокартон 0.2 мм в два слоя, межслоевая – мелкая строительная сетка для снижения емкости  – смотрите мою публикацию на эту тему http://klimanski.com/?p=2932 . Индуктивность первички ( замеренная китайским метром ) получилась 28 Гн, АЧХ по уровню -3дБ от 18 Гц до 28 КГц.

Теперь о сетевом трансформаторе. Я не мог понять отчего так, но все мои попытки приобрести заводские сетевики до этого заканчивались фиаско. Да, они работают – но…. то они гудят, то греются. Теперь понимаю. Их рассчитывали грамотные инженеры, и все они намотаны по принципу экономии и сердечник там работает с максимально допустимой индукцией – ясно, для получения наивысшего КПД при наименьших затратах на медь и железо.  К счастью, меня КПД сетевого трансформатора и его вес вообще не интересуют. Мне нужно, чтобы он не гудел и не издавал помех. Понятно, что все что нужно – снизить рабочую индукцию.  В данном проекте я испытал самый простой способ – взял 250 ватт сетевой трансформатор ОСО0.25 – 87oso_025

с первичкой на 380 вольт, отмотал всю вторичку подсчитывая витки и рассчитал  что при подаче 220 вольт на оставленную прежней первичку, он будет давать 0.28 вольта на виток. И исходя из этой арифметики намотал вторичку – 330 вольт 0.355 мм для анодного, 130 вольт 0.28мм для питания сеток и раскачки,  6.3 вольта 1.5 мм для накала КТ77  и 6Ж8, и 6.3 вольта для накала 6Н8С. Все получилось отлично ! Несмотря на питание накала 2А3 переменным током усилитель практически не фонит – можно что-то услышать только поднеся ухо вплотную к басовому динамику. А также, благодаря намотке накальной обмотки на боковых стержнях броневого сердечника – практически нет шума синфазных сетевых помех на средних частотах.

На картинке внизу показан первый, пока недоделанный моноблок.  У него пока нет нижней крышки (  донышка ) и колпаков на трансформаторах.

black_bird_2

Пока нет декоративной отделки на нем видно, как намотана накальная обмотка для 2А3 ( красный провод на боковых стержнях сетевика ).  Моноблок уже звучит и весьма радует.  Слушаю его со своим ранее сделанным ЦАПом  ( он виден под усилителем ) и  со щитом на 2А12 с Висатоном AL130 в качестве ВЧ звена.

2a12_blackbird

Максимальная мощность усилителя –  12 ватт при суммарном Кг 5 % и 18 ватт при Кг 10 %.  До 14 ватт спектр гармоник образует красивый ниспадающий ряд,   далее начинают доминировать нечетные гармоники.

 

Дополнено 25 августа 2015 года.

Попробовал автоматическое смещение в катоде КТ77.  Получилось очень неплохо – суммарный Кг снизился и максимальная мощность выросла до 20 Ватт при Кг 9%.  По причине очень высокого Ri каскода,  ООС, возникающая от  150 Ом в катоде  практически не влияет на усиление. Но изменился вид спектра гармоник, хотя звучание в общем изменилось незначительно – стало чуть четче и детальнее на тяжелых жанрах и чуть аналитичнее ( но в общем достаточно красиво ) на классике.  Полоса пропускания на уровне – 3Б от 18 Гц до 32 КГц.

blackbird

Мне самому не очень нравятся “кавказские горы” на высоких частотах.  Пробовал задавить резонансы  RC – цепочкой параллельно первичке выходного трансформатора,  но это привело к явно более унылому безликому звуку.

Максимальная мощность при 10 % Кг увеличилась до 20 ватт.

Вот схема  ( без БП ).

auto_bias_1

Немного улучшил внешний вид усилителя – поставил донышко с ножками и с ручками по бокам ( из мебельного магазина ) – теперь переносить усилитель стало легко и удобно.

black_bird3

Пока строю второй моноблок и понемногу дорабатываю этот.

