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]

Выше показывал как зависит девиация фазы от длины кабеля и его характеристик для различных ДГ.

А есть ли измерения кабеля с активным/комплексным эквивалентом нагрузки?

[_Сам_]

Наушники испытывались в открытом демпфированном пространстве.

Вы мастер хитрых формулировок 80го уровня! Открытое демпфированное пространство это что-то вроде большого объема где разложены горы поглотителя?

[hippo64]

Наушники испытывались в открытом демпфированном пространстве.

Сергей, тоже очень хотелось спросить - что это за штуковина?

---------- Сообщение добавлено 16:36 ---------- Предыдущее сообщение было 16:35 ----------

о прошлом годе слушал тдс7, так не глянулись совсем, так, на минуточку

[wert]

А есть ли измерения кабеля с активным/комплексным эквивалентом нагрузки?

С этого начинались измерения связки усилитель - звуковой кабель - ДГ много постов назад...
Если есть желание можно повторить испытания с конкретным заданием, кабелем.
Но кабель с резистивной нагрузкой дает не большие линейные искажения.
Речь идет о девиации фазы это нелинейные искажения, которые дает нелинейная система - УНЧ, ДГ.

---------- Сообщение добавлено 17:11 ---------- Предыдущее сообщение было 16:59 ----------

Открытое демпфированное пространство это что-то вроде большого объема где разложены горы поглотителя?

При измерении не было создано условий движения воздуха эмуляции уха, ушной раковины.
Микрофон в трех сантиметрах от наушника, пространство накрыто пористым материалом во избежание ошибок переотраженки.
Примерный обьем демпфированного пространства - обьем шара диаметром 40 см.

о прошлом годе слушал тдс7, так не глянулись совсем, так, на минуточку

Выше приводил результаты измерения искажений фазы ряда наушников изодинамических, динамических.
В планах есть приобретение электростатов и HiFiMAN Edition X v2.
как появятся в арсенале такие изделия, проведу измерения девиации фазы и амплитуды во всем звуковом диапазоне.

[anatol0]

С этого начинались измерения связки усилитель - звуковой кабель - ДГ много постов назад...
Если есть желание можно повторить испытания с конкретным заданием, кабелем.
Но кабель с резистивной нагрузкой дает не большие линейные искажения.
Речь идет о девиации фазы это нелинейные искажения, которые дает нелинейная система - УНЧ, ДГ.

У вас исследуется система УНЧ-кабель-наушники и вы пишете о существенном влиянии кабеля. Может, для начала, попытаться исследовать эффекты от кабеля и от наушников раздельно?

[wert]

anatol0

Пару страниц было посвящено таким испытаниям.
Резистивная нагрузка и ДГ подключались непосредственно к клеммам УНЧ,
Затем ДГ и резистивная нагрузки подключались к УНЧ через звуковые кабели разной длинны.
Разность фазы определялась в точках
- выход УНЧ - клеммы ДГ
- выход УНЧ - звуковая волна
- выход УНЧ - резистивная нагрузка
- клеммы ДГ(со звуковым кабелем) - звуковая волна
- клеммы ДГ (без звукового кабеля) - звуковая волна.

Были сделаны предварительные выводы по результатам испытаний - без звукового кабеля выходной импеданс усилителя является эффективным шунтом для резонансной характеристики ДГ.
Звуковой кабель, кроссовер вносят свой импеданс и ослабляют шунтирующее действие выходного импеданса УНЧ на резонансную характеристику ДГ.
Резонансная характеристика ДГ не стабильна, выявлена нестабильность резонанса от уровня воздействия,
нестабильность резонансной характеристики электромагнитомеханической системы ДГ вызывает нестабильность фазы звуковой волны.
Поднимитесь выше там подробно эксперименты описаны с результатами испытаний.
Это не эмуляция и не домыслы, а результаты практических экспериментов, думаю нет сложности измерить фазу электрического тракта и звуковой волны усилительного комплекса и повторить эксперименты, может еще что новое увидите.

