Народный Hi-End
Приветствую всех! Надоумили меня опубликовать на мировой суд мой опыт с одной схемой усилителя для наушников и интересными результатами.
Итак, рассказывать буду по порядку. В своеобразной манереБудет много изображений.
Лежала весьма давно у меня схема, неизвестно откуда взятая, показывающая совершенно драматические, неприличные результаты в симуляторе. Вот она:
"Фишка" схемы в том, что много-много параллельных транзисторов работают в ультралинейном малосигнальном режиме, в А-классе, что позволяет применять копеечные детали любой разумной степени кривизны для достижения отличных результатов.
Впоследствии знающие люди подсказали, что ноги, вероятно, растут откуда-то отсюда. Но я категорически не разделяю аудиофильский подход автора. Поэтому все будет сделано максимально сурово, дешево и просто, на макетках, из очень дешевых и б/у деталей, я неспроста назвал тему именно как "Народный Hi-End".
Первым делом был изготовлен БП. По сути, классический двуполяризатор на ОУ. Как-то так:
Транзисторы влепил подобранную пару КТ814/КТ815. Фильтр на входе позволяет подключать эту порнуху практически к любому по паршивости импульснику, не боясь ВЧ помех/пульсаций от него. Сопротивление каждого дросселя где-то 0.3-0.4 ом.
Следующим этапом было изготовление, собственно, усилителя. Вот что получилось:
Применено ведро копеечных транзисторов и резисторов с алиэкспресса, купленных прозапас еще до кризиса за копейки, по 25-50 коп/шт. Сейчас то же самое стоит, скорее всего, по рублю. Никаких аудиофилических транзисторов по 10$/шт и подобного хлама!
Защита была придумана налету и засунута в узкий участок, поэтому ее разводка весьма страшная, но это ни на что не влияет, т.к. там тупой компаратор. Два особо жирных участка с припоем являются не только выходами усилителей, но и теплоотводами для транзисторов.
Транзисторы подобраны с разбросом hfe <5%, у большей части вообще <1%. Китайцы смогли наладить хорошую повторяемость в одной партии, это вам не кт315/361.
На самом деле, такое количество транзисторов не обязательно. Изначально у меня было по 5 пар, как видно на последнем фото выше. Но, поскольку, заданный ток в моем варианте - 100мА в каждом канале (при 15в питании рассеивается 1.5вт на канал), транзисторы чересчур грелись. Поэтому увеличил число пар до упора, чтобы распределить нагрев. ОУ - тот же китайский NE5532.
Далее следовал, пожалуй, весьма интересный этап: компоновка в корпус (точнее, ПОД корпус). Получилась та еще адовая содомия! Смотрите и наслаждайтесь
МОРДА ЛИЦА
[свернуть]
На морде расположены: слева вход (к сожалению, не рассчитал миллиметры, поэтому некрасиво торчит, колхозить было лень, хрен с ним), по центру светодиоды (защита и питание), справа контрольный выход (для подключения к звуковой карте компа, но можно подключать любые 3.5-мм наушники, подключен параллельно основному 6.3мм выходу сзади).
ЗАД
[свернуть]
Сзади расположены: разъем питания, тумблерок, основной выход 6.3мм, вентиляционное отверстие и, как ни странно, прогретая временем аудиофилическая ретро релюшка (сопротивление контактов все еще 0.000 ом, если верить моему тестеру).
Ну, а внутри...
КИШКИ
[свернуть]
Про внутренности комментарии излишниКорпус изнутри обклеен скотчем, внутренности тоже частично обклеены скотчем, на всякий случай, во избежание замыканий на корпус. Хотя все и так достаточно жестко закреплено и контакт с корпусом маловероятен. И никакой аудиофильской разводки проводов по корпусу!
Продолжение в следующем посте.
---------- Сообщение добавлено 22:04 ---------- Предыдущее сообщение было 21:56 ----------
Продолжение предыдущего поста.
Вот мы и подошли к тестированию этого чуда макетной инженерии. А результаты получились настолько неожиданными (с учетом примененных компонентов и исполнения), что слегка шокируют.
Тестировал в RMAA со стандартными настройками. ЗК - ASUS xonar D1 (к сожалению, лучшего источника нет). К.у. усилка = х2. 0дб = 2VRMS.
На самом деле, тут много нюансов. Рекомендую внимательно прочесть мою писанину ниже.
Во-первых, к моему удивлению, на результат влияет качество 3.5-3.5мм кабелей, походу это из-за их большой длины в 2-3м. Так, от хорошего кабеля от аудиосистемы, с колечками на концах, косяков особо не лезет (все результаты в итоге с него), а вот с помойным кабелем, сделанным из двух кабелей от копеечных наушников-капель, результаты хуже на порядок.
Во-вторых, при питании усилка от 15V AC адаптера у меня возникла слабая, но заметная земляная петля, что видно на графиках. Это значительно влияет на результаты. К счастью, я сохранил результат промежуточного варианта усилка, когда было по 5 пар транзисторов в каждом канале, и питал я его от 12в аккума. Но там тоже есть немало сетевых наводок, ввиду того, что усилитель тогда представлял из себя кучу проводов на столе, так что тот вариант на графиках не отображал, но выложу вместе с остальными.
