Проект А

[Mad optic]

Думаю, пришло время поделиться информацией. Хотя Проект "А" идет уже полгода, но сейчас, наконец, собран первый образец из 4-х заложенных "на стапелях".

Проект "А" - это "усилитель мечты", т.е. тот, который хочется иметь, потому, что в нем реализованы практически все лучшие мне известные технологии в аудиостроении. В качестве цели НЕ ставилась задача поразить кого-либо экстремальной выходной мощностью (многие почему-то считают это признаком качества и совершенства усилителя). Этот усилитель должен оптимально решать задачу качественного озвучивания помещения объемом до 100м3. И ничего более, не надо создавать уровни звукового давления, приводящие к деградации слуха и т.п.

Это НЕкоммерческий проект. Продавать усилители не собираюсь.

Думаю, что только сильно продвинутые энтузиасты аудиостроения смогут повторить его. (Хотя, для них это больше архив копилки идей, чем объект для повторения). Несмотря на то, что старался использовать самые современные технологии и элементную базу, многие ключевые компоненты уже стали недоступны, особенно это касется полевых диф.сборок (пали жертвой миграции индустрии эл. компонентов в сторону массового рынка

Основное, что нагоняет тоску в современном hi-fi/hi-end аудиостроении, это отсутствие разнообразия и свежих идей. Все усилители похожи конструктивно, а последнее время и схемотехнически. Новое это или хорошо забытое старое, или незначительные вариации "на тему". Редко в последние годы можно встретить свежее решение.

Здесь нельзя сэкономить денег, потому, что их не считал при создании оного. Себестоимость одного моноканала составляет около $2K.

Чтобы не переписывать довольно объемное описание, прошу заинтересованным обратиться на страницу

http://madoptic.narod.ru/projects/a.htm.

Сильно заинтересовавшимся и с реальной возможностью повторить изделие буду предоставлять файлы для производства платы после персонального обсуждения проекта.

Возможно, что-то еще не реализовал весьма стоящее. Именно поэтому информация размещена здесь. Критика, советы очень помогут, т.к. при накоплении "критической массы" смогут вылиться в нечто новое.

[Nick]

Алекс, когда искажения будем мерять ?

[Prophetmaster]

Mad optic,

Честно говоря, не понимаю, как входной конденсатор и емкости ОС могут иметь микрофонный эффект. Вообще, не понимаю, о каких виброприемниках может идти речь на плате, собранной на SMD полупроводниковых и пассивных элементах.

Полупроводниковые детали не имеют микрофоннного эффекта, электролиты по-моему тоже, но его имеют в достаточной степени керамические конденсаторы, например. От вибрации происходит деформация корпуса кондера и, как следствие, изменение его емкости пропорционально частоте вибрации. Во входных цепях, или в цепи ОС, такой "генератор" может много грязи наделать. Причем увидеть все это на экране осциллографа не всегда удается. На синусе все вроде чисто, а на музыкальном сигнале ничего не видно толком. Гораздо больше видно на спектроанализаторе, железном, естественно, не софтовом. Но такой прибор не всегда под рукой.

Все должно быть технологично и удобно. Усилитель разбирается в течении нескольких минут полностью.

Это очень хорошо, но зачем Вам его все время разбирать? Если придется его чинить через 10 лет, например, то какая разница 5 минут его разобрать или 25? В моем оконечнике замена оконечных транзисторов может занять часа 3-4 Но я 8 лет в него не лазил (стучу по дереву)

На входе стоят Nichicon UPM1J101MPD 100мкф 63В, т.е. РМ серии с низким ESR и тангенсом потерь. В запасе лежат Panasonic FM1H101 100мкф 50В, если не понравятся первые.

Я много экспериментировал с дорогими электролитами (BG, Panasonic, Elna и др.) разных марок во входных цепях, но лучше хорошего пленочного кондера ни один не звучит. Все их указанные высокие параметры не всегда адекватно отражаются на звуке.

