Radiohobby Forum

Артём

Забанен

Здесь с 18.08.2013

Сообщений: 41

Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

www.benchmarkmedia.com/discuss/feedback … dphone-amp

Добавлено спустя 11 мин 53 с:
До сих пор не встречалось обоснований выбора сопротивления последовательного резистора на входе телефонного усилителя. Оказывается, выбор прост: этого сопротивления не должно быть вообще.

Иначе получаем нелинейные, фазовые и частотные искажения в считающемся пуританским телефонном решении.   

Это показывает, что к проектированию ТФ-усилителей следует подходить так же, как и к проектированию УМЗЧ.

Добавлено спустя 30 мин 40 с:
В силу конструктивных особенностей наушники обладают непостоянным от частоты сопротивлением излучателей.

Эквивалентной электрической схемой обмотки излучателя принято считать последовательно соединенные ее индуктивность и активное сопротивление. Такая модель адекватна на средних и высоких частотах, где полное сопротивление излучателя наушников в логарифмическом масштабе отображения на АЧХ выглядит как горизонтальная прямая линия, соответсвующая значению активного сопротивления обмотки, до частоты F=2*Pi*R*L, т.н. "полюс", (где F - частота, Pi=3.14, R-активное сопротивление и L- индуктивность обмотки), после которой график представляет собой наклонную прямую линию с ростом полного сопротивления с наклоном 6дБ/октава или (что то же самое) 20дБ/декада.

В реальной жизни излома на частоте полюса нет, на этой частоте полное сопротивление обмотки плавно увеличивается до значения 1.41R.

Кроме того, на низких частотах, присутствует основной резонанс излучателя, вызванный конструкцией капсюля и акустического оформления (чаша, отверстия в ней, демпфирующие материалы),
которые определяют форму "горба" на АЧХ полного сопротивления обмотки излучателя в области мидбаса.
Таким образом, в излучаемом диапазоне частот, капсюль имеет непостоянное полное сопротивление, абсолютное значение которого может изменяться до двух раз.

Звуковое давление, создаваемое излучателями наушников, пропорционально подводимой к ним мощности сигнала. 99.99% усилителей для наушников выполнены по схеме источника напряжения, т.е. поддерживают на выходе постоянное значение действующего напряжения сигнала. Мощность же определяется как отношение квадрата напряжения к сопротивлению.

Поскольку усилитель имеет некоторое внутреннее выходное сопротивление и оно включено последовательно с полным сопротивлением обмотки излучателя, часть выходной мощности усилителя будет выделяться на выходном сопротивлении. Т.к. полное сопротивление излучателя не постоянно, то и мощность, выделяющаяся на нем, будет зависеть от частоты. Тем сильнее, чем выше выходное сопротивление усилителя и чем больше отклонение полного сопротивления излучателя от его значения на частоте 1000Гц, приводимого в спецификациях наушников.

Это исказит АЧХ излучаемого звукового давления. На слух это будет заметно как увеличение громкости на мидбасе, в области резонанса, и на самых высоких частотах, по сравнению с усилителем со стремящимся к нулю выходным сопротивлением.
www.lossy.ru/forums/showpost.php?p=361&postcount=10

Отредактировано Артём (03.09.2013 06:50:12)

sergkomp

Новичок

Здесь с 01.06.2013

Сообщений: 2

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

А как обстоят дела с внутренним сопротивлением Вашего ТФ-усилителя по мотивам ВВ (из Радиохобби 2013 №2)?
Имеет ли смысл добавление компенсатора к Вашей схеме при длине проводов более трех метров и сопротивлении динамика наушника 32 Ома?

Артём

Забанен

Здесь с 18.08.2013

Сообщений: 41

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Для УМЗЧ ВВ промерено увеличение искажений на клеммах АС в отсутствие компенсации сопротивления кабелей на 2 -3 порядка, с менее чем тысячной процента до 0,2%. Есть над чем задуматься.

Но для упрощения схемы и учитывая опасность генерации, решено было сопротивление последовательного резистора на выходе усилителя выбрать равным 2,7 Ома.

Очевидно, что в высококачественных реализациях ТФ-усилителя необходимо убирать все резисторы, для устранения возможности генерации устанавливать LRRС-фильтр на выходе усилителя, а для ликвидации искажений, возникающих из-за падения напряжения на проводах кабеля телефонов будет необходим компенсатор сопротивления кабеля телефонов.