Подробнее взглянем на результаты:
Колонка 1: закольцованная ЗК. Асус в своем репертуаре. При околомаксимальной амплитуде вылезают гармоники, а при максимальной амплитуде их целый лес, так что был выбран уровень -3.7дб (1.3VRMS) для всех измерений. Конечно, может дело в самом ЦАПе, а не в асусе, ну да не важно. Далее имейте ввиду, что гармоники 2-3к на всех графиках - это гармоники от ЦАПа, а не усилителя!
Колонка 2: собранный в корпус девайс с 11 парами транзисторов и 15в (+-7.5в) питанием от AC адаптера, без нагрузки.
На графиках во всей красе видны последствия земляной петли. Все эти пики 100-200-300-400-500гц и лес мелких гармоник далее - это все от нее, помехи от компа (и это при том, что я ее минимизировал насколько возможно, изолировав планку крепления ЗК от корпуса компа). К счастью, петля слабая, уровень помех очень мал. При прослушивании музыки, просмотре видео, веб-серфинге в ушах ничего не слыхать. Лишь при сильной нагрузке на видеокарту на графиках можно будет увидеть слабые помехи 15-20кгц, ухом практически не различимы. Увы, но от этого без хорошего заземления не избавиться. Разве что использовать внешний ЦАП с оптическим входом. Такая уж убогая сеть в наших домах, никакого заземления в квартирах, аналогов однозначно не имеет.
Видно, что усилитель от себя практически ничего не добавляет, а лишь усиливает шумы-косяки и гармоники карты. В 2 раза более низкий THD, чем на закольцованной ЗК, обусловлен тем, что выход карты теперь выдает слабый сигнал, усилок от себя ничего не добавляет, и, даже с учетом усиления, гармоник получается минимум.
Колонка 3: подрубил самую жесткую нагрузку, какую можно подключать к такому усилителю. Не резисторы, а сразу 16 омные реальные уши. Характеристики остались отличными, THD как был 0.0003%, так и остался! Как и остальные характеристики. Прямо как в симуляторе, усилителю пофиг на нагрузку, если она не превышает заданный ток (в моем случае около 100мА в каждом канале).
Колонка 4: 32 омные наушники. Результаты те же. Ничего интересного.
Колонка 5: 64 омные наушники. Sennheiser HD 280. Весьма тяжелая индуктивная нагрузка. Напомню, я подал на них -3.7дб = 1.3VRMS! Это при том, что у них для 94,0 дБ SPL необходимо 0.07 VRMS. Я при этом, мягко говоря, слегка приопух. Не знал, что наушниками можно озвучивать полквартиры. Это, мягко говоря, весьма далеко от нормальных условий применения. Незначительное увеличение IMD в данном случае пусть объяснят эксперты.
Колонка 6: результат промежуточного варианта усилителя с 5 парами транзисторов и аккумуляторным 12в питанием, без нагрузки на выходе. Дан просто для сравнения и понимания, что транзисторов вполне достаточно по 4-5 пар на канал. Выше я писал, почему у меня больше.
Такие вот результаты.
На самом деле, ток можно понизить в 2-3 раза, результаты для высокоомных ушей не ухудшатся, а нагрева сильного не будет. Сейчас даже корпус, обклеенный скотчем, весьма теплый. Транзисторы внутри греются под 100С, я полагаю. Но что это за класс А, который не греет помещение? Что, если я в пьяном угаре вдруг захочу аудиофильствовать с 16 ом ушами от ноклы за 1000руб? Так что ток оставил таким.
Схема не склонна к самовозбудам (помехи по входу не учитываем). Работает сразу же. Рабочий ток задается R2=R19, в реальности ток может получиться +-10-20% от симулятора. Для 100мА у меня стоят резисторы по 5 ом.
Важное замечание: не рекомендую превышать заданный ток, если у вас на выходе нет защиты.
Выводы:
1) Для отличных результатов с данной схемой, разведенная плата не обязательна. У меня результаты получились определенно не хуже, а то и лучше, чем у аудиофила с конской "красивой" разводкой и аудиофилическими деталями. Жаль, что нет нормальных ЦАП/АЦП и условий для полноценных замеров.
2) Соответственно, дорогие детали тут не нужны. Напомню, я использовал копеечные транзисторы и резисторы с алиэкспресс, дешевые ОУ NE5532 и дип8 панельки оттуда же. Никаких позолоченных разъемов и сплетенных в фигурные косы проводов, уложенных по корпусу в соответствии с фазой Луны.
Особо отмечу: Да-да! И никаких дорогущих xDSL-драйверов и видеоусилителей, популярных в местных краях для подобных проектов. Если воткнуть такое в эту схему, то либо ничего не изменится, либо станет хуже. А лучше тут вроде и некуда.
3) Любители всевозможных гармонизаторов, а также всевозможные слушатели-оценщики проводов ушами, проходите мимо, не задерживайтесь. Схема однозначно не подходит для этих целей.
Фух, ну и простыня получилась. Надеюсь, кто-нибудь осилит мой тугой слог
С интересом выслушаю ваши комментарии. А также очень интересен чужой опыт с данной схемой.
Прилагаю архив с моделями, фото и результатами тестов.
Народный_Hi_End.rar
Re: Народный Hi-End
Сообщение от EDDiE
Социальные закладки