Всем Доброго Аудиофильского!
Мне тут посоветовали посмотреть сериал Гурзуф. Там всего 6 часов в сумме. Как 3 полнометражки. Дело там происходит на Черном Море. В начале 60х.
И при этом он цветной. С хорошим качеством изображения и звука. Современный в общем. Говорят сейчас те времена стали показывать с минимумом психологических акцентов на том, что мир с тех пор изменился.
Т.е. смотреть его сплошное удовольствие. Тем более, что там относительно мирный детектив.
Я еще не начал его смотреть. Но чего подумал.
А давайте мы с вами тоже в те времена сейчас поднырнем во вступлении в нашу сегодняшнюю историю.
Давайте представим, что дело в 1960х присходит. И вот строим мы дом. Тот, что сейчас зовут Человейник. Большой 5-этажный, на 100 квартир да 6 подъездов.
Для мирных жителей.
Мы рационализировали его конструкцию. Он в производстве по затратам и природных и человеческих ресурсов наиболее оптимальный.
В отличие от частных домов, мы ощутимо экономим на материалах. А значит и на количестве людей, которые их производят. Да мы при этом жертвуем комфортом. Шум от соседей теперь несколько более слышен. Но зато у нас теперь есть свободные руки в обществе, что могут заводы строить. Тяж Мет осваивать, Электронику двигать, Молодого Пацана в космос посылать.
Да так, что он оттуда вернется загоревший и с магнитиками.
Но давайте сосредоточимся на архитектуре.
С одной стороны дом мы строим для людей. И потому и шумку делаем комфортную, и лифт заботливо ставим. Учитываем, что люди могут болеть. А даже при гриппе подняться по лестнице на 5й этаж с покупками из аптеки - не самая полезная для здоровья задачка. Ведь не спроста постельный режим назначают. Он как раз на тот случай, чтобы человек сдуру не спалил себе поврежденную дыхалку.
В этот момент все дружно переживаем за певицу МакSим. Ведь с ней случилась именно эта опасная ситуация. Ее природный трудоголизм спровоцировал игнорирование особенностей поврежденного организма. Сейчас она уже восстанавливается в домашнем режиме.
И вроде бы все верно. Но есть еще один фактор который нужно учесть при строительстве дома. А именно то, что дом мы строим на Земле. Это планета такая. А она как известно вертится. И делает это неравномерно.
В том смысле, что у нее то буря, то шквал, то еще какая трясучка.
И в этот момент не важно для кого мы делаем. Мы делаем инженерию ради инженерии. Т.е. делаем дом таким, чтобы он стоял.
Т.е. инжненерия бывает 2х видов. 1. Инженерия Гуманоидного Типа. Ориентированная на людей. 2. Инжененрия ради инженерии. Ее еще называют Инженерия Натурального Типа. От латинского слова Natura - природа в переводе.
И вот тут-то мы плавно подходим к усилителям.
Дело в том, что подходов к их конструированию тоже 2.
1. Гуманоидный - нам нужен точный звук, который человек на слух не сможет отличить от звучания живого инструмента.
2. Натуральный - нам нужен точный звук, который своей противофазой обезвредит звук от живого источника.
Вот и какой точный звук будем делать?
Гуманоидный или Натуральный.
Сейчас большинство инженеров, что действительно инежнеры скажут, что Натуральный подавай!!!
Но при этом, если какой вопрос относительно КНИ возникнет, так они тут же ляпнут, что человек на слух не сможет отличить разницу аж в целый процент.
Это называется КАША!!! Каким-то образом, мы учась в универах, где учили Качественной Инженерии с упором на Натуральный тип, нахватались знаний из Гуманоидного сегмента.
И как-то так вышло, что у нас в голове это все в одну кучу и собралось.
А ведь Натуральный в плане освоения Электроники он важнее. Ведь научные открытия в Электронике, они ведь в открытии новых Природных Законов, и приручении их. Т.е. открытия делаются в Натуральном поле.
