Минимизация влияния сетевого БП на звук девайса

[Audiomaniac]

В этой теме хотелось бы обсудить и собрать рекомендации относительно следующего: физические механизмы влияния сетевого БП (и собственно сети) на звучание аппарата, как строить сетевой БП, чтобы он минимально влиял на звучание и как строить сам аппарат, чтобы сетевой БП минимально на него влиял.
Прошу высказываться на основе своего опыта. Мой опыт говорит, что все, что "до первички" существенно влияет на звучание (несмотря на все последующие стабы и ФНЧ в питании), хотя механизмы этого влияния (а соответственно и способы борьбы) неясны.
Как мне это видится:
Есть два основных типа помех: а) идущие из сети (синфазные и дифф.) и б) генерируемые в самом БП (импульсы зарядки емкостей, переключение диодов). Путей проникновения этих помех в устройство - тоже два: по проводам питания и по эфиру (излучаются трансформатором и проводами). Соответственно, методы борьбы с каждым из этих видов помех. И как определить, какой из этих видов в данном конкретном случае играет роль. Скажем, любые помехи в проводах питания отфильтровать достаточно просто. Но, как показывает опыт, проблему влияния БП на звук это отнюдь не решает. Есть что-то, что ускользает от внимания авторов общеизвестных рекомендаций, вроде вышеозвученной, про C-R-C. Хочется найти этот фактор Х.
Подобную проблему пытался поднимать ottisk в https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=16983 но по-моему был в целом не понят.

Рискну предложить искать частные решения моей шкурной задачи: транзисторный класс А ZEN4 (на авторской плате) и цап линкс24 в пионере pd-s503. Пока что нахожусь в стадии "на звук влияет все", хотя вроде бы оба девайса - отнюдь не кривые, а совсем даже разработки выдающихся разработчиков. Блоки питания традиционные: у зена талемовский 300вт тор и мосты KBPC2510 со снаббером, банки джамикон LS 22000u, у цапа - три маленьких тора (два на аналог,один на цифру, диоды шоттки, резисторы 10 ом между мостами и банками фильтра 4700мкф, питание для всего, что до гальваноразвязки берется из штатной схемы пионера). Каких-то явных признаков наводок от БП (гул, стрекот и пр) - не видно и не слышно. Однако вотъ.

[лысый]

Цитата:
А это плохо. Попадая в звуковой диапазон, гарантированно получаешь подкрашивание.

А почему? Каков механизм?

Механизьм простой. Например общий провод (т.н. земля). По идее он должен иметь равные потенциалы в любой своей точке, и по умолчанию мы обычно считаем, что так оно и есть. Но это в идеале, а в реале нифига подобного. Любой "возвратный" ток какого-то узла по какому-то участку "земли" делает эти потенциалы неравными, и этот перекос как-то приводится к входам других узлов и добавляется в их входной сигнал. То же самое и для любой помехи. В любом реальном дэвайсе это всегда имеет место быть, вопрос лишь в какой степени. Причом видимо для какой-то заметности достаточно весьма небольшой степени, таки ухи - уж оч. чувствительный "прибор". Чтобы это всё описать/обсчитать в принципе имеется весь необходимый теоретический инструментарий, но практически это вряд ли возможно по двум основным причинам:
1) уж оч. много мелочей - нюансы конкретной топологии монтажа, характер самой помехи, устойчивость к этому делу конкретных схемных решений;
2) а нах оно нада сурьёзным дядькам, кто таким инструментарием владеет?
Аналогия: Радиоприёмник настроен на слабую станцию, антенка комнатная. Тут приём может зависеть от всего - от встал/сел, от поднял/опустил руку и тп. Для впечатлительных домохозяек это вполне может выглядеть как непостижимая мистика и волшебство. А особо мнительные потерпевшые могут даже заметить, что например приёмнику нравится, когда они в смокинге и не нравится, когда в свитере и много что ещё подобное. Т.е. эффекты есть, но в этом случае всерьёз обсуждать влияние на качество приёма производителя смокинга, качества его ткани и тдтп. - это выглядит потешно, мяхко говоря.

[Костя Мусатов]

А почему? Каков механизм?

