Sunetul amplificatoarelor

[nustiunimic]

Propun aici o discutie despre legatura dintre ce pui in amplificator si cum suna, pentru ca discutia asta se poate intinde offtopic prin diferite threaduri, din pacate fara vreun rezultat constructiv.

La urma urmei, descrierea sectiunii este "Cum sa ne facem amplificatoare audio". Chiar, cum?

Presupunand ca stim cu totii notiunile de baza, anume: dimensionarea sursei, legaturile realizate corect, cablajul proiectat corect.

Intrebarea este intotdeauna ce fel de schema sa fac?

Cunoscatorii iti vor confirma intotdeauna ca masuratorile nu sunt suficiente, THD si TIM nu definesc un amplificator.

Se poate scrie despre asta, anume despre ce defineste caracterul amplificatorului? Trebuie sa fie si aici un element de stiinta exacta.

Stiu ca sunt cateva carti care merita cumparate si citite, pot s-o fac si pe asta, insa asta ar fi rolul unui forum, sa ajute la impartasirea cunostintelor.

[nustiunimic]

E normal sa existe pareri diferite, mai putin normala e cearta.Amplificatoarele de camera nu trebuie sa fie toate concurente cu cele de mii de euro. Nu avem toti boxe asa de scumpe, sa se si simta.Eu unul am patit sa construiesc un amplif simplu care suna sub orice critica (ceva stk) si sa nu gasesc nicaieri un raspuns tehnic bun, de ce suna asa prost? Mi-a luat ceva timp pana m-am lamurit.Am reparat amplificatoare simple, schimbat finalii, reglat cu osciloscop, etc, si posesorii s-au declarat foarte multumiti. Scheme simple gen Electromures 75W, care puteau multumi cate-un meloman.De ce atata insistenta ptr a recomanda solutii complexe gen "complet simetric" si de a transforma o schema clasica (aia cu 75) intr-un simbol al rusinii ingineresti?Dar integratele gen LM3886 ce au? Sunt apreciate de audiofilii seriosi in toata lumea, doar la noi sunt vazute ca niste jucarii ptr amatori. Ca urmare doar incepatorii lucreaza cu ele si fac diverse greseli apoi raman cu impresia ca tot ce incepe cu LM si TDA trebuie evitat. Pe de alta parte acelasi incepator dupa ce se chinuie sa faca un cablaj ptr o schema simetrica, apoi se chinuie sa cumpere piesele si sa le puna, apoi sa gaseasca ce-a gresit ca se tot ard finalii.... cand are in final o implementare stabila tot nu are un amplif high-end, ptr ca sunt multe alte detalii de care nu a avut timp sau nici nu a auzit, ptr ca nu se discuta nicaieri despre ele, despre sarea si piperul unui proiect reusit. Poate anumiti tranzistori trebuie imperecheati la sange, poate nu, poate condul de la intrare sau cel de pe reactia negativa nu e ce trebuie, de unde sa stie, daca l-a cumparat de nou cu 1leu?Eu cred ca trebuie sa se poata construi un amplificator care sa multumeasca urechi mai pretentioase si fara a se ajunge la solutii de gen PSA-150 (mai ales ptr camera, adica ptr acasa, in apartament, unde 30W sunt suficienti oricum). Daca nu se poate, rog pe cineva sa-mi dea un motiv/cauza care sa tina de inginerie. Multumesc!

[doru77]

Si, as completa eu, sursa si traductorul perfecte, inca nu s-au inventat.

[Vizitator prutus]