А в Гуманоидное просто делается схемотехника, которая учитывает Гуманоидную специфику. Там свои ученые изучающие Человека открытия делают.
И согласно технологии разлеления труда, Гуманоидный Инжененр пишет ТЗ для Натуральщика о нужных параметрах изделия. А Натрульщий берет и делает нужный Гуманоидному продукт.
При этом Гуманодиную Ижненерию, ее ведь гораздо проще делать, когда Натуральная Инженерия досконально освоена.
Но в мире Аудио с этим делом КАША!!! Причем каша еще и по той причине, что инженер как у Шерлока Холмса себя ведет. Тащит в свой чердак все подряд.
А я ведь не согласен с этим заялением Артура Конан Дойла. Знания всегда могут пригодиться. Ведь именно они и делают нас приятными собеседниками.
Но вот в плане инженерии их нужно структурировать и каталогизировать. И проставлять рейтинг доверия. А многие просто заучивают однажды услышанное.
Я по этому поводу все время привожу пример.
Где-то в книжке написано "На Виниле линейная скорость в конце диска явно ниже, чем в начале. Поэтому все хиты пишут в начале пластинки".
И инженер, запросто может этот текст взять на вооружение. Мол истина. В книжке же написано.
И при этом отбросить тот факт, что в его коллекции 90 процентов хитов записаны именно последним треком на стороне Винила.
Т.е. словить вирусный контент, принять его за истину, и отбросить весь свой жизненный опыт, которому порой лет 20 как он пластинки собирает, у иного инженера занимает пару минут.
Причем явление это надо заметить частое.
Вот вам немножко ссылкочек на видосы где народ Винил крутит. На последние треки на стороне.
Pink Floyd - Another brick in the wall
Deep Purple - Soldier Of Fortune
Led Zeppelin "Stairway To Heaven"
Roxette - It must have been love
Sting - Englishman in New York
George Thorogood - Bad to the Bone
Добавлю, что и Не Стреляй у ДДТ находится на первой стороне этой же пластнки. Угадайте в какой части диска?!!
Поэтому внимательно следим, что едим!!! Каша хороша когда поступает в рот, а не в уши, особенно через глаза.
А это просто картинка на обложку. Красивая до жжути!!!
фото отсюда https://www.433175.ru/stat/3630-okna-radioprozrachnosti-dozhdi-i-svch-kvch-radiotehnologii.html
Итак.
Давайте разбираться с усилителем.
Первым делом повторим, что существует Гуманоидный подход и Натуральный.
Сегодня мы будем стараться разобраться с Натуральным полем исследований. Гуманаоидный мы тоже будем учитывать, но ключевой интерес этого цикла статей, это все таки противофазная глушилка окружающего шума. Ну чтобы стоишь такой в метро с чуманадом, кнопочку на нем нажал и тишина вокруг.
Можно еще применять во время шумных вечеринок, чтобы соседи радиатор ложкой не ломали.
Первое, что нам нужно понять, что вообще такое звук. Какие алгоритмы его структурирования придуманы.
Нужно нам это именно с целью того, чтобы сформировать нужные инженерные фантазии.
Я позволю себе еще разок отвлечься. Я тут 3д печать осваиваю. И там бывают трудности. И если фантазия бодрая, то она сходу подкидывает пяток решений. Только успевай выбирать каким путем сейчас проблему решать. А если фантазия вялая, то сидишь и ждешь когда же там что-то полезное родится.
А как раз попал в обе стадии. В одной у меня есть нужный объем знаний, для шустрой фантазии, а в другой еще не успел изучить. И вот там где знания есть - прям само все выстреливает по решению задачи. А там где еще не изучено - приходится рожать не спеша.
Даже когда поверхностно материал изучен, фантазия быстро подкидывает темку где порыться, чтобы нужное изучить. Или как провести свое исследование, если проще и быстрее исследовать.
Но как выше подмечено - фантазия в начале пути требует знаний.