Дополнено 18 декабря 2015 года.

Дабы побороть “кавказские горы” на АЧХ, перемотал выходной трансформатор.   Немного увеличил количество витков первички, схема намотки оставил ту же 1 – 2 – 1 – 2 – 1.   Первая секция первички 1200, вторая 1890, третья – 1200, итого 4290 витков.   Диаметр провода первички – 0.28мм, вторичка – 1.25мм. Только на этот раз вдобавок к синтокартону 0.2 мм добавил еще слой медной фольги между первичкой и вторичкой.  Кроме того, для снижения динамической емкости, все слои первички намотаны в одном направлении – то есть с возвратом каретки укладчика после окончания каждого слоя.

Этот комплекс мер дал наконец-то более-менее удовлетворительную АЧХ без резонансов.  В звучании это сказалось в значительном улучшении динамики усилителя. В остальном каких-либо изменений я не услышал.

bb_demp

Однако несмотря на красивую АЧХ, де факто на прослушивании фонограмм я услышал посторонние призвуки – как показалось, это были резонансы внутри трансформатора. Поэтому я решил все-таки выходные трансформаторы пропитать. Парафин, церезин, смолу и тому подобные пропитки я использовать не решился по причине их легкоплавкости и низкой механической прочности, а остановился на пропиточном электроизоляционном лаке МЛ-92.  Технология пропитки описана на форуме дийаудио.ру http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=1568.60 – там есть мой первый опыт,   и в моем блоге http://klimanski.com/?p=4561 уже улучшенный вариант как я пропитывал второй трансформатор для этого же усилителя.   После пропитки произошли просто явные “чудеса” со звучанием – бас стал упругим, хлестким, ну, почти двухтактным, да и в общем петь усилитель стал заметно почище.  АЧХ  от пропитки практически не изменилась.

Этот усилитель занял свое место в моей мастерской на даче в комплекте со щитами 2А12 – Visaton AL130. Как вы понимаете,  он имеет очень высокое выходное сопротивление ( около 100 Ом ) и пришлось проделать немалую работу по его стыковке с акустикой.  Об этих щитах я еще напишу поподробнее,  но не здесь – смотрите чуть позже а разделе Акустика.

Спасибо огромное всем, кто мне помогал – черный дрозд запел всем на радость.  Хотя я и доволен результатом,  но проект пока не считаю завершенным.  Работы по улучшению продолжаются, буду сообщать по ходу дела.

Добавлено 15 февраля 2016 года.

Пока я делал второй моноблок, появилась идея попробовать газотроны вместо стабилитронов. Не думаю, что газотроны  в общем чем-то лучше, чем стабилитроны полупроводниковые, но у них есть свои плюсы. Например – даже при  токе в 30 – 40 мА им не нужен теплоотвод,  да и светятся они очень красиво – мне например очень нравится СГ2С – его свечение оранжево-красное, очень яркое. Напряжение  стабилизации у него 75 вольт, в последовательной комбинации с СГ4С ( 150 вольт )  они как раз дают нужные для питания второй сетки нижнего пентода 225 вольт. Да и отверстия в шасси излишние имеются – это и определило ход дальнейших переделок – от полупроводниковых стабов я отказался.

И второе – попробовал другие лампы в качестве нижнего пентода. Оказывается, почти без перестройки режимов туда можно ставить EL34,  KT66,  KT77,   KT88,  6L6,  6П3С, 6П3С-Е – эти можно пробовать перетыком ( цоколевка совпадает ), а вот для   6П20С  и ее западного аналога 6CB5A нужен переходник.  Кстати, 6П3С-Е на мое ухо пела даже очень неплохо, в некотором плане – по объему сцены и прозрачности верхнего регистра  –  даже получше многих других. Но лучшей с большим отрывом в чистоте звука и объемности образов оказалась КТ66 Genalex Gold Lion.  Жаль, нет у меня  лампочек от GEC, было бы интересно сравнить.