Subiectul asta al audiofiliei a umplut sute de carti si mii de site-uri cu sute de mii de pagini...Ca sa fiu mai plastic, nu ajung un milion de saci de rafie sa pui toata sarea si piperul.Americanu zice asa: Choose your goal and stick to it! Este foarte dificil sa tai cu briceagul o paine de 1 kg in felii de 1cm.Sunt amplificatoare de camera care intrec coplexitatea lui psa 150 la doar 65w .Fiecare cu urechile lui...Pana nu asculti un anumit amplificator in lantul acustic potrivit toate concluziile pe care le tragi sunt mai mult subiective, iar dupa...devin si mai subiective.Din punctul meu de vedere un amplificator , indiferent ca e pe lampi , tranzistoare sau integrate trebuie sa nu faca nimic altceva decat sa amplifice , iar distorsiunile de orice natura ar fi ele sa fie cat mai mici cu putinta.Pentru efecte pot fi dezvoltate montaje separate.Pentru mine amplificatorul audio ar trebui sa aiba acelasi comportament ca un osciloscop.Am folosit de multe ori argumentul asta in discutii tuburi vs tranzistori.Un osciloscop tektronix cu tuburi din anii 50-60 , unul hibrid din anii 60-70 , unul analogic pe tranzistori si integrate din anii 80 sau unul digital cu esantionare cu convertoare dac-adc, toate pot amplifica si afisa pe ecranul osciloscopului un semnal patratic sau sinusoidal cu acuratete extrema.Difuzorul sau boxa impreuna cu filtrele pasive daca vb de boxe pasive sunt o sarcina RLC complexa si greu de tinut in frau de un amplificator oricat de modern in comparatie cu sarcina rc de impedanta ridicata a unui osciloscop cu tub , sa zicem.Prin urmare ceea ce particularizeaza in primul rand un amplificator fata de altul este cum reuseste el sa livreze unei sarcini naravase curent.Sunt ampificatoare extrem de simple care se descurca bine si amplificatoare foarte complicate care dau chics si viceversa.Marea arta este sa livrezi curent ansamblului electroacustic in asa fel incat sa raspunda la fel de liniar si repede precum electrozii unui osciloscop.Cata vreme testele din datasheet-uri se fac doar pe sarcini rezistive pt o usoara comparatie cu alte produse concurente este normal ca rezultatele sa nu fie suficiente.UN PIC DE LITERATURA:De ce un amplificator electronic simplu poate suna foarte aproape de unul foarte complex?PENTRU CA DRUMUL SEMNALULUI INTRE IESIRE SI INTRARE ESTE FOARE SCURT SI EXISTA POSIBILITATEA CA FORMA LUI SA FIE MAI PUTIN ALTERATA.De ce un amplificator electronic complex poate suna mai bine?PENTRU CA UN ANSAMBLU MAI COMPLEX PERMITE UN CONTROL MAI ELABORAT AL SEMNALULUI ELECTRONIC AMPLIFICAT ASTFEL INCAT DIVERSELE SLABICIUNI TEHNOLOGICE ALE PIESELOR IMPLICATE IN MONTAJ SA FIE MASCATE SAU REDUSE .Eu sunt de ceva vreme vrajit de niste tehnologii un pic diferite de cele clasice si anume de rezonatoarele electrooptice.Deocamdata limitarile tehnologice ale amplificatoarelor pornesc de la constructia clasica , functionarea si randamentul in general prost al difuzoarelor.Sunt totusi cateva tehnologii concurente care intr-o zi vor deveni suficient de ieftine si performante sa inlocuiasca actualele difuzoare electrodinamice si atunci veti asculta , ATENTIE CA NU GLUMESC! ,concerte in aer liber in fata unei panze vopsite cu rezonatori electrooptici si care vor necesita 5 wati pentru a sonoriza un stadion, iar impedanta echivalenta mare specifica acestor rezonatori va lasa sunetul sa curga in urechile voastre cu aceeasi acuratete cu care astazi ecranul oled reproduce milioane de culori pe un ecran cat palma.

[nustiunimic]

Multumesc pentru raspuns!Amplificatoarele audio de obicei lucreaza in tensiune, fara un feedback in curent e imposibil sa controleze curentul printr-o sarcina complexa.Tehnic vorbind, ce amplificator poate controla mai bine o sarcina dinasta?Unul calculat ptr curenti mari / sarcini de valori mult mai mici decat cele nominale? Sau unul cu amplificare foarte mare in bucla deschisa, care datorita reactiei negative ajunge sa aibe o precizie mai mare?Probabil defazajul intre tensiune si curent, produs de elementele reactive din boxe, poate suprasolicita amplificatorul la capitolul putere disipata, ceea ce poate sa-l puna in situatii neprevazute?Caz in care o schema simpla, dar calculata supradimensionat ar trebui sa se comporte mult mai bine. Supradimensionare doar in ceea ce priveste curentii, nu si tensiunile de alimentare. De exemplu, fire mai groase pe secundarul transformatorului, dimensionat corect la randul lui, punte redresoare ptr curenti mai mari, filtrare mai mare, doua perechi de finali buni; sa construiesti amplificatorul ptr 4 ohmi dar sa-l dimensionezi sa reziste si la 2.As prefera sa se discute cat mai concret, doar e vorba de o stiinta exacta, in plus nu suntem toti versati incat daca aflam ca exista anumite abordari sa stim instant care sunt alea.

