Амплитудная характеристика усилителя

[anli]

Тема возникла из попытки ответить на вопрос "почему уши предпочитают однотактник?".

Я не утверждаю, что все уши и всегда предпочитают. Но что касается слушателей живой музыки, эта тенденция мне кажется явной.

Мне не кажутся убедительными рассуждения по поводу "равномерности" спектра, так как (ну уж ещё раз повторю) для данного спектра существует бесконечное число сигналов с этим спектром. Если вернуться от FFT "взад, к первоисточнику", то у нас в руках оказывается амплитудная характеристика усилителя. Более наглядно, думаю, говорить не об амплитудной характеристике (то есть о Vout как функции от Vin), а о производной dVout/dVin как функции от Vin. По сути это Ку = Ку(Vin).

Давайте пока абстрагируемся от частоты (то бишь скорости изменения Vin) и от того, что на концах графика - клиппинг по току или напряжению (будем считать это криминалом). Также пока предлагаю не рассматривать абсолютную величину нелинейностей.

Так вот. Вид Ку(Vin) сильно отличается у однотактников и, гм, неоднотактников. У первых он очень гладкий ("до фиг знает какой производной"), монотонный. Все другие топологии имеют разного изгибы, клювики, немонотонность, особое поведение возле нуля (который предполагается совпадающим с акустическим нулём и является, безусловно, очень интересной областью).

Очевидно, по самым интересным для нас вопросам психоакустика молчит. Всё, что мы можем - просто поделиться наблюдениями, эмпирикой, если эти наблюдения есть возможность трактовать в терминах сопоставления Ку(Vin) и субъективных предпочтений.

Кто что думает?

[Jazzer]

(стучит вилкой по графину) Граждане! Вот вы все носите бороду и очки, а всё так-же пытаетесь отслушать всё многообразие усилителей (строго смотрит на anli) и потом систематизировать заметки и только потом строить дебютную идею...
(откашливается) А ведь методологически правильнее - выдумать из головы некую функцию, не имеющую дурных экстремумов в бесконечность, с обязательным переходом через ноль, и легко умеющую делить на ноль без фатальных последствий. Этой функцией, вернее уже первой производной от неё - по времени, сопротивлению, току и т.д. мы можем поверить любую схемную идею, и понять что будет происходить. Т.е. создать некие абстрактные рамки "необходимо и достаточно", без наклеивания ярлыков и внесения коммуникативной ошибки при общении таких разных индивидуумов (при описании случившегося опыта прослушивания).
(глядя вдаль, задумчиво ковыряет в зубах гвоздем) Можно даже создать семейство функций исчерпывающе описывающих все возможные состояния вх.сигнала. Э?
(в зале шум, овации, крики "браво!")

[Lemmy]

Offтопик:
браво!.. правда ничего не понял.

[Semigor]

Очень интересная тема!
К сожалению, пока не имею времени полноценно участвовать в дискуссии, но с удовольствием читаю.

Эх, ещё раз Субъективные впечатления от разных топологий. Например, "зен-X мне понравился больше, чем зен-Y; питание, кодюки, конструктив примерно те же", "выхлоп Никитина мне понравился больше, чем стандартная тройка; питание, кодюки, конструктив примерно те же", "триодный однотакт мне понравился больше, чем стоэлектродный пушпул, ...". И т.п. Чем сравнений разных больше, тем лучше.

Если ты так думаешь, то попробую хотя бы поделиться и своими субъективными наблюдениями.

Сначала важная оговорка.

Все ниже написанное верно, только если в качестве источников используется LP или CD проигрыватель без ОООС. (Если звук с самого начала убит, то как покойника не раскрашивай – живым он уже не будет )


По усилительным приборам:

1. Хорошо приготовленная лампа выигрывает у любого каменного усилителя по всем музыкальным критериям, (усилители НЭМ, Комисарова, Макарова, Шушурина).
2. Что касается камней, то в пределе с биполярными транзисторами можно получить более открытый и детальный звук, чем с полевыми.