То, что у вас "5 Гц на -2 дБ и 10 Гц на 0 дБ ", мягко говоря некорректно в отношении 0Дб на 10Гц.

Оконечник мерял давно, в 2001 году, в старых записях зафиксировано по приборам 5 Гц по -2 дБ, а к нулю дБ 15 Гц получается.

[Mad optic]

Алекс, когда искажения будем мерять ?

Так уже...
Есть предварительные данные, поэтому пока не выкладываю. Интересно поведение/проявление искажений. Оно существенно отличается от традиционных усилителей (С биполярным УН и АВ выходом на биполярах или полевых). Больше всего это похоже на ламповые системы,
т.к. есть два отличающих данный усилитель фактора:

1. Первый интересный факт заключается в том, что видны только нечетные гармоники и немного 2-я. Это заслуга балансной схемы. Уровень нечетных очень "линейно" и шустро падает. А это заслуга от применения полевых тр-ров.

2. Второй факт. Здесь себя больше проявил класс А, мне кажется. При изменении выходного уровня мощности от максимального вниз искажения сначала держатся на определенном уровне, а затем постоянно падают до уровня ниже предела моих измерений. Т.е. нет роста искажений при самых малых мощностях, как это имеет место в традиционных АВ системах.
Это очень похоже на Ламмовский референсный усилитель на участке от 7 до 400Вт Только, у меня вместо 400Вт, скажем 30Вт на 4ома ( у него это измерение на 1 оме) и перегиб не на 100Вт, а на 5вт, и сами значения искажений существенно ниже.
http://www.lammindustries.com/PICS/M..._formatted.jpg
(Усилитель приведен для примера, т.к. не нашел больше усилителей с таким "горбом")

Вот только у М1.2 Reference искажения начинают расти ниже 7Вт, а у меня они продолжают линейно падать. Т.е. сигналы с самыми малыми уровнями воспроизводятся с исчезающе малыми искажениями.

Сам же уровень искажений на номинальных мощностях не впечатляет (пока ), особенно если сравнить с вашим супер-пупер линейным Zero D 50

Но мне кажется, что я очень близок к тому, что хотел получить. Системы полностью на полевиках никогда не отличались выдающимися данными при "статических" измерениях Кг. Скорее характер поведения/проявления Кг определяет разницу.

Хотя есть еще один интересный факт относительно Кг и качества звучания. Например, я на своем сайте привожу пример сравнения доработанного в предварительном усилителе (только!) и оригинального ресиверов АХ3. Причем, разница в уровнях Кг у них весьма ничтожна - как 0.0005 и 0.0007%. Но различие в звуке просто огромно в пользу доработанного. Это я к тому, что наши "статические" измерения Кг не совсем адекватно отражают реальную линейность усилителя.

Добавлено через 16 минут

Полупроводниковые детали не имеют микрофоннного эффекта, электролиты по-моему тоже, но его имеют в достаточной степени керамические конденсаторы, например. От вибрации происходит деформация корпуса кондера и, как следствие, изменение его емкости пропорционально частоте вибрации. Во входных цепях, или в цепи ОС, такой "генератор" может много грязи наделать. Причем увидеть все это на экране осциллографа не всегда удается. На синусе все вроде чисто, а на музыкальном сигнале ничего не видно толком. Гораздо больше видно на спектроанализаторе, железном, естественно, не софтовом. Но такой прибор не всегда под рукой.

Измерить, конечно, можно и влияние света далекой звезды на термопару. Но, еще раз хочу подчеркнуть, описываемые вами факторы имеют на порядки ниже влияние на линейность схемы, чем более очевидные, но неизмеряемые и нигде не преводящиеся в качестве данных усилителя. Это, например, "мгновенные" термические искажения вследствие изменения температуры кристалла при изменении выходного напряжения, на которые не влияют никакие системы термостабилизации тока покоя.