[Vizitator vali1]

Pentru ca un amplificator sa reziste in sarcina maxima sursa este destul de esentiala. In mod normal, transformatorul se calculeaza in regim de sarcina permanenta egala cu puterea nominala. Sau mai simplu transformatorul trebuie sa reziste unei sarcini rezistive la puterea nominala fara caderi semnificative de tensiune in circuitul secundar si o incalzire periculoasa ce ar afecta bobinajul sau izolatia acestuia. Bine, bine ,vor spune multi dintre cititori, dar amplificatorul nu functioneaza in curent continuu. Este corect , dar pentru a reda cu o rezerva suficienta spectrul de frecvente joase (mergand de la 10 Hz in sus) si a nu pune in pericol integritatea partii de alimentare, orice supradimensionare este binevenita. Insa nu va speriati - de regula - in economia de piata nu se mai practica acest lucru. Deci veti vedea transformatoare calculate in maxima economie de materiale ce lucreaza in regimuri maxime de temperatura si la curenti de depasesc valorile maxime de incarcare ale densitatii in conductor, cu miezuri suprasaturate ca inductie si valori ale redresarii si filtrarii in prag minim. Asa ca indiferent de schema amplificatorului, partea cea mai esentiala - alimentarea - este un compromis, ceea ce va duce la alte compromisuri si aceste compromisuri in functie de marimea lor se vor simti in calitatea sunetului.

[Vizitator prutus]

mai bine "transformatoarele", nu "transformatorul" daca vorbim de stereo...

[UNIX]

Nu distorsiunile in ziua de azi strica sunetul, ci liniaritatea care este afectata odata de comportamentul complex al boxei + reteaua Zobel de la iesire. Deviatile pot depasi chiar 1dB. Decibel care nu se poate identifica precis, dar care modifica timbrul muzicii. Evident ma refer la diferentele sesizate intre amplificatoare, ca daca ne referim si la boxe discutia s-a incheiat. Destul de rar vezi boxe cu distorsiuni de sub 1% si cu liniaritate cat de cat acceptabila.

[hpavictor]

Nu distorsiunile in ziua de azi strica sunetul, ci liniaritatea care este afectata odata de comportamentul complex al boxei + reteaua Zobel de la iesire. Deviatile pot depasi chiar 1dB. Decibel care nu se poate identifica precis, dar care modifica timbrul muzicii. Evident ma refer la diferentele sesizate intre amplificatoare, ca daca ne referim si la boxe discutia s-a incheiat. Destul de rar vezi boxe cu distorsiuni de sub 1% si cu liniaritate cat de cat acceptabila.

Exista rezolvari interesante care elimina problema variatiei impedantei sarcinii intr-o banda de frecvente destul de mare ...

Pot oferi un exemplu ( deja clasic in literatura de specialitate , KA1000 de la Kenwood , dar mai sunt si altele ) care poate controla variatia impedantei sarcinii pana la 1.6 KHz datorita patentului " Sigma Drive " transformand amplificatorul din generator de tensiune in generator de curent datorita unei compensari continuu variabile functie de sarcina introduse in bucla de reactia negativa globala prin intermediul a unui circuit RC si a inca doua cabluri de compensare conectate la bornele incintei acustice...simplu si eficace .

Dar unora nu le place ...chiar daca rezultatele sunt uimitoare . Probabil ca nu poate sari de etapa Tehnium din anii '80 si clonarea amplificatoarelor lui Sorin Sava si Barbu Popescu !

Desigur , exista si o alta abordare , cea numita " Current Dumping " , fiind binecunoscute Dvoastra proiectele celebre Quad 405 al lui Peter J. Walker si Stonecold al lui Grem Schmidt .

Ele au in comun distorsiuni foarte mici si DF mare , tipic peste 600 la 1 KHz .