Если мы слышим замену одного сетевого кабеля на другой, то связь между вторичной обмоткой и сигналом имеется. Внесение во вторичку рзонансного элемента, хоть и низкой добротности, будет заметно на слух. Поэтому старайся все характерные изменения в параметрах блока питния либо уводить ниже 20 Гц либо выше 20кГц.
Элементарный пример. Возьмем стабилитрон и зашунтируем конденсатором. Внутреннее сопротивление стабилитрона пусть 30 Ом. Конденсатор 47мкФ. Получаем перегиб импеданса на частоте 112 Гц, что, скоре всего, даст аномалию в звучании на мидбасе. Поставим пленку 0,1мкФ, получим 53кГц и никакого окрашивания. Аномалия появляется там, где меняется характер импеданса. Так вот, характер импеданса снабера так же изменяется на его резонансе с индуктивностью рассеяния трансформатора.

[Audiomaniac]

Если мы слышим замену одного сетевого кабеля на другой, то связь между вторичной обмоткой и сигналом имеется

Вообще-то на этом форуме принято по поводу звучания сетевого кабеля ржать, как гиена

Элементарный пример. Возьмем стабилитрон и зашунтируем конденсатором. Внутреннее сопротивление стабилитрона пусть 30 Ом. Конденсатор 47мкФ. Получаем перегиб импеданса на частоте 112 Гц, что, скоре всего, даст аномалию в звучании на мидбасе. Поставим пленку 0,1мкФ, получим 53кГц и никакого окрашивания. Аномалия появляется там, где меняется характер импеданса. Так вот, характер импеданса снабера так же изменяется на его резонансе с индуктивностью рассеяния трансформатора

Суть понятна, что-то в этом есть. Но я еще могу понять, как это работает применительно к АБ усилителю, который ест ток от БП в такт с сигналом. Ну а усилитель в классе А или того веселей - ЦАП, с практически постоянным потреблением? Там какой-то другой механизм очевидно задействован. Может быть как Леха-лысый написал.

[Костя Мусатов]

Вообще-то на этом форуме принято по поводу звучания сетевого кабеля ржать, как гиена

Э-эй! Ау, кто тут смеется? Напроситесь в гости к тем, у кого система достигла приличного уровня и попробуйте. Особенно рекомендую это сделать с ЦАПом. А вот тот, кто это объяснит полностью, вразумительно, с формулами и выкладками, получит Нобелевскую премию, поскольку походя решит еще много интересных задачь.

[astol]

Э-эй! Ау, кто тут смеется? Напроситесь в гости к тем, у кого система достигла приличного уровня и попробуйте. Особенно рекомендую это сделать с ЦАПом. А вот тот, кто это объяснит полностью, вразумительно, с формулами и выкладками, получит Нобелевскую премию, поскольку походя решит еще много интересных задачь.

Не знаю, по моему как раз неприлично,что система реагирует на сетевой кабель.

Вообще-то на этом форуме принято по поводу звучания сетевого кабеля ржать, как гиена

Вы же где-то выше писали что провода с вторички работают как антенна.
Что мешает им быть антенной перед первичкой?

[лысый]

Э-эй! Ау, кто тут смеется? Напроситесь в гости к тем, у кого система достигла приличного уровня и попробуйте.

(Да-да. Особо смешит, что оказываеца звучат только последние метр-полтора шнурка от розетки до дэвайса. Возможно потому, что только их можно вдохновенно перетыкивать, с придыханием закатывая глазки. Ну да ладно, лишь бы в радость, извините за офф.)

[Костя Мусатов]

Да-да. Особо смешит, что оказываеца звучат только последние метр-полтора шнурка от розетки до дэвайса. Возможно потому, что только их можно вдохновенно перетыкивать, с придыханием закатывая глазки. Ну да ладно, лишь бы в радость, извините за офф.)

А кто мешает заменить проводку в доме? Поставить мощный стабилизатор-фильтр? И каждый раз чувствовать изменение...
Мне самому интересно узнать причины. Однако, я не собираюсь отбрасывать факты, которые не удается объяснить. А факты такие, что источники более чувствительны к питанию, чем мощники. С лучше постоенным БП влияние меньше, но не становится равным нулю. Но может быть ниже качества работы прибора. Чем лучше прибор, тем сложнее уменьшить влияния системы питания, включая сетевые кабели, сетевую разводку и т.п.

Не знаю, по моему по моему как раз неприлично,что система реагирует на сетевой кабель.

Если это усилитель за 200 баксов, то я согласен. А если аппарат из категории на десяки тысячь, то ...

[ИГВИН]

Реагирует, сабака
И подтверждаю - реакция CD-плеера заметнее.

