Транзисторный ламповик Сергея Рубальского

[toro]

Кто нибудь уже макетировал/отслушивал усилитель Сергея Рубальского с последнего Суховского РадиоХобби, №5-6 2014, стр.38, С.Рубальский «Транзисторная альтернатива ламповому однотакту». Отличительная функция - регулируемый уровень гармонических искажений. Собираюсь повторить схема довольно проста, и в статье описаны и классифицированы "новые" искажения в УМ и простые способы их измерения. Могу скрины с приложить если это можно здесь.

Сергей Рубальский структурировал информацию о "транзисторном ламповике",
частично с 3 -го пункта по 9 пункт ссылки на результаты, полученные в макете - "железе".
1.Статья и тут
2.Файлы эмуляции в МС10
3.Принципиальная схема ВК и варианты макетных плат 1 2 3
4. Фото макета
5. Диф фильтр
6. Спектр гармоник макета ВК
7. Регулировка спектра гармоник макета ВК, меандр
8.Искажения при мягком клиппинге в макете 1 2
9.Оценка искажений амплитудно-фазового спектра сложного сигнала в макете

Дополнительно в теме рассматривались вопросы:
1. Искажения амплитудно-частотной характеристики (полюса)
2. Зависимость линейных и нелинейных искажений
3. Связь искажений АХ и ГВЗ в динамике.
4. Искажения фазо-частотной характеристики, запас фазы, устойчивость
5. Статическое и динамическое входное сопротивление ВК в полосе частот и нагрузок и
выходное динамическое сопротивление ВК в диапазоне токов покоя
6. Статическая и динамическая амплитудные характеристики
7. Переключательные искажения
8. Амплитудные искажения.
9. Клиппинг
10. Стресс тест
11. Искажения Амплитудно-фазового спектра сложных сигналов.
12. "Транзисторный ламповик" для наушников.

[anatol0]

По аналогии с частотной модуляцией в радиочастотном диапазоне, можно ли в методе фазовой девиации определить не просто её значение, а спектр "модулирующего" сигнала? Это может помочь понять причины.

[Svjatoslav_]

...Думаю бифилярная намотка катушки эту проблему частично может решить вверху диапазона, а вот нижний резонанс бифиляром не уберешь в ДГ,
и если в АС этот резонанс ярко выражен и не компенсирован, в этой области НЧ всегда будут проблемы с девиацией фазы, размытыми басами и проч...

Компенсирую резонанс ШП головки в оформлении ЗЯ, низкодобротным режекторным фильтром.
На край ВЧ полосы - небольшая цепочка Цобеля - Буше.
Такая АС получается почти универсальной, её можно подключать к усилителю любого типа, для их сравнения.
В том числе к УМЗЧ по схеме безоосного ИТУНа.
Самое интересное, что результат получается лучше всего в случае выравнивания "горба" НЧ резонанса "в полочку", до характеристики чисто резистивной нагрузки. Вряд-ли это случайно.

[wert]

можно ли в методе фазовой девиации определить не просто её значение, а спектр "модулирующего" сигнала? Это может помочь понять причины.

