ИТУН vs ИНУН - или реальность, как она есть

[Nota Bene]

Предлагаю в этой ветке обсудить особенности работы ДГ про работе от усилителей типа ИНУН (обычный УНЧ) и ИТУН (усилитель с высоким выходным сопротивлением). Подопытный среднечастотный динамик - 25ГДС1-8 (RRR) в боксе 4,5 литра (13х22х16см) с заполнением ватой. Питается от усилителя, режим работы которого ИНУН/ИТУН переключается вручную. Собственные искажения усилителя - 0,008% в полосе рабочих частот. Микрофон - динамический типа SPC MD100 (Philips), включенный в обычный микрофонный вход звуковой карты. Не калиброван.
По просьбам трудящихся результаты измерений перенесены в пост #2.
-------------------------------------
А начиналось это так (вот тут и дальше) -

чему помогает ИТУН, а чему он мешает?

Очень много эта тема обсуждалась на хи-фи.ру в теме "Токовое управление". Если кратко - в ДГ исключаются эффекты, связанные с тепловой модуляцией сопротивления ЗК, как то - тепловая интермодуляция и термокомпрессия, а также на СЧ/ВЧ - исключаются искажения, вносимые нелинейностью индуктивности ЗК, являющейся частью импеданса ДГ на этих частотах. Эта нелинейность обусловлена неидеальностью магнитной цепи динамика.
А так как все ДГ разрабатывались под управление ИНУНом, то токовое управление приводит к искажению АЧХ. Кроме того ухудшается демпфирование диффузора. Но эти трудности преодолимы

Вот, по порядку, с вашей помощью и попробуем разобраться
А измерения будут продолжены.

[Ch1pson]

С резонансом и его наличием никаких проблем нет. Это обычное физическое явление, присущее почти любому механизму хотя бы с одной степенью свободы. Частота резоннанса это тоже не проблема, сокорее некое ограничение, если говорить о динамической головке.

Дак и я про тоже!Чего тут обсуждать?

Проблема в добротности резонанса.

В наличии?(не резонанса,а понятия)

---------- Добавлено в 21:54 ---------- Предыдущее сообщение в 21:49 ----------

Частота резоннанса это тоже не проблема, сокорее некое ограничение, если говорить о динамической головке.

Свойство(понятно).

[scorpin]

Не стал создавать новую тему, может в этой ветке помогут определиться – заблуждение или нет.
В статье А. Сырицо – Особенности использования УМЗЧ-ИТ с динамическими громкоговорителями, показано совместное применение усилителей ИНУН и ИТУН.
В рунете отдельной статьи не нашёл, поэтому на фото.


Есть ещё вариант включения усилителей ИНУН и ИТУН на одно звуковое поле.
Каждый усилитель работает на свой динамик в едином акустическом оформлении

[Nota Bene]

может в этой ветке помогут определиться – заблуждение или нет.

Автор статьи - apson вполне может помочь.

[apson]

Не стал создавать новую тему, может в этой ветке помогут определиться – заблуждение или нет.
В статье А. Сырицо – Особенности использования УМЗЧ-ИТ с динамическими громкоговорителями, показано совместное применение усилителей ИНУН и ИТУН.
В рунете отдельной статьи не нашёл, поэтому на фото.


Есть ещё вариант включения усилителей ИНУН и ИТУН на одно звуковое поле.
Каждый усилитель работает на свой динамик в едином акустическом оформлении

В чем Вы хотите определиться?Сформулируйте корректно вопрос.

[scorpin]

При работе на комплексную нагрузку имеем большую зависимость подводимой мощности от частоты входного сигнала, как от ИНУН так и от ИТУН. Совместное применение этих 2х принципов должно, не полностью, компенсировать энергетический баланс распределения мощностей в частотном диапазоне. Если говорить о мгновенных мощностях.

[apson]

При работе на комплексную нагрузку имеем большую зависимость подводимой мощности от частоты входного сигнала, как от ИНУН так и от ИТУН. Совместное применение этих 2х принципов должно, не полностью, компенсировать энергетический баланс распределения мощностей в частотном диапазоне. Если говорить о мгновенных мощностях.