Интересно, что же вы увидите "железным" спектроанализатором в отличие от "софтового" и как вы идентифицируете увиденные вами искажения как влияние именно микрофонного эффекта?

Добавлено через 6 минут

Это очень хорошо, но зачем Вам его все время разбирать? Если придется его чинить через 10 лет, например, то какая разница 5 минут его разобрать или 25?

Просто, конструкция должна быть красивой.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Измерить, конечно, можно и влияние света далекой звезды на термопару.

Вы недооцениваете влияние вибрации на элементы аудио аппаратуры. Не просто так разработчики высококачественного аудио вкладывают средства в антивибрационное шасси своих изделий.

Интересно, что же вы увидите "железным" спектроанализатором в отличие от "софтового" и как вы идентифицируете увиденные вами искажения как влияние именно микрофонного эффекта?

Железный спектроанализатор имеет гораздо больше возможностей, в том числе и более широкий диапазон частот и позволяет увидеть далеко за пределы звукового диапазона. Увидеть искажения именно как микрофонный эффект трудно, естественно, но представьте себе, что кондесаторы в ОС, которые находятся в малосигнальном режиме, под воздействием вибрации "генерят" свои сигналы прямо на вход УМ, что может негативно повлиять на звук. Я не утверждаю, что в данном УМ имеется существенный уровень помех от вибрации, может он и ничтожно мал, вседствие применения удачных с этой точки зрения деталей, но нельзя сбрасывать со счетов этот фактор при разработке компоновки усилителей.

Добавлено через 9 минут
Mad optic,

При изменении выходного уровня мощности от максимального вниз искажения сначала держатся на определенном уровне, а затем постоянно падают до уровня ниже предела моих измерений

Т.е. сигналы с самыми малыми уровнями воспроизводятся с исчезающе малыми искажениями.

Интересный факт. Это очень хорошо.

Второй канал то уже готов?

[Mad optic]

Железный спектроанализатор имеет гораздо больше возможностей, в том числе и более широкий диапазон частот и позволяет увидеть далеко за пределы звукового диапазона.

...особенно, если учесть, что самые крутые "железные" анализаторы и цифровые осциллографы теперь собраны на обычной Windows платформе , только немного в необычном оформлении...
(например http://www.lecroy.com/tm/products/Scopes/SDA_7_Zi/, Core2Quad + Vista 64-bit )

[Prophetmaster]

Mad optic,

особенно, если учесть, что самые крутые "железные" анализаторы и цифровые осциллографы теперь собраны на обычной Windows платформе , только немного в необычном оформлении...

Я начал пользоваться спектроанализаторами HP и Anritsu в 1994 году, когда даже Win95 еще не было Сейчас у нас на работе такие: http://www.elvira.ru/sobstv/page.php?97
Но спектроанализаторы тут не причем. Вы в своем первом посте однозначно написали, что конструктивная критика в ветке только приветствуется, а на деле, Вы реагируете на нее с некоторым раздражением или пренебрежением. Вы сейчас начали измерения параметров, как я понял, хотелось бы узнать суммарное (в звуковом диапазоне) соотношение сигнал\шум этой конструкции (собранной в корпус) - я думаю, что практически достижимое значение для этой схемы, это 105-108 дБ, а для этой компоновки - где-то до 96 дБ. Прав я или нет покажут измерения. Причем в корпусе, такие параметры усилителя, как Кг и шумы, будут скорее всего хуже, чем у платы на открытом воздухе.
И поймите меня правильно - совершенно не задавался целью "очернить" Вашу конструкцию. Я по роду своей деятельности профессионально связан с темой возникновения побочных электромагнитных излучений в элементах схем и способах борьбы с этим явлением, поэтому и пытался объяснить, что это может быть совсем не мелочь. Извините, если что не так.