 

Evident , toate aceste principii ( Sigma Drive sau Current Dumping ) pot fi adaptate ( doar in cunostiinta de cauza viewtopic.php?p=1284364#p1284364 ) la aproape orice structura de amplificator , inclusiv cu celebrul ( doar pe aici , pe Elforum ) si controversatul LME , alaturi de circuite uzuale de antisaturatie ( nu este cazul la LME ) , compensari TMC sau alte tipuri etc .

Cu bunavointa si imaginatie se pot adapta la aproape orice schema , inclusiv la " Electromures " 2x75W !

[Vizitator prutus]

de "dezastrul" provocat de reteaua zobel n-am mai auzit, dar uite asa mai invata omul cate ceva...parca ii zicea filtru boucherot in cartile mai vechi , daca e vorba doar de retaua rc de la iesire si in principiu nu face altceva decat sa suprime frecvente mult peste spectrul audio...Zobel networks can be used to make the impedance a loudspeaker presents to its amplifier output appear as a steady resistance. This is beneficial to the amplifier performance. The impedance of a loudspeaker is partly resistive. The resistance representing the energy transferred from the amplifier to the sound output plus some heating losses in the loudspeaker. However, the speaker also possesses inductance due to the windings of its coil. The impedance of the loudspeaker is thus typically modelled as a series resistor and inductor. A parallel circuit of a series resistor and capacitor of the correct values will form a Zobel bridge. It is obligatory to choose \scriptstyle R_B \;=\; \infin because the centre point between the inductor and resistor is inaccessible (and, in fact, fictitious - the resistor and inductor are distributed quantities as in a transmission line). The loudspeaker may be modelled more accurately by a more complex equivalent circuit. The compensating Zobel network will also become more complex to the same degree.[3]Note that the circuit will work just as well if the capacitor and resistor are interchanged. In this case the circuit is no longer a Zobel balanced bridge but clearly the impedance has not changed. The same circuit could have been arrived at by designing from Boucherot's minimising reactive power point of view. From this design approach there is no difference in the order of the capacitor and the resistor and Boucherot cell might be considered a more accurate description.prin urmare rolul acestui filltru este de a mari factorul de amortizare si a imbunatati caracteristica de raspus a ansamblului amplificator-boxacum fitrul boucherot e doar jumate dintr-o retea zobel completa ,restul fiind imaginat de ansamblul difuzoare filtre pasive care se gasesc in boxa, de aici porneste acea mult discutata nepotrivire intre anumite aplificatoare si anumite boxe.Cu toate acestea rolul lui este benefic per ansamblu.Nu e deloc intamplator faptul ca se prefera la monitoarele de studiou sa fie active, tocmai pentru a scapa si de eventualele probleme de acest fel printre multe altele.Am citit des afirmatii cum ca nu poti face boxe active sa raspunda liniar in tot spectrul de frecvente datorita defazajelor intre canale, dar nici nu se chinuie nimeni prea tare sa optimizeze filtrele din crossoverul activ care ataca amplificatorul(daca nu e implementat in reactia negativa) functie de reactia negativa si tipul amplificatoarelor astfel incat distributia distorsiunilor armonice sa fie cat mai liniara cu putinta, iar distorsiunile de faza sa fie cat mai reduse., pentru ca altfel, o logica rece imi spune ca raspunsul trebuie sa fie mult mai bun decat la un sistem cu un singur amplificator si boxe cu doua sau trei fitre pasive. Mult mai usor este sa proiectezi un filtru activ ori pasiv inainte de ampificator sau implementat in reteaua negativa decat sa faci filtrul perfect pentru o boxa care sa reprezinte exact jumatea lipsa a retelei zobel complete din ansamblul amplificator-boxa. Distorsiunile de intermodulatie dispar pur si simplu la un sistem activ.Slew rate-ul este si el in cer. O sa-mi exprim inca odata simpatiile aducand in discutie amplificatoarelle kenwood ka-1000 si kenwood L-02A care au tratat acest subiect foarte inteligent prin intermediul cross-overului activ implementat in reactia negativa si celebrul lor patent sigma drive pentru a strange bucla de reactie intr-un singur bloc care pare a fi doar un simplu eq..Ambele manuale de service se gasesc foarte usor pentru a va lamuri despre ce este vorba.Din punctul meu de vedere kenwood a gasit cheia amplificatorului perfect si daca reteaua zobel provine din domeniul telecomunicatiilor Kenwood a implementat in domeniul audio exact experienta lor excelenta din telecomunicatii.