И еще, что захотелось поменять – старые советские конденсаторы К50-6. Во-первых, они занимают очень много места.  Во-вторых,  корпус одного из них находится по напряжением в 370 вольт, что требует дополнительных усилий по защите от прикосновения – в общем,  вместо них у поставил внутри корпуса намного более компактные совеременные, те же 47 мкф х 450В, а на место снаружи шасси поставил другие,  которые находятся по схеме за дросселем  ( которые на корпусе  сейчас справа ), причем я нашел у себя в закромах очень красивые Cornell Dubilier 1200 мкф на 450В.

Сейчас Дроздик выглядит вот так.

blackbird_view

montaz

Наверно обратили внимание, что вместо 6Ж8 теперь поставлена EF36 – на ее место можно поставить 6Ж7. Мне так показалось, что и 6Ж7 и ее сестры EF36 и EF37  в этой схеме поют покрасивее.

В нижней части ( на последнем фото )  размещен блок сетевого фильтра – у нас сеть очень загрязнена и поэтому я уделяю особое внимание вопросу фильтрации помех. Блоки фильтров заказал у Сергея Патрушина http://myelectrons.ru/diy-setevoj-fil-tr-svoimi-rukami-kupit-nabor-myelectrons-ru/ . В верхней части – блок питания переключателя ОООС –  одной кнопкой обратная связь включается и выключается. Этот БП планирую использовать и для питания смещения нижнего пентода каскода – пока, как видите, в смещении стоит 9В батарейка ( крона ).

Окончательная схема доработанного усилителя.

blackbird_final

Для чего появилась ОООС ? Она отключаемая, 6 дБ. Со включенной ОООС выходное сопротивление усилителя снижается от примерно 100 – 150 Ом ( в зависимости от используемого на первом этаже пентода ) до 5.   Это бывает полезно включить на тяжелых жанрах, где много баса или если усилитель будет играть с другими колонками.

Конденсатор С5 должен быть хорошего качества, от него во многом зависит звук на ВЧ. У меня поставлен Мундорф Silver/oil. Электролиты С2 и С3 – на 450 вольт, остальные конденсаторы желательно на 800 – 1000 вольт, так как они питаются от анодного напряжения и если при включенном усилителе вынуть лампу EF36 ( или она сгорит ), то на конденсаторах С1, ( С2+ С3 ), С4 и С5 появится полное  напряжение анодного питания. У кого не найдется качественных конденсаторов на такие напряжения, первый каскад можно запитать от источника 260 вольт, подобрав другие номиналы резисторов R6 и R7.

И блок питания

bb_psu

Вместо 1N5818 можно поставить любой маломощный кремниевый диод, вместо 2N1306 – КТ602, КТ815 с любой буквой, светодиод – самый обычный красного цвета. Конденсаторы С1, С3, С8, С9 и С11 – на 450 вольт, С4, С7 – на 250, конденсаторы С2 и С6 – помехоподавляющие – С13 – на 1000 В, С6 на 250 вольт переменки, С5, С10, С12 –  на 25 вольт.  Дроссель L1 – Хаммонд 193C.  Резисторы. R1 – 5 ватт керамический, R4, R5 – 2 ватта, остальные 0.5 Ватта.  Реле – любое на 12 вольт с двумя парами контактов и предназначенное для монтажа на плате.  Конечно, у кого есть красивый тумблер для включения/выключения ОООС, нет смысла городить схему переключателя реле, управляемого одной кнопкой –  просто у меня были в наличии красивые нержавеющие кнопки и они подошли в существующее отверстие.  Трансформатор Тр3 – на  12 вольт  20 Ватт тороидальный для питания галогеновых ламп.

В декабре 2016 года проект завершен.  Спасибо Алексею Банину за изговленные красивые колпаки на трансформаторы, а также благодарю Павла Морозько, Аркадия Долински,  Сергея Патрушина,  и всех тех моих друзей и знакомых, в том числе с форума Дийаудио.ру , кто так или иначе участвовал в проекте, но может быть не был упомянут в тексте.