Девиация фазы и амплитуды это спонтанный процесс, относится к нелинейным искажениям,
зависит от стабильности и устойчивости комплексного коэффициента передачи исследуемого устройства к различным воздействиям.
Ранее перечислял возможные факторы вызывающие нестабильность коэф. передачи:
- амплитуда и частотная плотность сигнала (изменение мощности частотных компонент сигнала)
- уровень и нестабильность реактивных и активных импедансов системы
- механические воздействия
- климатические воздействия...
Девиация оценивается в динамике, условно при минимальном и максимальном сигнале оценивается отклонение амплитуды выходного напряжения с учетом коэф. передачи относительно амплитуды входного сигнала
и отклонение фазы вых напряжения относительно фазы входного сигнала(без учета постоянного угла фазы), т.е. девиация определяется за вычетом линейных искажений.
Вот эти отклонения амплитуды и фазы и есть девиация.
Какой спектр спонтанной девиации может быть при таком множестве причин искажений? Нужна валидация.
Если на входе сигнал со спектром периодического воздействия, как например меандр, или механические воздействия с постоянной частотой,
тогда разностный спектр выходного и входного напряжения с учетом коэффициента передачи можно получить, нормировав получить искажения спектра воздействия.
При разных уровнях воздействия получим разные искажения амплитуды и фазы частотных компонент сигнала, эта разница и есть девиация.
Какой может быть спектр температурной нелинейности системы?
Для получения результата используем метод валидации - по девиации спектра периодического воздействия (меандр) в диапазоне температур получаем и оцениваем температурные нелинейности системы.
В теме также представлены способы оценки нелинейности без частотного разложения:
- по искажениям амплитудной характеристики (оценка по комплексным значениям с учетом амплитуды и фазы);
- временные графики искажений амплитуды и фазы;
- с использованием разработанного метода оценки коммутационных и амплитудных искажений;
Нет проблем вывести графики искажений через WaveLet преобразования.
Метод работает с детерминированными (периодическими и непериодическими сигналами любой сложности) и случайными сигналами.
Способов (методик) оценки нелинейности звукоусилительной системы (и не только звукоусилительной) при использовании разработанного метода может быть не мало с оценкой нелинейных и линейных искажений (или суммарных амплитудно-фазовых искажений).
В теме представил некоторые разработанные и опробированные мной на практике методики с использование "транзисторного ламповика" и похожих по функционалу схемных решений.

---------- Сообщение добавлено 28.11.2017 в 08:52 ---------- Предыдущее сообщение было 27.11.2017 в 09:34 ----------

Несколько уточнил и расширил ответ на вопрос anatol0 о девиации амплитуды и фазы звукоусилительного комплекса.

[ROSSOMAHA]

Что стоит хороший усилитель без хорошей акустики?

Сергей,а Вы сравнивали антифазку с обычной двухпроводной линией?
У мну есть "половинка" вашего уся,выходной каскад,работает на широкополосник.При переключении обычной линии на антифазку что-то меняется,в лучшую сторону.Кабель тот же,Ньютрик 4 на 2,5.Выходники - 1302/3201.

[wert]

сравнивали антифазку с обычной двухпроводной линией?

Выше в теме показывал связку УНЧ - звуковой кабель - ДГ в свете девиации фазы звуковой волны.
В районе резонансной частоты ДГ проявляется максимальная девиация фазы.
На уровень девиации влияют параметры усилителя, звукового кабеля и АС.
Усилители с наименьшим выходным импедансом в полосе частот и собственными минимальными девиациями амплитуды и фазы дают лучшие результаты.
Выходной импеданс усилителя подавляет резонансы ДГ в районе которых наблюдаются максимумы фазовой девиации, от степени подавления резонанса ДГ зависит уровень девиации фазы звуковой волны.
Звуковой кабель в виде посеребрянного проводника длинной 20 см дает лучшие результаты, звуковой кабель 4 метра способствует значительному увеличению девиации фазы, сетевой шнурок 4 метра дает еще хуже результаты.
Т.е. звуковой кабель с минимальным комплексным импедансом позволяет усилителю максимально демпфировать резонансы и уменьшить девиацию фазы ДГ.
ДГ дает девиацию фазы звуковой волны во всем диапазоне рабочих частот. В области резонанса подьем девиации многократный.
Интересен опыт Svjatoslav_ пост 2566 с широкополосником по уменьшению реактивного импеданса ДГ и компенсации выбросов на характеристике импеданса.
Однако, даже изодинамические излучатели дают значительные девиации звуковой волны, не говоря уже о ДГ.
Каждый элемент звукового тракта влияет на девиацию в той или иной степени.
С "антифазным" звуковым кабелем не проводил экспериментов, но думаю результат будет очевидным.
Попытаюсь такой кабель найти, сделаю измерения, результаты сообщу.