По применению ОООС:

1. Без ОООС – наиболее живой и естественный звук, (из каменных повторитель Чифолли, усилитель Ульянова)
2. Простые схемы с короткой неглубокой ОООС также в состоянии передавать эмоции, но уступают безосевым на сложной, насыщенной инструментами музыке. (Dual CV20, Zen)
3. Схемы с глубокой ОООС. Все чисто, стерильно, детально и …скучно. Как точно замечают сами сторонники таких усилителей: “Даже громко звучащая музыка не мешает разговаривать друг с другом”


По типам УН:

1. Триод с катодом на земле и трансформатором в аноде, (на этом оставляю лампы в покое, поскольку слишком мало с ними работал).
2. СРПП на биполярных транзисторах. Как и любой транзисторный УН уступает лампам по чистоте звука и «воздуху», но выигрывает у всех других транзисторных УН, (особенно по динамике).


По выходным каскадам:

1. Однотактники.
а) Эмиттерный (истоковый) повторитель с резистивной нагрузкой – наиболее музыкальный, эмоциональный, подвижный звук, точная передача эмоций, высокая детальность при сохранении слитности.
б) Повторитель с управляемым источником тока в нагрузке. Детальность ниже, эмоции приглушены.
в) Повторитель с ГСТ в нагрузке. Еще ниже детальность и проще эмоции.

2. Двухтактники
а) На транзисторах одной проводимости (Выходной каскад Никитина)
б) Параллельный повторитель, (лучший вариант с резисторами в эмиттерах, далее с
вольтдобавкой, затем с управляемым ГСТ, и наконец обычный ГСТ)
в) Комплементарный повторитель.


P.S. Независимо от всего остального хороший стабилизатор улучшает звук любого, (по крайней мере каменного) усилителя.

[ИГВИН]

Offтопик:

Есть у меня коробочка (делал для работы, оч. давно - и несколько для других целей). В коробочке стоят разные маломощные повторители - однотакт на ПТ, БТ, двутакт ПТ, паралл. повторитель, повторитель на ОУ. Переключаются одной ручкой. Иногда включаю в тракт для друзей\ знакомых. Повторитель на ОУ однозначно не нравится никому, большинство предпочитает однотакт на ПТ. Это не зависит от типа подкл. УМ. Лично мне нравится паралл. повторитель (но я знаю, что он практически не вносит искажений ).

Как решен вопрос смещения нуля?

---------- Добавлено в 11:29 ---------- Предыдущее сообщение в 11:19 ----------

именно поведение усилителя в области малых времен и является определяющим с точки зрения высококачественного звуковоспроизведения.

Да, это так. Есть еще одна важная "медленная" область - тепловые искажения.

---------- Добавлено в 12:01 ---------- Предыдущее сообщение в 11:29 ----------

Субъективные впечатления от разных топологий.

Вот тут есть впечатления.
https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post971444
https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post972311
https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post972439
https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post972959 в более сконцентриванном виде
https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post973015

[Игорь Гапонов]

Возникает законный вопрос: как слух, являясь нелинейной системой, обеспечивает «линейное» восприятие окружающей действительности?
Линейное – в смысле обеспечения суперпозиции: несколько источников звука – столько же образов в мозгу. И ничего лишнего.
Ответ может быть таким: мозг при обработке образов источников учитывает собственную нелинейность слуха и «выпрямляет» ее?

Я прочитал Вашу статью по сабжу "Немного теории искажений" сегодня, сейчас знакомлюсь с самой веткой. Думаю, если найду что сказать, отпишусь в Вашей ветке.

Но вкратце. Если действовать по примеру отцов-основателей (... Пифагор, Шеннон, Рейли, ... ), но ограничить область рассмотрения чисто Человеком и его Цивилизацией в его Среде обитания, то передача звука во времени-пространстве может осуществляться по Принципу Гиппократа: не навреди. Т.е. этот "не навреди" просто может быть "прочитан", как : "не надо Человечеству мешать принимать и передавать Свою звуковую информацию".... Одновременно и число измерений в "созвездиях" корреспондента и "паутинах" реципиента существенным образом уменьшаются (. Но это таки серьёзно, так как все технические потуги определяются размером ячеек и эластичностью "паутины", а не рясностью "созвездий".... Видите, как я лихо вычислил "фильтровую" подоплёку в аллюзиях Вашей статьи