[wert]

о прошлом годе слушал тдс7, так не глянулись совсем, так, на минуточку

Нелинейные искажения фазы звуковой волны внизу диапазона ТДС7 велики, на частоте 160 Гц девиация фазы около 5,75^о и по моим рассуждениям это приводит к размытию стереосцены и обьектов в ней.
Приведу графики нелинейных искажений фазы звуковой волны Fostex T40RP
При изменении напряжения от 200 мВ до 1,5 В частотой 160 Гц на разьеме, кабель 2 метра, девиация составила 1,5^о против 5,75^о у ТДС7. Но у ТДС7 на высоких частотах девиация ниже.
Нужно рисовать графики девиации во всем частотном звуковом диапазоне. Пока с этим сложности.
Написать модули накопления и вывода графиков не удается как задумано.
И пока я не привожу графики девиации амплитуды, чуть позже представлю.

---------- Сообщение добавлено 16.02.2018 в 09:01 ---------- Предыдущее сообщение было 15.02.2018 в 20:21 ----------

Исходя из многочисленных экспериментов, измерений, прослушиваний, можно утверждать - искажения фазы сигнала имеют больший весовой коэффициент в определении качества звука чем амплитудные гармонические искажения (Кг ИМ).
В связи с этим, на мой взгляд, большинство глубокоосников звучат хуже чем ламповые и транзисторные короткие тракты.
Глубокоосники имея мизерные амплитудные гармонические искажения, имеют как правило значительные фазовые искажения.
Начальный угол фазы(линейные искажения) растет с частотой и статически искажает обьект в стереобазе. Такие искажения обьекта тем больше, чем широкополоснее частотная посылка, описывающая свойства обьекта и чем выше начальный угол фазы усилителя на высоких частотах.
Второй компонент фазовых искажений - девиация фазы (нелинейные искажения). Девиация фазы динамически размывает обьект по горизонтали в стереобазе, изменяя угол между обьектом в стереосцене и слушателем.
Линейные и нелинейные фазовые искажения измерены во всех компонентах электрического тракта звукоусилительного комплекса.
Для звуковой волны фазовые искажения измерены для различных видов излучателей - ДГ, изодинамических, ленточных.
ДГ вносят самый большой уровень фазовых искажений в стереобазу и "портят" звук.
Переход на изодинамический и ленточный излучатель резко повышает требования по фазовым искажениям усилительного тракта.
Мои эксперименты достаточно просты и легко повторяемы. Требуется лишь фиксировать разницу фазы частотных компонент сигнала между двумя точками звукоусилительного тракта при минимальном и максимальном уровне сигнала. Дельта фазы при минимальном сигнале будет описывать начальный угол фазы (линейные искажения). Разница дельт между максимальным и минимальным уровнем сигнала даст нелинейные искажения фазы - девиацию фазы.
Амплитудные искажения в виде девиации амплитуды (не путать с Кг и ИМ) также влияют на качество стереосцены и размывают расстояние от слушателя до обьекта, либо размер обьекта. Такие искажения менее заметы чем фазовые, во всяком случае вносят меньший дискомфорт при прослушивании и требуют большего изучения и статистики для предварительных выводов.

---------- Сообщение добавлено 17.02.2018 в 05:29 ---------- Предыдущее сообщение было 16.02.2018 в 09:01 ----------

Можно привести ссылку, где Вы это вычитали?

Наиль, благодарю за Ваши ссылки по психоакустике.
В свое время перечитывал труды Алдошиной. Хорошая работа, много зарубежных источников сведено в общий обзор.
Алдошина молодец, теорий по восприятию звука много, часто противоречивых, в книге удалось структурировать зарубежные работы так, чтобы общая картинка не создавала понятийных конфликтов. Но этим самым книга ограничена, так как существуют другие подходы к психоакустике.
Я пытался изложить мысль не по восприятию звука человеком, а по влиянию линейных и нелинейных искажений фазы и амплитуды на образ в стереосцене. Психоакустики не касался. Но уверен, если изменяется направление на звуковой обьект, человек это точно фиксирует, за счет задержки фронта звуковой волны между ушными раковинами или иным образом.
и конечно нужно было бы подправить неточность формулировки в моей гипотезе

"Постоянный угол фазы в стереобазе дает направление на источник звука"
на
Постоянный угол фазы усилителя дает искажение направления на источник звука в стереосцене.