А зачем компенсировать энергетический баланс распределения мощностей в частотном диапазоне?Ведь уменьшение зависимости подводимой мощности от частоты не является задачей при звуковоспроизведении.

[Ясен Пень]

При работе на комплексную нагрузку имеем большую зависимость подводимой мощности от частоты входного сигнала, как от ИНУН так и от ИТУН. Совместное применение этих 2х принципов должно, не полностью, компенсировать энергетический баланс распределения мощностей в частотном диапазоне. Если говорить о мгновенных мощностях.

Здравствуйте!

Мне кажется, что в приведенной вами статье А. Сырицо главная идея заключается в применении в мостовом включении ИНУН, работающего не в классе А, и обеспечивающего такое выходное напряжение, что на выходе сопряженного ИТУН практически всегда оказывается 0. Тем самым ИТУН можно сделать работающим в классе А (т.е с низкими общими искажениями тока в последовательной цепи ИТУН - динамик - ИНУН) и при этом с небольшим напряжением питания (т.к. на его выходе искусственно поддерживается постоянный 0), что позволит существенно уменьшить рассеиваемую ИТУН-ом в покое мощность.

Т.е. речь идет о повышении эффективности при сохранении высоких параметров токового усиления.

[apson]

Здравствуйте!

Мне кажется, что в приведенной вами статье А. Сырицо главная идея заключается в применении в мостовом включении ИНУН, работающего не в классе А, и обеспечивающего такое выходное напряжение, что на выходе сопряженного ИТУН практически всегда оказывается 0. Тем самым ИТУН можно сделать работающим в классе А (т.е с низкими общими искажениями тока в последовательной цепи ИТУН - динамик - ИНУН) и при этом с небольшим напряжением питания (т.к. на его выходе искусственно поддерживается постоянный 0), что позволит существенно уменьшить рассеиваемую ИТУН-ом в покое мощность.

Т.е. речь идет о повышении эффективности при сохранении высоких параметров токового усиления.

И это совершенно верно.Очень рад что остались еще столь понимающие люди.

[scorpin]

Ведь уменьшение зависимости подводимой мощности от частоты не является задачей при звуковоспроизведении.

речь идет о повышении эффективности при сохранении высоких параметров токового усиления.

Поставленная задача высокой эффективности теряет свою привлекательность при столь сложной коррекции в достижении равномерности АЧХ.
Задача, в моём понимании, получение приемлемой АЧХ без применения корректирующих фильтров и отказа, как максимум, от кроссоверов в акустической системе. И, как минимум, применение кроссоверов – не более первых порядков.
Поставленный эксперимент с двумя одинаковыми динамиками (иллюстрация на рисунке), показал наилучший результат, по качеству воспроизведения, чем с любым из двух усилителей. Только, пришлось балансировать величину сигнала относительно входов.
Эксперимент проверялся на слуховую оценку. Измерений не проводилось.

[Ясен Пень]

Поставленный эксперимент с двумя одинаковыми динамиками (иллюстрация на рисунке), показал наилучший результат, по качеству воспроизведения, чем с любым из двух усилителей. Только, пришлось балансировать величину сигнала относительно входов.
Эксперимент проверялся на слуховую оценку. Измерений не проводилось.

Мне кажется, что ваш "эксперимент с двумя одинаковыми динамиками" имеет очень простое объяснение. Динамик, питаемый от ИТУН просто добавил "низов" и "верхов" в суммарную АЧХ вашей АС, что вы оценили на слух как "наилучший результат". Подобный "результат" обеспечивают и обычные регуляторы тембра.

[scorpin]

Мне кажется,

Не кажется. Происходит суммирование звуковых волн в объеме среды. Главное, что суммирование происходит не в электрическом тракте.
Когда АЧХ формируется в электрическом тракте, на мой взгляд, это плохо. Так как получается широкий спектр частот, что усложняет работу механике ДГ. Потому и приходят к многополосным системам усиления звука.