Отредактировано Артём (03.09.2013 10:04:50)

pantelei4

албанец

Откуда: Мелитополь

Здесь с 09.12.2005

Сообщений: 4,868

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Для УМЗЧ ВВ промерено увеличение искажений на клеммах АС в отсутствие компенсации сопротивления кабелей на 2 -3 порядка, с менее чем тысячной процента до 0,2%. Есть над чем задуматься.

Нелинейка увеличивается? Вот они, проводочки... 
Или всёж частотные искажения.

Артём

Забанен

Здесь с 18.08.2013

Сообщений: 41

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Нет. Генерят искажения сами излучатели, представляющие собой реверсивные нелинейные преобразователи электроэнергии в механическое движение мембран и движения мембран - снова в электрическое напряжение.
Это сгенерированное обмоткой капсюля напряжение с большим уровнем  нелинейных искажений создаёт нелинейное падение напряжения на выходном резисторе ТФ-усилителя, которое суммируется/вычитается из выходного напряжения ТФ-усилителя, приводя к росту нелинейных искажений на выводах катушки капсюля.

Интерфейсные искажения во всей красе, см. статью Сухова в 1989 "УМЗЧ ВВ".

Отредактировано Артём (03.09.2013 10:02:10)

pantelei4

албанец

Откуда: Мелитополь

Здесь с 09.12.2005

Сообщений: 4,868

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Генерят искажения сами излучатели, представляющие собой реверсивные нелинейные преобразователи электроэнергии в механическое движение мембран и движения мембран - снова в электрическое напряжение.

Ну и пускай себе генерят, собственно лучше тогда рассматривать нелинейные искажения потребляемого излучателями тока. А из этого следует что их лучше питать источником тока. Да и что комплексное сопротивление проводочков в сравнении с сопротивлением катушки динамиков, отличия - минимум на порядок... Толку то, что на зажимах АС напряжение точное...

Отредактировано pantelei4 (03.09.2013 10:15:43)

Артём

Забанен

Здесь с 18.08.2013

Сообщений: 41

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Если питать капсюли током от УМЗЧ - ИТУНов, это приведёт к ещё бОльшим искажениям, а также к дребезжанию. Это уже поверенный факт.

pantelei4

албанец

Откуда: Мелитополь

Здесь с 09.12.2005

Сообщений: 4,868

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Если питать капсюли током от УМЗЧ - ИТУНов, это приведёт к ещё бОльшим искажениям, а также к дребезжанию. Это уже поверенный факт.

В смысле измеренный, какого рода искажения?

Артём

Забанен

Здесь с 18.08.2013

Сообщений: 41

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Я включал резисторы 2,7 Ома и 100 Ом от выхода ТФ-усилителя к телефонам, потом с помощью генератора и 1 кОм РГ выставлял равный уровень сигнала на капсюлях в этих двух случаях. Что больше всего запомнилось - в канале с резистором 100 Ом были слышны чудовищные резонансы, призвуки, типа зудения на звуках трубы / саксофона где-то на частотах 400 Гц...1 кГц и похрюкивание/потрескивание на басах, как бы вызванное ограничением сигнала по питанию, хотя самого ограничения заведомо не было.

Отредактировано Артём (03.09.2013 13:27:30)

traverse

Участник

Здесь с 14.09.2011

Сообщений: 143

Re: Рост искажений на излучателях ТФ с повышением выходного сопотивления

Что больше всего запомнилось - в канале с резистором 100 Ом были слышны чудовищные резонансы, призвуки, типа зудения на звуках трубы / саксофона где-то на частотах 400 Гц...1 кГц и похрюкивание/потрескивание на басах, как бы вызванное ограничением сигнала по питанию, хотя самого ограничения заведомо не было.

Во чуднО! Всю жизнь  слушаю наушники через 100-200 Ом и никакого хрюканья не было и вообще ничего такого. Да и везде теперь говорят, что от ИТ динамический преобразователь лучше работает. На форуме тут кто-то мерил, говорил ,что все так и есть. Что то тут не то..

Артем, а вы искажения тока в цепи измеряеете, а по звуку чего происходит не смотрели?

Отредактировано traverse (03.09.2013 14:42:55)