Система без компромиссов

[ОКУНЬ]

Аудиоэлектроникой увлекаюсь давно, лет с семи. Всю жизнь разрабатываю схемотехнику и пишу софт в сфере телекоммуникаций.
За сорок лет одних только оконечников спаял десяток-другой, много сменил акустики, в т.ч. и самодельной.
Думаю кардинально пересмотреть свою текущую систему исходя из следующих принципов:

• минимизация количества компонентов и длины тракта, но не в ущерб качеству;
• отказ от межкаскадных конденсаторов вообще;
• максимальное использование в тракте дискретных элементов, интегральные микросхемы применять там, где они заведомо не ухудшат звук;

Систему буду обновлять постепенно, добавляя и меняя существующие модули.

Общая схема
В компьютере в режиме реального времени стерео сигнал разбивается высококачественными цифровыми FIR фильтрами на
от 4-х до 8-ми каналов.
Например, одна из реализаций данного подхода
http://rtaylor.sites.tru.ca/2013/06/...oftware-howto/
Плюсов у данной схемы очень много: высокое качество фильтрации с исключением искажений ФХЧ.
Частоты раздела можно менять, причем можно указывать их для каждой композиции свои.
Избавляемся от LC фильтров в акустике. Чем меньше нелинейности в тракте - тем лучше он звучит.
УМ подключается напрямую к ножкам ЦАП.
От выхода ЦАП до динамика всего шесть PN переходов и ни одного конденсатора(!)



В качестве Linux сервера можно использовать
недорогую плату (~ 50 $), с потреблением менее 10 Ватт с возможностью подключения SATA HDD.




Фильтр питания УМ
Начну с питания оконечников.
Стандартно - хороший тороид, шоттки-диоды, сглаживающий конденсатор с хорошими параметрами и активная фильтрация, схему которой привожу ниже.


многое упрощено - это все же симулятор.
Работает фильтр просто.
D1, R1, C5 - вычисляют нижнюю границу пульсаций после выпрямителя, от этого значения формируем опорное напряжение.
Другими словами выходное напряжение всегда будет на 2 В меньше пульсаций.
Подавление фона выпрямителя весьма велико и достигает 70 дБ.

Для тестирования показана постоянная нагрузка до 400 мс и далее импульсная с нарастанием фронтов и спадов 25 В/мс.
Хорошо видно что приходится фильтровать в данном случае.
Даже с конденсатором в выпрямителе 10000 мкФ, размах "грязи" на входе превышает 4 В!
На выходе же все чисто...



Укрупнен фрагмент

Усилитель мощности
Сейчас моделирую свою же схему
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=62450
в первую очередь будет замена OPA1632 на аналог из дискретных элементов.
Вот черновой набросок, но уже он имеет гармоники менее 0.1%

Фильтр после ЦАП будет всегда второго порядка.
Это позволит иметь линейную ФЧХ во всем звуковом диапазоне.
Компенсировать будем как возможно более высокой передискретизацией.
Вот его расчет в FilterPro

[sewerin]

Обычные дроссели на железе чем не подошли?

[ОКУНЬ]

Обычные дроссели на железе чем не подошли?

Цена, вес, повторяемость...

Да и дроссели на сигналах с большой крутизной вот такое выделывают.
Оно, конечно не смертельно, но лучше пусть этого не будет.

[оператор]

Стесняюсь спросить у ТС - как он относится к критике?

[ОКУНЬ]

Смотря от кого она исходит:
от "аудифилов" с образованием на "глянцевых мурзилках" про "высокий конец (HiEnd)" - отрицательно.
Они как правило отлично помнят названия всех микросхем ЦАПов, многие даже названия почти всех радиоламп, но абсолютно не знают даже закона Ома, не то что ЦОС.

От специалистов же положительно, ибо такая критика тебя только развивает.

[Pest]

Смотря от кого она исходит:
от "аудифилов" с образованием на "глянцевых мурзилках" про "высокий конец (HiEnd)" - отрицательно.
Они как правило отлично помнят названия всех микросхем ЦАПов, многие даже названия почти всех радиоламп, но абсолютно не знают даже закона Ома, не то что ЦОС.

Offтопик:
С учетом высказываний о губительных для звука микросхемах и рвения замены операционников на дискретные аналоги - больше похоже на самокритику...