[apson]

Поставленная задача высокой эффективности теряет свою привлекательность при столь сложной коррекции в достижении равномерности АЧХ.
Задача, в моём понимании, получение приемлемой АЧХ без применения корректирующих фильтров и отказа, как максимум, от кроссоверов в акустической системе. И, как минимум, применение кроссоверов – не более первых порядков.
Поставленный эксперимент с двумя одинаковыми динамиками (иллюстрация на рисунке), показал наилучший результат, по качеству воспроизведения, чем с любым из двух усилителей. Только, пришлось балансировать величину сигнала относительно входов.
Эксперимент проверялся на слуховую оценку. Измерений не проводилось.

Более простые схемы коррекции АЧХ ,при использовании ИТУНов, обеспечивающие необходимую равномерность АЧХ пока еще не разработаны.Пассивные кроссоверы в АС, конечно,должны быть устранены,а разделение по частотным полосам наиболее целесооброазно
производитьс помощью активных кроссоверов с характеристиками ,согласованными с используемыми громкоговорителями.

[scorpin]

Более простые схемы коррекции АЧХ ,при использовании ИТУНов, обеспечивающие необходимую равномерность АЧХ пока еще не разработаны.Пассивные кроссоверы в АС, конечно,должны быть устранены,а разделение по частотным полосам наиболее целесооброазно
производитьс помощью активных кроссоверов с характеристиками ,согласованными с используемыми громкоговорителями.

Мне нечего добавить.
У меня к Вам есть ещё вопрос. Как Вы смотрите на тему оптимальности выходного сопротивления УМЗЧ. Так как между ИНУН и ИТУН, существует приблизительное равновесное состояние по энергетике (промежуточное значение между ИНУН и ИТУН).
Математические расчеты показывают такой результат.

[apson]

Мне нечего добавить.
У меня к Вам есть ещё вопрос. Как Вы смотрите на тему оптимальности выходного сопротивления УМЗЧ. Так как между ИНУН и ИТУН, существует приблизительное равновесное состояние по энергетике (промежуточное значение между ИНУН и ИТУН).
Математические расчеты показывают такой результат.

При использовании в качестве излучателей звука громкоговорителей электродимамического типа считаю.что выходное сопротивление усилителя мощности должно стремиться к бесконечно большой величине- идеальный ИТУН.На практике,однако, получается несколько меньше, у меня, например, всего лишь около 50 кОм.Большая величина этого сопротивления должна сохраняться ,по возможности,постоянной во всем диапазоне ограниченных частот, воспроизводимых громкоговорителем. А на частоте резонанса выходное сопротивление усилителя должно быть по возможности малым положительным или даже в разумной степени отрицательным,и это является обязательным, даже если частота резонанса входит в полосу частотного ограничения.
Энергетические моменты, конечно,важны, но они второстепенны при высококачественном звуковоспроизведении.

[scorpin]

на частоте резонанса выходное сопротивление усилителя должно быть по возможности малым положительным или даже в разумной степени отрицательным

Это – в соседнюю тему (ЭМОС/ЭБОС Вторая серия).

считаю.что выходное сопротивление усилителя мощности должно стремиться к бесконечно большой величине-

Если стремиться к теоретически возможному ИТУНу, то в практической реализации есть вероятный риск ограничения выходного сигнала, из-за ограниченности величины напряжения источника питания. Это будет происходить в зоне механического резонанса и в высокочастотной области, где импеданс ДГ находится на максимальных уровнях.
На рисунке показаны графики зависимости подводимой мощности от изменения сопротивления нагрузки (импеданса). Синий – ИНУН. Красный – ИТУН.
По вертикали – шкала мощности. По горизонтали – шкала сопротивлений (от 4х до 16 Ом).
Так же видим точку пересечения графиков. Где-то в этой точке находится энергетический баланс между ИНУН и ИТУН.

