Характеристика звука усилителя по

осциллограмме

Характеристика звука по осциллограмме визуально демонстрирует - поверхностное представление о качестве звучания усилителя мощности. При этом, наглядное показание приборов (осциллограммы) не всегда соответствуют реальному качеству звука. Это связано с индивидуальными особенностями слуха человека (нелинейность нашего уха) и его психоэмоциональным настроем.

Известно, что неудачно выбранное помещение прослушивания может свести на нет любую самую совершенную звуковую аппаратуру. Поэтому, показания приборов и технические характеристики не дают полного представления о качестве звучания в целом. Но, электронные приборы помогают точно выявить и быстро устранить слабые узлы, нелинейные компоненты и неверные схемотехнические решения. Приводим осциллограммы однотактного гибридного усилителя мощности Grimmi, по которым визуально - приблизительно можно составить общую характеристику звука.

Входной сигнал меандр (прямоугольник)

Входной сигнал меандр на частотах 20гц-50000гц. Выходная мощность максимальная 43ватт на фиксированной нагрузке - резистор 4ом.

Такие осциллограммы (меандр) характерны (идентичны) для предварительного каскада построенного на вакуумном триоде 12AX7. Выходной каскад усилителя Grimmi - транзисторный повторитель мощности передаёт сигнал на этих частотах без видимых изменений.

Отметим, что усилитель Grimmi не имеет обратных связей (ООС), следовательно чисто техническая достоверность очень высока и также справедлива на комплексной нагрузке (АС).

В усилителе с обратными связями, такие измерения не имеют верности, потому ООС на время проверки надо отключать. Если усилитель с отключённой ООС хотя бы чуть приблизится к таким показаниям приборов (что маловероятно), можно сразу сказать - звук супер.

На частоте 20гц заметны всплески неравномерности на вершинах прямоугольника, это незначительное возбуждение усилителя, которое не может повлиять на реальный звуковой сигнал на частоте 20гц. Небольшой перекос характеристики прямоугольника указывает на образование искажений звука, которыми на этих частотах также можно пренебречь.

Делаем вывод: прямоугольник имеет относительно правильную форму, что говорит о высоких динамических качествах усилителя на низких частотах. Форма меандра на частоте 20гц больше похожа на транзисторный вариант усилителя, чем на ламповый.

Классический (мягкий) завал прямоугольника на частоте 50000Гц характерная черта триода 12AX7/E83CC/ECC83. Все усилительные каскады построенные на лампах имеют аналогичный завал прямоугольника (на ВЧ частотах) и форма осциллограммы (меандр) ламповых и гибридных усилителей приблизительно одинаковая. Это есть, мягкое и незаметное ограничение амплитуды звукового сигнала (на динамических всплесках), этим и характеризуется классический звук усилителя на лампах (мягкость).
Но, на комплексной нагрузке (АС) показания приборов будут частично зависеть от конструктивных особенностей акустических систем и соединительных кабелей.

Важная характеристика - разность размаха потенциалов на частоте 20гц (13.4) и 50000гц (12.8) = 0.6в. Где неравномерность АЧХ составляет - 1.2дб. Однако эту характеристику нельзя записывать в паспорт готового изделия, так как она измерена на "сложном" (не звуковом) прямоугольном сигнале.

Входной сигнал синус

Входной сигнал синуc на частотах 20гц-20000гц. Выходная мощность 28ватт на фиксированной нагрузке - резистор 3ом. Здесь нет ярко выраженных искажений, поэтому качество усиливаемого звукового сигнала будет на высоком уровне. Но дать характеристику звука - определить специфичность усилителя мощности (ламповый или транзисторный) затруднительно.

Известно, что звуковой сигнал имеет основную синусоидальную форму, а значит эти показания являются основными, хотя и менее информативными. Размах выходного напряжения на частоте 20гц и на 20000гц одинаковый (9.2в), что говорит о 100% линейности АЧХ в звуковом диапазоне.

Резюмируя вышесказанное

Чтобы получить самое достоверное представление о качестве звука надо ввести усилитель мощности в изначальный режим работы (без применения ООС), так как ООС способствует воспроизведению и усилению обратного отклика от акустических систем и.т.д.
Если усилитель мощности (без ООС) будет работать в полосе частот на уровне 20-20000гц при неравномерности АЧХ -3Дб, нелинейные искажения хотя бы 5%, то качество звука с применением ООС будет на высоте.
Если усилитель мощности не способен выдать (без ООС) вышеуказанные характеристики (это более 90% усилителей на мировом рынке), то нет смысла его строить - звук, как у всех.
Также наличие ООС значительно "притупляет" чувствительность усилителя к качеству применяемых компонентов, это провоцирует конструктора - технолога ставить копеечные детали и естественным образом игнорировать возможность повышения качества звука.

Для теоретического сравнения двух усилителей на странице - "однотактный или двухтактный" приведена АЧХ классического двухтактного усилителя мощности на лампах без ООС, где завал АЧХ в диапазоне 20-20000гц составляет (- 20Дб). Там же представлена основополагающая схема усилителя Grimmi без ООС, где завал АЧХ в диапазоне 5-5000000гц составляет (- 3Дб) - невероятные характеристики. Но, АЧХ этих усилителей воспроизведена в компьютерном симуляторе электронных схем "Microcap 9" и в реальности всё будет по другому. Однако симулятор даёт полное представление о потенциальных возможностях схемы. Поэтому можно отобразить схему любого усилителя мощности в симуляторе, полностью отключив все обратные связи и снять АЧХ.

Таким относительно простым способом легко проверить потенциальные возможности любого аппарата и зная применяемые радиокомпоненты, относительно точно определить его уровень звуковоспроизведения и реальную стоимость.

Лучшее сочетание вакуумных и          полупроводниковых характеристик - однотактный гибридный усилитель звука.

          Мы не создаём иллюзий,
          Мы делаем звук живым!

Для настройки аппаратуры применяем электронно измерительные приборы компании "RIGOL"