Но хочу предупредить - реагирует не на любой.
На Cardas - практически никак (малозаметно, значит - никак).
На NordOst - весьма заметно, с ним звук был лучше.
Чёто там они в своем Норде знают, чего мистер Кардас не просек

[victorpg]

По моим оценкам основной причиной влияния кабельных структур и конденсаторов на звук является трибо эффект. Этот эффект сродни пьезо эффекту. При механическом воздействии на экранированный кабель происходит образование заряда между экраном и центральной жилой. Эффект обратимый, т.е. при подаче напряжения диэлектрик кабеля меняет свои физические размеры. Причём процесс образования зарядов нелинейный, и скорее носит "хрустящий" характер. Величина эффекта очень сильно зависит от материала диэлектрика и его обработки. Ряд диэлектриков, применяемых в кабелях и в конденсаторах обладают эффектом памяти.
Эффект хорошо известен и находит применение для решения различных задач. Например, обычный телефонный кабель ТПП прекрасно работает в качестве протяжённого микрофона.
На низких частотах звукового диапазона эффект менее выражен. В килогерцовой области эффект проявляется очень сильно.
Точно такой же механизм действует и в конденсаторах.
Приложенные напряжения и протекающие токи могут приводить к механическим изменениям размеров диэлектрика, что в свою очередь порождает возникновение зарядов в очень широком спектре звукового диапазона, с частотами кратными и не кратными первичным воздействиям.

[

[Костя Мусатов]

Если вернуться к теме.
Предполагаем, что делается БП с обычным С фильтром.
Я бы порекомендовал:

1. Обязательно Х конденсатор со стороны первички как можно ближе к выводам трансформатора. Замерь индуктивность первички по току хх. Номинал конденсатора выбери по основному резонансу на 50 Гц. Последнее правило применимо для мощных трансов с индукцией не более 1.2Тл, что бы не вызывать заметной модуляции индуктивности обмотки.

2. Если выпрямитль со средней точкой, то не соединяй ее на трансформаторе. Имей две отдельные обмотки и соединяй один из выводов с силовой землей в одной точке с конденсаторами. Свивай провода попарно идуище к вторичкам от выпрямителя даже если их длина несколько сантиметров.

3. Проверь частоку твоего трансформатора как звукового подключая в качестве нагрузки нормальную нагрузку (4 или 8 Ом) твоего усилителя. Если полоса будет уже 20кГц (большая индуктивность рассеяния), то могут быть трудности с диамикой. Правило больше импирическое, чем математическое.

4. Поменяй диоды на Шотки. Обычно с ними лучше. Скорее всего сказывается меньшее падение напряжения и отсутствие накопления заряда.

5. Все соединения в БП до конденсаторов должны быть минимальной длины, а возвратные линии максимально близко.

6. Лучше использовать конденсаторы (электролиты) с минимумом импеданса выше 20кГц. Шунтирование хотя и помагает, но не исправляет полностью. Использованные SnapIn Джамиконы обычно не удовлетворяют этом правилу.

7. Хорошо бы просимулировать работу БП. Надо ввести реальные параметры трансформатора, поставить с источником ~220В последовательно 2 Ома. Меняя емкость конденсаторов фильтра добиться меньшей зависимости внутреннего сопротивления БП от тока потребления.

8. Тор надо помещать в замкнутый экран. Минимум 1 мм сталь, оптимум 3-5мм толщиной. На Ш или П обязательн экран из медной фольги, охватывающий обмотки с сердечником.

[лысый]

А кто мешает заменить проводку в доме?

(Заменить-то можно, один раз, ну два, но её нельзя регулярно перетыкивать, а так понял, для большинства потерпевшых именно в этой процедуре самый цимес.)

[korolkov24]

Мне самому интересно узнать причины. Однако, я не собираюсь отбрасывать факты, которые не удается объяснить.

Ну, так надо пытаться найти истинное объяснение, а не смешивать психологию с электричеством.

[ottisk]

Замерь индуктивность первички по току хх.

О методике измерения индуктивности первички. Измерили ток холостого хода т-ра. Допустим получилось 20 mA. А что дальше? В какую формулу этот ток х.х. подставлять, чтобы узнать индуктивность первички?

.... Номинал конденсатора выбери по основному резонансу на 50 Гц.