[scorpin]

Зона неустойчивости для ИНУН – низкий импеданс нагрузки, когда общая ОС зашунтирована нагрузкой и не имеет полного контроля над входными каскадами. Если говорить о КЗ, то даже при не большом входном сигнале, в выходном каскаде протекают большие токи, приводящий к срабатыванию защиты, если она есть.
Зона неустойчивости для ИТУН – высокий импеданс нагрузки или открытый выход. В этих случаях, даже при не больших входных сигналах, амплитуда выходного напряжения будет стремиться в ограничение.
Если отдалиться от зон неустойчивости, ближе к точке пересечения графиков, то получаем очень устойчивые – спокойные усилители. Что и получаю в практической реализации. Вот такое моё мнение.
С уважением Scorpin.

[apson]

Это – в соседнюю тему (ЭМОС/ЭБОС Вторая серия).



Если стремиться к теоретически возможному ИТУНу, то в практической реализации есть вероятный риск ограничения выходного сигнала, из-за ограниченности величины напряжения источника питания. Это будет происходить в зоне механического резонанса и в высокочастотной области, где импеданс ДГ находится на максимальных уровнях.
На рисунке показаны графики зависимости подводимой мощности от изменения сопротивления нагрузки (импеданса). Синий – ИНУН. Красный – ИТУН.
По вертикали – шкала мощности. По горизонтали – шкала сопротивлений (от 4х до 16 Ом).
Так же видим точку пересечения графиков. Где-то в этой точке находится энергетический баланс между ИНУН и ИТУН.

Все эти рассуждения верны только при одном маленьком условии:отсутствии частотной коррекции,без которой невозможно нормальное использование ИТУНов.

[_Сам_]

Поставленный эксперимент с двумя одинаковыми динамиками (иллюстрация на рисунке), показал наилучший результат, по качеству воспроизведения, чем с любым из двух усилителей. Только, пришлось балансировать величину сигнала относительно входов.

У ИНУНа в точке резонанса динамика на АЧХ спад, а у ИТУНа - подъём. Понятно, что суммируя их в определённой пропорции можно добиться частичной компенсации и продлить полку АЧХ в область НЧ. Суммарный результат будет лучше, чем отдельно ИНУН или ИТУН.

[scorpin]

Энергетические моменты, конечно,важны, но они второстепенны при высококачественном звуковоспроизведении.

Если сводить всё к вычищению КНИ и демпфированию, то Вы правы. Однако, для решения задачи высококачественного звуковоспроизведения можно найти и другой путь.
Задачу решать поэтапно (скорее всего, это не только моё мнение); сначала получаем заведомо устойчивый – концептуально устойчивый усилитель, а затем на его основе, дорабатывая и внедряя современные наработки, добиться качественных показателей. (Может быть даже с помощью – гираторов).

---------- Добавлено в 12:25 ---------- Предыдущее сообщение в 12:08 ----------

У ИНУНа в точке резонанса динамика на АЧХ спад, а у ИТУНа - подъём. Понятно, что суммируя их в определённой пропорции можно добиться частичной компенсации и продлить полку АЧХ в область НЧ. Суммарный результат будет лучше, чем отдельно ИНУН или ИТУН.

Да совершенно верно.
Дальнейшие эксперименты показывают, что где-то, что-то не так. Пока разбираюсь. Перспектива есть или нет - незнаю.

[apson]

Если сводить всё к вычищению КНИ и демпфированию, то Вы правы. Однако, для решения задачи высококачественного звуковоспроизведения можно найти и другой путь.
Задачу решать поэтапно (скорее всего, это не только моё мнение); сначала получаем заведомо устойчивый – концептуально устойчивый усилитель, а затем на его основе, дорабатывая и внедряя современные наработки, добиться качественных показателей. (Может быть даже с помощью – гираторов).

---------- Добавлено в 12:25 ---------- Предыдущее сообщение в 12:08 ----------


Да совершенно верно.
Дальнейшие эксперименты показывают, что где-то, что-то не так. Пока разбираюсь. Перспектива есть или нет - незнаю.

Желаю Вам творческих успехов в поиске других путей к достижению высококачественного звуковоспроизведения.