База знаний по hi-fi и high-end технике и комплектующим, отзывы и впечатления
Показаны различия между двумя версиями страницы.
— |
5speakers:impedanse [2022/01/26 14:03] (текущий) staudio создано |
||
---|---|---|---|
Строка 1: | Строка 1: | ||
+ | ===== Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? | ||
+ | |||
+ | |||
+ | (О СНИЖЕНИИ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ И ПРИЗВУКОВ В ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯХ) | ||
+ | |||
+ | Разницу в звучании громкоговорителей при работе с различными УМЗЧ, в первую очередь, | ||
+ | |||
+ | Как нам кажется, | ||
+ | |||
+ | В настоящее время считается общепризнанным, | ||
+ | Доводы в пользу малого Rвых УМ (и соответственно высокогоKd) общеизвестны: | ||
+ | |||
+ | Всё дело в том, что этот вывод делается без учета физики работы электродинамических головок громкоговорителей (ГГ). Подавляющее большинство разработчиков усилителей искренне полагает, | ||
+ | |||
+ | Тем не менее, вопросы, | ||
+ | |||
+ | «Какое отношение к этому может иметь выходное сопротивление усилителя? | ||
+ | |||
+ | Для восполнения этого пробела и предназначена эта статья. Надо сказать, | ||
+ | |||
+ | Ниже частоты основного резонанса при подаче синусоидального напряжения сигнала на обмотку звуковой катушки ГГ амплитуда смещения её диффузора определяется упругим противодействием подвеса (или сжимаемого в закрытом ящике воздуха) и почти не зависит от частоты сигнала. Работа ГГ в этом режиме характеризуется большими искажениями и очень низкой отдачей полезного акустического сигнала (очень низким КПД). | ||
+ | |||
+ | На частоте основного резонанса масса диффузора вместе с колеблющейся массой воздуха и упругостью подвеса образуют колебательную систему, | ||
+ | |||
+ | Выше частоты основного резонанса силы инерции диффузора вместе с колеблющейся массой воздуха оказываются большими, | ||
+ | |||
+ | Сила же, действующая на диффузор со стороны звуковой катушки, | ||
+ | |||
+ | На частотах заметно выше основного резонанса величиной противо-ЭДС можно пренебречь, | ||
+ | |||
+ | Так вот, ни сопротивление Rг, ни индуктивность Lг особым постоянством не отличаются. Сопротивление звуковой катушки сильно зависит от температуры (ТКС меди около +0, | ||
+ | |||
+ | Изменения индуктивности ещё более сложны. Амплитуда и фаза тока через звуковую катушку на частотах заметно выше резонансной в значительной мере определяются величиной индуктивности. А она очень сильно зависит от положения звуковой катушки в зазоре: | ||
+ | |||
+ | Сказанное выше иллюстрируется фотографией осциллограмм звукового давления, | ||
+ | |||
+ | amp23-1.gif | ||
+ | |||
+ | В качестве источника двухтонального сигнала применены пара генераторов и два усилителя, | ||
+ | |||
+ | amp23-2.jpg | ||
+ | |||
+ | Как видно на осциллограммах на экране верхнего осциллографа (верхняя - без фильтрации, | ||
+ | |||
+ | Однако существует способ резко уменьшить описанные выше искажения, | ||
+ | |||
+ | Знатоки могут возразить, | ||
+ | |||
+ | Следовательно, | ||
+ | |||
+ | Любопытно, | ||
+ | |||
+ | В процессе налаживания такого усилителя его искажения без общей ООС обычно оказываются в пределах 2,,,5% и уверенно заметны на слух при включении в разрыв контрольного тракта (метод сравнения с «прямым проводом»). Однако после подключения усилителя к громкоговорителю обнаруживается, | ||
+ | |||
+ | Причина этого, на первый взгляд, | ||
+ | |||
+ | Стоит сказать несколько слов об использовании отрицательного выходного сопротивления УМЗЧ. Да, положительная обратная связь (ПОС) по току помогает задемпфировать ГГ на частоте основного резонанса и уменьшить мощность, | ||
+ | |||
+ | Конечно, | ||
+ | |||
+ | С интермодуляционными искажениями мы, видимо, | ||
+ | |||
+ | Как известно, | ||
+ | |||
+ | Для исключения этих призвуков теоретически есть две возможности. Первая - это сдвинуть все резонансные частоты за пределы рабочего диапазона частот, | ||
+ | |||
+ | Вторая возможность - это снижение добротности паразитных резонансов, | ||
+ | |||
+ | Так вот, возможен и третий вариант - использование ГГ с относительно «жестким» диффузором и введение её акустического демпфирования. В этом случае удается в некоторой мере совместить достоинства обоих подходов. Именно таким образом чаще всего строятся студийные контрольные громкоговорители (большие мониторы). Естественно, | ||
+ | |||
+ | Что же касается призвуков, | ||
+ | |||
+ | Обобщая вышеизложенное, | ||
+ | |||
+ | 1. Режим работы головки громкоговорителя от источника тока (в противоположность источнику напряжения) обеспечивает существенное снижение интермодуляционных искажений, | ||
+ | |||
+ | 2. Наиболее целесообразный вариант конструкции громкоговорителя с низкими интермодуляционными искажениями - активный многополосный, | ||
+ | |||
+ | 3. Работа головок от источников тока вызывает необходимость акустического демпфирования их основного резонанса, | ||
+ | |||
+ | 4. С целью получения высокого выходного сопротивления усилителя и сохранения малой величины его искажений следует применять ООС не по напряжению, | ||
+ | |||
+ | Конечно, | ||
+ | |||
+ | С.АГЕЕВ, | ||
+ | |||
+ | Автор благодарит сотрудников НИКФИ Сырицо А.П. за помощь при проведении измерений и Шрайбмана А.Э. за обсуждение результатов. |