[krulfa]

3. Схемы с глубокой ОООС. Все чисто, стерильно, детально и …скучно. Как точно замечают сами сторонники таких усилителей: “Даже громко звучащая музыка не мешает разговаривать друг с другом”

Получается, что сигнал с минимально возможными искажениями не является наиболее комфортным для прослушивания. Значит, возможно успешной сочетание точного усилителя с неким "эксайтером", который внесет некоторые незначительные искажения, ласкающие слух.
Здесь интересный момент: планировать звучащий тем или иным образом каскад следует в источнике или в предварительном усилителе, т.е в том месте, где сигнал постоянный и не зависит от регулятора громкости. УМЗЧ должен быть максимально линейным, в противном случае результаты прослушивания будут зависеть от выбранного уровня громкости и чувствительности АС, и необязательно, что комфортный уровень громкости совпадет с наилучшим звучанием с точки зрения искажений.

Offтопик:
Был на HDI Show, отметил, что некоторые некрупные ламповые усилители не держат бас, КНИ, очевидно, растет и на пиках бас становится "рычащим, мотороллерным", в то время, как на хорошем каменном усилителе бас "гладкий, слитный". Все бы ничего, если бы это касалось только баса. Но этот дефект проявляется еще и как искажение атак на барабанах. В результате вместо упругого, "кожаного" удара получается удар грубый и выпяченный.

[SAPR]

Значит, возможно успешной сочетание точного усилителя с неким "эксайтером", который внесет некоторые незначительные искажения, ласкающие слух.
Здесь интересный момент: планировать звучащий тем или иным образом каскад следует в источнике или в предварительном усилителе,

Вот именно

[Игорь Гапонов]

Интересно, а сама атмосфера планеты Земля тоже ласкает слух?

[anli]

Offтопик:

Получается, что сигнал с минимально возможными искажениями не является наиболее комфортным для прослушивания.

Мужики, я, конечно, понимаю, что нам всем хочется высказать свои любимые идеи (мне тоже!). Но давайте всё время иметь в виду две штуки:

1. стараться оставаться в рамках ветки (например, не обсуждать проблемы трансформаторов в ламповых усилителях на низких частотах),

2. стараться не забывать, что слово "искажения" (равно как "точность" и т.п.) имеет смысл только, исключительно и без всяких оговорок с точки зрения психоакустики.

---------- Добавлено в 22:21 ---------- Предыдущее сообщение в 22:09 ----------

Offтопик:

Интересно, а сама атмосфера планеты Земля тоже ласкает слух?

Игорь, я тебя понял - не только по поводу "квадратичности" воздуха . Я не сомневаюсь, что это всё - следствие понятного человеческого стремления к устойчивости, надёжности, "уверенности в завтрашнем дне". Как следствие, стремление примкнуть к группе, религии, идеологии, и т.п., или, как минимум, что-то для себя решить, определить, на что-то ответить - даже когда и не нужно отвечать Как следующее следствие - выработка мифов "хорошести" своей идеологии и "плохости" чужой. Как следующее следствие - размытие, переоценка собственных ощущений представлением о том, какими они - ощущения - "должны быть" с точки зрения принятых догматов.

Но, даже понимая всё это, всё время иметь в виду контроль - с его искажающей функцией - прошлого над настоящим (догматов над реальностью) весьма сложно.

О, пля, флейманул. А сам призываю к рамкам

---------- Добавлено в 22:26 ---------- Предыдущее сообщение в 22:21 ----------

К сожалению, пока не имею времени полноценно участвовать в дискуссии, но с удовольствием читаю.

Игорь, сори, сам себе противоречишь. Как раз ты наиболее полно и ясно высказал свои предпочтения, спасибо. Думаю, в самое ближайшее время я промоделирую эти штуки (типа резистор-вольтдобавка-генератор), дабы посмотреть АХ (сам заварил, самому и отдуваться ).

Да, это так. Есть еще одна важная "медленная" область - тепловые искажения.

Это вне правил игры в данной теме.

Вот тут есть впечатления.

Игорь, мог бы это собрать и кратко и ясно выразить в том стиле, как это сделал Semigor?