---------- Сообщение добавлено 13:44 ---------- Предыдущее сообщение было 05:29 ----------

Слишком переусердствовал с советским изодинамиком ГИ10, сжег таки не получив ожидаемого результата.
Но на его базе собрал ленточник, на скорую руку результаты по девиации у самодельного ленточника получаются лучше чем у планара.
Завтра буду тщательнее делать замеры девиации фазы и амплитуды в полосе частот, за одно посмотрю взаимную модуляцию несущих сигнала у самопального ленточника.

---------- Сообщение добавлено 23:21 ---------- Предыдущее сообщение было 13:44 ----------

При настройке самодельного ленточника изготовленного из сгоревшего ГИ-10-1-4, обнаружен интересный эффект.
При воспроизведении меандра частотой 4 кГц, конденсаторы ВЧ фильтра первого порядка совершенно по разному "звучали".
Электролиты по 10 - 20 мкФ с выхода "транзисторного ламповика" дают замыленный, потерянный звук, как будто что отрезали от того меандра.
Пленочные конденсаторы такой же емкости дают прозрачный, звонкий, яркий звук, как и положено для меандра.
Проверка амплитуды гармоник меандра подтвердила, что все в порядке, гармоники меандра усилены с нужной амплитудой и амплитуда гармоник после фильтра ВЧ равны что с электролитами, что с пленкой.
Тогда я решил измерить девиацию фазы прямо на выводах конденсатора фильтра ВЧ.
На частоте первой гармоники меандра оказалось все в порядке, девиация фазы есть, но уровни девиации равны что у электролита, что у пленки.
Решил проверить девиацию на нечетных гармониках меандра. в частности на частоте 20 кГц (5-я гармоника)
И вот тут сюрприз.
Пленочные конденсаторы дают малый постоянный угол фазы до 0,4^о. Девиация фазы измерена и составляет около 0,04^о.
Значения фазы мгновенно фиксируются и стабильны, при многочисленных замерах девиация стабильна и не меняется.

Электролиты дают высокий постоянный угол фазы, разные марки конденсаторов до 3-5^о, девиация фазы 1-2,5^о.
И самое неприятное у электролитов - постоянный угол фазы плывет и девиация постоянно меняется в определенных пределах.
Причем нет установившегося периода, показания фазы постоянно плывут.
Похоже найден инструментальный способ определения качества "звучания" конденсаторов.
Ранее я пытался найти девиацию фазы для различных конденсаторов и мне не удавалось это сделать, ошибка была в резистивной нагрузке, это была линейная система и выловить девиацию не удавалось.
В настоящем эксперименте нагрузкой для конденсатора была нелинейная система в виде ленточного излучателя. В этом случае девиация и постоянный угол фазы на конденсаторе стали реальными и измеряемыми.
Думаю в ближайшем будущем можно будет проводить отбор аудио конденсаторов для звукотехники при помощи инструментальной оценки.

---------- Сообщение добавлено 18.02.2018 в 10:58 ---------- Предыдущее сообщение было 17.02.2018 в 23:21 ----------