Не совсем понятно...Т.е. номинал конденсатора должен быть таким, что бы резонанс LC- контура (образованного этим конденсатором, и индуктивностью первички) равнялся 50 Гц? Константин, а почему именно 50 Гц. Объясните пожалуйста вкратце, если не затруднит

Добавлено через 6 минут

5. Все соединения в БП до конденсаторов должны быть минимальной длины, а возвратные линии максимально близко.

Прошу прощения за тугодумие. Что такое возвратные линии, и максимально близко к чему они должны быть?

[astol]

Вопрос ко всем.Вот есть топик стартер Audiomaniac, который обратил внимание на то, что ещё на этапе подачи питания можно серьёзно менять звучание аппаратуры и пришёл к выводу надо что-то делать с БП.
Другие ему дают советы в этой области, пытаются объяснить причины сего феномена.
Вопрос собственно - у других как дела со звуком обстоят?
Все нормально и проблем с питанием у вас не стоит.Или Audiomaniac не там проблему ищет и вы считаете что это его субъективные заморочки.Я имею ввиду как у других со звуком то дела,и если есть проблемы, связываете ли вы их c питанием или затронутая проблема носит локальный характер,и вы у себя её не наблюдаете?

[purpleman]

По методике, предложенной В.Жбановым, доработал свой БП. Поставил RC цепь 24 мкФ и 5 Ом. И еще конденсатор 4.7 мкФ. Все разместил и распаял в соответствии с рекомендациями, изложенными в прикрепленной статье. К сожалению, не отслушал систему до модификации. Вот сейчас слушаю джаз Армстронга.
Результат: Звуку не поплохело. Может быть улучшился нижний регистр.

Мужики! Как и чем измерить, исчезли ли (уменьшились) помехи в цепях питания?

[Костя Мусатов]

Ну, так надо пытаться найти истинное объяснение, а не смешивать психологию с электричеством.

Как это не смешивать. Вот в 70-е 80-е не смешивали и получили полное г. Отсутствие измеряемых искажений и остутствие звука.
Электричество вторично, психология, а точнее психоакустика, первична и должна задавать все требования к электричеству. А то так можно долго убирать последние 10 дБ помехи, которая может ни на что не влиять.

О методике измерения индуктивности первички. Измерили ток холостого хода т-ра. Допустим получилось 20 mA.

Если индукция в сердечнике не велика, то ток хх определяется импедансом первички, большая часть которого индуктивное спротивление. Поэтому L = U / (314 * I) где 314 = 2 * пи * 50Гц.

Не совсем понятно...Т.е. номинал конденсатора должен быть таким, что бы резонанс LC- контура (образованного этим конденсатором, и индуктивностью первички) равнялся 50 Гц?

Да

Константин, а почему именно 50 Гц. Объясните пожалуйста вкратце, если не затруднит

А ничего эта цифра не напоминает? Происходит компенсация реактивности транформатора и наиболее полное подавление помех.

Прошу прощения за тугодумие. Что такое возвратные линии,

У любого провода есть второй, по которому течет ток в обратном направлении. Иногда это может быть три провода и меняется сочетание пар для разнонаправленных токов.

[korolkov24]

Электричество вторично, психология, а точнее психоакустика, первична

Я имел в виду психологию, точнее парапсихологию. Сам отношусь к этому явлению серьёзно. Если с точки зрения электричества не объяснимо, точнее сказать объяснения конфликтуют с физикой, нужно смотреть шире. Решение может быть за рамками нашего понимания.

[Костя Мусатов]

Решение может быть за рамками нашего понимания.

К сожалению, некоторые вещи приходится использовать на основе импирических данных.
И еще нельзя делать поспешных выводов собенно о хорошем, об улучшении. Если сразу заметил ухудшение, то оно не пропадет. А вот улучшение часто бывает обманчивым. Надо дать ему поработать, могут вылезти скрытые моменты.

[astol]

Как это не смешивать. Вот в 70-е 80-е не смешивали и получили полное г. Отсутствие измеряемых искажений и остутствие звука.

Можете пояснить по поводу отсутствия звука.Что имеется ввиду?

[Walter]

Вот в 70-е 80-е не смешивали и получили полное г. Отсутствие измеряемых искажений и остутствие звука.

Костя, искажения измеряемые и вполне реальные.

Offтопик:
NOW, at 99,95$ in every home.

Полностью отсутствует интерпретация измерений.
А в отсутствии правдоподобной теории все и развлекаются тем, что ближе- кто в схемотехнике изголяется, кто в золочении корпусов, кто в чесании языков.