[wert]

"Перекопал" просторы инета, еще раз полистал труды Алдошиной, молодчинка - усердно перевела и упорядочила много трудов зарубежных институций в звукоусилении, другие источники в этой области...
Не нахожу информации о девиации звуковой волны, роли ДГ и звукоусилительного комплекса в этих искажениях.
Давно известен эффект нестабильности резонансной частоты ДГ, многие производители в своих спецификациях указывают условия ее измерения, ограничивая напряжение воздействия на ДГ.
На просторах инета кроме скудной информации о нестабильности резонансной частоты ДГ (не от производителя), ничего нет о девиации фазы звуковой волны ДГ и звукоусилительного комплекса.
Но, фактически весь животный мир живет в условиях звуко и эхо локации.
И от точности локации зависит выживаемость видов. И девиация фазы в этом деле один из основных параметров ограничивающий точность локации.
Странно, почему в звукоусилении нет исследований в этом направлении, что рождает большое количество неопределенностей в восприятии звука и слепую веру фанатов в покупке золотых сетевых кабелей, никчемных усилителей в ценовой категории десятки тысяч баксов и прочее.. связанное со слепой верой и отсутствием обьективных измерений и данных о звуке.
Может быть этим все и обьясняется - вверху этой пирамиды стоит бизнес не совсем честный относительно потребителя и не заинтересованный в обьективности информации о своих изделиях.
Ниже планирую показать, как и каким образом влияют на девиацию фазы звуковой волны элементы звукового тракта, межблочные и звуковые кабели, отдельные радиолементы (конденсаторы и др..), ДГ, усилители, блоки питания, источники звука, взаимодействие элементов тракта и прочее.
Буду благодарен форумчанам за информацию об исследованиях эффекта нелинейных искажений фазы в звукоусилении и практическому приложению результатов.

[Suravi]

...Может быть этим все и обьясняется - вверху этой пирамиды стоит бизнес не совсем честный относительно потребителя и не заинтересованный в обьективности информации о своих изделиях.

+1 Только вместо слова "может" поставил бы что-нибудь более утвердительное.

[Hennady]

Буду благодарен форумчанам за информацию об исследованиях эффекта нелинейных искажений фазы ...

Уэйн Томаси "Электронные системы связи" ....

[wert]

Уэйн Томаси "Электронные системы связи" ....

Благодарю.
Большой труд.
Несколько дисциплин и много учебников сведены в один расширенный информационный обзор.

А где в этой книге обсуждаемый вопрос по нелинейным искажениям фазы в звукоусилении, или других направлениях?

[Hennady]

А где в этой книге обсуждаемый вопрос по нелинейным искажениям фазы в звукоусилении, или других направлениях?

там целый раздел про нелинейные фазовые искажения не в звукоусилении, а в звукопередаче....

[wert]

целый раздел про нелинейные фазовые искажениях не в звукоусилении, а в звукопередаче....

можно главу, страницу, раздел, абзац о фазовых искажениях в звукопередаче...
в полном обьеме книгу не найду, а то что есть далеко от темы.

[Orion33]

Сергей, вот тут файл на 1300 страниц http://www.kodges.ru/tehnika/svyaz/2...my-svyazi.html

[wert]

вот тут файл на 1300 страниц

Благодарю,
перелистал столь обьемный труд в надежде найти информацию о нелинейных искажениях фазы, тщетно.
Стандартные методы оценки нелинейных искажений ограничены амплитудным спектром и о нелинейном изменении фазы в звукоусилении видно не было причины волноваться.

А между тем наблюдаю яркие примеры корреляции звукоощущений и уровня девиации фазы звуковой волны.
Провел эксперимент с усилителем, нагруженным на трехполосную JBL.
Усилитель немного доработал - ввел регулируемую токовую связь. Теперь усилитель имеет комбинированную ОС - по напряжению и регулируемую по току.
При отключенной токовой ОС на частоте 30 Гц при изменении напряжения на НЧ ДГ 4 В - 0,4 В девиация фазы звуковой волны составила 30^о.
При подключенной токовой ОС при регулировке глубины токовой ОС девиация изменяется от максимума 30^о до 3^о.
Минимальная девиация фазы наблюдается не при максимальном выходном сопротивлении УНЧ, а при оптимальном значении Rвых.
При прослушивании предпочтение явно отдается минимальному значению девиации фазы звуковой волны, что соответствует оптимальному значению Rвых УНЧ.
При измерении использован микрофон Behringer ECM8000, микрофонный усилитель BLUETUBE Dual, анализатор NI PCI 4461.