А потому, для понимания работы усилителя, нам все таки нужен некоторый интеллектуальный фундамент. Нужно понимать как звучат искажения, какова их конструкционная природа, и как именно они видоизменяют сигнал.
Ну чтобы слыша тот или иной артефакт, фантазия тут же генерила форму сигнала, и тут прикидывала где такое искажение может быть в схеме.
Пересмотрите первые 2 части фильма Назад В Будущее. Посмотрите как Докторо Браун идеи сточит в магнитофон. На лету генерит, причем в таком темпе, что речевой аппарат едва поспевает звуки произносить.
И это на самом деле не столько Актерская игра, сколько действительность. Инженера в режиме включения фантазии по решению задачи именно так и шпилит. И это нормально. Это мозг проблему кипятком шпарит.
В общем для понимания природы искажений нам нужен и слух, и фантазия, и понимание как изменился сигнал, и где именно в схеме возникло это изменение.
А для этого нам все таки нужно провести базовое структурирование звука.
Для этого возьмем 2 музыкальных инструмента. Один будет барабан, второй гитара.
Вернее даже не так. Сначала возьмем ребенка, и нитку. Будем рот зашивать. Ой. Шучу.
Но именно на этих "инструментах" мы сейчас начнем осваивать процесс.
Итак. Первым делом берем ребенка. Подлавливаем его за процессом когда он натягивает простынь на диване, и бросает на нее пульт.
В это время у нас в ушах начинается плоский, резкий низкочастотный звук.
И тут момент. А чем этот звук отличается от барабана? А тем, что у барабана, есть второй пластик.
При ударе колотушкой по первому пластику мы получаем такой же плоский и резкий звук, а вот волна отразившись от второго пластика возбуждает и его. И он дает еще один звук, который отразившись от первого пластика, возбуждает, отражается, опять возбуждает.
В общем глубина звука - это затягивание стадии под названием продолжительность его звучания на стабильной громкости.
А это надо сказать вторая стадия развития звукового процесса.
Звук принято делить на 4 стадии.
1. Начало звука.
2. Сустейн звука. Или же время раномерного звучания.
3. Затухание звука.
4. Стандартная реверберация звука или же послезвучие.
А теперь разбираемся по порядку.
1. Начало звука. Процесс короткий но жутко важный. Теперь натянем нитку. Дернем ее. У нас характерный щипковой звук.
А природа его такова, что время начала звука значительно дольше. У него в отличие от удара плавнее нарастает амплитуда в начале звука.
Удар выходит на максимум своей амплитуды примерно за 5 колебаний в басах. А щипковой за 15. Это если мы сравниваем барабан и контрабас герцах на 40.
Многие думают, что удар это одно колебание. Неа!!! Это минимум 5.
А теперь давайте пошалим.
Возьмем усилитель. Но в силу каких-то схемотехнических моментов, он начало колебаний пропускает. А врубается уже колебании на 3- 5м.
Что произойдет с щипоковым звуком? Правильно. Тихую стадию мы пропустим, врубим сразу с момента погромче.
Т.е. получим более резкий звук. Больше похожий на ударный. А если по удару так же жвамнкем. То он тоже станет резче.
Как это может произойти схемотехнически?
Тут все просто. Иногда каскад для оптимизации режимов работы, как по нагреву так и по энергопотреблению, особенно по второму моменту и для мобильных решений, делают с блокировкой тока покоя.
Т.е. когда тишина, то каскад пребывает в режиме со значительно сниженным потреблением.
Делают это просто. Расчитывают каскад по микрофонной схеме. Когда он работает эмиттером сидящем на корпусе.
Но на корпус его подключают через конденсатор. А для того, чтобы он в режиме покоя все таки работал, его по постоянному току через резистор подключают.
Т.е. получается схема когда на эмиттере стоит и резистор, и шунтирующий его конденсатор. При этом кондер дикий электролит не слабой такой емкости.
Его задача заблорировать каскад в режиме покоя. А резистор обеспечивает в этот момент способности каскада пинать кондер переменкой.