[SashaNetrusov]

...Можно сделать слепок самого лучшего (или с десяток самых лучших) в виде всё тех же коэффициентов интерполирующего полинома и в виде плагина к фубару выбирать любой по настроению и наслаждаться...

[anli]

Offтопик:

...Можно сделать слепок самого лучшего (или с десяток самых лучших) в виде всё тех же коэффициентов интерполирующего полинома и в виде плагина к фубару выбирать любой по настроению и наслаждаться...

Плагинами? Или через что-то слушать, что имеет свою АХ (и не только АХ)? А дальше - стандартный, сори, миф про соответствие "качества" и того, как глубоко мы затоптали спектр? Саша, ты очень хорошо проиллюстрировал то, что я писал в предыдущем своём оффтопе, сори

[SashaNetrusov]

....слушать через суперлинейный тракт. Например через самые дорогие наушники, подключенные к суперширокополосным операционникам.

[anli]

Offтопик:

....слушать через суперлинейный тракт. Например через самые дорогие наушники, подключенные к суперширокополосным операционникам.

Я - только "за"! Осталось определить понятие линейности с точки зрения ушей. Дело в том, что слушатели живой музыки часто не видят корреляцию между "качеством" - в их понимании качества, и той "линейностью", которую имеешь в виду ты.

[SashaNetrusov]

...Линейность д.б. такой , чтоб суммарная нелинейность определялась плагином , а не трактом.

[Semigor]

Думаю, в самое ближайшее время я промоделирую эти штуки (типа резистор-вольтдобавка-генератор), дабы посмотреть АХ (сам заварил, самому и отдуваться ).

Искренне желаю тебе успеха, но есть еще один очень неприятный момент. Звук очень сильно зависит от примененных деталей, особенно от активных элементов. Настолько сильно, что усилитель в классе АВ с ОООС, (например Dual CV20), может звучать лучше безосевого однотактника. Тоже касается и ламп. Поэтому, я думаю, стоит моделировать не в смысле симулировать, а в смысле макетировать и снимать реальные зависимости.

[anli]

...Линейность д.б. такой , чтоб суммарная нелинейность определялась плагином , а не трактом.

Необходимым условием существования смысла этой ветки является обмен субъективными мнениями меломанов (предпочитающих живую музыку), которые сами паяли и слушали разные усилители. Пример такого обмена - сообщение Semigor-а.

Саша, есть такой опыт? Не хотелось бы всё время обращать внимание на то, что это не ветка обмена "теоретическими предположениями общего вида".

---------- Добавлено в 23:20 ---------- Предыдущее сообщение в 23:13 ----------

Искренне желаю тебе успеха, но есть еще один очень неприятный момент. Звук очень сильно зависит от примененных деталей, особенно от активных элементов. Настолько сильно, что усилитель в классе АВ с ОООС, (например Dual CV20), может звучать лучше безосевого однотактника. Тоже касается и ламп. Поэтому, я думаю, стоит моделировать не в смысле симулировать, а в смысле макетировать и снимать реальные зависимости.

Да, несомненно, влияющих сущностей много, они друг с другом связаны, полной ортогональности не достичь. Так что цель - какие-то общие предположения, тенденция. И, очень важно, новый лексикон, язык, взгляд.

Ну и тут такой ещё момент "в плюс". Когда кто-то с паяльником пробовал разные топологии и их модификации, часто "качество железок", а иногда - и сама топология (например, резистор или генератор тока в параллельном усилителе), БП - примерно или совершенно "те же" в рамках единой серии экспериментов.

[ИГВИН]

Игорь, мог бы это собрать и кратко и ясно выразить в том стиле, как это сделал Semigor?

Как получилось...

Моя имха насчет хорошо звучащих топологий.