---------- Сообщение добавлено 05.12.2017 в 19:25 ---------- Предыдущее сообщение было 04.12.2017 в 23:01 ----------

Один усилитель с регулятором выходного сопротивления для трехполосной АС не годится.
Если ТОС настроить по минимальной девиации фазы НЧ ДГ, в этом случае на СЧ и ВЧ ДГ также наблюдается уменьшение девиации, однако эффективность такой настройки мала, на СЧ и ВЧ девиация остается значительной.
Можно настроить СЧ или ВЧ ДГ по минимальной девиации, в этом случае в соседних полосах будет не большая эффективность компенсации девиации фазы.
Требуется настройка по минимальной девиации фазы каждого ДГ в отдельности, запитав ДГ от отдельных усилителей с регулируемой ТОС, а разделение полос сделать на ОУ с минимальным искажением фазы - на фильтрах Баттерворта до УНЧ.
В таком случае можно получить минимальную девиацию фазы в каждой полосе многополосной АС и суммарно в целом по АС.
Собственно ничего нового, но уже не на ощупь, типа звучит толи лучше, толи хуже, а с использованием инструментального метода оценки девиации фазы звуковой волны.

[Hennady]

при оптимальном значении Rвых.

по отношению к какой нагрузке оптимальный?

[wert]

по отношению к какой нагрузке оптимальный?

Оптимальным по отношению к комплексной нагрузке - ДГ.

[Hennady]

Оптимальным по отношению к комплексной нагрузке - ДГ.

ок, здесь понятно.
тогда как быть с многополосными АС с фильтрами?

[Teoretic]

настройка по минимальной девиации фазы каждого ДГ в отдельности, запитав ДГ от отдельных усилителей с регулируемой ТОС, а разделение полос сделать на ОУ с минимальным искажением фазы - на фильтрах Баттерворта

Если уж быть точным, то у фильтров Баттерворта не так уж и хороша фазовая характеристика. Почему они? Наилучшая фазовая - у фильтров Бесселя.

[Hennady]

то у фильтров Баттерворта не так уж и хороша фазовая характеристика. Почему они?

думаю из-за более линейной АЧХ, правда в ущерб другим характеристикам

Наилучшая фазовая - у фильтров Бесселя.

дает наименьшее искажение формы сигнала...

[wert]

Наилучшая фазовая - у фильтров Бесселя.

У фильтра Баттерворта в отличии от других фильтров логарифмическая АЧХ не имеет пульсаций в полосе пропускания и подавления не зависимо от порядка фильтра.
Совмещение полос ВЧ_НЧ симметричное и более легко достижимое при регулировке частоты среза.
Фазовая характеристика фильтра Бесселя в полосе пропускания не дает искажений фазы, это плюс, сложнее расчет и совмещение полос с регулировкой среза это минус.

---------- Сообщение добавлено 21:15 ---------- Предыдущее сообщение было 21:12 ----------

тогда как быть с многополосными АС с фильтрами?

Вместо пассивных нужно использовать активные фильтры до УНЧ с ТОС.
На каждый ДГ в АС свой УНЧ с ТОС.
Усложняет процесс, но дает максимальную эффективность по уменьшению девиации фазы.

[Hennady]

Вместо пассивных нужно использовать активные до УНЧ с ТОС.
На каждый ДГ в АС свой УНЧ с ТОС.

это означает исключительную связку УНЧ+ДГ, т.е. ИМХО это актуально только в такой связке...

и стабилизированное питание - это для них основа получения высоких характеристик...