Skip to Content
Чистый звук в мире технологического безумия

 

Усилитель Мощности - Акустическая Система. Адаптивное согласование.

Ср, 20.05.2009 - 17:51 — Сергей Шевгота

 

 

Адаптивное Согласование Импедансов или "Вечный Резонанс" Токов В Системе Усилитель Мощности Звуковой Частоты – Акустическая Система

 

"Электротехника без резонанса

– пустая трата     энергии"

                                                       Николо Тесла   1890г.

 
 

Описывается принцип согласования генератора – источника сигнала с нагрузкой, имеющей динамически изменяющийся комплексный характер полного сопротивления
 
И так, наш новый усилитель мощности подключен. Все шнурочки подсоединены, разъёмчики вставлены, колоночки подключены... Включаем!
Класс! Звук - супер! Низа, верха... Ух!!!
Теперь другой трек. Класс! Да! Теперь сделай потише, как то давит на уши. Оно и понятно: моща! И ещё чуть тише. Вот так, в самый раз. А ну, что-нибудь другое. Нет, давай ещё что-нибудь. Ладно, пока хватит. Потом послушаем.
А потом, как то не сразу, но замечаешь, что всё реже хочется включать музыку, а рука сама тянется к регулятору, что бы сделать тише, а долго слушать музыку утомительно.
Так в чём же дело? Почему же наш такой хороший усилитель мощности, к которому и претензии то предъявить сложно, не радует? Ведь в нём всё идеально: схема усилителя, искажения, полоса, мощность. Всё по последнему слову техники!
А вот у друга, хиленький ламповый самопальный усилитель мощности - и, понимаешь, звучит!!! На нём практически любую музыку слушаешь, и забываешь о чём думал!
Меряем - о ужас! Что-то около 5% искажений. Что то около 15 вт в канале... Смотреть не на что. А ведь звучит!
И так в чём же дело?
Статей уж сколько понаписано! А схем сколько нарисовано! Почему же усилитель звука такой загадочный? И что же делать, что бы наш усилитель мощности действительно звучал так, как должен звучать правильный усилитель звука?
Может всё, связанное со звуком - мистика? Пляски с бубном в полнолуние?
Но есть одно интересное решение! Только давайте по порядку.
Чаще всего хороший ламповый усилитель мощности звучит реалистичнее и точнее, чем хороший транзисторный. Но что же отличает их, кроме элементной базы?
Само по себе количество искажений ничего не говорит о качестве звука. Для объяснения природы "транзисторного" звучания написаны тысячи статей, хотя следует заметить, что ламповые усилители тоже звучат все по-разному. И, представляется очевидным, что имея в целом более предпочтительное звучание, сочетание параметров, при которых такое достигается, создается как бы случайно, объективно мало зависящее от воли разработчика.
Такое положение дел создало тысячи мифов и откровенного бреда по поводу золотых проводников, мраморных подставок и направлений проводов. Но речь не об этом.
Нас интересует, что же, кроме элементной базы, так радикально отличает транзисторный и ламповый усилитель мощности?
Ответ прост: выходное сопротивление усилителя мощности. Но... Давайте проанализируем ситуацию.
На сегодня считается стандартом выходное сопротивление усилителя делать возможно меньшим, АЧХ по напряжению должна быть линейной и т.п. Следовательно, мощность усилителя обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки.
Последние лет 10 - 15 серьёзная полемика разгорелась по поводу усилителей с токовым выходом, то есть усилителей с большим выходным сопротивлением. У этих усилителей также присутствует линейное изменение отдаваемой мощности при изменении сопротивления нагрузки, но уже прямо пропорциональное. То есть при росте сопротивления нагрузки, отдаваемая мощность растёт.
Но самое банальное в истории "усилитель мощности – акустическая система" есть то, что истина находится точно посередине. Возвращаясь к основам электротехники, следует вспомнить, что для максимальной передачи мощности от генератора к нагрузке необходимым и достаточным условием является равенство их внутренних сопротивлений
 

                                          Rген = Rн

При этом их реактивности равны с противоположным знаком
 

                                          Zген = - Zн

 
Что же есть на самом деле? А на самом деле есть полное пренебрежение основ электротехники. Хотя в одной книге автор прямо заявил, что к усилителям мощности звуковой частоты это не относится.
Но почему же?
Ведь в ламповом усилителе с помощью трансформатора пересчитывается очень большое внутреннее сопротивление анодной цепи к нагрузке, получая довольно точное согласование по активной составляющей. И, кроме того, согласно теории связанных контуров (где частным случаем является трансформатор), все реактивности первичных цепей являются приведёнными к нагрузке со знаком (-).
И это и есть самое коренное отличие между ламповым и транзисторным усилителем мощности!
Т.е., Rвых лампового усилителя выше, чем у транзисторного, и, что в корне их отличает, нагрузочная кривая лампового усилителя мощности горизонтальна в довольно большом диапазоне возможных сопротивлений нагрузки.
Другими словами, ламповый усилитель с трансформаторным выходом является в некотором роде генератором мощности, в то время как типовой транзисторный усилитель – это генератор напряжения с прямой зависимостью тока в нагрузке от её сопротивления, и, соответственно, с линейным изменением отдаваемой мощности при изменении сопротивления нагрузки. Или же - генератор тока, если усилитель мощности с токовым выходом, что меняет знак, но не меняет сути проблемы.
 

И именно это обстоятельство является ключевым отличием как ламповых и транзисторных усилителей мощности, так и правильности их согласования с нагрузкой!

Сбор новостей

RSS-материал
подробнее


WebMasteR ShevgotA.