В данной статье хочу привести рекомендации из практического опыта, по созданию высококачественного или как иначе говорят High-End усилителя звука. На основании этих правил, любой сможет создать свой супер-усилитель, и в конце-концов найти тот самый звук, который он ищет.
Почему же так важен именно оконечный усилитель звука, к которому подключаются АС (акустические системы)?
Я тоже задавал себе такой вопрос. Вроде бы усилить звук это не сложно, имея такие усилитительные инструменты, как транзисторы и лампы. Но как оказалось основная задача усилителя не только усилить сам звуковой сигнал, это как раз достаточно просто, но и согласовать малое (4-16 Ом) сопротивление динамиков с цепями усиления и минимальными искажениями во всем диапазоне (20 - 20000), так, чтобы не пропала естественность звучания. Вот это оказалась задача очень не тривиальная. Зачастую разработчики сводят к минимуму искажения, ориентируясь только на приборы. А слушаешь такой усилитель - вроде бы и все частоты есть и ВЧ и НЧ, но звук не тот, безэмоциональный и унылый. Идешь на концерт, или где есть живая музыка - все ярко, слышны все нюансы и обертоны. Приходишь домой - слушаешь - нет этой энергетической составляющей музыки. Говоришь разработчику - звук не тот - а он говорит - " Да нет же, вот сам смотри - искажения практически нулевые. Это у вас источник не такой, кабеля плохие, разъемы не золотые, акустика не та, файлы не супер DSD и т.п. И наш слушатель формирует для себя картину, что реалистичный звук доступен лишь за великие деньги. Но как оказалось это не так. За вполне реальные средства можно собрать очень реалистично звучащий усилитель, нужно лишь следовать определенным правилам в построении, понимать суть работы его элементов, не зацикливаться на теории и приборах а думать своей головой. Да несомненно и провода и разъемы и динамики - это все влияет на качество, но более, чем половина хорошего звучания это именно усилитель. Я сейчас не говорю за различную схемотехнику, она конечно очень важна, но я говорю за общие правила, которые я выработал на основании своей более, чем 30 летней практики в разработке звукоаппаратуры. Пользуясь этими правилами, каждый человек, при желании сможет сделать очень высококачественный усилитель, который "заткнет за пояс" не все, но многие именитые бренды, так называемого High-End звука. Все эти правила я выработал для себя сам, и использую их в своей практике, не претендуя на всемирную истину. Каждый вибирает для себя сам, что и как ему делать. Возможно мои решения кому-то помогут найти свой звук.
Итак меньше слов, а больше дела!
Что же это за правила то такие? Начнем по порядку.
1. Питание. В практически любой схеме усилителя нужно сразу отделить питание выходных каскадов усиления (силовая часть) и питание самого усилителя.
Трансформатор.
Очень желательно использовать отдельные трансформаторы для питания усилителя и силовой части. Я использую торроидальные трансформаторы (30-50Вт) для усилителя и 100 - 300Вт для силовой части. для уменьшения искажений по части питания - трансформаторы нужно ставить с запасом по мощности (лучше в 2 раза). Особенно это касается силовой части. Обычно все тарнсформаторы, которые продаются - мотаются в притык по меди и не очень пригодны для питания высококачественных усилителей. Поэтому лучше купить трансформаторы большей мощности и напряжения, смотать вторичные обмотки и намотать свои.
Выпрямитель.
Лучше использовать отдельные диодные мосты на каждую обмотку трансформатора со своим конденсатором.
Питание усилителя.
Питание каждого! каскада усиления происходит через отдельный активный фильтр питания.
На рисунке показана схема питания плюсовой части. Такая же схема питания, но с транзисторами другой проводимости и обратной полярностью конденсаторов, используется и в минусовой части питания. Транзисторы подбираются по току каскада, лучше это делать в программе моделирования работы схем. Я использую программу Multisim.
Внимание! Всю вашу схему с переделками - лучше сначало загрузить в программу моделирования и проверить ее работоспособность а уже потом разводить плату и паять прототип.
Транзисторы раскачки (предвыходные) также нужно питать вместе со слаботочной частью. В силовой части питаются только выходные транзисторы.
2. Связь каскадов.
Во всей цепи прохождения сигнала не должно быть ни одного резистора! Если уж и использовать то специальные резисторы для ВЧ цепей. На худой конец поставьте паралельно керамический конденсатор 0.01мк. Это же касается и мощных резисторов в эмитерах выходных каскадов. Вместо них лучше используйте отрезок медного обмоточного провода подходящего по сопротивлению. Это все необходимо для более чистого воспроизведения мельчайших деталей, особенно на СЧ-ВЧ.
3. Нагрузка каскадов.
В качестве нагрузки каскадов усиления используйте генераторы стабильного тока (ГСТ). Различных схем есть достаточно большое количество. Вводите их в свою схему в редактор моделирования и смотрите на результат.
4. Обратная связь.
Огромную часть в звучании усилителя играет обратная связь. В идеале она должна быть по постоянному току и практически отстутствовать по переменному. То есть усилитель должен быть макисмально стабильным по постоянному току, держать ноль постоянки на выходе и в тоже время отыгрывать все малые изменения по переменному. Если вы хотите слышать в музыке мельчайшие нюансы, то вам необходимо максимально уменьшить обратную связь по переменному току. Ниже приведен фрагмент схемы обратной связи, где можно вставить подстроечный многооборотный резистор и выставить величину ООС по переменному току и соответственно и характер звучания вашего усилителя.
Чтобы сбалансировать усиление входного каскада при малой ООС можно соответственно уменьшить резистор на входе каскада.
Все это настраивается субъективно!
5. Исполнение схемы усилителя.
Все соединительные цепи должны быть как можно меньшей длины. Для этого оптимально подходит SMD компоновка. Меньше длины проводников - меньше наводок. Можно делать гибридку - часть SMD компонентов а часть (малошумящие транзисторы) побольше. Тут конечно все зависит от того что у вас есть, и что можно приобрести.
6. Корпус усилителя
В идеале нужно делать отдельный корпус для блока питания и отдельно для плат усиления. Если же в одном корпусе, то, если трансформаторы не экранированы, лучше делать корпус не из металла. Так, как если в одном корпусе у вас и трансформаторы и платы усилителя, то наводок будет гораздо больше, за счет отражения во внутрь электромагнитных волн от трансформатора. Внутри корпуса платы усилителя лучше отделять от трансформаторов радиаторами с мощными транзисторами для уменьшения наводок.
Ну и как говорится лучше один раз услышать :)
Для демонстрации звучания усилителя, собранного по этим правилам, можно прослушать файлы:
Ниже я хочу привести примеры звучания не эталонных файлов, а самых обычных mp3, которые проигрываются в стриминге, в Яндекс-музыке. Я специально выбрал достаточно старые записи, чтобы можно было услышать насколько усилитель способен вытягивать абсолютно все нюансы музыки, даже из стриминга.
Наши акустику и колонки можно послушать вживую в Москве на выставке c 17 по 20 ноября 2022г "Российский Hi-End".
По всем вопросам можно обращаться напрямую через телеграм @Darion4455