При этой схеме стабильно наблюдается пропуск первого колебания. Пока электролит подразрядится, чтобы каскад открыть на рабочий коэффициент усиления одно колебания точно проходит со значительно сниженным усилением.
Резистор обычно стоит такой, что усиление там 1:1, в то время как рабочий режим через кондер минимум 1:10, а то и 1:100.
И вот пока этот каскад врубится, первое колебание и проскочит мимо. Получаем более резкое звучание. А если еще подшалить и подзатянуть резистор, и кондер с еще большей емкостью влепить, то и все 5 колебаний прозевать можно.
2. Сустейн Звука
После выхода на рабочую громкость некоторое время амплитуда сохраняется стабильной.
Продолжительность этого состояния влияет на наше восприятие Глубины звучания. Плотности и насыщенности его.
И тут у усилителя 2 момента.
Если наш электролит, а он в этой выше-разобранной схеме заодно так выполняет и роль буфера по питанию, возьмет и разрядится раньше времени.
То да. Затухание начнется раньше, чем нужно. Т.е. звук станет более плоский.
Но. Тут есть еще один момент. Называется самовозбуждение каскада.
Так уж вышло, что усилитель напряжения работает за счет того, что повышая ток на коллектороном резисторе, вызывает на нем же падение напряжения.
А это в свою очередь ведет к увеличению амплитуды при перевороте фазы.
Но падение напряжения, приводит к тому, что повышается ток на базе. И тут в возникает некоторая паразитная связь, эмиттера и базы.
Она ведет к формированию гармоник. А так же к еще одной бяке.
А именно к затухающему самовозбуждениею с пороговым срабатыванием.
Ну это примерно как если вы микрофон отложите от колонки подальше, чем момент когда она свистит. Но если теперь топните, то колонка все равно засвистит.
Но если вы в этот момент еще сильнее микрофон отодвинете. То если вы топните, то колонка сивсистнет и снова успокоится.
Т.е. для самовозбуждения от собственных шумов уже связи не хватает. Более того ее и не хватает, для поддержания самовозбуждения без внешней и энергии.
Но вот если у нас в музыке возникает какой-то звучок, с хорошей амплитудой. То такой каскад, может удлиннять сустейн.
Ага! Т.е. делать звук более глубоким.
При этом если частоту резонанса подобрать на второй гармонике, то звук станет еще и упругий и воздушный.
А вот если промазать. Например место лампового каскада, с его вывернной склонностью возбуждаться второй гармоникой, влепить транзистор, который резонирует где-то в другом месте.
То можно получить уханье в басу, грязь на нижней середине, стеклянность на верхней, смазанность на верхах.
Причем парадокс. В этот момент наш кондер работает с точностью до наоборот - препятствует самовозбуждению.
Т.е. он вредничает в первой стадии, и в то же время весьма интересно работает во второй. Такая вот палка с двумя штепселями.
3. Затухание звука
А тут у нас ощущение пустоты. Т.е. если затухание плавное, то мы ощущаем, что звук объемный, если быстрое то пустой. Вроде бы был насыщенный и глубокий, но вот резкое пропадание его, и ушам чего-то не хватает в конце.
Здесь снова наш конденсатор может пошалить. В этот момент разрядившись раньше времени, он снова заблокирует каскад усиления.
Т.е. ускорит затухание. Чем создаст пустоту в звуке.
4. Послезвучие
Это явление чаще наблюдается колонках. Но и усилитель тоже может пошалить.
Для этого нам нужен Дроссель. Нам нужен или Дроссельный усилитель в место более традиционного Реостатного. Т.е. замена резистора падения напряжения на дроссель.
Или установка дросселя в цепях коррекции АЧХ в Винил-Корректорах и усилителях в магнитофонах.
Или в еще где. Схемы всякие бывают.
Суть в том, что дроссель при снижении амплитуды норовит дать пенделька.
Магнитный поток в нем не любит снижение амплитуды. Особенно с случае реле. Резкое снятие напряжение с катушки индуктивности, и получите в обратку высокое напряжение. Релюхи на этот случай шунтируют диодном в обратную сторону. Он как раз этот пендель замыкает.