1. Короткая схема: каждый новый каскад усиления добавит порядок гармоник.
2. Отсутствие общей ОООС, минимизация искажений за счет: выбора токовых режимов, схемотехнических решений, типов комплектующих, схемотехники УПТ.
3. Понижение выходного сопротивления качество звука не улучшает.
4. Класс А в однотакте – очень хороший звук.
5. Строенный повторитель на биполярах по интегральному впечатлению от звука проигрывает полевому повторителю с шунтовым регулятором. Также пробовал различные каскады типа параллельного, на полевиках и биполярах. Параллельный на полевиках тоже вполне жизнеспособная вещь, с хорошим звуком.
Считаю, что биполяры на выходе мощного усилителя в классе АВ следует применять только в схемах с общей ООС.
6. Питание должно быть хорошо шунтированым, коротким, предпочитаю БП на плате усилителя. Повышенное питание УН прибавляет качество.
7. Разводке земель, топологии сигнальных и возвратных проводников - уделить макс. внимания. Экранирования избегать - если оно требуется, косяк в топологии.


В составе безОСного усилителя на мой слух следующие особенности.

1. Повторитель-тройка на 2SA1943-2SC5200 и на MJL2119x с током покоя 150mA. Звучит напористо, грубовато, энергично. Скрадывает детали в СЧ области, дает некую муть. ВЧ-область звучит грязновано, если много перкуссии, она слипается и появляются сибилянты. Общая характеристика - звучит нагловато.

2. Повторитель с шунтовым регулятором и "параллельный" повторитель на IRFP240/9240 с током покоя 150mA. Грубость ушла, звучит энергично, но мягче. Чуть детальнее и яснее предыдущего варианта. ВЧ заметно более ясные и чистые, середина тембрально богаче. Хорошо звучат почти все жанры, особенно рок - просто отлично. Споткнулся на классической музыке - Carmina Burana - большой оркестр с вокалом и плотным спектром прозвучал скучновато, слабовато.

3. Повторитель АВ на 2SK1058/2SJ162 (две пары в канале) с общим током покоя 150mA. Очень богатый, тембрально правильный звук, ясный, подробный, чистый. Carmina Burana отыграл так, что мурашки по коже. Джазовый вокал и инструментал отлично. Но на роке слабоват, по сравнению с предыдущим вариантом (2). Не плохо - но тот был лучше. Не хватает напора. При этом для Carmina Burana напора почему-то было через край.

В общем-то все три варианта повторителя имеют право на жизнь, лично я в последнее время слушал (3).

Ну и однозначно все эти варианты уступают короткой схеме без ОООС усилителя Echo. Это повторитель 2SK1058 на токе 1,7А с питанием +/-22V, работающий в управляемый генератор тока. Существенно отличается от опубликованного в Радио прототипа. Макс. вых. ток 3,2А.
С ним звучит всё - от Продиджи до Кармина Бурана, включая джаз, вокал и т.д и т.п.

В своё время я сделал вывод, что ОСные схемы при более-менее равных режимах и конструкциях звучат мутнее и замыленнее безОСных. Хотя без грязи. Чисто, но сглаженно, тембры усредненные, в целом проще и скучнее.
Скажем, введя ОООС в безосный усилитель, я получал на моё ухо худший результат. Хотя теоретически - если первый полюс выше звукового диапазона, всё должно быть прекрасно. Но не было.

Думаю, что мои наблюдения будут верны и для ОСных усилителей, с той разницей, что там добавятся свои влияния и отличия. То есть будет какой-то результат сложения.

[Semigor]

Ну и тут такой ещё момент "в плюс". Когда кто-то с паяльником пробовал разные топологии и их модификации, часто "качество железок", а иногда - и сама топология (например, резистор или генератор тока в параллельном усилителе), БП - примерно или совершенно "те же" в рамках единой серии экспериментов.

Согласен.

[anli]

Как получилось...

Игорь, спасибо. Не во всём понятно, как вытащить интересующую часть (в смысле АХ), но буду пробовать.

[Lemmy]

Значит, возможно успешной сочетание точного усилителя с неким "эксайтером", который внесет некоторые незначительные искажения, ласкающие слух.

не согласен такой практический опыт: тда2030 перевел в класс А резистором, ток покоя 0,3А. Кг на мелком сигнале снизился ессно, звук явно улучшился, стал очень напоминать усь Семигора (класс А с резистором, Кг явно больше), но не такой динамичный и прозрачный все же. то есть искажения у усей стали различаться очень сильно, а звук наоборот стал схожим.