Почему удалось увидеть нелинейные искажения в виде девиации фазы на выводах конденсатора.
Понятно, что конденсатор в нормальных условиях считается линейной системой и не может дать нелинейные искажения, пока напряжения воздействия не превышают пробойные режимы для изолятора конденсатора и в изоляторе не возникает критических токов утечки, конденсатор выступает в роли линейного элемента. Электролитические конденсаторы имеют ионные искажения и инерционность, которые могут привести к нелинейным искажениям, но мне не удалось обнаружить нелинейные искажения фазы при резистивной нагрузке...
Почему тогда на конденсаторе вдруг появились нелинейные искажения фазы.
По образу и подобию ранее рассмотренной связки усилитель - звуковой кабель - ДГ.
Звуковой кабель очень сильно влияет на уровень девиации фазы ДГ, так как импеданс кабеля мешает выходному импедансу усилителя подавить магнито-механические резонансы ДГ.
Относительно конденсатора можно применить подобное пояснение.
Конденсатор имеет свой неповторимый импеданс, в эксперименте конденсатор стоит в цепи между выходом усилителя и трансформатором нагруженного ленточным излучателем.
Нелинейная система ленточника генерит нелинейные искажения в виде девиации фазы, усилитель подавляет такие искажения выходным импедансом, таким образом на конденсаторе видим нелинейные искажения, генерируемые ленточником.
Качеством конденсатора будет определяться степень подавления усилителем искажений ленточника и соответственно от этого зависит уровень искажений, который удалось измерить на конденсаторе.

[EDDiE]

Понятно, что конденсатор в нормальных условиях не может дать нелинейные искажения, пока напряжения воздействия не превышают пробойные режимы для изолятора конденсатора и в изоляторе не возникает критических токов утечки, конденсатор выступает в роли линейного элемента.

У электролитического конденсатора есть т.н. "ионные" искажения. Не слышали о таком? И проявляются они уже при напряжении в несколько милливольт на обкладках конденсатора..

[dekko]

Offтопик:
и даже "эффект памяти" есть

[wert]

У электролитического конденсатора есть т.н. "ионные" искажения.

Да, ионные искажения это инерционность и шумы электролитических конденсаторов.
Не смотря на ионные искажения у электролитических конденсаторов на резистивную нагрузку мне не удалось зафиксировать нелинейные искажения фазы в виде девиации.
Да, постоянный угол фазы дают больше, чем пленочники на резистивной нагрузке, но иного мне не удалось измерить и зафиксировать.
Может это удалось Вам, очень интересно узнать результат.
Добавил в сообщение правку, благодарю.

---------- Сообщение добавлено 11:19 ---------- Предыдущее сообщение было 11:15 ----------

и даже "эффект памяти" есть

в сообщении есть о постоянном измененнии угла фазы на электролитическом конденсаторе в определенной области для конкретного уровня сигнала.
При резком изменении уровня сигнала медленный заход фазы (несколько секунд) в "свою область" девиации,
это подтверждает инерционный эффект памяти электролитического конденсатора.
У пленочного конденсатора мгновенный заход в свою область по фазе, показания приборов повторяемы и стабильны.

[Alex]

Понятно, что конденсатор в нормальных условиях считается линейной системой и не может дать нелинейные искажения, пока напряжения воздействия не превышают пробойные режимы для изолятора конденсатора и в изоляторе не возникает критических токов утечки, конденсатор выступает в роли линейного элемента.

В Уставе Караульной Службы ничего не написано про тангенс потерь, про диэлектрическую абсорбцию, пьезо эфффекты в одних типах коденсаторов и стрикционные в других, как и про прочие нелинейности.
Так что безуслово, любой конденсатор - абсолютно линейный элемент, и рахзвиваться в нем могут разве что "фазовые нелинейности".
-------------
**
***

[wert]

про тангенс потерь, про диэлектрическую абсорбцию, пьезо эфффекты

Интересно, далеко Alex зашел в обьяснении ощущений звука с тангенсом потерь, диэлектрической абсорбцией и пьезо эфффектом.
И что то маловато параметров конденсатора перечислил, ну хотя бы пару десятков, тогда ужимка имела бы хоть каков вес.
Так ради интереса спрашиваю, может Alex все вопросы восприятия звука решил давно.

[Alex]

Alex зашел в обьяснении ощущений звука

Не надо мне приписывать, я про звук ничего не писал тут.

Так ради интереса спрашиваю

По Уставу - не положенно!