А вот мелкий дроссель дает пендели поменьше. Но они как раз подзадирают окончание звука. В самом его конце вдруг опа, о подъем амплпитуды.
Если время этого подъема правильно подобрано, то это придает Аудиофильскую утонченность звуку, а если промазать... А часто как раз мажут, не зная об этом неожиданном процессе, и что его настраивать нужно.
То получаем очередную порцию грязноватого и дубоватого звучания, с посторонними призвуками.
В этот момент у нас страдает в первую очередь ощущение подвижности звука. Его гибкости.
А вот если наоборот грамотно подстоить этот узкое место, то в моменты дрожания частоты, вызванные детонацией в магнитофоне, можно стабилизировать девиацию частот, и тем самым повысить подвижность звука насытив его объемом и теплотой.
В схемотехнике магнитофонов Юпитер как раз подобная движуха. Они весьма умело маскируют детонацию ЛПМ. Оживляя звук, корректируя в нем именно моменты его затухания.
*******************************************
На сегодня пожалуй все. Добавлю только, что у струны на гитаре слышимых гармоник 12 штук. И что у них характеристики возбуждения-затухания такие, что в какой-то момент вторая гармоника звучит громче основного тона, но потом они снова меняются местами.
А там еще дека обертонов добавляет. И усилитель может в такие моменты тоже гармонический портрет инструмента искажать.
Например возбуждаясь по второй гармонике в ее пике, и затягивая возбуждение именно этого пика именно этой второй гармоники. Такие побочки тоже бывают.
Причем если их приручить получается весьма утонченный звук. И очень дорогой. Например усилители марки Аккуфейс именно это и делают.
Ну и само собой тесты на замер таких искажений это вовсе не КНИ на 1 кГц. Тут нужно формировать импульсные сигналы, и замерять время затухания этого импульса на выходе.
А это еще хитрый прибор получается, чтобы он такие быстрые импульсы сам ловил. Руками с секундомером такое не померить.
Более того, у тех же ламповых усилителей, может наблюдаться раскачка сетки. Буквально. В физическом смысле. А в такой момент, уже напряжение смещения становится управляющим источником колебаний. И тут быстрый импульс в начале это одно значение затухания, импульс средней продолжительности другое, а импульс долгого звука третье.
На транзисторах такое различие продолжительности затухания, от продолжительности исходного сигнала тоже имеет место быть. Но уже по другим конструкционным причинам. Но это вовсе не означает, что их легче найти, и уж тем более не означает, что легче устранить.
Хотя в какой-то мере сделать переменный резистор, управляющий таким процессом проще на транзисторах, чем дополнительную крутилку к вакуумной лампе приделывать, заведующую натяжением сетки.
Вот такая сегодня история.
Продолжение темы будет. Есть еще несколько параметров которые нужно уметь слышать и знать причины их возникновения. И формировать методики измерений.
О! Скажу самое главное. Отчет писать по усилку вы можете в стандартных величинах измерений, по стандартному списку.
Но для себя лично имеете право мерить все что угодно, в любых удобных для вас форматах.
Меня часто подлавливают в комметах, что я некоторые моменты не по учебнику меряю. Но мне удобнее понимать процесс именно в этих измерениях. Для меня они объективнее, сообразно моей визуальной фанатазии о происиходящих там внутри схемы процессах.
Эти измерения, при стабильности прочих условий дают более быстрый результат сравнения.
А бывает и так, что вот нет такого измерения в учебнике. А вам оно нужно. Ну так берите и измеряйте так как вам нужно, если эти измерения дают контролируемый вами результат. Все просто. Отчет это одно. А для себя и своей соображалки расшиярем его до той степени, в которой будет ощущение, что систему контролируете как надо. Что все непонятки закрыты, и у вас есть методики управления выявленными паразитными процессами.
Вот такие дела.
Спасибо, что дочитали!