[Mad optic]

Вы в своем первом посте однозначно написали, что конструктивная критика в ветке только приветствуется, а на деле, Вы реагируете на нее с некоторым раздражением или пренебрежением

Дорогой Prophetmaster,
Совсем не хотел бы, чтобы мои сообщения воспринимались как раздражение. Конструктивная критика приветствуется. Но мне кажется, что вы ходите "вокруг да рядом" с основной проблемой, обращая внимание на имеющие существенно менее высокий приоритет. Еще раз хочется обратить внимание на то, что микрофонный эффект и виброакустическая обратная связь/ хотя и имеет место, но уровень этого воздействия по сравнению, например, с электромагнитным НА ПОРЯДКИ ниже, по моему мнению. Еще в начале ветки тема плотного размещения элементов конструкции была поднята и не напрасно. Несмотря на то, что я сделал почти все возможное, чтобы обезопаситься, эта проблема еще требует решения (трансформатор, скорее всего будет помещен в экран).

Пока же, на "открытом воздухе", уровень шума -106.4Db. Сейчас сделаю измерения в корпусе и сообщу.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Совсем не хотел бы, чтобы мои сообщения воспринимались как раздражение.

Видимо не так понял. Снова извиняюсь.

трансформатор, скорее всего будет помещен в экран

И скорее всего это даст должный эффект.

Пока же, на "открытом воздухе", уровень шума -106.4Db. Сейчас сделаю измерения в корпусе и сообщу.

Очень хороший результат. Можно только узнать как Вы меряете данный параметр? Я делал так: измерял микровольтметром действующее значение напряжения шумов на нагрузке 4 Ом, потом выходное напряжение, полученное до возникновения ограничения синусоидального сигнала 1 кГц на нагрузке, делил на уровень шума и брал от этого 20 log. По таким рассчетам 106 дБ в оконечнике у меня и получилось. Спектроанализатором тогда померять не удалось - аттенюатора не хватало, чтобы ослабить сигнал на входе анализатора (25 В действующего при номинале 155 Ватт), а внешний делитель напряжения вносил свои "коррективы".

[Alex]

Сейчас у нас на работе такие: http://www.elvira.ru/sobstv/page.php?97

Классный прибор, у нас такой был одно время. За 25 килобаксов как на этом сайте - просто даром!

[Mad optic]

Можно только узнать как Вы меряете данный параметр?

RMAA + EMU 0404 USB
http://audio.rightmark.org/index_new_rus.shtml

[Prophetmaster]

Alex,

Классный прибор, у нас такой был одно время. За 25 килобаксов как на этом сайте - просто даром!

Когда его покупали, то он действительно стоил гораздо дороже, чем сейчас на этом сайте, около 40000.

Добавлено через 14 минут
Mad optic,

RMAA + EMU 0404 USB

Эту программу не видел раньше, на компе пробовал только SpectraLab.v4.32.17 на 2-х канальном SBLive. Сейчас есть EMU 0202 USB. А у Вас RMAA Pro версия или простая? Попробую скачать, посмотреть что это такое.
В корпусе уже удалось измерения сделать?

[Mad optic]

А у Вас RMAA Pro версия или простая? Попробую скачать, посмотреть что это такое.
В корпусе уже удалось измерения сделать?

Пользуюсь RMAA 6.2.1 Pro.

В корпусе практически ничего не изменилось. Уровень шума -106.1Дб. Искажения те же, что и были. Разница на уровне точности измерений.

[Prophetmaster]

Mad optic,

В корпусе практически ничего не изменилось. Уровень шума -106.1Дб. Искажения те же, что и были. Разница на уровне точности измерений.

Значит я был не прав и ошибся в прогнозах.

Пользуюсь RMAA 6.2.1 Pro.

Ее можно только купить или есть откуда скачать?

[Mad optic]

Ее можно только купить или есть откуда скачать?

Pro версию, насколько я знаю, можно только купить. Но скачиваемый не-Pro релиз вполне достаточен, чтобы понять функциональность программы.

