|
Предыстория создания лампового усилителя для наушников HB-01.
Так получилось, что встал вопрос о
постройке усилителя для наушников. Суть задачи состояла в том, то для
проверки фонокорректора нужно было иметь источник звука с большим
динамическим диапазоном и хорошей линейностью. Колонки в
малогабаритной квартире для этой цели не пригодны. Особенно учитывая
шумоизоляцию панельных домов.
Усилитель должен был работать на
высокоомные изодинамические наушники ТДС-5 (100 Ом) и быть
безтрансформаторным. Активный поиск информации выявил 2 направления
постройки таких усилителей. SSRP каскад и повторитель Уайта. Не
смотря на мою любовь к SSRP, я его сразу отбросил, так как он хорош
во входных каскадах, но не обеспечивает должного низкого
сопротивления и большой мощности для подключения головных телефонов.
Вариант катодного повторителя Уайта показался хорошим
решением. Тем более, многие производители выпускают усилители на базе
подобной схемотехники.
Проведя ревизию, отобрал комплектующие
и принялся за создание варианта схемы. Рассчитал номиналы элементов и
изготовил образец. Прослушивание показало, что схема с хорошими
расчетными параметрами не обязательно будет хорошо играть. Что
касается вокала в простой аранжировке, все отлично. Как ни странно, и
танцевальная музыка, типа «БУМ – БУМ» играет с
глубокими басами. Но рок, особенно тяжелый, и металл звучит из рук
вон плохо.
Я, в отличии от некоторых любителей
лампового звука, был не намерен с этим мириться и изменять
полюбившемуся жанру. Придерживаясь правила: техника должна работать
на людей, а не наоборот, приступил к дальнейшим поискам. Основной
недостаток собранного макета я видел в высоком сопротивлении
примененных ламп (а что они без дела валялись). Стал искать другие
решения. Порывшись в Интернете, нашел интересное предложение –
конструктор лампового усилителя за скромные для такой техники деньги.
Получить готовый корпус и сразу весь комплект было очень заманчиво.
Тем более, серьезно заниматься «ушниками» не входило в
мои планы. Скромность цены стала понятна при анализе привезенного
заказа. Части элементов небыло в наличии, других, наоборот, больше,
чем надо. Кое что было некондицией. К счастью, имелись аналоги в
запасе, а неисправный транзистор из фильтра питания я заменил своей
схемой на полевом транзисторе. За два вечера удалось сделать и
наладить это маленькое чудо. Да, звук у него был получше, чем у моего
первого варианта. Рок стал слегка поддаваться, но «БУМ –
БУМ» стали не очень хороши. Нет, я не любитель танцевальной
музыки, просто интересно было сравнить. Снова же, не хватало
мощности. ТДС-5 достаточно тугие наушники. И этот вариант меня снова
не устроил.
Решил играть по крупному, но с этой же схемой. Выбрал
лампы с малым внутренним сопротивлением, большой анодный ток.
Пересчитал схему, закупил компоненты и через день имел «ушного»
монстрика. И снова разочаровался. Звук был совсем на немного лучше,
чем у приобретенного конструктора, а затраты приличны. Причем это
касается как стоимости компонентов, так и потребляемой энергии.
Особенно не понравилось, что перегрузка наступала по ощущениям не
намного позднее, чем у предка. Хотя тут надо вспомнить об особенности
восприятия громкости звука ухом...
Пораскинув мозгами, и разведя
руками я решил, либо моя НЕлюбовь к наушникам на столько сильна, либо
этот путь тупиковый. Бесконечно наращивать токи и мощности ламп
желания небыло. Как мне кажется, самый большой недостаток данной
схемы – в фазоинверторе.
Для тех, кто мало разбирается в
электронике, кратко объясню суть работы схемы. Сигнал заводиться на
сетку лампа V1, резисторы R1 и R2 задают рабочий режим лампы. Можно
обойтись и без них, если используется гальваническая связь каскадов и
тогда режим задается предыдущим каскадом. Режим работы лампы V2
задается резистором R5. C резистора R4 через конденсатор C1 на сетку
V2 подается сигнал, противоположный по фазе входному.
Так вот номинал
этого резистора зависит от нагрузки каскада. И все бы ничего, если на
выходе было активное сопротивление. Рассчитав резисторы, можно было
бы получить хороший результат. Но возникает проблема. Во первых,
каждому сопротивлению наушников должен соответствовать свой резистор
R4, во вторых сопротивление излучателя зависит от частоты. Если
первая проблема решаема, то со второй возникают трудности.
Но если посмотреть на выходной каскад
под «другим углом», то это не что иное, чем обычный
полумост. Следственно, сделав полноценный инвертор, я предполагал
получить положительный результат. Вариант выходного каскада приведен
на рисунке.
В отличии от «классических»
схем подобного каскада, я не использовал симметричный фазоинвертор.
Подобное включение дает лучшей результат (меньше искажения, больше
мощность), к тому же, обеспечивает простоту настройки каскада путем
настройки делителя R3, R4. Режим работы лампы V2 так же задается
автоматическим смещением, а лампы V1 – каскадом фазоинвертора.
Что же удалось получить:
Огромный запас по мощности. На 100 Ом
излучателях мощность достигает 3х Ватт при КНИ = 5%. Зачем такой
запас? Он дает отличный результат при комфортном прослушивании. КНИ =
0.15% – 0.3%, нет проблем с воспроизведением низких частот.
Звук глубокий и детальный. Там, где предыдущие усилители на
повторителе начинали «умирать», этот даже не замечал
нагрузки.
Конструкция была испытана на людях,
далеких от ламповой техники (считающих ее не более, чем игрушкой),
ВАУ эффект был однозначный. Не хотели расставаться с наушниками. Я и
сам перешел на прослушивание в наушниках даже дома. Моя нелюбовь к
ним прошла.
Так как усилитель стал менее
чувствительным к сопротивлению нагрузки, решил сделать несколько
экскрементов. Воспользовавшись недорогими головными телефонами с
регулятором громкости, решил раскачать амплитуду сигнала, как
говориться, на полную, ограничивая мощность на излучателе этим самым
регулятором. Результат – искажения не критичны, сгорел
регулятор.
Но работа на 1кОм не интересна. Поэтому к выходу была
подключена 4 Ом колонка от «кухонного» музыкального
центра одной известной фирмы. Усилитель смог раскачать и ее. Не
отличное качество, конечно, но разборчивое воспроизведение на уровне
приборов 3 класса обеспечивает. Только громкость маловата.
|