[ОКУНЬ]

Разные есть "микросхемы". Например OPA1632, скорее всего будет звучать не хуже, чем "аналог" на рассыпухе, возможно даже лучше.
Инженеры из TI не глупее меня, точнее сказать умнее
На ней я усилок уже делал, играет просто замечательно. Попробую собрать и на "рассыпухе", а может руки так и не дойдут.

Во всей теме про звук очень много вкусовщины и кривых субъективных оценок.
От этого стараюсь дистанцироваться.

[Alex]

Например OPA1632, скорее всего будет звучать не хуже, чем "аналог" на рассыпухе, возможно даже лучше.

Слово "даже" - тут лишнее.

[_Summit_]

А с чего народ взял, что схемы на МС (туфталогия))) звучат хуже чем схемы на рассыпухе?
Лично мне кажется, тенденция наоборот..
ОКУНЬ, кстати, если чаще будешь использовать МС, то тракт станет короче... Геометрически так точно!

[оператор]

Если специалисты (в том числе и по ЦОС) делают оценки в области радиоэлектроники, категориях: "звучит - лучше, хуже", соответственно специалистами они считаться не могут.
Смею заметить, что для каждого слушателя, категория - лучше, хуже, может принимать совершенно различные и даже прямо противоположные мнения.
Один слушатель любит ТЛЗ, другой дискотечный панч, третий мягкий и глубокий бас, а некоторые увлекаются пространственными эфектами им все вышеперечисленное глубоко "по барабану", им глубину подавай.

Таким образом "звучит лучше-хуже", это как раз из области глянцевых журналов и высоких концов....
Совет для "специалистов" - для улучшения понимания процесса Ваших оценок: указывайте, конкретно, что именно лучше или хуже.
И желательно, лучше в цифрах - насколько оно "лучше или хуже" и относительно чего.
Насколько очевидно, что даже (!) в категориях субъективизма уже определено несколько десятков признаков оценки воспроизводящих систем.
О, психоакустике, я вообще молчу...

Общая без компромиссная схема ТС возражений не вызывает. Таких живых реализаций достаточно много.
Без компромиссность, она не общих схемах, а в конкретных реализациях узлов.
Основным узлом этой схемы, определяющим 90% качества, является связка УНЧ - АС. Акустическое и электрическое согласование преобразования данных в звуковую волну (что совсе не просто).

Конкретно, по без компромиссности нужно понимать, что УНЧ критичный к пульсациям без компромиссным не является.
"Нормальный" УНЧ должен уметь работать с пульсациями (Дуглас Селф, третье издание, глава 8, Источники питания и коэффициент подавления источника питания PSRR).
УНЧ с "огородом" в виде активной фильтрации, стабилизации и пр, представляется системой с искуственно созданной проблемой и снежным комом по решению проблем, которые в конечном итоге ничего не решат, а принесут еще множество нарастающих цепочек проблем, начиная с помехоустойчивости, кончая внутренними сопротивлениями, паразитными индуктивностями, наводками, экранировками, энергетическими потерями и тд и тп.

Построение системы звуковоспроизведения, должно начинаться с КДП и согласования ее с АС, потом УНЧ и тд. по цепочке.

Тем не менее ТС предлагает:
1. Минимизировать количество компонентов и получить короткий тракт.
Никаким образом, при грамотной реализации, количество компонентов на длину тракта не влияют.
2. Отказ от конденсаторов.
Кому помешали конденсаторы? Их влияние несомненно есть, но оно находится по влиянию на несколько порядков меньше в ряду на фоне других определяющих факторов. Отказ он межкаскадной развязки из "области высоких концов... проблемы, как таковой нет, но ее решение порождает множество проблем на порядок более значительных, чем само решение. Пульсации, переходные процессы, борьба с постоянкой и все это без конца и без компромисса.
О исследовании влияния конденсаторов еще раз можно прочитать у Селфа. При несогласии с его исследованиями - нужно провести свои и их результат сравнить. Потом уже решать...
3. Кому помешали микросхемы?
Наверное специалисты не знают - но, одна и та же микросхема в конкретной реализации может отличаться по качеству начиная с влияния питания, согласования, внешних наводок и заканчивая умением применения правильной топологии печати.
Обычный ОУ, на панельке в сравнении с SOIC-ком на МПП это две совершенно разные микросхемы, отличающиеся по качеству работы в разы, если не в порядки.. Ели простое перетыкание ОУ на панельках, меняет звук, то это совершенно ничего не говорит о качестве этого ОУ. Скорее всего имеет место работа ОУ в конкретной схемотехнической и топологической реализации.