 

blackbird_kup4iha

 

.final_s_kolpakami

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

_________________________________________________________________________________

ЦАП с ламповым выходом

Чтобы идти дальше в конструировании усилителей, я уперся в проблему качественного источника. Очень был нужен хороший ЦАП. Качеством тех, которые я имел дома и которые приходилось слушать до этого я не был удовлетворен в полной мере.  Если это классический ЦАП на операционных усилителях на выходе, то это как правило приводит к проблемке воспроизведения верхней середины и верхов. Середина становится слегка режущей ухо, резковатой, как-бы с песочком или металлом в голосе, особенно на высокой громкости.  С ламповыми ЦАПами тоже не все в порядке – часто нет хорошего баса или плоский, невыразительный звук, да и к тому же, почему-то разработчики очень любят ставить на выходе катодный повторитель, который хотя и снижает выходное сопротивление, но по моему скромному мнению звука мягко говоря не украшает.  В общем, пришел к выводу, что надо делать самому.

Почему я выбрал Ад1955 ?   Ее выход рассчитан на I – U преобразователь с током 3 – 5 мА положительной полярности.   А тут  – широкое поле вариантов для подключения к высокому анодному напряжению таким образом, чтобы выходной ток микросхемы ЦАПа проходил через лампу.

Да,  конечно, я хотел ЦАП с ламповым выходом.  А учитывая мою слабость к каскадам с общей сеткой и трансформаторам – то выход был запланирован на моей любимой лампе 6Э6П с трансформаторным выходом.  Выбор этой лампы обусловлен также ее невысоким внутренним сопротивлением в триоде, а также высокой крутизной ( 30 мА на вольт ), а в случае с каскадом с общей сеткой это дает пониженное входное сопротивление – и это очень хорошо для I – U преобразователей ЦАПов, для которых входное сопротивление  должно стремиться к нулю.   Логично сделать вход I – U преобразователя на германиевом транзисторе включенном по схеме с общей базой.  Отсюда родилась и схема.  По моим грубым прикидкам входное сопротивление моего гибридного каскода где-то порядка 1 Ом.   Как посчитал ?  Берем  формулу  расчета входного сопротивления каскада с общей сеткой  Rin = (Ra + Ri )/( u +1 ).  В нагрузке лампы 3.3 КОма,  сама 6Э6П в триоде имеет около 1500 Ом. Складываем и делим на 30 – это коэффициент усиления лампы.   Получается 160 Ом.  Это входное сопротивление лампы, включенной по схеме с общей сеткой.  Теперь для транзистора – лампа является нагрузкой  Rа.  Внутреннее сопротивление германиевого транзистора я не знаю,  но берем грубо 50 Ом,  тогда если его Кус около 250,  то ( 160 + 50 ) / 250 = 0.84 Ома.

Если кому-то 6Э6П покажется слишком подчеркивающей середину, то ее можно заменить на 6Ж9П, 6Ж11П или 6Ж49П. Только в этом случае следует обратить внимание на то, чтобы коллектор транзистора был соединен с выводами 1 или 3 ламповой панельки ( а не с выводом 6 ) – тогда вы сможете простым перетыком выбрать ту лампочку, которая вам покажется более певучей.

Привожу  первый вариант схемы, хотя уверен, придется его доработать, потому что нет предела совершенству….