[Vizitator prutus]

Uite ca mi-a luat-o victor inainte cu kenwood-ul...

[nustiunimic]

Gand la gand: chiar azi am studiat articolul lui Rod Elliott : Variable Impedance. Mi-am propus sa implementez asa ceva, insa intr-o varianta cat de simpla posibil, si cu optiunea sa poata fi dezactivata usor daca utilizatorului nu-i plac rezultatele.

N-am pornit threadul doar de placerea conversatiei, lucrez la un amplificator pentru cineva, deocamdata ma ocup de carcasa, urmand sa decid ce eforturi merita facute si ce nu, pe partea de amplificare.

Multumesc hpavictor pentru referinta Kenwood, nu stiam de modelul asta, o sa-i studiez schema.

[hpavictor]

Poti studia acest principiu mai detaliat aici : http://fidelix.jp/products/CERENATE/index.html ...aplicat la un CI pe care il urasc chiar mai mult decat pe LME ...dar unii sunt baieti destepti ( din Japonia ) si stiu sa faca din KKT bici si sa mai si pocneasca fara sa stropeasca !

Evident , este un mic extras din intelepciunea populara romaneasca .

Sper ca poti traduce din japoneza in engleza...ar fi mai comod .

Valorile lipsa le putem dezbate aici daca doresti , prin analogie cu alte amplificatoare ( KA900 de la Kenwood ) avand acelasi principiu de functionare Sigma Drive .

 

 

Cred ca o imagine face mai mult decat 1000 de cuvinte...

Deocamdata atat .

 

Ar mai fi de discutat despre faza , raspunsul armonic sau despre variatia impedantei interne a sursei de alimentare in functie de frecventa semnalului amplificat...sunt doar cateva dintre posibile cauze care determina " Sunetul Amplificatoarelor " , parerea mea .

Sper ca discutia sa ramana constructiva , altfel imi rezerv dreptul de a nu mai interveni in acest subiect .

[hpavictor]

Variatia continua a informatiei de error " intoarse " de pe bornele incintei acustice transforma amplificatorul din generator de tensiune ( functionare absolut clasica pentru amplificatoarele Solid State ) intr-un generator de curent ( tipic pentru amplificatoarele cu lampi ) , de fapt functionarea este oarecum hibrida , un caz particular intre cele doua situatii descrise mai sus .

Pur si simplu compenseaza ( in anumite limite ) " erorile " sarcinii reactive ( adica o incinta acustica oarecare ) dar si a cablurilor de legatura ( materiale folosit , sectiune , mod de realizare fizica sau lungime ) , de orice tip ar fi ele .

Principiul prezentat mai sus neutralizeaza amprenta sonora ( nedorita ) datorata nepotrivirii intre amplificator , cablul de boxe si evident , boxa in sine vazuta ca o entitate separata .

 

Este posibil ca unora sa " le puta " acest principiu denumit sugestiv Sigma Drive , deoarece nu a fost prezentat de Sorin Sava sau Barbu Popescu in Tehnium in anii '80 ... dar ar putea fi aplicat cu succes si la clona X ( cu sau fara corector de ton si potentiometru in trepte ) prezentata incepatorilor habarnisti pe forum .

Oricum nu conteaza parerea unui user oarecare , informatiile de mai sus nu sunt destinate decat celor deschisi la informatii noi , diferite fata de cele prezentate pana acum pe forum .

 

nu prea are rost ca o sa fie pareri diferite si iar iese cu cearta

Sper sa nu ai dreptate si de data asta !

Spre exemplu , aproape nimeni viewtopic.php?p=846909#p846909 nu a sesizat importanta platformei AE150S ( fostul proiect comun PSA150 ) la care se poate atasa extrem de simplu in circuitul de reactie negativa globala reteaua RC care alcatuieste circuitul Sigma Drive ...acest lucru a fost descris inca de la inceputul proiectului PSA150 , dar probabil ca nimeni nu a inteles la ce ma refeream si ca urmare nimeni nu dorit sa dezvolte discutia pe aceasta tema , a " tunning-ului " post-livrare .