P.S. Измерянный напрямую уровень шумов (микровольтметром) также дал -106Дб в корпусе. При этом надо иметь в виду, что максимальный уровень выходного сигнала достаточно низок, 12В всего.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Измерянный напрямую уровень шумов (микровольтметром) также дал -106Дб в корпусе. При этом надо иметь в виду, что максимальный уровень выходного сигнала достаточно низок, 12В всего.

Поздравляю, 106 дБ при таком уровне выходного сигнала это отличный результат! Видимо Ваши старания при разработке конструкции зря не прошли. А как у него с коэффициентом нелинейных и интермодуляционных
искажений?

[Mad optic]

С искажениями пока полная неясность. График THD vs Power на 4ом прицепил к первому посту. Но объяснить такое поведение его не могу. Почему именно на 2.5 Вт существует перегиб для меня пока загадка. Если у кого нибудь есть идеи, пожалуйста, выскажите...
Поведение кривой крайне нетипично. Там, где у всех начинают расти искажения с приближением к самым малым уровням мощности, они у меня идут строго в обратном направлении - падают, причем, наклон явно не собирается выпрямляться .

Уровень THD определяется практически только 3-ей гармоникой. Все остальные нечетные быстро падают. Из четных видна только 2-я, но она на 16,5Дб ниже 3-й.
От частоты THD зависит очень мало.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Там, где у всех начинают расти искажения с приближением к самым малым уровням мощности, они у меня идут строго в обратном направлении - падают, причем, наклон явно не собирается выпрямляться

Вообще, ничего нетипичного в графике, для хорошего УМ в классе А не вижу. Скорее наоборот - если при уменьшении громкости растет Кг, то тут есть над чем дальше работать.
Вы пока не сказали главного: слушать то пробовали уже оба канала? И какой есть для этого звуковой тракт?

Добавлено через 8 минут
Mad optic,

Почему именно на 2.5 Вт существует перегиб для меня пока загадка. Если у кого нибудь есть идеи, пожалуйста, выскажите...

Возможно это связано с температурным режимом кристаллов оконечников, то есть при выходной мощности от 2.5 Вт они начинают немного остывать, так как часть мощности из тепла уходит в нагрузку, а при при более высокой температуре эти транзисторы имеют чуть меньше Кг. Попробуйте изменить нагрузку - если была 4 Ом, то сделать 8 Ом или наоборот и тогда все станет ясно.

[Mad optic]

Mad optic,

Вообще, ничего нетипичного в графике, для хорошего УМ в классе А не вижу. Скорее наоборот - если при уменьшении громкости растет Кг, то тут есть над чем дальше работать.
Вы пока не сказали главного: слушать то пробовали уже оба канала? И какой есть для этого звуковой тракт?

Я бы тоже ничего необычного не видел в падении искажений со снижением уровня, но смущает прежде всего горизонтальная полка на 0.02%. И почему именно на 2.5Вт перегиб?? Физический смысл/причина непонятна.

Про тракт в ветке уже писали.
Еще не слушал.

[Prophetmaster]

Mad optic,

И почему именно на 2.5Вт перегиб?? Физический смысл/причина непонятна.

Добавил в предыдущий пост

[Mad optic]

Возможно это связано с температурным режимом кристаллов оконечников, то есть при выходной мощности от 2.5 Вт они начинают немного остывать, так как часть мощности из тепла уходит в нагрузку, а при при более высокой температуре эти транзисторы имеют чуть меньше Кг.

Не думаю. При рассеиваемой мощности около 35Вт потеря нескольких ватт (менее 10%) вряд ли скажется. Против вашей идеи работает также тот факт, что при самой малой рассеиваемой мощности в 100мВт снижение искажений происходит на порядок.

P.S. Я пока склоняюсь к тому, что это "дело рук" каскода на полевых во втором каскаде.