1955_dac_6d18d6d0bf

Чтобы самому не делать цифровую часть, я взял на е-Вае платку ЦАПа на АД1955 и удалил из нее операционные усилители, также отпаял от выходов АД1955 положенные по даташиту резисторы 2К от плюса питания,  а 100 пф  ( конденсаторы С1 и С2 на схеме ) оставил те, которые были на плате.  Более подробную деталировку дам чуть позднее.

dac_minishow

В качестве блока питания пробовал транзисторный стабилизатор, но все-таки оказался лучшим по звуку ламповый удвоитель на 6Н1П, которая все-таки потом была заменена на ЕСС99. Причина применения этой редкой лампы проста – для упаковки своего ЦАПа я использовал корпус от китайского ЦАПа Lite, который приказал долго жить, слава богу, корпус я не выкинул.  Пригодились оба сетевых трансформатора, сетевая кнопка и разъемы входов – выходов.  Вот схема БП:

d0b1d0bf_dac19551

Как видно, накал 6Э6П питается постоянным током, но нестабилизированным.

Теперь немного о прослушивании.  Источник – СД-плейер Денон 1500 и сравнивал с его моим ЦАПом, подача сигнала через оптический цифровой кабель.  Усилитель – мой каскод на 6Э5П – 2А3 http://klimanski.com/?p=4147.  Колонки – широкополосник в ОЯ от 3АС505.  Первое впечатление было совсем плохим, я был очень огорчен и уже собирался отнести свое творение в чулан в компанию к другим неудачным проектам.  Мне показалось, что мой ЦАП дает излишне резкий женский вокал и трубу.  Но потом – о чудо ! – оказалось, что это я  на коммутаторе перед усилителем  перепутал входы – то, в чем я разочаровался – это был как раз Деноновский ЦАП, а вот мой ЦАП дает прекрасную подачу материала !   И тембральный баланс, ширина сцены, и эмоциональная насыщенность будут повыше, чем у Денона.  В общем, поет чистенько, детально, прозрачно, и что особенно отличает от моего фирменного Денона – очень мягкая подача вокала и вообще верхней середины и верхов – никакого звона, излишней резкости практически на любой громкости, в общем – намного натуральнее.  Тут уместно сказать про “окраску” звука. Как и в колориметрии, говоря про окраску, важно ответить на вопрос – а что принято за эталон белого ?  Если за этот эталон принять транзисторный звук – то да, лампы дают “окраску”. Но в моем понятии ламповый звук – это и есть эталон белого.  А операционные усилители на выходе ( кстати, всегда применяемые с глубокой ООС )  дают слегка металлическую окраску и  немного ненатуральный верхний регистр, что живому исполнению имхо не присуще. В общем остался весьма и весьма доволен своим творением.

Вот его характеристики

– выходное напряжие на уровне 0 дБ  – 2 Вольта;

– уровень шумов – менее  -80 дБ,  меньше просто не нечем померить;

– суммарный коэффициент гармоник на максимальном уровне – менее 0.15 % – опять-таки пока точнее не могу измерить.

– входы – оптический и  SPDIF;

– выходы – небалансный 2 Вольта и балансный 10 Вольт;

– выходное сопротивление – на  небалансном выходе – менее 100 Ом,  балансный выход – около 2 КОм;

– схема не содержит цепей ООС.

Вот как выглядит упакованный в корпус прибор и фото всего комплекта аппаратуры для прослушивания.

imag0218_2

imag0220_2

Выходные трансформаторы были намотаны на заказ в фирме Аудиоинструмент, за что поклон Сергею Глазунову.  А еще – читайте на форуме   http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=4180.0 . Мои первые попытки ( не совсем удачные ) сделать ЦАП только на лампах есть в другой ветке на этом же форуме  http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=1267.570.

Дополнено 6 июня 2015 года. Пришлось немного подкорректировать схемку. Во-первых, на пиках громкости наблюдался возбуд ( резонансы ) и поэтому пришлось добавить конденсаторы С3 и С5 в сетки ламп, а также С1 и С6 в аноды. Также, по причине дрейфа напряжения на выходе АД1955 пришлось застабилизировать базы транзиcторов при помощи стабилитрона Д1 на 3.0  вольта.  Ну, и все-таки 6Э6П я заменил на 6Ж49П – мне она из всех перечисленных ранее показалась самой сбалансированной тембрально.

1955_dac_6d0b649d0bf

*

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