Am dorit ca acesta sugestie sa fie o surpriza placuta pentru cei ce vor folosi un modul AE150S in varianta chioara , Stereo , nu in varianta Dual Balanced Amplifier viewtopic.php?p=796849#p796849 , modificare fiind recomandata / destinata in mod special pentru userul @Shambala .

Consider ca mai sunt inca surprize , dar ...sa asteptam finalul apoteotic !

 

Eu cred ca trebuie sa se poata construi un amplificator care sa multumeasca urechi mai pretentioase si fara a se ajunge la solutii de gen PSA-150 (mai ales ptr camera, adica ptr acasa, in apartament, unde 30W sunt suficienti oricum).

Solutia este testata cu succes de multi constructori rusi DIY ( Zuev este unul dintre cei mai performanti ) evident excluzandu-i pe profesionistii in genul Carver , Bose , Kenwood sau Fidelix , asa ca @nustiunimic se teme degeaba .

Dar cu siguranta principiul Sigma Drive se poate aplica si unui amplificator avand ca element activ un " banal " TDA2030 !

De altfel sunt cativa useri Elforum care au deja in proiect o aplicatie cu valorile ( reale ) ale componentelor pentru controlul Sigma Drive pana la 50 KHz , adica cu mult peste KA900 sau KA1000 ) , ar fi fost interesant si benefic sa iasa din umbra si sa intervina cu pareri sau comentarii despre realizarea practica ...daca doresc acest lucru .

[hpavictor]

Aici : viewtopic.php?p=1001644#p1001644 aveti promisiunea facuta lui Shambala privind recomandarea mea de " tunning " post-livrare , in functie de nivelul maxim de performante dorit ...am considerat insa ca era prematur ( in acea perioada ) sa dezvalui public functionarea principiului Sigma Drive sau posibilitatea aplicarii acestuia la platforma de baza AE150S .Oricum ca bonus pentru toti participantii proiectului AE150S , varianta finala de PCB va fi echipata din start cu o superdioda " smechera " , autoadaptiva . Permite curent de repaus suficient de mare ( Gm optim ) la nivel mic al semnalului pe iesire , iar la nivel mare acest curent se micsoreaza , permitand un randament aproape de 70% . Nu pot apare probleme cu THD-ul datorate racordarii la nivel mare , deoarece amplificarea in bucla deschisa este optima pentru asemenea regim si se datoreaza folosirii etajelor cascod in intrare si VAS .De altfel in simularea functionarii , se poate observa cu usurinta pe graficele cu THD la diferite nivele de putere ca s-a confirmat solutia ( preluata - nu plagiata ) de inspiratie Revox...deoarece cartile din carti se scriu ! @Sharky a sesizat acest lucru ( amplificarea mare in bucla deschisa ) inca de la inceput , dar nu avea informatii privind functionarea superdiodei... Pe romaneste , AE150S disipa mai putina caldura fata de solutiile clasice de superdiode , lucru benefic auditiei , deoarece distorsiunile generate de deriva termica vor fi minime .Desigur , am incercat sa dezvolt o discutie in acest sens si cu Greierasul , in perioada dezvoltarii proiectului sau , prezentandu-i cateva solutii tehnice ( in genul proiectelor moderne ale unor firme cu renume in Hi End sau privind includerea unui circuit de bias de tipul "nonswitching " in proiectul SARA ) dar a refuzat politicos , probabil ca va tine cont de ele la o dezvoltare ulterioara a proiectelor sale . Va proceda cum doreste , deoarece fiecare face ce vrea .Asta-i treaba . Nu pot lucra singur icon_jook , pentru ca rezultate optime se obtin doar la munca in echipa icon_jook icon_jook icon_jook ...Eu mai am cativa " asi " in maneca , ii voi folosi la alte proiecte , in viitor .Evident daca doriti , puteti folosi toate solutiile prezentate mai sus sau altele , in viitoarele Dvoastra proiecte DIY ! Sper sa nu considerati ca este vorba de osanale la adresa proiectului comun AE150S , deoarece eu m-am referit doar la solutiile tehnice care pot influenta " Sunetul amplificatoarelor " , adica discutia este ontopic .Scopul nostru ramane ca sunetul amplificatoarelor construite de noi sa fie cat mai natural ! Merita ca aceasta comunitate DIY sa evolueze...parerea mea .