[wert]

Пост 2771.
Удалось нащупать способ инструментальной оценки конденсаторов, коррелирующий со звуковыми ощущениями.
Повторю суть находки.
Замечено, конденсаторы примененные в ВЧ фильтре 1-го порядка для ленточного излучателя по разному "звучат".
Электролитические конденсаторы сопровождаются замыленным, тусклым звуком, как будто на излучатель одеяло накинули.
Пленочные конденсаторы давали звук яркий, сочный, прозрачный, легкий....
Измерение угла и девиации фазы на выводах конденсатора ВЧ фильтра показали, на пленочных конденсаторах угол фазы 0,4^о, девиация 0,04^о.
Электролитические - угол фазы 3-5^о, девиация 1-2,5^о, ко всему инерционность и эффект памяти дают постоянный дрейф фазы.
Сам конденсатор не дает нелинейных искажений фазы, но характеристики конденсатора влияют на уровень искажений нелинейной системы ленточного ДГ, уменьшая шунтирующее действие выходного импеданса УНЧ на резонансную систему излучателя, который является генератором фазовых искажений.

Решил оценить несколько пленочных конденсаторов одинаковой емкости указанной методикой.
Измерялись две пары конденсаторов, каждая пара одинаковой емкости, результаты:
1.
К73-17 4,7*63В, девиация фазы - 0,2^о,
СКМ 4,7*250В, девиация фазы - 0,24^о.

2.
К73-17 2,2*160В, девиация фазы - 0,49^о.
WIMA 2,2*250В, девиация фазы - 0,54^о.

Судя по уровню девиации фазы наши советские конденсаторы совсем не плохо выглядят, СКМ и WIMA дали хуже результат.

В качестве усилителя используется "транзисторный ламповик", ленточный излучатель самодельный из сгоревшего ВЧ изодинамика ГИ10-1-4.

[Alex]

К73-17 2,2*160В, девиация фазы - 0,49о.
WIMA 2,2*250В, девиация фазы - 0,54о.

WIMA - название фирмы а не тип кондесаторов!
И если там было FKP, MKP, или MKT, MKS и прочее - это огромная разница, гораздо больше чем с СКМ или К73-17.

Ну и естественно, никакой "девиции фазы" в природе не существует.

[Hennady]

Удалось нащупать способ инструментальной оценки конденсаторов, коррелирующий со звуковыми ощущениями.
Повторю суть находки.

про электрический конденсатор интересен момент: с максимальным рабочим напряжением , к примеру сравнить конденсатор 10мкф х 25вольт и 10мкф х 100вольт, одного производителя и в одной цепи с напряжением в 20 вольт...

[wert]

про электрический конденсатор интересен момент

Уже попробовал различные комбинации с электролитическими конденсаторами разных типов разных фирм.
Последовательное включение, плюс вместе, минус вместе,
параллельное включение электролитическому пленку.
Везде где присутствует электролитический конденсатор (разные типы советских и зарубежных) отчетливо появляется замыленный звук.

[hippo64]

отчетливо появляется замыленный звук.

исчезающий только если слушающий не знает о наличии электролита. Лично я наблюдал слышащих перемкнутый по ногам электролит. Слышали и видели они его со 100% результатом.

[wert]

исчезающий только если слушающий не знает о наличии электролита. Лично я наблюдал слышащих перемкнутый по ногам электролит.

Могу записать wav измерительным микрофоном и выслать пару фрагментов для прослушивания.
Вся моя семья четко определяет наличие электролитического конденсатора в фильтре ВЧ, хотя я не уверен, что мои внуки имеют музыкальный слух, однако ошибок в определении нет.
Этот эффект не на уровне - "вроде есть-вроде нет", очень четкие, осязаемые различия.
Думаю это самопальный ленточник виноват со своими мизерными искажениями и великолепным импульсным откликом, на обычной динамической голове я скорее буду догадываться о разнице "звучания" конденсаторов.

[Hennady]

Вся моя семья четко определяет наличие электролитического конденсатора в фильтре ВЧ,

что он там делает?
само по себе наличие фильтра ВЧ, как бы не совсем хорошо, а на электролите - как то не знаю....

у меня вопрос был больше о влиянии уровня допустимого напряжения на параметры конденсатора...как в доказательство того, что конденсатор линеен до тех пор, пока не меняются его параметры от приложенного напряжения...