Это так, простое мнение, ничего личного...

[ОКУНЬ]

Спасибо за конструктивные отзывы!

Если специалисты (в том числе и по ЦОС) делают оценки в области радиоэлектроники, категориях: "звучит - лучше, хуже", соответственно специалистами они считаться не могут.

Отчего же не могут? Могут, но только в нормально поставленном слепом тесте. Ибо другие прослушивания-оценки очень и очень субъективны.

О исследовании влияния конденсаторов еще раз можно прочитать у Селфа.

Ссылку пожалуйста. Проводил ли Селф слепые тесты с большим чем один количеством участников? Методики тестов?

Пульсации, переходные процессы, борьба с постоянкой и все это без конца и без компромисса.

Это легко лечится правильной схемотехникой.
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=62450

---------- Сообщение добавлено 15:12 ---------- Предыдущее сообщение было 15:02 ----------

Обычный ОУ, на панельке в сравнении с SOIC-ком на МПП это две совершенно разные микросхемы

??? Даже если кристаллы внутри идентичные?

Ели простое перетыкание ОУ на панельках, меняет звук, то это совершенно ничего не говорит

Скажу иначе. Если при перетыкании ОУ меняется звук, то это не значит что он обязательно меняется, а значит что вам кажется что он меняется...

[оператор]

Несколько дополнений.
1. Естественно, что доверять можно только слепым тестам поставленным нормально (с статистическими таблицами), чем прослушкам под пивко.
Но, субъективизм самих тестировщиков никто не отменял. Поэтому, слепые тесты должны проводится по заранее оговоренным критериям оценки.
Хотя при серьезных исследованиях это и так само собой подразумевается.
2. Ссылку на Селфа? Однако... Если я ничего не путаю, этио одна из популярнейших книг для разработчиков УНЧ этого форума и лежит в файловом архиве.О влиянии конденсаторов в сети есть множество исследований от статьи Интерлавки и до Селфа.
Про конденсаторы простой пример:
Берем рабочую схему УНЧ, выполненную по всем правилам в СМД, МПП. Выпаиваем межкаскадный СМД, копеешный конденсатор и ставим на его место шикарную выводную дорогую пленку. Вопрос на засыпку - улучшение будет или нет?
Вероятнее всего станет хуже.
Объясню, почему. Действительно пленка даст некоторое, весьма малое и незначительное уменьшение гармоник, которое вообще находится ниже уровня общих гармоник схемы.
Но, выводная пленка по габаритным размерам является антенной, которая, как принимает, так и излучает. Что несомненно сразу добавит помех в сигнальную цепь, где их ранее при СМД конденсаторе не было.
Кроме того - сразу и значительно усилится межкаскадное межэлементное влияние на плате, шумы, наводки, устойчивость и понеслось...
В результате - установка дорогого конденсатора с меньшими гармониками нанесет вред гораздо более значимый, чем копеешный СМД, который стоят там, где нужно и как нужно и было задумано.
И этот пример чистая практическая реальность.
И какой конденсатор лучше в данном примере?
3. Я, лично не считаю это правильной схемотехникой.
4. Идентичные кристаллы в ДИПе на панельке и в soic МПП, будут работать совершенно в разных условиях и с разным результатом.
Частично, я дал пример выше. ДИП на панельке - это антенна, лишние контакты, увеличенная длинна сигнальных цепей, плохой и длинный подвод питания и тд и тп. SOIC в МПП - минимальные длинны сигнальных цепей, непосредственный точечный подвод питания, экранировка кристалла близостью земляного слоя и тд.
Даже сравнивать смешно.
5. При перетыкании разных ОУ действительно может измениться звук, поскольку микросхемы разные, ведут себя по разному, разные токи, согласования, вполне допускаю, хотя действительно, чаще именно только кажется... Тут только слепой тест.

О, без компромиссности.
Наверное, начинать нужно с выбора НЧ звена. ФИ, рупор, лабиринт, ЗЯ или...?
При без компромиссности и наличии ЦОС наверное нужен:
https://de.wikipedia.org/wiki/Double_Bass_Array

[Alex]

Берем рабочую схему УНЧ, выполненную по всем правилам в СМД, МПП. Выпаиваем межкаскадный СМД, копеешный конденсатор и ставим на его место шикарную выводную дорогую пленку. Вопрос на засыпку - улучшение будет или нет?
Вероятнее всего станет хуже.
Объясню, почему. Действительно пленка даст некоторое, весьма малое и незначительное уменьшение гармоник, которое вообще находится ниже уровня общих гармоник схемы.
Но, выводная пленка по габаритным размерам является антенной, которая, как принимает, так и излучает. Что несомненно сразу добавит помех в сигнальную цепь, где их ранее при СМД конденсаторе не было.

Написано в принципе правильно (хотя и не указано какой именно СМД- пленка или керамика, пленка СМД не очень распространена), за исключением одного - я не очень понимаю, где в УНЧ может оказаться "межкаскадный СМД конденсатор". (ламповые не в счет, но там СМД тем более проблематично).
По хорошему, там вообще никаких межкаскадных нет, ну разве что на входе. При том его вполне можно пленочный и не СМД ставить.

[Uniastrum777]

Может кто знает, эту платку Orange Pi Plus можно использовать как медиа сервер? Работает он с внешними ЦАПами по USB ?
Если так:
на него поставить линукс, вывести по USB звук в ЦАП?

[Игорь Гапонов]

Как пример рабочих осей

http://www.armbian.com/orange-pi-plus-2/

Возможно, на их оранжевом форуме тоже шото есть.

[abalon]

Может кто знает, эту платку Orange Pi Plus можно использовать как медиа сервер? Работает он с внешними ЦАПами по USB ?
Если так:
на него поставить линукс, вывести по USB звук в ЦАП?

Работает, без проблем.

[ОКУНЬ]

О, без компромиссности.
Наверное, начинать нужно с выбора НЧ звена. ФИ, рупор, лабиринт, ЗЯ или...?

Даже не с этого, а с постройки дома, где будет отдельная комната для прослушивания.
У меня весь третий этаж дома квадратная комната с пирамидальным потолком.
Ее площадь порядка 105 кв.м.
Там и планирую делать что-то типа такого.
Благо под боком есть мебельная фабрика, где этих брусков разновеликих можно приобрести из березы
за копейки...



Надеюсь зимой закончить...

[Alex]

Там и планирую делать что-то типа такого.

Прикольно, но ты представляешь - какой это пылесборник будет?!

[ОКУНЬ]

Недавно поставил приточку с фильтром по входу. Пыли стало на порядок меньше, рекомендую.

[оператор]

Я, Вас поздравляю, коллега, с началом большого пути.
Как по мне - в таких условиях КДП начинать нужно не с отражалок и поглотителей, а с концепции озвучивания.
В таком большом помещении начинаются такие проблемы..., о которых Вам ни на одном форуме ничего по сути не посоветуют, по причине отсутствия такого опыта.
Такой опыт есть у профи с опытом работы в таких и более площадях.
Если конечно не нарваться на спецов, которые умудряются в залы ставить аппаратуру для малогабаритных помещений и при этом убедить заказчика, в качественном озвучивании.

Наверное стоит учесть, что для помещений от 25 кв. и выше обычные бытовые комнатные подходы не работают. Надеяться конечно можно, но только терять время и деньги. Впрочем ради приобретения опыта можно и пойти своим путем.
ЦАПЫ, ЦОС, кабелечки и пр, все это проблемы последней очереди.
Нужно будет не только глушить отраженки, а это не первой очереди проблема.
А, начинать с подбора концепции озвучивания, которая начинается с выбора типа АС и мощностей усиления.
Вам скорее всего придется начинать с задачи - "Озвучить помещение". Хотя есть гуру, которые ставят в залы полочники и слушают их в метре от системы, поскольку помещение не озвучено.

Итак, если Вы ставите задачу "Озвучивания помещения" то с большой долей вероятности Вы (это если Вас не интересует гармонизация, а интересует качество) придете в конце концов к рупорной системе большой мощности (не хрущевка все таки..) и усилению класса соответствующей стоимости от 5 кило/баксов за канал, поскольку разработать самостоятельно или взять готовый проект усилителя не получится.
Я, вижу, в Вашем случае высокочувствительную рупорную систему мощностью от 500 вт с соответствующим усилением, и в комплектации DBA.
Хотя если не обращать внимание на провалы в НЧ поле, можно и не применять DBA.

Без обид - концепт усиления, предложенный Вами в начале темы, годится для комнаты в 9 кв. метров...
Вот здесь, человек пытается, получить приемлемый звук в меньшем, чем у Вас помещении, с совсем не простыми АС и усилением различных типов и это все, очень не просто:
_http://audiogarret.com.ua/viewtopic.php?f=15&t=13708
Личное мнение.